Текст книги "Человеческий мозг. От аксона до нейрона."
Автор книги: Айзек Азимов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 17 (всего у книги 25 страниц)
При интерпретации ощущений центральная нервная система не просто дифференцирует один тип ощущений от другого или одно место раздражения от другого. Она также определяет интенсивность раздражения. Например, мы легко определяем, какой из двух предметов тяжелее, если возьмем по одному в каждую руку, даже если эти предметы похожи по объему и форме. Более тяжелый предмет сильнее давит на кожу, сильнее возбуждает рецепторы давления, которые в ответ разряжаются более частыми залпами импульсов. Мы можем также взвесить эти предметы, поочередно перемещая их вверх и вниз. Более тяжелый предмет требует большего мышечного усилия для преодоления силы тяжести при движениях одной и той же амплитуды, и наше проприоцептивное чувство скажет нам, какая из рук развивает большее усилие при поднятии своего предмета. (То же самое касается и других чувств. Мы различаем степень тепла или холода, интенсивности боли, яркости света, громкости звука и силы запаха или вкуса.)
Очевидно, что существует некий порог различения. Если один предмет весит 9 унций, а другой 18, то мы легко определим эту разницу даже с закрытыми глазами, просто взвесив эти предметы на ладонях рук. Если один предмет весит 9 унций, а другой 10, то нам придется «покачать» предметы на руках, но в конце концов верный ответ будет все же найден. Однако если один предмет весит 9 унций, а другой 9,5 унций, то определить разницу, скорее всего, не удастся. Человек будет колебаться, и его ответ может с равной долей вероятности оказаться как верным, так и ошибочным. Способность различать силу стимулов лежит не в абсолютной их разнице, а в относительной. Роль в различении предметов весом 9 и 10 унций соответственно играет разница в 10 %, а не абсолютная разница в одну унцию. Например, мы не сможем определить разницу между предметами весом в 90 и 91 унцию, хотя разница в весе составляет ту же самую одну унцию. Зато мы легко уловим разницу между предметами весом 90 и 100 унций. Однако нам будет довольно просто определить разницу между весами предметов, если один из них весит одну унцию, а другой одну унцию с четвертью, хотя разница между этими величинами намного меньше одной унции.
По-иному то же самое можно сказать так: организм оценивает разницу в интенсивности любых сенсорных стимулов по логарифмической шкале. Этот закон называется законом Вебера – Фехнера, по именам двух немецких ученых – Эрнста Генриха Вебера и Густава Теодора Фехнера, которые его открыли. Функционируя таким образом, органы чувств способны обработать больший диапазон интенсивностей стимулов, чем это было бы возможно при линейном их восприятии. Предположим, например, что какое-то нервное окончание может при максимальном воздействии разряжаться в двадцать раз чаще, чем при минимальном. (При уровне раздражения выше максимального наступает повреждение нерва, а при уровне ниже минимального ответ попросту отсутствует.) Если бы нервное окончание реагировало на раздражение по линейной шкале, то максимальный стимул мог бы быть всего в двадцать раз сильнее минимального. При использовании же логарифмической шкалы – даже если взять 2 за основание логарифма – максимальная частота разрядов с нервного окончания будет достигнута, если максимальный стимул будет в два в двадцатой степени раз выше, чем минимальный. Это число приблизительно равно миллиону.
Именно благодаря тому, что нервная система работает согласно закону Вебера – Фехнера, мы способны слышать гром и шорох листвы, видеть солнце и едва заметные звезды.
БОЛЬ
Боль – это чувство, которое мы ощущаем, когда какой-либо аспект окружающей среды становится опасным для какой-либо части тела. Это воздействие не обязательно должно быть экстремальным, чтобы вызвать боль – достаточно царапины, по, естественно, чем сильнее воздействие, тем сильнее боль. Какое-либо воздействие может обычно не вызывать боли, но причиняет ее, если сила воздействия становится слишком большой и может стать причиной повреждения ткани. Например, это может быть слишком сильное воздействие, чрезвычайно высокая или, наоборот, низкая температура, или слишком громкий звук, как и слишком яркий свет. Эти модальности восприятия могут вызвать боль, если их интенсивность выходит за некоторые рамки.
От всех остальных видов кожной чувствительности боль отличается тем, что к ней меньше всего адаптируются. К боли очень трудно привыкнуть. Каждый знает, что, например, зубная боль может продолжаться, продолжаться и продолжаться. Такое положение имеет разумное обоснование, поскольку боль не просто сообщает нервной системе какую-то информацию, она взывает о помощи, если помощь возможна. Если бы боль со временем исчезала, как ощущение нежного прикосновения, то заболевание, вызывающее боль, с большой долей вероятности может усугубиться и вызвать необратимые повреждения, а может быть, и смерть.
Однако для таких случаев, когда причину боли невозможно устранить, человек, естественно, начал искать средство уменьшить боль как таковую, чтобы страдалец мог, по крайней мере, умереть без сильных мучений. Или, если боль сопровождает попытку вылечить какое-либо заболевание, как это, например, бывает при удалении зуба или при хирургической операции, то боль по возможности надо уменьшить или полностью устранить.
Еще первобытный человек на заре истории открыл, что экстракты различных растений (для примера можно назвать опийный мак и коноплю) подавляют боль. Эти вещества оказывают наркотический («притупляющий», греч.)или анальгетический («обезболивающий», греч.)эффект и до сих пор применяются в медицинской практике. Самым распространенным анальгетиком до сих пор является морфин, производное опия, несмотря на то что к нему может развиться болезненное пристрастие, невзирая на введение в практику множества синтетических обезболивающих препаратов. Мягким анальгетиком является и ацетилсалициловая кислота, больше известная под своим торговым названием аспирин.
В 1884 году американец австрийского происхождения офтальмолог Карл Коллер ввел в медицинскую практику кокаин для обезболивания ограниченных участков кожи и обезболивания хирургических глазных операций. (Свойства этого соединения исследовал в свое время другой австриец, Зигмунд Фрейд, который впоследствии прославился па другом поприще.) Кокаин – это экстракт листьев южноамериканского растения коки. Туземцы жевали эти листья для уменьшения боли, снятия усталости и даже для утоления голода. (Такое облегчение было, конечно, иллюзорным, поскольку не устраняло причин этих состояний.) Химики упорно искали соединения, которые, не уступая кокаину в обезболивающем действии или даже превосходя его, не обладали бы в то же время его многочисленными нежелательными побочными эффектами. Самым лучшим из таких соединений оказался прокаин, или, если использовать более распространенное название, новокаин.
Для того чтобы выполнять большие хирургические операции и сделать их более гуманными, надо было найти способ сделать человека нечувствительным к боли и операционной травме. Первый шаг в этом направлении сделал английский химик Хэмфри Дэви в 1799 году, когда он открыл газ – закись азота – и обнаружил, что вдыхание его делает человека нечувствительным к боли. Дэви предложил делать операции под ингаляциями вновь открытого газа. Со временем закись азота действительно стали использовать стоматологи, в практике которых закись азота получила более распространенное наименование «веселящего газа». Однако операции под общим обезболиванием, то есть при выключенной болевой чувствительности, стали впервые выполняться только в 40-х годах XIX века. При этом для обезболивания начали применять не закись азота, а пары эфира и хлороформа. Из этих двух веществ эфир оказался более безопасным, и он до сих пор является основным средством для наркоза. (Точнее, являлся во время написания книги. – Примеч. пер.)
В развитие метода внесли вклад многие, но первым был американский зубной врач Вильям Мор-тон, который в сентябре 1846 года успешно применил эфир в практике, а месяц спустя продемонстрировал его действие широкой врачебной аудитории во время операции, выполненной в Массачусетском генеральном госпитале в Бостоне. Американский врач Оливер Уэнделл Холмс (больше известный как поэт и эссеист) назвал воздействие эфира и хлороформа на организм анестезией (от греческого слова «бесчувствие»).
Механизм развития анестезии под воздействием анестетиков (веществ, которые вызывают анестезию) не ясен. Наиболее приемлемая теория гласит, что (поскольку все известные на сегодняшний день средства для наркоза хорошо растворяются в жирах) они концентрируются в жировых тканях организма. К жировым веществам относится и миелиновая оболочка нервных волокон, и анестетики каким-то образом, по-видимому, воздействуют на проведение по волокнам нервных импульсов. Чем больше концентрация анестетика, тем большая часть нервной системы выключается. Самой чувствительной частью к действию анестетиков является сенсорная область коры головного мозга, самой устойчивой – продолговатый мозг. И это поистине дар судьбы, поскольку деятельность сердца и легких управляется именно продолговатым мозгом. В настоящее время хирургические операции практически никогда не выполняются без анестезии, за исключением случаев, когда операция является экстренной, а анестетики не доступны.
Но с болью можно справиться и, так сказать, изнутри. Дело в том, что боль, хотя и в меньшей степени, чем другие виды чувствительности, модифицируется таламусом. Каждое ощущение направляется в разные участки таламуса, который, таким образом, различает их модальности. Участок, расположенный в самом центре зрительного бугра (таламуса), называемый медиальным ядром, и отвечает за разделение ощущений на приятные и неприятные. Холодный душ можно интерпретировать как приятное или неприятное воздействие в зависимости от температуры и влажности окружающей среды в большей степени, чем в зависимости от температуры воды, льющейся из душа. Ласка может быть приятной в одних условиях и неприятной в других, хотя воздействие в обоих случаях может быть совершенно одинаковым. Обычно приятные ощущения успокаивают, а неприятные расстраивают.
Даже боль может модифицироваться таламусом именно таким образом. Конечно, боль ни при каких обстоятельствах не может быть приятной, но степень неприятности можно сильно уменьшить. Возможно, самым замечательным является тот факт, что во время сражения или под влиянием сильных эмоций даже тяжелая травма может не приводить к осознанному ощущению боли. Создается такое впечатление, что бывают такие положения, когда организм не имеет права отвлекаться на такие «пустяки», как боль. При этом травма игнорируется, поскольку в этот момент перед человеком стоят более важные задачи, чем лечение повреждения. С другой стороны, страх боли и предчувствие ее усиливают силу восприятия этого ощущения. (Народная мудрость по этому поводу гласит, что храбрец умирает один раз, а трус – тысячу раз.)
На восприятие и ощущение боли большое влияние оказывают также общественные условия. Ребенок, воспитанный в обществе, где стоическое отношение к боли является признаком мужественности, переносит обряд инициации с мужеством, непостижимым для тех из нас, кто воспитан в убеждении, что боль – это зло, которого надо во что бы то ни стало избегать. Модификацию боли можно иногда выполнить сознательным усилием воли, и индийские факиры, за неимением лучшего применения такой способности, протыкают себе щеки иглами и спят на гвоздях, явно не чувствуя при этом никакой боли.
Обычных мужчин и женщин, которые профессионально не владеют искусством устранения боли, можно внушением ввести в такое состояние, при котором болевая чувствительность у них будет подавлена (при этом сознание этих людей должно быть в той или иной степени выключено). Этот феномен известен людям с глубокой древности, и некоторые люди заслужили репутацию кудесников своей способностью вводить других людей в состояние, близкое к трансу, а потом заменяли их подавленную волю, если можно так выразиться, своей волей. Из самых известных людей такого рода был австрийский врач Фридрих Антон Месмер, который в 70-х годах XVIII века вскружил голову всему парижскому высшему обществу.
Работа Месмера была наполнена мистикой, что и дискредитировало его деятельность. В 40-х годах XIX века шотландский врач Джеймс Брэйд заново открыл явление, которым занимался Месмер, внимательно изучил поведение людей, погруженных в необычное состояние, и назвал это состояние нейрогипнозом. Брэйд очистил понятие от мистики, и после этого феномен стали использовать в клинической медицине под сокращенным названием «гипноз» («сон», греч.).
Гипноз ни в коем случае не является инструментом, способным заставить человека делать что-то невозможное мистическим или сверхъестественным путем. Скорее, это метод, призванный заставить человека совершать под контролем сознания такие поступки и действия, какие он не способен совершать в обычном состоянии. Так, в состоянии гипнотического транса человеку можно внушить, что он не чувствует боль, но он не будет чувствовать ее и в том случае, если будет отчаянно бороться за свою жизнь или спасать из огня собственного ребенка. Однако гипноз, каким бы профессиональным он ни был, никогда не сможет заставить загипнотизированного подняться над землей хотя бы на дюйм вопреки закону всемирного тяготения.
Интероцептивная, или висцеральная, чувствительность практически всегда проявляется ощущением боли. Вы можете пить горячий кофе или ледяной кофе-глясе, но чувствовать разницу в их температуре вы будете только до тех пор, пока жидкость находится во рту. Как только кофе будет проглочен, ощущение тепла или холода немедленно исчезает. Никто и никогда не ощущает прикосновения или давления, когда пища проходит по желудочно-кишечному тракту. В определенных условиях человек может испытывать боль во внутренних органах, но эта боль не обязательно вызывается теми же стимулами, которые вызывают кожную боль. Порез внутреннего органа и даже самого мозга не причиняет боли. Однако при растяжении стенки кишки может возникнуть сильная боль, как это бывает, например, при кишечной колике или несварении желудка, когда полости желудочно-кишечного тракта переполняются скопившимися газами. Подобным же образом растяжение внутричерепных сосудов приводит к знакомой всем и каждому головной боли. Вообще при скоплении жидкостей в полостях тела может развиться сильная боль, как это бывает при камнях в желчном пузыре или почках. Причиной боли может стать и воспаление, как при аппендиците или артрите. Боль может стать результатом спазмы мышцы, такая боль называется судорогой.
Одним из отличий висцеральной боли от кожной является то, что висцеральную боль очень трудно локализовать, то есть точно указать ее местоположение. Боль в животе чаще всего бывает разлитой, и человек не может показать пальцем определенное место и сказать: «Болит вот здесь», в отличие, например, от боли в поцарапанной голени.
Часто случается так, что боль четко локализована, но место ее ощущения отстоит далеко от места, где находится вызвавшая ее причина. Такая боль называется отраженной. Боль от воспаленного червеобразного отростка (он находится в нижнем правом отделе живота) может часто ощущаться под грудиной. Боль при стенокардии, которая развивается при недостаточном снабжении кровью сердечной мышцы, может ощущаться в левом плече или предплечье. Головная боль тоже может быть отраженной, так как ее причиной может стать перенапряжение глазных мышц. Эта «неправильная» локализация боли может быть настолько типичной, что ее используют для диагностики тех или иных заболеваний.
В этом месте я бы хотел сделать паузу. Прежде чем перейти к специализированным органам чувств, надо сказать, что мы отнюдь не исчерпали список общих ощущений. Вероятно, это действительно так, поскольку у нас есть способность ощущать некоторые вещи при полном непонимании природы этой способности, мы считаем ее даром Неба. Например, очень похоже, что мы обладаем «чувством времени», которое позволяет нам с поразительной точностью отсчитывать промежутки текущего времени. Многие из нас способны просыпаться по утрам в одно и то же время с удивительным постоянством. Кроме того, очень соблазнительно думать, что у нас есть и другие чувства, о которых мы вообще ничего не знаем. Вполне вероятно, что существует способность улавливать радиоволны, радиоактивное излучение, магнитные поля и тому подобное. На это, правда, можно ответить только одно: «Что ж, может быть».
Есть даже предположение о том, что есть отдельные выдающиеся личности с уникальными способностями воспринимать окружающий мир помимо каких-либо известных органов чувств. Эти последние часто обозначаются как способности к экстрасенсорному восприятию. Примерами экстрасенсорного восприятия являются телепатия (чувство на расстоянии), когда некто может на расстоянии непосредственно улавливать мысли и чувства других людей; ясновидение, представляющее собой способность воспринимать события, происходящие в другом месте, вне досягаемости органов чувств; и прорицание, способность чувствовать события, которые еще не произошли.
Все эти способности плюс еще несколько (того же сорта) очень и очень привлекательны. Люди хотят верить, что можно знать гораздо больше, чем мы знаем, пользуясь нашими обычными органами чувств. Что есть некая магическая сила, которой, возможно, смогут научиться пользоваться и они. Экстрасенсорное восприятие того или иного сорта являлось основой мистики, колдовства и самообмана, которыми полна история человечества. Пользовались этими приманками и многие откровенные мошенники и шарлатаны. Было показано, что многие экстрасенсы па поверку оказываются обычными жуликами и аферистами (хотя многие вполне трезво мыслящие люди были готовы поклясться, что способности этих обманщиков истинны). Многие до сих пор считают, что ученые слишком неохотно признают реальность таких случаев, вне зависимости от обстоятельств.
В последние годы работы американского психолога Джозефа Бэнкса Раина придали изучению экстрасенсорного восприятия налет респектабельности. Автор сообщил о феноменах, которые было нелегко объяснить, не прибегая к предположению о существовании каких-то форм экстрасенсорного восприятия. Однако эти феномены подтверждаются лишь, по меньшей мере, спорными методами статистического анализа, индивидуальными, весьма спорадическими проявлениями данных способностей у некоторых индивидов и контрольными исследованиями, которые большинство ученых не признает адекватными. В целом работу Раина нельзя признать достоверно значимой. Более того, самые ярые сторонники экстрасенсорного восприятия вовсе не похожи на людей, готовых серьезно изучать эти феномены, людей, которые, как правило, намного умереннее в своих оценках и предположениях. Как правило, апологеты экстрасенсорного восприятия испытывают сильную антипатию к общепринятым методам научного анализа, что делает их духовными наследниками шарлатанов и мистиков прошлого.
ВКУС
Общая чувствительность в целом отвечает за восприятие физических факторов окружающей среды – механических сил и разницы температур. Два из специализированных органов чувств – глаз и ухо – также реагируют на физические факторы – световые и звуковые волны соответственно.
Особняком стоят органы, воспринимающие ощущения вкуса и запаха. Эти органы воспринимают и различают химическое строение молекул. Другими словами, из двух веществ, попавших на поверхность языка, имеющих одинаковую температуру, оказывающих на язык одинаковое давление, одно будет стимулировать возникновение множества нервных импульсов, а второе нет. Единственная разница между этими веществами заключается в их химическом строении. То же самое относится к двум парам, которые мы вдыхаем через нос. По этой причине обоняние и вкус объединяются в группу химических ощущений. Язык – это орган, ответственный за восприятие вкуса. Поверхность языка покрыта мелкими выростами, которые называются сосочками. Сосочки, расположенные на краях и кончике языка, малы и при рассмотрении под микроскопом имеют коническую форму, напоминая по форме шляпку гриба, и называются поэтому грибовидными. Именно эти сосочки придают языку характерную бархатистость. Ближе к задней части языка сосочки становятся крупнее, поверхность его приобретает шероховатость. Эти сосочки окружены желобками, подобно тому, как крепости окружены рвом. Это желобовидные сосочки.
Рецепторы вкуса образуют скопления, называемые вкусовыми почками. Эти скопления располагаются на поверхности сосочков и на близлежащих участках слизистой оболочки полости рта. Вкусовые почки представляют собой пучки клеток, образующих яйцевидную структуру с порой на вершине. Описано четыре типа вкусовых почек. Каждый тип реагирует на особую совокупность веществ, а их сигналы интерпретируются центральной нервной системой как определенные характеристики вкуса.
Принято классифицировать вкус на четыре основные категории – сладкое, соленое, кислое и горькое. Каждый вкус вызывается воздействием определенных групп веществ. Сладость мы ощущаем под воздействием Сахаров, солоноватость – под воздействием некоторых неорганических ионов, кислоту ощущаем, простите за каламбур, под действием кислот, а горечь – под действием алкалоидов. Польза такой классификации очевидна. Сахар является важной составной частью пищи. Он легко всасывается и быстро используется организмом для получения энергии. Любая естественная пища, имеющая сладкий вкус, кажется нам вкусной, а таламус интерпретирует ее как приятную.
Напротив, кислота свидетельствует о том, что плод, который мы сорвали, еще не созрел и не накопил того количества сахара, который вскоре придаст плоду сладкий вкус. Таламус интерпретирует такой вкус как неприятный. Это правило еще более верно в отношении горького вкуса, присутствие алкалоидов в пище говорит о том, что она потенциально ядовита, и действительно большинство алкалоидов ядовиты и имеют весьма горький вкус. Поэтому горечь воспринимается как неприятный вкус. Горький кусок немедленно выбрасывается, чаще всего его даже не глотают, а выплевывают.
Солоноватость есть прямая мера содержания в пище минеральных веществ. Ионы натрия и хлора, составляющие вместе поваренную соль, которая дала название вкусовому ощущению, являются самыми распространенными ионами, содержащимися практически в любой пище. Будет ли соль приятной на вкус, зависит от концентрации соли в крови. Если содержание соли низко вследствие уменьшения ее поступления с пищей либо вследствие повышенных потерь, то поваренная соль кажется нам очень вкусной.
Разные типы вкусовых почек распределены на языке неравномерно. Кончик языка лучше всего различает сладость, а задняя часть его больше всего чувствительна к горечи. Ощущения соленого и кислого лучше всего воспринимаются по краям языка. Не одинаково чувствителен язык и к разным модальностям вкуса. Менее всего язык чувствителен к сладкому. Концентрация сахара в жидкости должна превысить 1:200, чтобы мы начали ощущать жидкость как сладкую. Это разумно, так как, если пища представляется нам сладкой, несмотря на такую притупленную чувствительность к сладкому, значит, она содержит значительное количество энергетического материала и ее стоит есть.
Соленое не так ценно для организма, как сладкое; соль мы чувствуем, когда ее концентрация в растворе начинает превышать 1:400. Кислота, как еще менее желательная составляющая часть пищи, улавливается нами в виде ионов водорода при его концентрации, превышающей 1:130 000. И наконец, самое неприятное ощущение, горечь, вызывается при весьма низких концентрациях алкалоидов в растворе. Чувство горечи – самое тонкое у человека. Например, одна часть хинина, приходящаяся на 2 000 000 частей воды, придает раствору отчетливо горький вкус. Вы заметили, что я все время говорю о растворах? Дело в том, что для того, чтобы мы почувствовали вкус какого-либо вещества, оно должно сначала раствориться в слюне или в воде. Если положить на абсолютно сухой язык абсолютно сухой кусок сахара, мы не почувствуем никакого вкуса. Крахмал, который состоит из сахаров, нерастворим, и поэтому не имеет вкуса.
Каким именно способом то или иное вещество стимулирует ощущение того или иного вкуса, неизвестно. Тот факт, что многие вкусовые ощущения стимулируются огромным количеством различных веществ, нисколько не помогает пролить свет на решение проблемы. Самым регулярным и у играет роль в ощущении вкуса еды. Однородный желеобразный десерт кажется вкуснее, чем отвратительные комья того же состава. Жирная пища часто кажется отталкивающей, хотя масло само по себе не обладает неприятным вкусом.
Однако самый большой вклад в неприятные свойства пищи вносит ощущение, обусловленное восприятием запаха, к рассмотрению которого мы сейчас перейдем.
ЗАПАХ
Запах отличается от вкуса дальностью восприятия. В то время как восприятие вкуса требует непосредственного физического контакта вещества с поверхностью языка, запах действует на большом расстоянии. Самка мотылька привлекает самца с расстояния полумили, выделяя в воздух определенные пахучие вещества. (Хотя восприятие запаха не требует прямого контакта твердого или жидкого вещества с организмом, он воспринимает молекулы паров этого вещества. Эти молекулы контактируют с организмом, так что и в данном случае имеет место прямой контакт, хотя и в несколько измененном виде. Однако, поскольку мы, как правило, не осознаем присутствия паров так, как мы чувствуем присутствие твердых или жидких веществ, и поскольку пары проделывают с током воздуха дальний путь, прежде чем попасть в наш организм, будет довольно сказать, что запах воспринимается организмом на большом расстоянии.) Таким образом, запах – это модальность, оказывающая воздействие на дальнем расстоянии.
Другие сенсорные модальности можно дифференцировать подобным же образом. Тактильные ощущения, чувство давления, боль – все эти ощущения требуют прямого контакта с раздражающими агентами, во всяком случае как правило. В меньшей степени это относится к ощущению температуры, так как тепловое воздействие может передаваться и на расстоянии. Вы можете уловить тепло, которое излучает горячая печь в другом конце комнаты, и вы определенно чувствуете тепло, исходящее от солнца, которое удалено от нас на расстояние 93 000 000 миль. Но восприятие тепла (и, в меньшей степени, холода) на больших расстояниях требует большой его интенсивности, и для того, чтобы определить температуру какого-либо не слишком горячего предмета, нам для этого обычно приходится прикоснуться к нему. (Холод не является феноменом, независимым от тепла. Это просто его недостаток. Вы улавливаете тепло, воспринимая кожей излучение тепла от какого-то источника. Вы чувствуете холод, когда кожа сама начинает излучать тепло в окружающую среду, – в первом случае температура кожи повышается, во втором снижается. Огонь имеет температуру на 600 °C выше, чем температура нашей кожи, но нам редко приходится в обыденной жизни сталкиваться с предметами, которые были бы холоднее нашей кожи больше чем на 100 °C. Именно поэтому мы на расстоянии воспринимаем тепло лучше, чем холод.)
Два оставшихся чувства – слух и зрение – в чем-то подобны восприятию запаха, так как слуховые и зрительные стимулы воспринимаются на больших расстояниях. Но для большинства млекопитающих именно восприятие запаха является наиболее важным. Обоняние имеет свои преимущества: зрение зависит (по самой своей природе) от солнца и по большей части бесполезно ночью, а обоняние служит животному как днем, так и ночью. Слуховое восприятие зависит от звука, и если животное А хочет обнаружить животное Б, то животное Б может скрыться от преследования, не производя никаких звуков. Запах же не зависит от сознательного контроля. Спрятавшееся животное может быть немо, как могила, но оно не может скрыть свой запах.
Хищные животные отыскивают добычу преимущественно по запаху, то же самое делают травоядные по отношению к своим смертельным врагам. Более того, умение воспринимать запахи может привести к удивительно топким различениям. Пчела по запаху отличает представителей своего роя от остальных пчел, самка морского котика узнает своих детенышей по запаху среди тысяч других детенышей, которые нам кажутся совершенно одинаковыми. Чистокровная собака-ищейка может пройти через всю страну по следу одного человека, ориентируясь по его запаху, не спутав его с запахом других людей.
У приматов вообще и у человека в частности обоняние уступило главенствующую роль в распознавании далеко расположенных объектов зрению. Это произошло не столько в результате улучшения его остроты, сколько в результате притупления обоняния. А в способности распознавать запахи мы далеко уступаем собакам. Это находит свое физическое отражение в том факте, что обонятельная зона в нашем носу занимает намного меньше места, уменьшены и относительные размеры участка мозга, отвечающего за восприятие и анализ запахов.
Но даже при этом обоняние человека не является столь рудиментарным и ненужным, как мы могли бы подумать, сравнивая себя с собаками. Конечно, мы не можем отличить одного человека от другого по запаху, но положа руку на сердце мы не слишком часто пытаемся это делать. Кстати, в интимных отношениях индивидуальные запахи играют довольно значительную роль. И не случайно запахи порой пробуждают в нас воспоминания о давно виденных предметах и людях, о которых мы, казалось бы, прочно забыли.
Рецепторы запахов находятся в двух пятнах, расположенных в слизистой оболочке верхней части полости носа. Эти пятна окрашены желтым пигментом и имеют площадь около двух с половиной квадратных сантиметров каждое. Обычно пары проникают в верхние носовые ходы путем диффузии, но этот процесс можно ускорить, если усилить вдох. Поэтому, когда мы хотим уловить слабый запах, мы резко втягиваем носом воздух.
Так как носовая полость открывается в глотку, то пары и мелкодисперсные капли пищи, которую мы едим, проникают в полость носа и тоже достигают обонятельных рецепторов. То, что мы обычно считаем вкусом, является в действительности сочетанием вкуса и запаха, и именно последний придает пище богатство и тонкость сложного аромата. При простуде слизистая оболочка носа отекает и набухает, притупляя обоняние, и временно препятствует парам контактировать с обонятельными рецепторами. Это не влияет на способность языка различать сладкое, кислое, соленое и горькое, но каким же примитивным и неудовлетворительным кажется нам при этом вкус пищи, которую мы едим! Чистый вкус настолько неудовлетворителен, что, как правило, страдающий насморком человек считает, что совершенно не воспринимает вкус, хотя вкусовые почки его языка продолжают функционировать безотказно.
