Сколько у человека чувств?

Школьный учебник, казалось бы, не оставляет места для сомнений в этом вопросе. Он называет пять: зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. Писатель-фантаст озаглавил один из своих рассказов «Шестое чувство». Поэт написал стихотворение о неведомом «седьмом чувстве». Но хотя и прозаик и стихотворец дали волю воображению, большая, нешкольная наука легко оставляет позади их мечты. Сверх пяти общеизвестных чувств биологам знакомы сигналы, которые поступают в мозг от движущихся конечностей. Известны им и сигналы, идущие от внутренних органов. А что определяет положение человека в пространстве? Какие чувства служат ему для ориентации, хотя бы в скромных пределах комнаты? Бесспорно, огромную роль играет зрение этот главный анализатор внешнего мира. Слух тоже может принести ценнейшие сведения. Ведь по звуку можно порой определить не только направление, в котором находится звучащий предмет, не только его местоположение, но, опираясь на память, можно узнать, и что является его источником. Обоняние - куда менее верный компас, способный помочь в очень немногих случаях. Попадая на новое место, здоровый человек обычно ориентируется с трудом. А вот слепой, которого кто-нибудь провел раз-другой по незнакомой дороге, идет по ней уже довольно уверенно, хотя здесь ему не помогают ни слух, ни, разумеется, обоняние. В чем же здесь дело?

Есть ли у кошки счетчик и карта?

Трущобную кошку, героиню одного из рассказов замечательного натуралиста Сетон-Томпсона, увезли за несколько десятков километров от родных мест. По дороге она ехала в карете, в поезде, на речном пароме. И вот ей наконец удалось сбежать от новых хозяев и отправиться на родину. «... Как найти дорогу, которой она никогда не видела? В каждом животном живет чувство направления. Оно очень слабо у человека и очень сильно у лошади. У кошки оно могущественно. Этот таинственный путеводитель направил ее на запад... Обоняние несколько раз убеждало ее, что она избрала правильный путь. Припоминался один запах за другим, точно так же, как человек, пройдя незнакомую улицу, сразу забывает ее, но, увидав вторично, внезапно что-то припомнит и скажет себе: «Ну да, я уже был здесь однажды!» Итак, главным вожаком кошки было чувство направления, а нос все время ободрял ее. Да, теперь верно, мы проезжали здесь прошлой весной». Давно известно, что кошку можно отнести в мешке далеко от дома, запутывая при этом свой путь самым причудливым образом. Как только мешок будет развязан, кошка побежит обратно, повторяя все повороты, сделанные человеком в то время, когда она бессильно царапала мешковину и жалобно мяукала. Где же у кошки карта, отметившая все изгибы пути? Где счетчик, измеривший расстояние между поворотами? А ведь кошка не исключение. Сетон-Томпсон не случайно помянул лошадь. Известно, что, потеряв путь в пургу, человеку лучше всего бросить вожжи и довериться своему четвероногому другу - тот уж вывезет его к ближайшему жилью, в крайнем случае на дорогу. Только ли направление на раз пройденном пути подсказывает животным «таинственный путеводитель»? Да и как узнать, что именно воспринимают они во время движения, когда не могут видеть свою дорогу? Разоблачением «таинственного путеводителя» уже давно занимается группа грузинских ученых во главе с академиком И. С. Бериташвили. На помощь пришел метод выработки условных рефлексов. Кошке завязывают глаза, помещают в клетку. Потом в течение нескольких дней перед тем, как кормить ее, переносят клетку на четыре метра, делают поворот направо, опускают клетку, открывают дверцу. Прямо перед дверцей - кормушка. Кошка привыкла к такой процедуре. К концу пути она сама встает и готовится к выходу из клетки. В один прекрасный день направо поворачивают, пройдя с клеткой всего два метра. Но кошка не спешит к дверце. И с завязанными глазами она знает, что обычное расстояние не пройдено, до кормушки еще далеко. В другой раз люди с клеткой «честно» проходят все четыре метра. Но поворачивают не направо, а налево. И оказывается, что кошка великолепно знает, «где право, где лево». Она и не собирается идти к кормушке. У другой кошки вырабатывают условный рефлекс на подъем. Прежде чем кормить ее, клетку подымают на полтора метра. Через несколько дней клетку останавливают на высоте одного метра. Этого оказывается недостаточно, чтобы вызвать слюнотечение. Кошка великолепно чувствует разницу в несколько десятков сантиметров. Точно так же удалось выработать у кошек условные рефлексы на определенные скорости движения. Аналогичные опыты, давшие во многом сходные результаты, проводились и над собаками. Они показали высокую чувствительность животных к положению в пространстве и к перемещению в нем. Но эта чувствительность начисто пропадала, стоило лишь разрушить так называемый вестибулярный аппарат. Даже зрячие кошки после повреждения вестибулярного аппарата теряли на некоторое время способность правильно ориентироваться в пространстве. Они делали нелепые движения. Двигались к кормушке длинным зигзагообразным путем. Потом способность ориентироваться, казалось бы, восстанавливалась полностью. Но стоило надеть такой кошке маску, закрывающую глаза, и она становилась совершенно беспомощной.

Волшебные песчинки

Вестибулярный аппарат - это замкнутая полость, выстланная чувствительными нервными клетками. Клетки снабжены тончайшими волосиками. И на этих волосиках находятся погруженные в студенистую жидкость отолиты- микроскопические кристаллики кальциевой соли. При изменении положения тела отолиты начинают давить на нервные клетки, посылающие сигналы в мозг. Ученым-анатомам вестибулярный аппарат известен давно. И уже давно было принято считать его органом равновесия, следящим за правильностью положения головы и тела. Правда, больше полувека назад один ученый попытался доказать более широкую роль вестибулярного аппарата. Он утверждал, что этот орган является органом ориентации в пространстве. Однако поставленные им опыты были неубедительны. Интереснейшая научная мысль долгое время оставалась лишь остроумной догадкой. Так было, пока за эту проблему не взялся И. С. Бериташвили. Вестибулярный аппарат очень интересен историей своей эволюции. У рака, скажем, роль отолитов играют обыкновенные песчинки, перекатывающиеся в специальной полости. Австрийский ученый Крейдель в свое время проделал весьма интересный опыт. Он сделал операцию маленькому рачку, заменив эти песчинки железными опилками. Эффект оказался удивительным. Вблизи сильного магнита рачок принимал положения, определяемые не земным притяжением, а действием магнитного поля. Под магнитом рачок упорно переворачивался на спину: ведь для него в этот момент «верх» и «низ» менялись местами. Опилки оказались волшебными.

Соперники летучей мыши

В полной темноте летучая мышь ухитряется не наталкиваться на препятствия. Она оборудована великолепным ультразвуковым локатором. Посылаемые им волны, отражаясь от выступа скалы или ствола дерева, сообщают крылатой полуночнице сведения об их формах и размере. У кошки и собаки ультразвуковые локаторы не обнаружены. Но... Кошку с завязанными глазами выпустили из клетки. Ей надо пройти вслепую несколько метров до кормушки - привычный, не раз проделанный путь. Сегодня же рука естествоиспытателя поставила на кратчайшем пути к кормушке щит. Приняты все меры, чтобы обоняние не могло сообщить о нем кошке. И все-таки за 12-20 сантиметров от него кошка, не дотронувшись до щита, делает поворот в сторону. Нет, она не собирается отказываться от пищи. Она просто обходит препятствие, как будто зная все его размеры. Очень редки были случаи, когда кошка натыкалась на щит. Собаки оказались менее способными, они чаще упирались в препятствие, хотя и среди них большинство умело, не задев, миновать его. По-видимому, животные воспринимают даже слабые звуковые колебания, отражающиеся от предметов при всяких шумах. Как же воспринимает собака или кошка эти таинственные сигналы? Может быть, кожей тела? В лаборатории И. С. Бериташвили животным сшили костюмчики, плотно закрывающие все тело. Когда их пускали в этих костюмчиках, с завязанными глазами, распознавание препятствий ухудшилось, но не исчезло. Попробовали постричь кошке усы. И это не изменило ее поведения. Но стоило заткнуть ей уши мокрой ватой, животное перестало ощущать предметы на расстоянии. Стало ясно, что обход препятствия на расстоянии - следствие условного рефлекса, образовавшегося в прошлом при наталкивании в темноте на предметы. А вот то, что с завязанными глазами животное, минуя препятствие, идет к кормушке, - результат работы вестибулярного аппарата, когда-то воспринявшего месторасположение кормушки.

Аэлита была права

До сих пор мы говорили о работе вестибулярного аппарата у животных. Это понятно: эксперименты над животными - необходимая ступень в познании закономерностей и функций человеческого организма. Правда, «чувство направления», как назвал Сетон-Томпсон «таинственный путеводитель», развито у человека сравнительно слабо. Зрение способно во многом компенсировать отсутствие чувства пространства. Вероятно, поэтому до сих пор это чувство так мало исследовалось. Но оказалось, что зрительная компенсация явно недостаточна. Существуют люди, от природы лишенные специфического чувства пространства, - глухонемые, у них разрушен вестибулярный аппарат внутреннего уха. Долго думали, что с помощью одного зрения они не хуже ориентируются в пространстве, чем люди с нормальным вестибулярным аппаратом. Но так только казалось. Глухонемому мальчику завязали глаза, провели его по комнате, потом сняли повязку и предложили повторить пройденный путь. Для абсолютно здорового человека это легче легкого. Глухонемой же оказался беспомощным. А вот у слепых чувство пространства развито особенно остро: сказывается вынужденная тренировка. Если человека, лишенного зрения, посадить на вертящийся стул, он без труда отличит поворот на 90° от поворота на 180°, а последний от поворота на 240°. В удивительной книге Алексея Толстого «Аэлита» прекрасная марсианка рассказывает землянину историю своих предков, атлантов, говорит о людях племени земзе: «Они отличались одним необыкновенным свойством: на расстоянии они могли чувствовать природу и форму вещей, подобно тому, как магнит ощущает присутствие другого магнита. Это свойство они развили во время жизни в темных пещерах тропических лесов». Конечно, писатель не просто фантазировал. Эти слова навеяны рассказами об удивительной способности людей некоторых индейских и африканских племен ориентироваться в густых лесах в очень трудных условиях. О чувстве пространства мы пока знаем так мало, что нельзя еще точно сказать, была ли права Аэлита. Во всяком случае, роль вестибулярного аппарата в жизни человека несравненно большая, чем думали еще десяток лет назад.

Человек становится богаче

В некоторых случаях чувство пространства неожиданно искажается и становится на первый взгляд даже вредным. В космических полетах значительное время звездолетчики должны находиться в состоянии невесомости. Отолиты в их вестибулярных аппаратах перестанут из-за отсутствия си-лы тяжести давить на нервные клетки, сигналы в мозг исказятся, а то и вовсе исчезнут... Первые опыты над животными и людьми в условиях невесомости, казалось бы, подтвердили эту точку зрения. Животные бестолково метались по отведенному им помещению. Когда у некоторых из подопытных животных разрушили вестибулярный аппарат, они в состоянии невесомости руководствовались в движениях только зрением, и оно не подводило. Что же, неужели целое специальное чувство оказывается лишним в условиях космоса? Неужели будущим космонавтам придется каким-то способом временно выводить из строя орган чувства пространства? Какой парадокс! Эти опасения при их кажущейся наивности все же безосновательны. Блестящим подтверждением огромных приспособительных возможностей вестибулярного аппарата явились замечательные полеты Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова. Подготовка к полету, долгие тренировки сыграли свою роль. Самочувствие космонавтов подтверждает, что и в космосе чувство пространства не помешает человеку, а, вероятнее всего, поможет ему. Человек научился усиливать с помощью приборов свои зрение и слух. Может быть, он сумеет лучше использовать и вестибулярный аппарат. Представьте себе пилота, которому не нужно смотреть на приборы, чтобы определить скорость полета, угол подъема или спуска. Сведения обо всем этом поступают непосредственно через орган чувства пространства. Насколько сильнее будет такой пилот! Человек и без компаса не заблудится в самом густом лесу, сможет вернуться тем же путем, каким вошел в него. Да что говорить! Вдумайтесь: ведь человек становится богаче на целое чувство!

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.