Занимательная физиология

Анализаторы обладают одной интересной особенностью: ощущение, вызванное каким-нибудь раздражителем, исчезает не сразу после прекращения его действия. Благодаря этому мы слышим непрерывные звуки, а не отдельные колебания, и достаточно частые световые вспышки воспринимаем как непрерывный световой раздражитель. Человек перестает замечать отдельные световые вспышки, если они даются с частотой 16–18 в секунду. Эти свойства зрения стали предпосылкой для возникновения особого вида искусства — кино. Благодаря тому что во время демонстрации кинофильмов отдельные диапозитивы проецируются на экран с частотой 24 кадра в секунду, мы видим непрерывное изображение, и у нас возникает иллюзия реальности движения.

Мы, люди, очень медлительные существа, и такая длительность последовательных ощущений нам не мешает жить. А вот птицам и летающим насекомым она не подошла. Если бы и у них ощущение сохранялось так же долго, им трудно было бы видеть окружающий мир при быстром полете. Зато они лишены удовольствия смотреть фильмы в наших кинотеатрах. Чтобы насекомые увидели единое изображение, потребовалось бы менять не меньше 200 кадров в секунду.

Камерный глаз высших животных настолько сложный прибор, что приходится учиться им пользоваться. Эту функцию берет на себя мозг. Раньше, чем пользоваться глазами, мозг должен научиться расшифровывать посылаемую ими информацию. Например, определять, который из двух предметов находится ближе. Может случиться, что их изображения на сетчатке окажутся равными или даже образ далекого предмета будет больше, чем ближнего.

Вообще простое изображение предмета на сетчатке не позволяет судить о его размерах. Решить эти вопросы на основе информации, полученной лишь от светочувствительных элементов, невозможно. Приходится сопоставлять чисто зрительные ощущения с показателями мышечных рецепторов, информирующих мозг о положении каждого из глаз (вернее, о величине угла, под которым пересекаются его оптические оси), а также с величиной аккомодации, то есть степенью изменения кривизны хрусталика. Величина аккомодации позволяет нам ориентироваться в величинах и расстояниях при рассмотрении предмета одним глазом. Этот же механизм используют многие животные, кролики, вальдшнепы, рыбы, устройство лицевой части черепа которых не дает возможность рассматривать интересующие их предметы двумя глазами.

Возможность к дешифровке и объединению оптических и двигательных показателей заложена в конструкции мозга, но этому приходится учиться точно так же, как и управлять своими руками и ногами.

Насекомые своими сложными глазами видят весь мир мозаичным, но им повезло в том отношении, что изображение окружающих предметов получается прямым. Позвоночным животным сложнее пользоваться своими камерными глазами. Поскольку световые лучи, проникающие в наш глаз, проходят сквозь крохотную двояковыпуклую линзу и в ней преломляются, изображение рассматриваемых предметов, сфокусированное на задней стенке глаза, оказывается перевернутым вверх ногами. Почему же мы видим мир нормальным, какой он есть на самом деле? Оказывается, наш мозг, сопоставляя показания, получаемые из глаз, с информацией, идущей от других органов чувств, главным образом от кожных и мышечных рецепторов, еще в раннем детстве привыкает в ней правильно разбираться.

А что будет, если изображение на задней стенке глаза окажется ориентированным правильно? Что увидит наш глаз тогда?

Подобные опыты проводились неоднократно. Вернуть изображению на сетчатке глаза правильное положение можно с помощью специальных очков. В первый момент весь мир кажется опрокинутым. Но если очки носить не снимая, уже через четыре дня мозг перестроится, и мы вновь увидим привычную картину. Зрение становится настолько нормальным, что человек может рисовать, свободно водить машину. Но стоит теперь снять очки, и мир вновь опрокинется навзничь. Опять придется мозгу привыкать к новой манере передачи информации. Какие процессы происходят при этом в мозгу, пока еще окончательно выяснить не удалось, но мы затронули здесь уже другую область — работу головного мозга.

Шепот планеты

Между зрительным и звуковым анализаторами есть весьма существенная разница: лишь очень немногие из животных способны светиться, тогда как подавляющее большинство тех, кто слышит, имеют специальные устройства, дающие им возможность наполнять мир звуками жизни. Сейчас уже нет возможности полностью восстановить, как развивалась у животных способность использовать звуковые сигналы. Можно лишь предполагать, что звуковой анализатор возник в связи с необходимостью слышать звуки, издаваемые жертвами или врагами.

Когда животные обзавелись ушами, то не могли не заметить, что немаловажную информацию можно получить и от своих ближайших сородичей, если прислушаться к производимым ими звукам. Эти сигналы рассказывали не только о том, что делают в настоящее время члены семьи или стаи, но и давали известное представление обо всем, что творится в мире. Отсюда один шаг до активной посылки сигнала своим сородичам.