Страницы: -
1 -
2 -
3 -
4 -
5 -
6 -
7 -
8 -
9 -
10 -
11 -
12 -
13 -
14 -
15 -
16 -
17 -
18 -
контактность в цепи железных опи-
лок), так и переход нервного импульса с одного нейрона на другой от-
сутствует в том случае, если между окончаниями смежных нейронов контакты
сделались недостаточно тесными или эти окончания разобщились совсем.
Представление о таком тождестве, как оказалось, обладало существенным
недостатком. Дело в том, что нарушение целостности контактов между окон-
чаниями двух смежных нейронов может происходить лишь при травматическом
повреждении нервов. Упоминая об этой гипотезе Бранли, русская женщи-
на-врач А. И. Боброва [13] пишет, что такое нарушение контактов влекло
бы за собой анестезию и истерические параличи, что по сути означает не-
естественное состояние нервной системы. Мы же, очевидно, должны рассмат-
ривать работу нервов в их естественном состоянии.
Эта непоследовательность в воззрениях Бранли обесценивала выдвинутую
им аналогию. Опытный экспериментатор в области физиологии нервов проф.
А.. В. Леонтович в своей книге "Физиология домашних животных" писал:
"Еще недавно пользовалась большой популярностью теория, по которой денд-
риты (ветвистые окончания нейронов.- Б. К..) обладают способностью дви-
жения, и вот этими движениями "гистологически" думали объяснить чуть ли
не все физиологические и психологические явления: сон, наркоз, память,
результат привычки и упражнения, внимание и т. д. К сожалению, экспери-
менты не подтвердили изменений в положении дендритов".
Совершенно по-иному рассматривается явление перехода нервного им-
пульса с одного нейрона на другой в теории академика В. М. Бехтерева:
"Соприкасающиеся части нейронов представляют собой как бы обкладки кон-
денсатора и потому, когда на одной обкладке, т. е. на одном дендрите или
на перицелюлярном аппарате, появляется электрический "нервный ток", на
соприкасающихся дендритах или клетках возникает свой "нервный ток",
обыкновенно обратного направления, и потому на дендритах двух соседних
клеток сохраняется им свойственное направление тока" [44].
Рис. 3 Схемы Томсоновского (замкнутого) колебательного контура. I - радиотехнического; II - "биологического".
Академик В. М. Бехтерев, очевидно, ставил своей целью объяснить
только проходимость нервного импульса через контакт электрическим путем,
хотя я оставлял в стороне вопрос о сущности и природе электрического яв-
ления, благодаря которому нервный "ток действия" переходит через этот
контакт-конденсатор. Но все же контура: высказывание В. М Бехтерева как
бы предуказывало мне путь, по которому можно приблизиться к решению сто-
явшей передо мной задачи. Пользуясь этим замечательным ориентиром, я
тогда же (в декабре 1919 г.) пришел к ясной и простой мысли о том, что
если в схеме того или иного замкнутого на себя нервного пути (рис. 3),
где уже имеются обкладки конденсатора С и, конечно, источник "тока
действия", представитъ себе включенными (последовательно к конденсатору)
витки соленоида Q, обеспечивающие наличие в этой схеме явления самоин-
дукции, то и получится биологический колебательный контур, в котором
возбуждаются биологические электромагнитные колебания, сопровождающиеся
излучением электромагнитных волн биологического происхождения. Это и бу-
дет (конечно, с некоторыми видоизменениями) присущий нашей центральной
нервной системе, в том числе коре головного мозга, природный орган, спо-
собный излучать и, говоря словами А. С. Попова, "замечать электромагнит-
ные волны в эфире".
Дальше читатель убедится в том, насколько научно обоснован данный вы-
вод. 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 услы-
шать серебристый звон - звуковое ощущение, воспринятое мной из отдален-
ного источника - нервной системы моего умирающего друга. Вполне естест-
венно, что начал я с изучения всех тонкостей устройства слухового нерв-
ного аппарата человека. Получить первоначальные познания по анатомии ор-
гана слуха помог мне мой старший брат - доктор Казимир Бернардович Ка-
жинский, специалист по болезням уха, горла и носа. При его помощи я по-
лучил также возможность ознакомиться с замечательными трудами профессо-
ров И. М. Сеченова, В. М. Бехтерева, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомско-
го, В. Ю. Чаговца, А. В. Леонтовича и других, особенно по электрофизио-
логии. В числе подаренных братом книг был интересный труд французского
врача Маллара [51] и уже упомянутый "Учебник физиологии домашних живот-
ных" 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 назна-
чением отдельных элементов нервной системы и возможной функцией этих
элементов как деталей аппарата биологической радиосвязи.
Перейдем к рассмотрению этих аналогий. Согласно трактовке А. В. Леон-
товича, 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 по-
тому, 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 име-
ют 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 прос-
то 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, протоп-
лазма нейронного волокна этих окончаний не просто переходит в протоплаз-
му ганглиозной клетки, но отделена от нее пограничной поверхностью. В
физическом смысле между телом этой ганглиозной клетки и окончаниями ок-
ружающих ее ответвлений смежного нейрона имеется разделяющая их перепон-
ка, или мембрана. Для обозначения этих протоплазмических контактов анг-
лийский ученый Шеррингтон [60] в 1897 г. предложил название "синапс".
Мы имеем теперь возможность привести более современное описание си-
наптического контакта, например двигательной нервной клетки (мотонейро-
на) 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 расстоя-
нии 50-100 ( от сомы клетки покрывается миэлиновой оболочкой. Прилегаю-
щие поверхности сомы, неправильной формы кружки и овалы (7 шт.) с пят-
нышками внутри, представляют собой особые утолщения (синаптические бляш-
ки), 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 продолже-
нием 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 ганг-
лиозной 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 пи-
тательного материала, поступающего в связи с кровообращением. А. В. Ле-
онтович [45] пишет об этом так: "По-видимому, все более мелкие кровенос-
ные сосуды мозга одеты весьма нежными трубками, так называемыми околосо-
судистыми 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 обо-
лочкой его. Таким образом выходит, что нервные элементы питаются не не-
посредственно 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 чело-
века 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 моз-
га). 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 сис-
тема может излучать электромагнитную волну. Прежде всего, оказывается, в
наших нервах постоянно происходят те или иные физико-химические процес-
сы, более интенсивные во время раздражения нерва или менее интенсивные
(или вовсе отсутствующие) когда нерв "отдыхает". Можно считать установ-
ленным, что во время возбуждения нерва, содержащееся в тончайшей нити (в
фибриллах аксона) вещество подвергается процессу химического распада
(разложения) с последующим восстановлением в период отсутствия возбужде-
ния. Вещество в фибриллах нерва, весьма сложное по своему химическому
составу, представляет собой электролит.
В физике электролитом называют проводник второго рода в гальваничес-
ких 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 го-
воря, солевой раствор электролита обладает электродинамическими
свойствами, таящимися в нем в скрытом виде, когда ток отсутствует (по-
тенциальное состояние), и выявляющимися, когда в нем происходит процесс
распада (динамическое состояние).
Вещество нерва - фибрилл содержит некоторый процент растворенных со-
лей, т. е. оно является своеобразным электролитом. Отсюда делается по-
нятной возможность образования в аксоне неврита электрических токов, как
их принято называть "токов действия". Эти токи сопровождают процесс рас-
пада нервного вещества как во время искусственного раздражения или воз-
буждения (и в том числе, например, при опытах с изолированным от ос-
тальной нервной системы препаратом нерва), так и во время естественного
нервного импульса, т. е. когда происходит то, что мы у человека называем
психическим актом работы центральной нервной системы, в том числе мозга.
В этом месте считаю весьма важным сослаться на авторитетное мнение
академика В. М. Бехтерева, характеризующее с энергетической точки зрения
процессы прохождения нервного тока (импульса) в обоих трактах нервной
системы человека. В работе [10], изданной посмертно в 1928 г., он пишет:
"...Мы знаем, что нервный ток не только в периферических проводниках и в
спинном мозгу, что было известно уже давно, но и в коре головного мозга,
как показали произведенные в моей лаборатории исследования, сопровожда-
ется электроотрицательным колебанием в форме тока действия..., лежащего
в основе проведения нервных импульсов. При этом для объяснения перехода
нервного тока с одного неврона на другой в свое время... была предложена
мной теория разрядов, обусловленных разностью потенциала энергии в двух
соседних невронах, связанных друг с другом условиями контакта...
Каким же образом происходит приведение в деятельное состояние мозго-
вых клеток и чем обусловливается тот толчок, который приводит к разряду
запасенной энергии нервных клеток? В этом случае нужно принять во внима-
ние, что все воспринимающие аппараты, как мною было признано в работе,
появившейся в 1896 г. (Обзор. Психиатрии, 1896 г. и Neurolog. Zentralbl
за тот же год), должны быть рассматриваемы как особые трансформаторы,
служащие для превращения различных форм внешних энергий в нервный ток,
который, направляясь к мозговой коре через ряд невронов, при посредстве
клеток Мартиноти, ассоциационных клеток Рамон-и-Кахала и боковых колла-
тералей (ответвлений.- Б. К.) достигает клеток коры, посылающих к пери-
ферии нисходящие или центробежные, чаще всего ветвящиеся проводники. По
этим последним, образующим в свою очередь ряд невронов, ток направляется
к периферии, возбуждая здесь, смотря по месту окончания, в одних случаях
сократительную ткань мышц (исчерченных и гладких), чем достигается пере-
ход нервной энергии в механическую работу, в других же случаях вызывая
соответствующие изменениям в железистых аппаратах. В последнем случае
осуществляется работа, связанная с отделением химического продукта пос-
тупающего в кровь (когда дело идет о железа) внутренней секреции), или
выходящего наружу по выводным протокам, или, наконец, изливающегося в
соответствующие полости тела. Вышеуказанным путем получается полное кру-
гообращение энергии, причем та или иная внешняя энергия действует на
внешние (наружные.- Б. К.) или внутренние рецепторы (органы, воспринима-
ющие.- Б. К..), трансформируется в них в нервный ток, связанный с про-
цессом ионизации; последний же возбуждает разряд запасной энергии кле-
ток, благодаря чему в свою очередь возникает связанный с процессом иони-
зации обратный ток, который, распространяясь по цепи невронов, достигает
мышц и железистых органов, выполняющих соответственную работу".
При рассмотрении материалов построения элементов нервов по упомянуто-
му учебнику А. В. Леонтовича [44] с точки зрения биологической радиосвя-
зи мне еще в те времена (1919 г.) казалось возможным разработать ряд
аналогий между этими элементами нервов и деталями радиостанций. Однако
даже в этих, особенно ценных для меня, разделах книги А. В. Леонтовича,
посвященных электрофизиологии, я не находил каких-либо указаний на воз-
можность наличия явлений самоиндукции в спиральных извивах нейрита и
связанного с ним специфического назначения этих спиралей, например, как
"катушек самоиндукции" в живом организме.
Для меня, ищущего аналогии элементов нервной системы с деталями ради-
останции, было ясно, что автор книги не находил возможным (по крайней
мере, в те времена) придавать спиралям в нервах значения "катушек само-
индукции". Этот вывод подтверждался еще тем обстоятельством, что в дру-
гом месте той же книги А. В. Леонтович лишь вскользь упоминает о конден-
саторном явлении в нервной системе по теории В. М. Бехтерева 3. Кстати
заметить, не нашел я указаний об аналогии с колебаниями Томсоновского
контура и в трудах В. М. Бехтерева. Следовательно, этот вопрос является
совершенно новым, еще не изученным и ждущим своей разработки.
Гораздо более гипотетическими представляются другие выдвинутые мной
аналогии, например, чувствительное к холоду нервное тельце, названное
"колбочкой Краузе" (рис. 6). Поскольку эти тельца расположены главным
образом на периферии нервной системы, возможно предположить, что их наз-
начение состоит в том, чтобы улавливать (воспринимать) электромагнитные
волны приходящие извне, т. е. играть роль антенных рамок. Рис. 6.
Чувствительное (к холоду) нервное тельце "колбочка Краузе" из кожи пери-
ферийного органа человека.
В наружную оболочку тельца входят нарвные волокна, дающие разветвле-
ния внутри оболочки (по Догелю). Отмечается сходство этого тельца с ан-
тенной рамкой, изображенной рядом.
Ганглиозная клетка (рис. 7) представляет собой микроскопически малое
ядро межпозвоночного нервного узла чувствительного тракта, лежащего в
спинном мозгу. Ядро окружено внутрипротоплазменной сеткой фибрилл, от
которой отходит первичная фибрилла, идущая в осевой цилиндр нерва.
Тельце ядра окружено второй сеткой из переплетений нервной нити, закан-
чивающейся двумя ответвлениями, отходящими в сторону от осевого цилиндра
нерва. Такой нервный узел, по моему мнению, может иметь назначение де-
тектора, усилителя или даже генерал тора электромагнитных колебаний.
Изучая строение нервов сердца по упомянутой книге доктора Моллара
[51], я нашел сходстве между изображенными там ганглиозными "колбочками"
нервов сердца (рис. 8) и термоионными лампами Раунда как детекторами,
усилителями или генераторами колебательных токов. Кроме основной нити,
входящей в "колбочку", в нее входит как бы со стороны другая нить, изог-
нутая спиралью, которая потом отходит от "колбочки". В некоторых местах
спираль не обвивается вокруг основной нити, идущей в сторону от "корзин-
ки" колбочки, а кое-где охватывает основную нить. Встречается не одна
спиралью а две рядом. Наконец наблюдается и последовательное соединение
нескольких колбочек одна за другой в виде гирлянды или своеобразной ви-
ноградной кисти. В книге Моллара не приводится никаких предположений ав-
торе относительно "радиотехнического" назначения этих колбочек и их
групповых соединений. Мне же казалось, что такой одиночной колбочке мож-
но приписать роль катодной лампы-триода как детектора или генератора, а
групповому соединению их- роль тех же ламп-триодов каскадных усилителей
биоэлектромагнитной волны.
Причем для первоначального установления электромагнитной сущности
исследуемых явлений передачи мысленной информации на расстояние мной бы-
ло предложено экранирующее устройство по образцу известной в физике
"клетки Фарадея". Если поместить внутри этого устройства человека, пере-
дающего мысленную информацию, то оно способно блокировать излучающиеся
из его центральной нервной системы электромагнитные волны, мешая их про-
никновению наружу через стенки "клетки Фарадея" и, таким образом, изоли-
руя от их возможного влияния вне клетки.
Рис. 7. Ганглиозная клетка с внутрипротоплазменной сеткой фибрилл, от которой отходит "