Биологическая радиосвязь

Дальше читатель убедится в том, насколько научно обоснован данный вывод. Действительно ли есть ему подтверждение в живой природе?

Нервная система и радиотехника

Приступая в 1919 г. к изучению строения нервной системы человека, я искал главным образом ответа на вопрос о том, каким образом я мог услышать серебристый звон - звуковое ощущение, воспринятое мной из отдаленного источника - нервной системы моего умирающего друга. Вполне естественно, что начал я с изучения всех тонкостей устройства слухового нервного аппарата человека. Получить первоначальные познания по анатомии органа слуха помог мне мой старший брат - доктор Казимир Бернардович Кажинский, специалист по болезням уха, горла и носа. При его помощи я получил также возможность ознакомиться с замечательными трудами профессоров И. М. Сеченова, В. М. Бехтерева, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, В. Ю. Чаговца, А. В. Леонтовича и других, особенно по электрофизиологии. В числе подаренных братом книг был интересный труд французского врача Маллара [51] и уже упомянутый "Учебник физиологии домашних животных" А. В. Леонтовича. В итоге А. В. Леонтовичем почти полностью были собраны результаты опытов воздействия на ткани организма электротоком и убедительные примеры наличия электрических процессов в живом организме. Изучение этого материала во многом обогатило мои познания в физиологии нервов и облегчило задачу построения аналогии между естественным назначением отдельных элементов нервной системы и возможной функцией этих элементов как деталей аппарата биологической радиосвязи.

Перейдем к рассмотрению этих аналогий. Согласно трактовке А. В. Леонтовича, надлежит различать нейронную и не нейронную ("ремаковскую") нервные системы. Первая из них составляется из особых единиц-нейронов. Ганглиозная клетка 1 (рис. 4) лежит обыкновенно где-либо в головном (или спинном) мозгу и вместе со своими дендритами (ответвлениями) 2 входит в состав серого вещества мозга. Отходящий от ганглиозной клетки нейрит n играет роль проводника нервных импульсов. На значительной части своей длины нейрит одет как бы муфтами M состоящими из внутренней миэлиновой и наружной "шванновской" оболочек. Миэлиновая часть муфты названа так потому, что состоит из особого жироподобного вещества - миэлина. Нейриты образуют главную составную часть белого вещества мозга или на путях вне мозга - периферические нервы. Телодендрии 4 (от греч. "телос"-конец и дендрон" дерево) представляют собой ветвистые окончания нейрита или имеют форму сетки или корзинки. Телодендрии заканчиваются в мышце, в железе или окружают ганглиозную клетку другого нейрона в том случае, если эти окончания имеют вид сетки-корзинки. В этом последнем случае телодендрии называются перицелюлярными (т. е. околоклеточными) аппаратами, или просто перицелюлярами. Рис. 4. Схема строения нейрона (по Леонтовичу): 1 центральное звено нейрона "ганглиозная клетка" (внутри сомы клетки видны зерна Ниссля); 2 - протоплазмические ответвления

В местах, где к ганглиозной клетке одного нейрона подходят концевые участки телодендрий или околоклеточный аппарат другого нейрона, протоплазма нейронного волокна этих окончаний не просто переходит в протоплазму ганглиозной клетки, но отделена от нее пограничной поверхностью. В физическом смысле между телом этой ганглиозной клетки и окончаниями окружающих ее ответвлений смежного нейрона имеется разделяющая их перепонка, или мембрана. Для обозначения этих протоплазмических контактов английский ученый Шеррингтон [60] в 1897 г. предложил название "синапс".

Мы имеем теперь возможность привести более современное описание синаптического контакта, например двигательной нервной клетки (мотонейрона) спинного мозга млекопитающих по более позднему источнику - из книга Дж. Экклса [77]. Тело (или иначе сома) мотонейрона имеет в поперечнике около 70 (. Отходящие от него дендриты простираются на расстоянии до 1 мм, прежде чем от них отходят более тонкие концевые ответвления. Вниз от сомы отходит ствол нейрита - аксон. Он постепенно сужается и на расстоянии 50-100 ( от сомы клетки покрывается миэлиновой оболочкой. Прилегающие поверхности сомы, неправильной формы кружки и овалы (7 шт.) с пятнышками внутри, представляют собой особые утолщения (синаптические бляшки), которыми заканчиваются ответвления (телодендрии), идущие от другого смежного с первым нейрона.

В протоплазме сомы ганглиозной клетки находятся микроскопические тельца, или зерна Ниссля, названные так по имени ученого, изучившего эти тельца.

Другая часть сомы клетки имеет волокнистое строение. Именно продолжением этой волокнистой части клетки и является отходящий от нее нейрит в своей внутренней волокнистой (фибриллярной) части, называемой "осевым цилиндром", или аксоном.

Работа нервной системы (как и всякая работа вообще) требует затраты энергии. Главным, если не исключительным, источником энергии нервного тока является, по Бехтереву [10], зернистая часть протоплазмы сомы ганглиозной клетки. Всякое возбуждение нерва оставляет в ганглиозной клетке известный след. При стойком же и длительном возбуждении в соме клетки заметно уменьшается количество зерен Ниссля. По мере израсходования нервная энергия восстанавливается благодаря притоку соответствующего питательного материала, поступающего в связи с кровообращением. А. В. Леонтович [45] пишет об этом так: "По-видимому, все более мелкие кровеносные сосуды мозга одеты весьма нежными трубками, так называемыми околососудистыми пространствами, выполненными, однако, не обыкновенной лимфой, а так называемой цереброспинальной жидкостью, весьма богатой водой. В периферические нервы, по-видимому, тоже проникают такие же лимфатические пространства, начинаясь от пространств мозга, лежащих под твердой оболочкой его. Таким образом выходит, что нервные элементы питаются не непосредственно кровью, а при помощи цереброспинальной жидкости".

Рис. 5. Схема расположения нервных проводящих путей чувствительного и двигательного (по Рамон-и-Кахалу):

На рис. 5 дана схема чувствительного и двигательного трактов (путей) по Рамон-и-Кахалу. Чувствительным трактом нервные импульсы (ощущения, чувствования, возбуждение и пр.) идут в направлении от кожи и мышц человека к коре головного мозга, т. е. от периферии к центру (показано стрелками, в сторону мозга). Поэтому чувствительный тракт называют еще и центростремительным. В отличие от этого существует двигательный тракт, по которому нервные импульсы (волевые приказы мозга, рефлексы или ответы на раздражения и т. п.) направляются от головного мозга к коже и мышцам, т. е. от центра к периферии (показано стрелками, направленными от мозга). Ввиду этого двигательный тракт называют так же центробежным.

При посредстве центростремительного тракта наш мозг "анализирует" впечатления, получаемые от внешнего мира. Приказания мозга и ответы (рефлексы) центральной нервной системы центробежным трактом передаются внешнему миру.

Здесь мы подошли вплотную к вопросу о том, каким образом нервная система может излучать электромагнитную волну. Прежде всего, оказывается, в наших нервах постоянно происходят те или иные физико-химические процессы, более интенсивные во время раздражения нерва или менее интенсивные (или вовсе отсутствующие) когда нерв "отдыхает". Можно считать установленным, что во время возбуждения нерва, содержащееся в тончайшей нити (в фибриллах аксона) вещество подвергается процессу химического распада (разложения) с последующим восстановлением в период отсутствия возбуждения. Вещество в фибриллах нерва, весьма сложное по своему химическому составу, представляет собой электролит.

В физике электролитом называют проводник второго рода в гальванических элементах. Это та или иная жидкость, в которой растворены соли. Если в электролит опустить проводники первого рода - уголь и цинк - и снаружи концы их соединить металлическим проводом, возникает электрический ток на основе химического процесса - распада веществ электролита. Иначе говоря, солевой раствор электролита обладает электродинамическими свойствами, таящимися в нем в скрытом виде, когда ток отсутствует (потенциальное состояние), и выявляющимися, когда в нем происходит процесс распада (динамическое состояние).