Лорус Милн - Чувства животных и человека

• Название: Чувства животных и человека
• Автор: Лорус Милн
• Издательство: Мир
• Жанр: Природа и животные
• Год: 1966

Книга известных американских ученых, супругов Лоруса Дж. Милна и Маргарет Милн, «Чувства животных и человека» — занимательный, а местами и поэтичный рассказ об ощущениях, свойственных живым существам. О сложных проблемах бионики авторы говорят легко и просто, без излишней наукообразности. Мы узнаем из книги, почему пчелы не видят красного цвета, как птицы ориентируются при перелетах, каким образом летучие мыши чувствуют преграды на своем пути и многое, многое другое. При этом Милны все время сравнивают чувства животных с человеческими чувствами, наводят читателя на мысль о том, что живые организмы с их сложной и малоизученной структурой органов чувств представляют большой интерес не только для биологов, но и для физиков, математиков и особенно конструкторов, создающих самоорганизующиеся устройства. Авторы стремятся в то же время не подавить читателя массой сведений, а помочь ему отделить главное от второстепенного, научить его ориентироваться в сложных вопросах, философски осмысливать мир.

Редакция научно-фантастической и научно-популярной литературы.

---

Глава 16

Где верх, где низ?

Наблюдая за малышом, который при попытке сохранить равновесие старается соотнести движения ног с положением гибкого позвоночника, не вспоминаем ли мы о том, как от года до двух с половиной лет сами прилагали огромные усилия, чтобы выполнить эту задачу? Нам потребовались годы практики, прежде чем мы смогли, не расплескав, пронести полный стакан воды. Сначала мы хватали стакан обеими руками и не сводили с него глаз — при этом ноги сами выбирали по возможности лучший путь. Позже нам приходилось проявлять такое же усердное прилежание, чтобы пронести неглубокую тарелку с супом. Вспоминаем ли мы об этих трудностях детства, когда видим официантку, лавирующую в узком проходе, оставленном посетителями между близко сдвинутыми столами, у которой на одной руке балансирует несколько полных тарелок? Или наблюдающего за ней официанта, непринужденно поднявшего над плечом полный поднос суповых чашек?

Если поразмыслить над всеми этими «уменьями», то мы, вероятно, придем к выводу, что усовершенствовали прежде всего мышечный контроль, связанный с кинестетическим чувством. Мы должны держаться прямо и улавливать легкие колебания веса, по мере того как жидкость переливается на одну сторону сосуда, чтобы вовремя сделать мышечное усилие и поддержать постоянный уровень жидкости в тарелке. Цирковой акробат, исполняющий номер на натянутой проволоке, предъявляет подобные требования к своей нервной системе. Но насколько это «уменье» зависит от чувствительных органов, находящихся в наших мышцах, сухожилиях и суставах? Сумеем ли мы продемонстрировать такие же чудеса равновесия в полной темноте или с закрытыми глазами? Когда мы в детстве приобретали эти навыки, глаза быстрее, чем кинестетические рецепторы, предупреждали нас о том, что мы сами (или предмет, который мы несем) отклоняемся от положения неустойчивой стабильности.

Многие из нас, будучи детьми, проверяли свои сенсорные приспособления, связанные с гравитацией, и убеждались, что у нас в голове имеется другая рецепторная система. Мы становились на полянке, раскинув руки, и начинали кружиться подобно дервишам, пока ноги у нас не подкашивались. Мы поднимались и падали тут же снова, пока ноги опять не становились послушными, а в глазах не прояснялось. Но мы убеждались, что с трудом освоенная координация мышц и способность корректировать позу с помощью зрительных сигналов может быть временно сведена к нулю. Для этого нам нужно только очень сильно возбудить те образования, которые великий американский психолог и философ Вильям Джеймс назвал «уровнями духа» в нашем теле. У нас в каждом внутреннем ухе имеется особый орган, состоящий из трех полукружных каналов и одного маленького чувствительного мешочка, в котором находится крошечный известковый кристаллик, подвешенный в жидкости поблизости от рецепторных клеток. Эти образования служат для нас встроенными эквивалентами электрического индикатора авиагоризонта, который так необходим пилоту на приборной доске современного самолета.

Наши «уровни духа» реагируют только на перемену положения тела или изменения в скорости движения. При этих изменениях жидкость, заполняющая полукружные каналы, должна перемещаться, чтобы вызвать определенное ощущение, которое исчезает меньше чем через полминуты после прекращения изменений. Специальные чувствительные мешочки, связанные с этими каналами, реагируют на положение нашего тела и когда мы стоим, и когда двигаемся с неизменной скоростью. До тех пор пока органы внутреннего уха не повреждены и кинестетическое чувство не нарушено, нашему телу нетрудно оставаться в темноте в вертикальном положении или даже перенести открытый сосуд с жидкостью — ведь когда-то мы уже научились пользоваться этими чувствительными органами.

Удивительно, как долго может сохраняться это развитое в раннем детстве чувство равновесия. Многие пожилые люди, которые с детства не садились на велосипед и не предполагали, что могут снова удержаться на нем, решившись на этот подвиг, обнаруживают, что умеют легко и свободно владеть рулем. Если в детстве человек научился управлять велосипедом «без рук», лишь слегка наклоняя туловище, то через несколько минут езды он обнаружит, что опять может проделать этот трюк.

Подсознательно мы всецело полагаемся на кинестетическое чувство и органы равновесия во внутреннем ухе и редко задумываемся над тем, что значило бы для нас повреждение этих органов. Но однажды наш приятель по колледжу, бросив одну реплику, заставил нас в какой-то степени осознать это. Войдя утром в класс после необычайно сильного снегопада, из-за которого было трудно идти пешком, наш приятель признался, как бы ему хотелось, чтобы при комнатах в общежитии имелся не только душ, но и ванна. Тогда ему не пришлось бы жить в меблированной комнате далеко от колледжа. Мы не могли уловить никакой связи между его словами, пока он не объяснил, что в детстве болел полиомиелитом, от которого, по-видимому, вылечился, но после болезни его ноги почти полностью утратили кинестетическую чувствительность. В ванне он мог мыться, не боясь упасть, а когда пользовался душем, почти всегда падал, если ему приходилось закрыть глаза на несколько секунд, из-за того что в них попало мыло или по какой-либо другой причине. Он мог стоять или ходить только с открытыми глазами.

Довольно значительное число людей страдают от врожденных дефектов внутреннего уха. Это глухонемые, большинство из которых нельзя вылечить, но можно научить говорить или понимать речь других людей по губам. Как правило, они теряют также и нормальное чувство равновесия из-за расстройства органов, находящихся в ухе. Инвалиды компенсируют этот недостаток, обращая большее внимание на кинестетическое чувство и зрительные сигналы. Они могут даже осознавать, что в отличие от других людей обладают иммунитетом к головокружению, возникающему при вращении, и к «транспортной» тошноте, начинающейся из-за чрезмерного возбуждения внутреннего уха. Обычно эти люди прекрасно понимают, насколько важны чувства-компенсаторы. Входя в воду, они должны держаться мелких мест, иначе могут утонуть, так как без кинестетических сигналов, обусловленных весом тела, не скомпенсированным выталкивающей силой воды, им трудно определить, какая сторона их тела наверху, а какая — внизу. Такие люди, если они к тому же и слепы, обычно не могут сохранять равновесие более чем одну или две секунды, если их попросить постоять на одной ноге.

В самолете возникает новое затруднение, которое мешает даже здоровым людям определить, где верх, а где низ. Любые изменения в скорости, направлении или высоте движения самолета раздражают наши рецепторы внутреннего уха. Они вызывают ощущения, которые часто могут перейти в твердую уверенность, что происходит нечто противоположное показаниям приборов. При длительном планирующем спуске, подлетая к аэродрому, пилот может встретить густое облако как раз в тот момент, когда он выпускает щитки или шасси. Самолет быстро сбавляет скорость, и внутреннее ухо пилота сообщает ему, что или он сам слишком наклоняется, или самолет идет в пике. Но пилот знает, что он не наклонялся вперед. Если пилот игнорирует приборы и «управляет задним местом», он скорее всего начнет задирать нос самолета, все замедляя полет, пока машина не потеряет скорость и не разобьется у самого аэродрома. Приборы показали бы ему, что угол посадки не изменился, когда опустились щитки или колеса. Они также могли ему рассказать, что задирание носа самолета приводит к опасной потере скорости, и помогли бы ему пересмотреть показания чувства равновесия.

Будучи пассажирами на борту реактивного самолета, мы испытали противоположное ощущение, когда ясным днем самолет поднимался с Римского аэродрома, направляясь в Париж. Ускорение «Каравеллы» при взлете было так велико, что нас вдавило в подушки кресел. По мере того как самолет продолжал набирать скорость, внутренние уши сообщали нам, что мы поднимаемся вверх под углом почти 45°. Однако в окно мы могли видеть внизу землю не под таким большим углом. Чему мы должны были верить: глазам или ушам?

Многие решения, необходимые при управлении современным воздушным кораблем, летающим со скоростью до полутора километров в секунду, должны приниматься на основе показаний приборов, которые действуют быстрее и надежнее, чем различные органы равновесия человека. Устойчивость большинства этих приборов обеспечивают быстро вращающиеся гироскопы, которые сохраняют собственную ориентацию в пространстве, а значит, и относительно Земли, несмотря на изменения в направлении, высоте или скорости самолета.

Во время горизонтального полета для управления самолетом требуется производить так мало операций, что автопилот с соответствующей гиростабилизацией может справиться с этой несложной задачей. Однако при взлете и посадке пилоту приходится совершать такое большое количество сложных операций, основанных на собственном квалифицированном мнении, что он оказывается чрезмерно занятым и находится в состоянии сильного нервного напряжения, наблюдая за индикаторами и шкалами измерительных приборов, оперируя с кнопками и переключателями и следя за ориентирами вдоль взлетно-посадочной полосы. Рефлекторные нервные цепи, начинающиеся от глаз, ушей и пальцев, оказываются полностью загруженными. Однако, если в критический момент пилот что-то упустит, человек как элемент системы управления принесет несчастье вместо пользы. Потому-то инженеры и стремились найти новые значимые информационные пути к мозгу, которые бы уменьшали, а не увеличивали нагрузку на глаза пилота.