Желудочная радиостанция

Чтобы электронная машина выдала нам результат своих вычислений, необходимо всю поступающую в нее исходную информацию перевести на язык, понятный машине, то есть закодировать ее соответствующим образом. «Природа встречается с той же задачей, – говорит Д. Вулдридж, – и решает ее тем же способом. Подобно тому как конструктор вычислительной машины применяет различные входные устройства, посредством которых данные о давлении, температуре, химическом составе и других важных переменных преобразуются в определенные комбинации стандартных изменений электрического напряжения (включение – выключение), так и природа использует множество различных специализированных рецепторных нейронов, преобразующих давление, температуру, химический состав и т. п. в комбинации стандартных изменений потенциала (включение – выключение), так как это единственный язык, понятный для центральной нервной системы».

Самый тонкий механизм таких преобразований функционирует, бесспорно, в наших глазах. Все другие органы чувств устроены проще, и работа их не так сложна. Например, многие из осязательных рецепторов представляют собой лишь волосок, оплетенный тонкими веточками аксона. Всякое прикосновение к волоску вызывает растяжение этих веточек. А их деформация сейчас же порождает «пробой» в оболочке аксона и залп нервных импульсов.

Другие осязательные и болевые рецепторы тоже работают на сжатие – оно «включает» потенциал действия. Но обоняние и вкус – химические чувства: посылают разной частоты электрические сигналы при соприкосновении с определенными молекулами.

Эти два типа нейронов (осязательных и химических) очень широко использованы в конструкции чувствующих систем нашего организма. Мы даже слышим осязая! Ухо не улавливает непосредственно звуковые волны. Сначала они колеблют особую перепонку в улитке внутреннего уха: звуки разных тонов раскачивают разные ее участки. Вибрируя, они касаются нейронов, вытянувшихся в ряд один за другим вдоль этой перепонки, и те «стреляют» электрозалпами в мозг. «Общая картина возникающих при этом стандартных нервных импульсов, распространяющихся по аксонам, и есть то, что мозг истолковывает как речь, симфонию или крик младенца».

У нас в каждом ухе около 24 тысяч нервных клеток, «осязающих» звук. Но у мотылька их всего две! И они эхолотирующие крики летучих мышей отлично слышат уже за 30 метров! Приемная мощность этих двух клеточек лишь в сто раз слабее, чем у нашего уха.

Кузнечик свои уши прячет в ножках. И в них, наверное, тоже всего несколько «чувствующих» звук клеток. Однако они слышат стрекотание мощностью всего лишь в пять стоквадрильонных ватта!

В общем принцип оповещения мозга обо всем, что происходит вне его, един по всем каналам, по которым это оповещение поступает. Все пять наших органов чувств говорят на одном языке. И мы можем быть уверены: если откроют и шестое чувство, оно должно говорить на том же «электрическом» диалекте, потому что только он понятен мозгу.

Впрочем, наука, по существу, давно уже имеет дело с «шестыми чувствами». Они изучены у многих животных, и я подробно рассказывал о них в других своих книгах^[41]. Разные это чувства: тут и поляроиды, и всякого рода эхолокаторы, и сонары, два разных сорта теплового зрения, вибрационное чувство и чувство времени, солнечная навигация и магнитная ориентация, ощущение напряженности электрического поля и электролокаторы.

У некоторых животных и растений обнаружены в разные фазы их жизни даже какие-то странные излучения. Возможно, прямые или побочные «продукты» неведомых нам органов чувств? Митогенетические ультрафиолетовые лучи растений известны давно. А треть века назад Георгий Лаговский, русский инженер, получивший во Франции орден Почетного легиона за технические исследования, развил целую теорию животного излучения широкого диапазона. Сначала она не нашла признания у биологов. А теперь в предисловии к последнему изданию его книги (1963 год) весьма авторитетные профессора пишут буквально следующее: «Каждый человек излучает радиоволны. Он живая радиостанция исключительно малой мощности. Стенки желудка испускают не только инфракрасные тепловые волны, но и полный спектр видимого света, ультрафиолетовые лучи, икс-лучи и радиоволны. Конечно, вся эта радиация фантастически слаба. Но пятидесятифутовая антенна Морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, наиболее чувствительная из существующих, смогла поймать радиосигналы нашего желудка более чем за четыре мили».

Пишут о еще более удивительном и невероятном: американские океанологи поймали будто бы в глубоководной впадине у Филиппин… радиоактивных рыб! Позади глаз у этих далеко не безопасных жителей мрачной бездны ярко светились большие органы, испускавшие, помимо обычных лучей, также и всепроникающие жестокие рентгеновы лучи. Рыб этих сейчас тщательно исследуют.

Такие открытия, возможно, воодушевят всех, кто верит в телепатию. Все-таки какие-то лучи, какое-то излучение – не они ли несут в сознание перципиентов предчувствия и чужие мысли через большие расстояния?

А так нуждается в чем-нибудь материальном эта новая область многообещающих исследований, сплошь пока составленная из анекдотов! Биологи не раз уже убеждались, что в живой природе так или иначе осуществляются почти все физически возможные системы. Лишь то, что противоречит законам неживой материи, немыслимо и в материи живой. Поэтому и телепатия, и «пальцевиденье», и всякие другие модные в последнее время человеческие странности лишь в той мере реальны, в какой соответствуют они физике. То, что с ее точки зрения невозможно, не существует.

Глава VII
Чем люди думают

«Спинной мозг, покрытый шишками»

Так, говорит Вулдридж, один студент ответил на вопрос, что такое головной мозг.

Неизвестно, каким баллом оценили знания юноши, но в остроумии ему отказать нельзя.

В самом деле. Взгляните на рисунок. Непосвященному ясно – мозг головной продолжение и расширение мозга спинного. Его верхнего конца, если речь идет о человеке. (Если о любом четвероногом, тогда переднего.) Экономная природа была поставлена здесь перед задачей: вместить как можно больше мозгового вещества в пространство, весьма ограниченное. Наверное, отсюда это причудливое нагромождение всякого рода складок и шишек. Каждая мельчайшая складочка и шишечка получила свое название. Хороший анатом и физиолог ориентируется в них, как старожил в родном городе. Чтобы не заблудиться в этом «городе» и в дальнейшем ясно представлять, о чем идет речь, несколько главных его «районов» и даже «улиц» постарайтесь запомнить.

Ствол. Все, что останется от мозга, если снять полушария и мозжечок. Это, так сказать, Старо Място^[42] – в нашем «городе». Самая древняя часть мозга. Эволюция почти не затронула его. Этого не скажешь о «новых кварталах» – полушариях. Не один десяток моделей сделала природа, прежде чем достигла совершенства: сотворила полушария человеческого мозга.

«Новые кварталы» здесь так обширны, что старых за ними и не видно. Собственно, разрослась главным образом «новостройка» самых последних этапов эволюции, так называемая кора мозга. В ней вся сложность и все богатство духовной жизни человека. Познание окружающего мира методами философскими и научными, душевные переживания, любовь, совесть, отвага, успехи науки, искусства и политики – это все результаты работы слаженного и точного механизма, именуемого корой человеческого мозга.

Если помните, задача стояла сложная – вместить большее в меньшее. И если, начиная «строить», природа проявила неуемную щедрость и отвела под ствол и древние отделы полушарий большую часть черепа, то когда дело дошло до коры, стало ясно, что она слегка просчиталась. Места оставалось мало, а сделать нужно было едва ли не больше того, что уже сделано. Пришлось ухищряться. Лепить, надстраивать, ужимать, собирать в складки.

Складки коры анатомы назвали извилинами. А щели между ними – бороздами. Создание борозд и извилин было остроумным выходом из положения. Во всяком случае, таким способом природе удалось в очень малом пространстве разместить 15 миллиардов нервных клеток – основную «рабочую силу» коры. Кстати, около 70 процентов всей поверхности коры (а она равна 2500 квадратным сантиметрам) спрятано в глубине борозд.

В головном мозгу два полушария. Они отделены друг от друга продольной бороздой. Это, можно сказать, майн стрит, главная улица мозга. Она рассекает его вдоль. А поперек мозг делит центральная борозда. Точнее, каждая из центральных борозд – их две – рассекает пополам свое полушарие. Так как полушария симметричны, то построены они по одному плану. И все борозды, извилины и доли существуют в двойном наборе. Только «постройки», скажем, левого полушария – зеркальное отображение «построек» правого. Перед центральной бороздой лежит двухсантиметровая полоска мозга, которую назвали прецентральной извилиной. А такую же складочку позади борозды – извилиной постцентральной. Вот, пожалуй, и все «улицы» полушарий, которые нужно знать для первого раза. Дальше нам предстоит познакомиться еще с некоторыми их «микрорайонами». Но, запомнив эти ориентиры, вы не заблудитесь.

Теперь, когда генеральный план «города» нам ясен (ствол, полушария, мозжечок – основные подразделения мозга), мы можем познакомиться с каждым «районом» в отдельности.

О мозжечке много говорить не будем. Скажем только, что это координационный центр всех сложных движений. Впрочем, это давно всем известно.

Продолжим разговор о полушариях. А точнее – о коре. Во-первых, это важно сделать, пока вы еще не забыли того, что о ней было сказано на предыдущей странице. И во-вторых, начинать изучение головного мозга с коры – своего рода традиция. Возможно, потому, что кора самая доступная, а оттого и лучше изученная часть мозга.

Цвет у нее серый. Этим она обязана телам 15 миллиардов нервных клеток, из которых состоит.

Все 15 миллиардов природа собрала в пленку, толщина которой не превышает 3 миллиметров. Но и эти 3 миллиметра она умудрилась расслоить, а среди нейронов установила строгое разделение труда. Самый интересный из слоев коры – пятый (а всего их в коре шесть). Он состоит из громадных, по 130 микрон^[43] в диаметре, клеток, которые похожи на пирамиды с отростками. Эти нейроны так и назвали – гигантские пирамидные клетки или гигантские клетки Беца, по фамилии ученого, который первым их описал. Длинные аксоны этих клеток собираются в пучки и уходят в ствол и в спинной мозг. По ним от коры бегут двигательные команды ко всем мышцам. Поэтому гигантские пирамидные клетки называют двигательными нейронами, и их больше всего в участках коры, которые заведуют движениями тела.

А там, куда поступают сигналы от органов чувств, лучше всего развит третий и четвертый слои. Третий сложен тоже из пирамидных клеток (но разносортных), а четвертый – из зерновидных. Нейроны этих слоев называют чувствительными.

Три других слоя в основном контактные, или промежуточные: через них налаживается «взаимопонимание» между клетками разных участков коры.

Под 3 миллиметрами серого вещества лежит белое. Из этих двух материалов вылеплены все отделы головного мозга. Располагаются они в мозгу в разных комбинациях и сочетаниях. Но значение каждого из них от этого не меняется. Серое вещество, как мы теперь знаем, – скопление нейронов^[44]. Белое – только аксоны, собранные в пучки. Это своего рода кабели, через которые разные части мозга обмениваются информацией. Какую же информацию получают и рассылают нейроны коры. Одинакова ли она в разных ее участках?

Гитциг и Фрич были первыми, кому в 1870 году кора дала на эти вопросы четкий ответ. Правда, «вопросы» задавались в не очень деликатной форме. Кору раздражали электрическим током. Но цель оправдала средства. Результаты поразили всех. «Залп» импульсов, посланный в один участок, шевельнул хвост (поскольку кора принадлежала собаке). Импульсы, адресованные другим ее участкам, заставили согнуться лапу, дернули веко… Значит, решили ученые, в коре есть центры, которые командуют всеми движениями тела. Так и оказалось.

Позднее такая же двигательная зона была обнаружена и в коре человека, в прецентральной извилине. Командные пункты природа расположила в определенном порядке. Точки, управляющие движением пальцев ног, лодыжки, колена, бедра, туловища, плеча, локтя, запястья, следуют друг за другом, строго по очереди.

На поверхность мозга, на прецентральную извилину, можно спроецировать все тело. Полученная картина, ее назвали «гомункулюсом» («маленьким человечком»), даст очень наглядное представление о том, какая часть прецентральной извилины за какое движение отвечает. «Человечек» будет перевернут вверх ногами. У него огромная голова, непомерно большой рот, громадная кисть и малюсенькое туловище. Такая диспропорция произошла оттого, что, распределяя участки мозга, ответственные за движения разных частей тела, природа учитывала сложность управления их мышцами. Движения туловища просты. И в коре участок, отвечающий за них, невелик. Чуть побольше нейронов отведено для управления ногами. Но зато кисть, пальцы и рот «занимают» едва ли не две трети всей извилины. И это понятно. Вспомните, какие сложные и тонкие движения им доступны^[45].

Полушария симметричны, и следовательно, у «гомункулюса», скажем, правого полушария, есть зеркальный антипод в левом. Каждый из них управляет движениями противоположной половины тела: левый «гомункулюс» правым боком, а правый – левым.

У «маленького человечка» прецентральной извилины есть двойник в извилине постцентральной. Но он не «двигательный», а чувствительный. В буквальном смысле. В него приходят сигналы от всех осязательных рецепторов кожи. Чувствительный «гомункулюс» лежит строго параллельно двигательному. И если он «почувствует», скажем, укол в мизинец левой руки, то сразу же сообщит об этом двигательному «гомункулюсу», тем его нейронам, которые приводят в движение мизинец левой руки. И они отдадут приказ мышцам: отдернуть мизинец от иголки.

Так как по-латыни чувство – sens, то постцентральную извилину назвали сенсорой, то есть чувствительной, точнее, зоной кожной чувствительности.

Если прогуляться по соседним кварталам мозга, можно найти еще несколько сенсорных зон. У всех органов чувств есть в коре свои посольства. В затылочной доле – посольство зрительных нервов. Ее так и называют – зрительная сенсорная зона. В центре височной коры – представительство слуха. А вкус и обоняние, как недавно выяснилось, присылают своих «послов» тоже в височную долю, только поближе к сильвиевой борозде, которая отделяет височную долю от остального полушария.

Значит, без коры нам ни шагу ступить, ни слова молвить?

Так? Не совсем так. И даже совсем не так. Собака, например, без коры может жить год. Будет стоять, ходить, лаять. Отдергивать лапу, если ее уколют. Глотать мясо, если его вложат в рот. Правда, «сознательно» искать это мясо, прятаться от врагов и отзываться на кличку не будет.

У человека тоже без особой опасности для жизни можно удалить, например, прецентральную извилину. (Разумеется, на людях специально подобных опытов не ставят, но иногда при всяких мозговых повреждениях хирурги вынуждены это делать.)

Так вот о человеке с удаленной прецентральной извилиной. Он не умирает. У него только перестают получаться сложные и тонкие движения. Но грубые – остаются. А все потому, что осторожная природа, не доверяя коре, отделу новому и еще недостаточно испытанному, сосредоточила управление всеми жизненно важными функциями в стволе. Здесь центры дыхания, глотания, регуляции сердца… А кора только помогает стволу выполнять все это более тонко и точно. Но главным образом 15 миллиардов ее нервных клеток природа предназначила для того «увлекательного занятия», которое мы называем высшей интеллектуальной деятельностью.

Мышление, речь, память, сложные переживания – вот, пожалуй, основные аспекты этого «увлекательного занятия».

Сознание – самое таинственное свойство человеческого мозга, еще недавно казалось чем-то нефизическим, лежащим за пределами понимания и не поддающимся количественному исследованию.

Но вот в последние годы биологи и медики, вооружившись физикой, математикой и химией, попытались опровергнуть это убеждение. И довольно успешно. Выяснилось, что мозг работает в полном соответствии с физическими законами природы. А в основе «высших интеллектуальных процессов» лежат какие-то физико-химические превращения.

Математики и физики, добросовестно изучив лучшие книги о мозге, смоделировали некоторые из этих интеллектуальных процессов – элементарное мышление и эмоции. Окрыленные успехами, они обещают вскоре построить робота с электронным мозгом и нервами, но с «человеческим» сознанием, чувствами и разумом. И это не фантастика: достижения последних лет привели «к признанию самого сознания естественным феноменом, при описании и исследовании которого применима система законов и методов естественных наук».