На пути к бионике

В природе имеются сотни тысяч, миллионы запахов*. Из них, по литературным данным (они очень разноречивы), обычный человек без труда различает несколько тысяч, а опытный специалист - десятки тысяч. Для восприятия такого количества запахов, естественно, необходима большая информационная емкость обонятельной системы. И природа об этом позаботилась. Наше чувство обоняния (рис. 9) сосредоточено в двух желобовидных ямках, расположенных высоко в носовых проходах, где клетки, связанные с нижней частью мозга, защищены от проходящего мимо воздуха тонкой пленкой выделяющейся слизи и поэтому не загрязняются. Площадь обонятельного эпителия составляет 5 квадратных сантиметров, что значительно больше площади сетчатки глаза. "Примечательно, - пишет Р. X. Райт, - что эта чувствительная поверхность представляет собой обнаженное вещество самого нерва. В глазе между нервом и внешней средой есть хрусталик, в ухе - барабанная полость. Когда мы ощущаем запах, мы осуществляем наиболее непосредственный контакт с окружающим миром"**.

* (Число органических соединений превышает 1000 000, и все они имеют различные запахи.)

** (Р. X. Райт. Наука о запахах. М., "Мир", 1966, стр. 122.)

Каждая обонятельная нервная клетка имеет два отростка. Один имеет на конце небольшое вздутие - обонятельный пузырек, немного выступающий над поверхностью обонятельного эпителия. От каждого пузырька отходит несколько нитевидных волокон. Эти волокна, переплетаясь между собой, образуют поверхность обонятельных луковиц. Суммарная поверхность всех волокон довольно значительна - около 600 квадратных сантиметров. Именно такова площадь контакта между пахучими молекулами и нервным веществом. Второй отросток-аксон направляется через тонкую пористую кость (решетчатую пластину) непосредственно в мозг. Число аксонов достигает ста миллионов (100⋅106). Для сравнения укажем, что количество нервных волокон в зрительном нерве 1⋅106, 0,8⋅106 в слуховом*.

* (Эти данные показывают, что число различимых обонятельным аппаратом человека запахов может быть очень большим и цифра 10 000, конечно, занижена. По данным Ю. А. Макаренко, мы воспринимаем свыше 30 миллионов запахов. По мнению Р. X. Райта, число распознаваемых человеком запахов безгранично.)

Рис. 9. Устройство органа обоняния человека

Аксоны каждой обонятельной ямки направляются в соответствующую обонятельную луковицу каждой стороны мозга. В каждой обонятельной луковице содержится около 2000 клубочков, с каждым из которых связано около 25 000 обонятельных клеток. От клубочков к обонятельным центрам мозга отходят так называемые митральные клетки. У кролика, например, от каждого клубочка отходят 24 такие клетки. Предполагают, что в каждой митральной клетке суммируются сигналы от одного вида первичных приемников.

"Кроме того, между первичной воспринимающей поверхностью обонятельного эпителия,- продолжает Р. X. Райт,- и обонятельными центрами мозга только один синапс... (переход между нервными клетками - И. Л.). Более тесную связь с окружающей средой трудно даже вообразить"*.

* (Р. X. Райт. Наука о запахах. М., "Мир", 1966, стр. 122.)

Вилфред Ле Грос Кларк отмечает: "Обонятельная луковица эволюционно представляет собой выдвинутую на периферию часть полушарий головного мозга, а прямая связь с ней обонятельных рецепторов является с точки зрения эволюции выражением того, что полушария головного мозга развивались у позвоночных прежде всего как орган обоняния"*.

* (Р. X. Райт. Наука о запахах. М., "Мир", 1966, стр. 122.)

У нашего обонятельного анализатора имеется еще одно чрезвычайно важное достоинство: восприятие и опознание запаха занимает доли секунды. С точки зрения современной химической техники это невиданный по быстроте экспресс-анализ.

Разумеется, если человек обращается со своим носом небрежно, не думает о том, что он может испортиться, коптит его ежедневно в табачном дыму, оглушает "благоуханием" бензина, отравляет различными химикалиями, то от такого обонятельного анализатора вряд ли можно много ожидать, проку от него мало. Но если человек обладает хорошим обонянием и бережно относится к своему носу, он может научиться различать не только огромное количество запахов, но и тончайшие нюансы этих запахов, ускользающих от нетренированных людей. Примером могут служить парфюмеры.