Глава V. Поговорим о чувствах

Нервная морзянка

Все, что мы знаем о мире, о его красках, запахах, звуках, о форме, твердости, вкусе и тепле всех предметов вокруг, мы знаем благодаря нашим чувствам. Это единственные каналы, единственные "входные устройства", по которым мозг получает информацию обо всем вокруг и внутри нас.

Сотни тысяч лет обслуживают людей их чувства. Но только недавно узнали, как работают они, как устроены в самых интимных своих деталях и какая энергия приводит их в действие. Первый значительный шаг наука об органах чувств сделала, когда первые инженеры изобрели аппаратуру, которой можно было измерять ток в нервах. Случилось это в середине прошлого века.

А теперь инженеры, создавая приборы, ищут новые идеи в физиологических исследованиях. И конечно, бионика, развивая и совершенствуя свои методы, поможет сделать второй большой шаг вперед науке, изучающей чувствующие механизмы природы.

Наши органы чувств работают приблизительно так, как телевизор. Мир бомбардирует их градом механических, химических, электромагнитных и всяких других сигналов. Органы чувств переводят информацию, которую несут эти сигналы, в стандартный для всех нервных клеток на Земле язык электрических импульсов и посылают их по нервам в мозг. В этих импульсах, в их переменной частоте методом, похожим на азбуку Морзе, закодирован смысл каждого сигнала (По-видимому, кодирование заключается не только в частоте бегущих по нервам импульсов, но и в том, по каким волокнам, с какой частотой (по каждому из них) и в каком числе они бегут, а также в комбинации импульсов, посылаемых разными волокнами от одного органа в мозг.).

Мозг принимает электрическую шифровку и преобразует ее в образы осознанного ощущения.

Органы чувств, которыми владеет животный мир, природой разделены на механические (осязание, слух и тепловые рецепторы) и химические (вкус, обоняние и зрение). Но о чем бы ни сообщали они мозгу: о цвете, о звуке, о тепле или боли - всю свою информацию они преобразуют сначала в электричество. Но не в постоянный ток, а в отдельные разряды одинаковой примерно силы и продолжительности (около тысячной секунды!). Не сила электрических импульсов, а Лишь частота, с которой они следуют друг за другом, несет в мозг специфическую информацию. Они очень спешат, когда сигнал, побудивший чувствующий орган к действию, достаточно силен. И совсем не торопятся, когда он слабый.

Если кто-нибудь слегка коснется вашей руки карандашом, мозг узнает об этом, получив от кожных рецепторов около десяти электрических разрядов в секунду. Но если толчок карандашом будет очень сильный, в ту же секунду сразу сто импульсов ринутся по нервам в мозг.

Чтобы первый из них побежал по нервной трассе от органа чувств к мозгу, принятый этим органом сигнал, или, как говорят физиологи, раздражитель, должен превысить некоторый минимальный предел - "порог ощущения" (Многие органы человека и животных невероятно чувствительные инструменты: порог ощущения у них очень мал. Например, у нашего глаза он равен 6 · 10^-17 ватта (человек может увидеть с расстояния в один километр, если атмосфера прозрачна, источник света в тысячу раз более слабый, чем огонек свечи). Некоторые опыты показали, что привыкший к темноте глаз может обнаружить всего 6-10 фотонов света. А наше ухо воспринимает удары звуковых волн в миллиард раз менее значительные, чем атмосферное давление. "Ухо" кузнечика, которое он прячет в своих ножках, слышит звуки мощностью всего лишь в 5 стоквадрильонных ватта!).

Усилим раздражитель (сильнее прижмем карандаш к руке!), чаще станут импульсы. Нажмем сильнее, еще чаще! Но наступит момент - "предел насыщения", когда никакое добавочное раздражение не сможет увеличить их частоту.