Шестой орган чувств? О. Б. ИЛЬИНСКИЙ доктор биологических наук

О. Б. ИЛЬИНСКИЙ
доктор биологических наук

Одно из отличий высокоразвитых организмов от существ, стоящих на более низких ступенях эволюционной лестницы, заключается в лучшей способности воспринимать информацию с помощью разнообразных рецепторов, тоньше и многообразнее на нее реагировать. Как известно, для восприятия всех биологически важных раздражителей у разных организмов существуют органы чувств и разные типы нервных чувствительных окончаний—механо-, хемо-, фото- и другие рецепторы. Изучение их функций приобрело за последние десятилетия важное теоретическое и практическое значение. Из наиболее важных достижений в этой области следует назвать открытие у позвоночных животных нового типа приборов, специфически чувствительных к действию электрических стимулов,—электрорецепторов.
Мир, в котором мы живем, пронизан электромагнитными волнами и полями, несущими важную для живых организмов информацию. Именно поэтому ученые давно предполагали возможность существования у животных специальных чувствительных структур, приспособленных для восприятия электромагнитных стимулов. Так, еще в 1900 году известный русский физиолог В. А. Данилевский писал: «Жизнь организованных существ несомненно протекает среди обширного заряженного конденсатора, состоящего из атмосферы и земли. При различных физико-космических и земных условиях животным приходится подвергаться влиянию колебательных электрических и магнитных полей. Как происходят воздействия и чем они обнаруживаются—эти вопросы общей физиологии прлучат свое разрешение лишь в будущем: пока достаточно признать возможность этих влияний. Правильнее всего было бы искать специальные аппараты для восприятия такого рода электрических раздражений в нервной системе внешних покровов тела».
Именно там, во «внешних покровах тела» рыб (в составе так называемой акустико-латеральной системы, или системы слуха и боковой линии) спустя шестьдесят лет после предсказания Данилевского английский исследователь Лиссман впервые обнаружил электрорецепторы.
С методической точки зрения электрорецепторы удобнее всего изучать у таких рыб, как акулы и скаты. Дело в том, что они обладают очень высокой чувствительностью к электрическим и магнитным воздействиям, в том числе к потенциалам, обусловленным мышечными движениями их жертв. Строение этих специализированных нервных аппаратов у рыб позволяет разделить их на два основных типа—ампулированные и бугорковые.
Длина ампул и их каналов у некоторых рыб достигает десятков сантиметров, у других ограничивается величиной, измеряемой в микронах. Во всех случаях канал и ампула заполнены студенистым желеобразным веществом с высокой электропроводностью, тогда как стенки ампул отличаются очень большим сопротивлением. Оно в 60 раз превышает, например, сопротивление столь прекрасного изолятора, каким являются миелиновые оболочки нервных волокон. Подобное строение ампул и ампулированных каналов- приводит к тому, что электрические токи, попадающие в них, практически целиком протекают через чувствительные клетки, расположенные в основании ампул. Поэтому такие «чувствилища» способны улавливать в окружающей среде даже самую ничтожную разность потенциалов. Для возбуждения некоторых электрорецепторов достаточен ток величиной 10 ампер на квадратный сантиметр и даже меньше. Похожие по своему строению на чувствительные клетки в органе слуха и его вестибулярной системе, рецепторные клетки ампутированных органов несут на своей вершине специальные волоски.
Электрорецепторные органы бугоркового типа не имеют ни ампул, ни каналов, заполненных желеобразным веществом, ни волосков. Чувствительные клетки располагаются непосредственно на вершине поддерживающих клеток, а их тела свободно лежат в полости, ограниченной как этими, так и другими—опорными клетками окружающей ткани.
Воспринятую информацию рецепторные клетки передают на разветвления чувствительных нервных волокон, причем первых всегда больше, чем вторых. Поэтому одно нервное волокно, разветвляясь, может оканчиваться на сотнях электрорецепторов, что позволяет ему суммировать обширную информацию. Кроме того, связанные срецепторами нервные волокна имеют довольно большой диаметр и покрыты изолирующей миелиновой оболочкой. Эти два обстоятельства обеспечивают высокую скорость передачи нервных импульсов в центральную нервную систему.
Любопытное исключение: к электрорецепторам не подходят так называемые эфферентные волокна, по которым обычно обеспечивается непрерывная регуляция деятельности рецепторов со стороны центральной нервной системы, или, говоря языком нейрокибернетики, осуществляется обратная связь. Почему именно электрорецепторы лишены ее—на этот вопрос физиологи пока ответить не могут.
По функциональным признакам электрорецепторы делятся на тонические и фазные. Ампулированные, как правило, тонические, отвечают непрерывным потоком импульсов все время, пока действует раздражитель. Бугорковые чаще возбуждаются лишь в начальный период его действия. Кроме того, многие электрорецепторы обладают непрерывной, или фоновой, активностью. Благодаря этому центральная нервная система может легко оценивать действие не только возбуждающих, но и тормозных стимулов—по угнетению фоновой активности. Напомню, что мозаика возбуждения и торможения определяет всю многогранную деятельность нервной системы, а значит, и организма в целом.
Очевидно, все эти особенности создают чрезвычайно разнообразный узор импульсных ответов электрорецепторов. Можно утверждать: наиболее разнообразные способы передачи закодированной импульсами информации с периферии организма присущи именно электрорецепторам.
А теперь вспомним, что в природе, помимо электрических раздражителей, существуют и действуют на организм магнитные стимулы. Поэтому когда экспериментально было доказано существование электрорецепторов, возник естественный вопрос: не могут ли животные с их помощью воспринимать и естественные магнитные поля? Судя по литературным данным, ответ на этот вопрос впервые был получен в Институте физиологии имени И. П. Павлова Академии наук СССР.
Оказалось, что акулообразные рыбы действительно воспринимают как изменения магнитного поля, так и постоянные магнитные поля. Для второго необходимо единственное дополнительное условие: чтобы животное и окружающая его водная среда перемещались относительно друг друга. Необходимо, чтобы либо рыба двигалась в неподвижной воде, либо поток воды обтекал неподвижную рыбу. При этом в соответствии с законом электромагнитной индукции в т&ле животного возникают электрические токи, возбуждающие электрорецепторы. Также экспериментально было установлено, что скаты способны воспринимать магнитное поле Земли.

Тем самым было принципиально доказано, что этот постоянно действующий в природе раздражитель могут воспринимать позвоночные животные, обладающие электрорецепторными аппаратами. А это позволяет планировать поиск «магнитных чувствилищ» у других животных и у человека.
В заключение зададимся вопросом: какие клинические факты позволяют физиологам предполагать существование электрррецепторных аппаратов у человека? О существований «животного» электричества известно уже давно. За последние годы обнаружено, что больные и пожилые люди ощущают не только атмосферное давление или влажность воздуха, но и различные электромагнитные возмущения в окружающей среде. Причем наш организм нередко отзывается на такие изменения погоды задолго до того, как их зарегистрируют самые чувствительные из существующих метеорологических приборов. .
8 Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР исследуют влияние бегущего импульсного магнитного поля на организм человека.
Обязательно ли для объяснения этих и других фактов привлекать гипотезу о существовании у человека каких-либо специализированных рецепторных структур, способных воспринимать электрические и магнитные воздействия? Отвечать на этот вопрос утвердительно сегодня столь же преждевременно, как и отвергать гипотезу.