Чувства животных и человека - Милн Лорус Джонсон. Страница 28

Собак удавалось охладить еще больше. При температуре около 10° у них останавливается сердце. Однако, применяя искусственное кровообращение, обнаружили, что потребность в кислороде оказалась очень незначительной. При 4° невозможно было уловить разницы в содержании кислорода в артериальной и, венозной крови. Напротив, находящиеся в спячке животные продолжают потреблять кислород, пока температура их тела не достигнет точки замерзания. Работа сердца у них значительно замедляется, и дыхание становится редким. Более того, при любой температуре выше точки замерзания они могут проснуться сами. Стоит им в 50 раз увеличить теплопродукцию, как температура их тела за три часа поднимется до 12°. Любопытно, что жир животных, впадающих в спячку, обладает особым свойством: он остается жидким при очень низких температурах, тогда как жир человека застывает уже при 7°.

До тех пор пока космонавты не смогут впадать в состояние гибернации в особой кабине с автоматическим оборудованием, которое с гарантией обеспечило бы им возвращение к нормальной температуре, стоимость затрат при запуске космонавтов в охлажденном состоянии будет значительно превышать любой выигрыш, полученный в результате такого запуска. Но даже и тогда могут возникнуть осложнения, которых мы пока не представляем себе. Одним из таких осложнений может быть появление у человека своеобразных пигментных пятен, вроде тех, что мы наблюдаем у домашних кроликов гималайской породы. До тех пор пока эти кролики содержатся при температуре выше 27°, шерсть их остается совершенно белой. При значительном понижении температуры на кончиках ушей, лап, носа и по краям седловидной области на спине появляются характерные черные пигментные пятна.

Различия между совершенно белыми и пигментированными кроликами полностью объясняются разной температурой кожи во время образования пигмента и волос. Обычная скорость кровотока оказывается недостаточной, чтобы согреть эти области тела до такой температуры, которая тормозит образование черного пигмента. Можно получить подобные результаты, если приложить кусочки льда к коже кролика до появления на ней новых волос.

Волосы на голове и лице человека растут все время. Кто знает, что произошло бы с волосами космонавта, который в течение нескольких недель находился в состоянии гибернации? Биологи уже интересовались вопросом, почему человеку от рождения присущ определенный цвет волос и у него не бывает участков кожи, покрытых волосами контрастирующих цветов, как у морских свинок и коров. Возможно, холодовое воздействие вызовет к жизни такие типы людей. Подобный вид пигментации может оказаться полезным для личной маскировки в экзотическом мире какой-то далекой планеты.

Глава 9

Шоковая информация

С тех пор как человек приобрел способность что-либо чувствовать, он узнал, что при сильном ударе по глазу возникает ощущение света и боли. Даже удар по голове может оказаться достаточным механическим раздражением для того, чтобы у нас «искры из глаз посыпались». Однако до конца 20-х годов прошлого столетия этому явлению не было дано никакого научного объяснения. Именно тогда выдающийся немецкий физиолог Иоганнес Мюллер в возрасте чуть более двадцати лет неожиданно понял, что назначение нерва определяет смысл передаваемой по нему информации. Та часть мозга, к которой подходит от глаза оптический нерв, может воспринимать пришедшие сигналы только в виде зрительных ощущений, хотя особенно сильные возбуждения могут распространяться и на другие области мозга, вызывая ощущение боли.

Нервные сигналы, приходящие от глаза, носа и других частей тела, являются однотипными. Они представляют собой электрохимические изменения, которые пробегают по нерву с большой скоростью (свыше 120 метров в секунду) в виде дискретных импульсов продолжительностью около 0,0001 секунды. Если раздражитель сильный, импульсы могут следовать один за другим каждую тысячную долю секунды. Или нерв может передавать их с большими интервалами, часто в виде вспышек активности, что дает мозгу дополнительную информацию, записанную в простом коде.

Хотя нервный импульс — это не электрический ток (и он не распространяется со скоростью света — 300 000 километров в секунду), после электрического раздражения все нейроны начинают генерировать импульсы. Уже в 1943 году стало ясно, что при раздражении различных участков кожи человека одинаковыми высоковольтными электрическими импульсами в мозгу возникают ощущения тепла, холода, боли, давления и прикосновения в зависимости от того, на какие нервные окончания оказывали воздействие. Эти же раздражители, приложенные к языку, создают дополнительные ощущения горечи, солености, кислоты или сладости в зависимости от возбуждения определенных рецепторных систем.

Мы действительно не можем ощущать электричество. Ни один из наших органов чувств не приспособлен для «настораживания» нашего мозга, когда мы получаем раздражения такого рода. Напротив, каждый анализатор проявляет особую чувствительность к каким-то «своим» сигналам. Что касается типа этих сигналов, то его определяет наш мозг, который расшифровывает информацию, приходящую к нему по нервам, связанным с определенным органом чувств. Сами по себе все эти нервные посылки однотипны и похожи на те, которые мозг передает мышцам, когда мы хотим совершить произвольное движение. Они совершенно непричастны к ощущениям покалывания или внезапной судорожной боли, которые мы чувствуем при сильном сокращении мышц в ответ на раздражение их электрическим током. Нормальные нервные импульсы вызывают активность мышц при гораздо меньшей затрате энергии, и при этом управление ими осуществляется лучше.

Недавно в Германии один нюрнбергский часовой мастер удачно использовал способность человека спокойно переносить электрические раздражения. Он предложил продавать электрические будильники для глухих. Силу электрического импульса, воспроизводимого в назначенное время, мог регулировать сам засыпающий человек.

В настоящее время автомобилистам предлагаются подобные «ударные» приспособления, которые, возможно, избавят их от штрафа, так как повысят эффективность новых приборов, улавливающих сигналы радиолокатора. Такой прибор, который предупреждает водителя, превышающего дозволенную скорость, о том, что он попал в зону радиолокационного контроля, установленного на шоссе полицией, часто не может вовремя привлечь внимание шофера. Дело не только в том, что организм человека нечувствителен к самим сигналам радиолокатора, он также может не обратить внимания и на слышимые звуки, если они примешиваются к разговору в машине или передаче по радио. Стоит водителю нажать на тормозную педаль чуть позже положенного срока, как радиолокатор зафиксирует это и передаст по радио разъезжающему в машине автоинспектору, чтобы он вручил повестку в суд нарушителю правил уличного движения. Если провинившийся водитель получит более сильные сигналы, например импульсы электрического тока, то он, вероятнее всего, снизит скорость машины до дозволенной, прежде чем попасть в зону, контролируемую радиолокатором.

Отсутствие у человека специальных органов, чувствительных к току, соответствует нашей общей невосприимчивости к тем электрическим импульсам, которые производит каждая работающая железа и любая сокращающаяся мышца. Количество этого электричества слишком незначительно, чтобы повлиять на находящийся поблизости нерв. Тем не менее если на открытое работающее сердце положить нерв, ведущий к мышце ноги, то нога начнет дергаться в ритме сердечных сокращений. Сердце человека вырабатывает достаточное количество электрического тока, чтобы вызвать ритмические изменения потенциала от 0,002 до 0,01 вольта, которые можно обнаружить на поверхности груди человека. Эти изменения могут быть усилены и записаны в виде электрокардиограммы, по которой кардиолог может судить, насколько нормально работает сердце. Очень слабые электрические токи, возникающие при работе мозга, известны как мозговые волны; их можно также уловить на коже головы и, значительно усилив, зарегистрировать в виде электроэнцефалограммы. Это очень важно при определении нарушений работы мозга, и недавно такие токи начали использовать, чтобы узнать, проникают ли в мозг глухонемого ребенка сигналы инструкции и воспринимает ли он их.