В человеческих мозгах наука копается давно и пристрастно. Хочется понять, что это такое, как и зачем. Но изучен наш мозг примерно так же, как Вселенная, – на маковое зернышко. И порой тайны серого вещества ставят в тупик самих ученых. Как, например, способность видеть языком. Что, не верите?
У зрения вкус шампанского
Сенсационный доклад сделал доктор Юрий Данилов на недавнем Всемирном конгрессе по психофизиологии в Санкт-Петербурге. Он много лет работает в Университете Висконсина, в лаборатории, которую возглавлял известный ученый Пол Бах-у-Рита. Тот самый, который еще 35 лет назад начал исследовать феномен кожного зрения.
Сначала над его гипотезами посмеивались, крутили пальцем у виска. Потом уважительно удивлялись: надо же! Теперь революционные идеи Бах-у-Риты секретят военные и заимствуют другие ученые.
А Юрий Данилов просто показывал коллегам результаты экспериментов. Абсолютно незрячие люди выполняли команды, передвигаясь по комнате, выбирая по форме и объему предметы на столе, бросали мячик в корзину, – и попадали! И описывали то, что видят при этом – выходило что-то вроде картинки в ненастроенном черно-белом телевизоре.
Видеть им помогал прибор, который по-английски для простоты называют «brain-port», что в вольном переводе означает «мозговая розетка». По-научному же это называется «tactile vision substitution system (TVS)», то есть «система тактильно-визуального замещения». Лучше всего эту загадочную систему описать.
Итак, видеокамера передает изображение в компьютер, который преобразует его в черно-белую картинку. Картинку пересылают на плоскую матрицу – 100 электродов, покрытых золотом. Матрицу кладут на язык слепого человека и передают на нее изображение, преобразованное в электрические импульсы со скоростью 30 раз в секунду. Язык передает сигнал в мозг – и тот позволяет человеку видеть окружающие его предметы, ориентироваться в пространстве. Слепой может самостоятельно ходить, читать, играть в крестики-нолики, распознавать лица и даже улыбку на них… А что, собственно, чувствует язык?
– Ощущение примерно такое же, как от шампанского, – легкое пощипывание, – отвечает Юрий Данилов.
Попутные открытия
Так ученые экспериментально доказали утверждение Пола Бах-у-Риты: «Мы смотрим не глазами, а мозгом». Почти случайно они решили проверить, не поможет ли стимуляция языка при других нарушениях работы головного мозга.
Например, больным с нарушениями равновесия. Первую пациентку, которая после тяжелейшей автоаварии не могла не только ходить, но даже стоять, они помнят до сих пор. За пять лет после аварии она уже прошла 11 клиник, и врачи разводили руками: медицина бессильна. После 48-минутного сеанса стимуляции языка женщина пошла по коридору клиники сама и даже сделала реверанс. После курса лечения у нее восстановилось зрение, ушла головная боль, перестали дрожать руки.
Потом испытания провели с больными, перенесшими инсульт, страдающими эпилепсией, паркинсонизмом, рассеянным склерозом, детским церебральным параличом, аутизмом… У многих уже после нескольких сеансов наступало значительное улучшение состояния, восстанавливалась трудоспособность. За пять лет методом электростимуляции языка пролечено более 700 человек. Сегодня портативный аппарат для реабилитации таких больных уже выпускают в США, закупили его и несколько российских больниц.
– Но однозначно объяснить механизм этих эффектов мы пока не можем, – продолжает Юрий Данилов.
– По сути мы открыли Аляску, а где ее границы, еще не знаем. Есть лишь рабочая гипотеза.
Универсальный сенсор
Разгадка удивительных эффектов скрыта и в свойствах нашего языка, и в способности головного мозга обучаться. Язык, считают ученые, это не только самая сильная мышца тела, но и универсальный сенсор. С его помощью осваивают окружающую среду все животные и человеческие младенцы. Способность языка различать сотни оттенков вкуса, форму предметов и фактуру материалов заставляет нас и до сих пор многое пробовать языком, не доверяя ни обонянию, ни осязанию. Но не только. У жирафа язык даже исполняет функцию руки, у муравьеда, хамелеона и лягушек – охотничьего инструмента.
Раздвоенный язык змеи – вовсе не жало, а орган обоняния. Кстати, стимулируя язык больных, ученые открыли, что и у людей две его стороны работают автономно, и каждая из них связана со «своим» полушарием головного мозга. В языке тоже наверняка еще раскроют немало тайн.
А ключевая особенность мозга – нейропластичность, то есть способность его клеток изменять свои функции или структуру в зависимости от потребностей или изменения внешних условий. Благодаря этому свойству мы можем до конца жизни учиться новому. Если после травмы или болезни количество нервных окончаний или их размер уменьшается, мы утрачиваем ряд функций. Но их же можно и натренировать. К мозгу точнее всего подходит английское выражение: «Use it or lose it» – «Используй по назначению, а не то утратишь». Электрические импульсы возбуждают мозг, и если в это время выполнять какие-то упражнения, нервные цепочки начинают работать активнее.
Впрочем, по заверению доктора Данилова, изучение этих свойств человеческого мозга только начинается. И мы еще станем свидетелями многих открытий .
Солдаты, закрыть рот!
Исследователи из института гуманитарных и технических исследований штата Флорида использовали идеи Бах-у-Риты в интересах армии. С их помощью солдаты сухопутных войск могли бы получить возможность свободно видеть в темноте и на 360 градусов, а военные водолазы и диверсанты – получать информацию с гидролокатора, как будто он находится в их голове, и свободно видеть под водой даже на большие расстояния. Для этих целей они также используют систему TVS. Выдвинутые на расстояние видеокамеры передают изображение на электроды матрицы, которую солдат держит на языке. А информация поступает непосредственно в мозг. Под водой эта система не только позволяет наблюдать объекты, но и не сковывает движения, освобождая руки от приборов навигации.
Такие же устройства Пол Бах-у-Рита и Юрий Данилов предлагали создать для спасателей, пожарных и подразделений антитеррора, которые нередко работают в условиях плохой видимости и с большим количеством снаряжения.
Взгляд со спины
Профессор Пол Бах-у-Рита решил стать врачом-реабилитологом после того, как из-за инсульта ослеп его отец. Учился в Мексике, работал среди горных индейцев. Потом учился в Швеции, где и выдвинул идею кожного зрения и придумал первый «тактильный дисплей».
Он представлял собой матрицу из четырехсот стержней, вмонтированную в спинку инвалидного кресла. Каждый стержень мог либо слегка надавливать на тело, либо находиться в покое. Передаваемое в мозг возбуждение создавало что-то вроде размытой картинки. Так пациенты начинали «видеть» спиной.
Немецкие исследователи предложили «вибродисплеи» – накладки или пояса с вшитыми в них виброэлементами. Они реагируют на магнитное поле Земли. Тот сенсор, который был обращен к Северному полюсу, непрерывно вибрирует. Таким образом испытатель всегда знает, как он сориентирован в пространстве. И через какое-то время уже может свободно ориентироваться даже в незнакомом месте. Мозг научился распознавать стороны света, в голове как будто появился встроенный автонавигатор.
Эзоповы открытия
Слово «язык» многозначно и многофункционально. Вот какая басня про язык связана с именем раба и философа Эзопа, который многим и знаком только благодаря особому иносказательному – Эзопову – языку.
Однажды Ксанф, хозяин Эзопа, пригласил гостей и велел рабу приготовить самое лучшее из блюд. Эзоп купил свиных языков, поджарил их и подал гостям.
– И это ты считаешь самым лучшим? – разгневался Ксанф, видя недовольство гостей дешевым угощением.
– Да, – отвечал Эзоп, – именно таковым и является язык, без которого ничего не совершишь в этом мире: не скажешь, не дашь, не возьмешь, не купишь, не продашь, – все существует благодаря языку, как и твоя философия, Ксанф.
На следующий день Ксанф вновь пригласил друзей и приказал Эзопу приготовить обед из самого худшего, что только можно придумать.
Эзоп снова купил языков и приготовил их к обеду
– Вчера ты утверждал, что язык – самое прекрасное на свете, сегодня же он оказался самым худшим! – злорадно воскликнул Ксанф.
– Совершенно верно, хозяин, – ответил невозмутимый Эзоп. – Что может быть хуже языка? Ведь он начинает ссоры, сеет обман, зависть, оскорбления, приводит к войнам, гибели людей. Вот и сейчас, Ксанф, ты ругаешь меня с помощью языка.
