Страница 13 из 15
Все это можно представить себе в виде кусочка желейного пудинга, к которому прилипли тяжелые кальциевые крошки, над вертикально стоящими волосками. Если держать пудинг под наклоном, под весом крошек он изгибается в одном направлении, и волоски, соответственно, тоже будут изгибаться вместе с ним. Именно это происходит в ушах, когда вы наклоняете голову. Если остаетесь в том же положении, изгиб останется прежним, и волосковые клетки будут беспрестанно посылать импульсы в мозг. При каждом возможном положении головы активизируются определенные сенсорные клетки в правом и левом ухе. Таким образом, вестибулярный аппарат всегда активен, даже если вы не двигаетесь.
Но одной этой системы недостаточно, чтобы заставить почувствовать резкие ускорения и вращательные движения. Для этой цели существуют три костных полукружных канала, соединенных с мешочками вестибулярного аппарата. В расширенном основании каждого из полукружных каналов волосковые клетки находятся в высоком куполе из желеобразной массы. Масса не отягощена кальциевыми камешками, поэтому ведет себя иначе, чем желеобразный бугорок в мешочках вестибулярного аппарата. Купола остаются перпендикулярными основанию, даже когда голова наклонена. Это происходит потому, что их вершина срослась с трубкой мембранного лабиринта и не может соскользнуть. Если в этот момент ускорение отсутствует, они не передают мозгу сигнал о движении.
Ситуация выглядит иначе, когда голова – или даже все тело – приводится в движение. Эндолимфа, в которой находятся купола, пребывает в неподвижном состоянии. Когда голова двигается, купол немедленно повторяет это движение, тогда как окружающая жидкость остается на месте несколько дольше. Вы можете пронаблюдать этот эффект, когда, находясь в машине, держите в руке открытый стаканчик с напитком и нажимаете на газ. Так как автомобиль вместе с вами и стаканчиком приходит в движение быстрее жидкости, она выплескивается из него. Пожалуйста, не пытайтесь проделать это с горячими напитками или красящими жидкостями!
Вестибулярный аппарат всегда активен – при каждом возможном положении головы активизируются определенные сенсорные клетки в правом и левом ухе.
Если бы на дне стаканчика находился желеобразный купол, как в вестибулярном аппарате, то при ускорении он бы наклонялся против направления движения под действием неподвижной жидкости. Именно это происходит в полукружных каналах, в результате чего волосковые клетки изгибаются и испускают соответствующие импульсы. В зависимости от того, в каком направлении происходит движение, эффект сильнее всего проявляется в одном из трех разнонаправленных каналов. Поэтому наш мозг способен определить направление движения.
Как только скорость эндолимфы подстраивается под скорость окружающей среды, мозг получает сообщение о том, что движение прекратилось. Это самое настоящее благословение, к примеру, для тех, кто едет в поезде. Даже если вы пересекаете ландшафт со скоростью 200 километров в час, все равно можете спокойно вздремнуть. Но прежде чем соберетесь это сделать по причине усталости от чрезмерного обилия информации по анатомии в этой главе, давайте вернемся к нашей истории.
Безвредно, но неприятно: позиционное головокружение
Кальциевые крошки могут отделяться от желеобразных бугорков вестибулярного аппарата. Причины этого неизвестны. Вероятно, такое может случиться после сильного сотрясения черепа, в результате перенесенных инфекций или вследствие старения. Кальциевые камешки могут затеряться в полукружных каналах и вызывать головокружения. Под руководством врача проблему удается легко решить: после серии движений головой камешки из полукружных каналов перемещаются туда, где они больше не будут беспокоить. Если проблема возникает часто, метод можно освоить и выполнять самостоятельно.
Четыре уха слышат больше, чем два
Уже поздний вечер, и между нами стоит полупустая бутылка белого вина. На самом деле при моей болезни нельзя пить алкоголь, но для этой особой встречи с Андреасом я делаю исключение. Весь вечер мы говорили об ушах. Я многое узнал и поражен тем, как могло развиться что-то настолько сложное, как слух и чувство равновесия. Я вообще не перестаю удивляться. В первую очередь меня очаровала область, в которой Андреас проводит исследования для своего работодателя. Оно о том, как сигналы, поступающие от уха, обрабатываются в мозге. Андреас в двух словах раскрывает суть своей работы:
– Процесс слушания происходит не в ушах, а в мозге.
Я с недоверием гляжу на него, и он объясняет, что уши сами по себе дают очень мало информации. Лишь очень сложное и невероятно быстрое соединение и интерпретирование мозгом отдельных элементов дарит нам впечатление от услышанного. В итоге мы, можно сказать, слышим больше, чем дают уши. Именно поэтому мы можем понимать речь, наслаждаться музыкой или определять, в каком направлении двигаются приближающиеся автомобили. Андреас идет еще дальше:
– Наш мозг в определенной степени даже формируется под воздействием слуха, как и других наших чувств. Это называется нейропластичностью.
– Ты должен рассказать об этом подробнее, – говорю я и хватаю бутылку вина, чтобы передать ему. Андреас поднимает руки в знак отказа.
– Уже правда очень поздно, а у меня рано утром назначена встреча. Я еще много чего могу тебе рассказать, но в другой раз. Как ты смотришь на то, чтобы приехать ко мне на юг? Наша тихая сельская жизнь, безусловно, пойдет тебе на пользу. Ты можешь остаться погостить на несколько дней, и мы обсудим узкоспециальные вопросы.
– Звучит многообещающе!
– К слову о звучании: кажется, тема слуха тебя сильно увлекла.
– Да, она меня зацепила. В конце концов, слух кормил меня последние 12 лет. Но, несмотря на это, я никогда всерьез не задумывался о своих ушах. И только теперь я понял, какую ценность они представляют. Все, что происходит внутри них, – это нечто исключительное, и я хочу узнать об этом больше.
Андреас поднимается со словами:
– Если хочешь, могу порекомендовать тебе парочку книг и научных статей по этой тематике.
– Очень хочу.
Я провожаю его до двери. Мы прощаемся, и Андреас, уже стоя на лестничной площадке, оборачивается и произносит:
– Если появятся вопросы или чего-то не поймешь, можешь звонить мне в любое время.
– Именно так я и поступлю, – с улыбкой отвечаю я.
Андреас, конечно, понятия не имеет, на что он только что подписался. Погружаясь в одну тему, я стремлюсь изучить предмет досконально. Определенно, я буду занимать его линию чаще, чем Андреасу хотелось бы…
Часть II. Чудо понимания
Ушной ВОР
Тем, что можете прочесть эти строчки, вы обязаны своим ушам. Глупости, подумаете вы, я же вижу буквы глазами! Однако это возможно лишь потому, что органы равновесия в ушах помогают на доли секунды удерживать взгляд обращенным в нужном направлении. Не имеет значения, находитесь вы в книжном магазине и с любопытством перелистываете страницы или удобно расположились на диване у себя дома с электронной книгой в руках. Ваши уши постоянно сообщают остальным частям тела, где верх, а где низ, где лево, а где право, независимо от того, пребывает ли голова в состоянии покоя или двигается. Эта информация передается через черепные нервы мышцам глаз и автоматически регулирует направление взгляда. Это происходит совершенно неосознанно под действием вестибулоокулярного рефлекса. Для простоты мы будем использовать сокращение ВОР. ВОР – это то, что обеспечивает стабилизацию взгляда на объекте, когда вы ВОРочаете головой.
В действительности от строчки к строчке путешествуют не только ваши глаза, но и уши! Даже если вы сейчас покачаете головой или понимающе кивнете, взгляд все равно сможет удержаться на строке благодаря прямому приказу внутреннего уха. То, что на самом деле все это происходит в результате действия гравитации, исследователи смогли подтвердить на примере космонавтов с Международной космической станции. Движения глаз экипажа регистрировали, пока они читали в невесомости, и было обнаружено, что их взгляд дергается. Поэтому чтение в космосе утомляет гораздо сильнее, чем в гравитационном поле Земли.