Страница 13 из 31
Молоточек связан с барабанной перепонкой и колеблется вместе с ней.
Он передает свои колебания наковальне, а та, в свою очередь, стремечку. Стремечко заставляет колебаться эластичную мембрану, на которую оно опирается и которая закрывает окошко в костной полости внутреннего уха.
Три промежуточных косточки настолько совершенны по своей форме, своей уравновешенности, своему строению, своему расположению и соотношению своих размеров, что колебание, передаваемое ими от барабанной перепонки во внутреннее ухо одновременно усиливается в соотношении от 2 до 22 раз… Добавим, что для того, чтобы избежать резкого повышения или понижения давления в среднем ухе, находящемся между двух колеблющихся мембран, через мышцы и кость проложен обходной канал: это Евстахиева труба, связанная через рот с наружной атмосферой. Благодаря этому устройству, давление внутри и снаружи уха всегда остается одинаковым.
Неплохо…
Дальше будет еще любопытнее. Углубимся во внутреннее ухо. До сих пор все было относительно простым. Мы могли восхищаться гениальным ремесленником, искусно обработавшим каждую косточку до идеальной формы и собравшим их затем с помощью мышц и микроскопических связок, добившись точнейшего функционального равновесия. Но для нас не составляло особого труда понять, каким образом эти три элемента слухового аппарата выполняли свою работу. Но во внутреннем ухе все становится несравнимо более сложным. Мы переходим из мастерской часовщика в лабораторию электронщика. И это сравнение лишь отдаленно соответствует реальности. Для того, чтобы объяснить происходящее здесь, нам придется привлечь все науки.
Чтобы подробно проанализировать все происходящее, и у меня, и у вас окажется недостаточно знаний. Впрочем, и самые крупные ученые оказываются не в лучшем положении…
Мы просто бросим обычный взгляд профана в эту странную пещеру. Взгляд простодушного. Взгляд человека, не претендующего на то, чтобы узнать почему, когда ему объясняют как.
Мы не будем обращать внимание на полукольцевые каналы, тоже находящиеся во внутреннем ухе, но не участвующие в осуществлении слуховых функций. По крайней мере, насколько это нам известно. Очевидно, существуют какие-то весьма серьезные основания, чтобы они находились именно здесь, а не где-нибудь в другом месте, но мы о них ничего не знаем. Нам известно только, что они являются местом, центром, обеспечивающим равновесие. Их всего три, каждый в виде полукольца, они собраны в одно целое так, что каждый из них перпендикулярен двум остальным, каждый ориентирован по одной из трех взаимно перпендикулярных осей.
Если случается, что они повреждены при ранении или вследствие болезни, человек не может находиться в вертикальном положении. Даже лежа с закрытыми глазами, он не чувствует себя в равновесии. Он больше не представляет, что такое стабильность, безопасность, отдых. Со всех сторон ему грозят ужасные падения, но ему не за что ухватиться, потому что вся его вселенная одновременно опрокидывается сразу во всех трех направлениях.
Человек может стать глухим, слепым, немым, одноруким, безногим, сердечником, туберкулезником, даже кастратом, но оставаться при этом человеком. Он может погрузиться в кому, но продолжать принимать участие, хотя и пассивное, в жизни нашей вселенной — как, например, камень. Но стоит лишить его полукольцевых каналов, и он оказывается вышвырнутым из нашего мира, первым законом которого, основополагающим условием которого является равновесие. Без него человек превращается в жалкий обрывок сознания, принадлежащий хаосу.
Вероятно, то, что полукольцевые каналы находятся во внутреннем ухе, связано с их исключительной важностью. Действительно, внутреннее ухо можно считать наиболее защищенным местом во всем теле. Это маленькая прочная коробка в большой прочной черепной коробке. Череп, который должен защищать уши и мозг, имеет почти сферическую форму. Сферическая форма наиболее подходит для того, чтобы выдерживать удары и отражать их по касательной.
Ладно, оставим эти таинственные каналы, эти три неподвижных гироскопа, которые есть ничто иное, как своего рода связующее звено между всемирным равновесием и равновесием отдельного индивида, и вернемся к интересующим нас колебаниям в том месте, где мы расстались с ними: когда они через особое окошко попали во внутреннее ухо.
За гибкой мембраной, закрывающей это окошко, находится лабиринт, через который колебания продолжают свой путь. Этот лабиринт имеет форму свернутой спирали, которая широкой стороной обращена к отверстию, а остроконечной вершиной направлена внутрь черепной коробки. Но хорошо известные нам земные или морские моллюски имеют раковины, которые образованы одной свернутой в спираль трубкой. В то же время, во внутреннем ухе находится три длинных свернутых спиралью полости, идущих от основания к вершине, где две из них сообщаются между собой. Третья, получившая название улитки, герметично закрыта с обеих сторон, но она сообщается с соседней ветвью спирали посредством расположенной вдоль нее мембраны — еще одной! Внутри улитки непосредственно вдоль мембраны, повторяющей витки спирали, располагаются примерно двадцать пять тысяч так называемых "слуховых клеток". На одном конце каждая из них находится множество колеблющихся ресничек. На другом конце "слуховой клетки" расположен пучок нервных волокон, идущих от ресничек. Затем эти пучки, отходящие от каждой клетки соединяются вместе и образуют слуховой нерв, который должен передавать в мозг послание, идущее из уха.
Что происходит в этом лабиринте? Расскажем об этом в самых общих чертах. Когда мембрана, закрывающая окошко во внутреннем ухе, начинает колебаться, содержащаяся в нем жидкость передает колебания нервным клеткам, которые преобразуют нервный импульс и направляют его в мозг с помощью слухового нерва. Но зачем нужно это улиткоподобное образование?
Представим, что нервные слуховые клетки расположены непосредственно за плоской мембраной, закрывающей окошко. Вообразим, что мы гуляем по Шамбордскому лесу теплой весенней ночью. Наше ухо улавливает трели любовной песни соловья, шорох ветра в молодых листьях, шум шагов, рев оленя, бессмысленную кашу звуков из телевизора, находящегося в домике сторожа, отчаянные вопли хора лягушек, соло "Каравеллы", пролетающей в вышине, журчанье ручейка, треск сучьев, сломанных шарахнувшимся в кусты испуганным кабаном, тарахтенье мопеда в добром десятке километров от нас…
Наше ухо воспринимает все эти звуки одновременно.
Допустим, что наши слуховые клетки находятся в одной плоскости позади закрывающей окошко мембраны, в этом случае они будут воспринимать звуковые волны от всех источников одновременно; при этом, в наш мозг поступит смесь всех звуков, и он окажется не в состоянии разделить их в этой мешанине и идентифицировать. Мир звуков превратится для нас в непрерывный однородный шум, в котором можно будет различить лишь колебания уровня громкости.
Лабиринт внутреннего уха превращает эту кашу, эту магму колебаний в звуковой ансамбль, в котором каждый звук строго индивидуализирован. Мозгу остается идентифицировать их и отобрать нужные. Между тем, что поступает во внутреннее ухо через закрытое эластичной мембраной окошко и тем, что выходит из него по слуховому нерву, разница примерно такая же, как между смесью красок, пропущенных через миксер, и картиной, написанной теми же красками.
Каким образом лабиринт анализирует это пюре из звуковых колебаний?
Ответить на этот вопрос очень трудно, потому что чтобы увидеть, что происходит во внутреннем ухе, его нужно открыть, а с того момента, как оно будет открыто, в нем, естественно, ничего больше произойти не может. Во всяком случае, ничего нормального.
Жалкие эксперименты, которые удалось осуществить, дают кое-какие указания. Дальше можно использовать только логику, чтобы строить гипотезы…
Смесь звуковых колебаний попадает в трубку, диаметр которой постоянно уменьшается в соответствии с логарифмической кривой, способной привести в восторг самого Сальвадора Дали. Каждое из составляющих эту смесь отдельных колебаний достигает при своем продвижении через лабиринт той его части, диаметр которой, соответствующий определенной длине волны, позволяет колебанию с такой длиной волны войти в резонанс именно с данной частью слухового устройства. Именно в этом месте реснички слуховых клеток начинают колебаться, реагируя на определенный звук. Так происходит для каждого из колебаний с особой длиной волны, вместе со всей массой звуковых волн достигших внутреннего уха. При их продвижении вдоль улиткообразного канала каждая группа клеток извлекает колебания с характерной для них длиной волны. Дойдя до конца лабиринта, звуковая магма будет полностью проанализирована.