Наблюдая за реакциями человека, используя точнейшую электронную аппаратуру и методы современной электрофизиологии, ученым удалось показать, что из десятков тысяч сигналов, генерируемых центральной нервной системой, можно выделить те, которые несут полезную информацию о специфических движениях. При сравнении у разных людей осциллограмм сигналов управления — биотоков, сформировавшихся в центральной нервной системе, было установлено, что они схожи между собой, если выполняемые действия одинаковы. Вполне естественно, что это навело ученых на мысль о биоэлектростимуляции, о возможности перенесения биотоков с одной, здоровой части организма на другую, больную, у которой, например, нарушена связь с центральной нервной системой. Ведь научиться управлять движениями парализованных рук и ног — давнишняя, заветная мечта врачей!
Биоэлектростимуляция открывает широкие возможности для лечения параличей, в частности параличей, возникающих вследствие поражения двигательных центров коры головного мозга. Разумеется, при "старом" параличе биостимуляция бессильна, поскольку мы не научились пока еще возвращать к жизни атрофированные мышцы. Биоэлектростимуляция может эффективно помочь восстановить функцию управления мышцами рук или ног лишь в том случае, если болезнь захвачена в самом начале и если нарушение в работе управляющего "механизма" нашего тела поддается исправлению.
А нельзя ли биотоки, генерируемые здоровым организмом, каким-либо образом "законсервировать" с тем, чтобы в любое время в отсутствие "донора" использовать их в больном организме? Вероятно, это можно сделать. Так как команды, которые мозг отдает мышцам, посылаются по нервным волокнам в виде серии электрических импульсов и каждому движению мышц соответствует определенный характер сигнала, то последний можно не только усилить, но и записать, скажем, на магнитную ленту. "Проигрывая" потом эту запись соответствующим мышцам больного, быть может, удастся заставить их работать, хотя никаких команд от мозга они не получают. Таким образом, посредством биоэлектростимуляции можно, как показывают опыты, весьма эффективно воздействовать не только на парализованные конечности, но и на внутренние органы человека и животных.
Возьмем для примера легкие. Известно, что процессом дыхания управляет дыхательный центр, расположенный в ромбовидной ямке продолговатого мозга, в области так называемой ретикулярной формации. От рецепторов легких в дыхательный центр поступают по нервным волокнам импульсы, которые затем направляются к дыхательной мускулатуре, вызывая ее сокращения. И вот доктор Витольд Карчевский из Варшавы перерезал эти волокна у кролика, но кролик не погиб. Жизнь кролику сохранили чужие биотоки — ученый передавал подопытному животному записанные на пленку и усиленные импульсы от рецепторов легких другого кролика.
У персонала родильных домов можно услышать фразу: "Рожает, как крольчиха". Это выражение является синонимом не только плодовитости, но и легкости родов. В действительности же крольчихам роды даются не так легко, как нам кажется. Они рожают в муках, как и все теплокровные животные. Особенно трудно им, когда у больной крольчихи слабы родовые схватки. И беда здесь не в слабости мышц матки, а в том, что очень слабы биоимпульсы, генерируемые центральной нервной системой и передающие матке команды. В этом легко убедиться, если наложить на матку электроды и записать ее импульсы на электронном самописце. Последний начертит на бумажной ленте кривую со слабыми редкими импульсами, не идущими ни в какое сравнение с биотоками здоровой самки.
А что если активную матку здоровом крольчихи соединить со слабой проводами, как генератор соединяют с двигателем? Вероятно, мощные, отчетливые биоимпульсы здоровой самки будут активизировать сокращение мышц ее слабой сестры. Но для этого, скажет читатель, надо заставить здоровую и больную крольчих рожать одновременно. Нет, оказывается этого не требуется. Инженеры решили сконструировать усилитель биотоков матки и записать биоимпульсы нормальных родов на магнитофонную ленту. Получилась запись, которую В. Орлов удачно назвал "электронной программой родов". Затем мышцу матки больной самки-роженицы подключили к магнитофону, и ее мышцы стали столь же активно сокращаться, как и у здоровой. Так легко, с помощью биотоков, усиленных электронной "повивальной бабкой", вероятно, не рожала еще ни одна крольчиха в мире!
Результаты описанных выше и ряда других аналогичных опытов позволяют надеяться, что биоэлектрическая стимуляция в недалеком будущем станет самым действенным средством борьбы с шоком, клинической смертью, утомляемостью и т. п. Имеются также основания предполагать, что в дальнейшем с помощью специальной электронной аппаратуры удастся открыть и глубоко изучить неизвестные нам процессы в организме человека, которые можно будет использовать для диагностики и предупреждения ряда заболеваний.
Ведущиеся поиски ученых по практическому использованию биоэлектрических явлений в медицине сулят большие возможности для врачевания. По мнению действительного члена Академии медицинских наук СССР А. В. Лебединского, "в дальнейшем речь может идти даже о продуманном влиянии на физиологические процессы, ведающие нашей духовной жизнью". Некоторые ученые считают, что между 2000 и 2020 г. новая электронная техника позволит установить контроль над процессами старения, а биоэлектростимуляция в комплексе с другими лечебными методами и средствами даст возможность продлить человеческую жизнь по меньшей мере на 50 лет!
По мнению биоников, настанет день, когда человек сможет широко использовать многих животных в качестве "живых электростанций". Известно, например, что морской угорь генерирует электрический ток, напряжение которого достигает 650 в. Как только угорь обнаруживает добычу, он посылает в нужном направлении серию электрических импульсов, убивающих или оглушающих намеченную жертву. Ученые надеятся, что по "принципу угря" будет создана оригинальная батарея, которая сможет быстро восстанавливать израсходованную энергию. Выдвигается даже предположение о том, что угрей можно будет использовать как полезный источник энергии в космических полетах и на первых лунных станциях.
Пока, конечно, трудно с уверенностью говорить о том, поможет ли угорь человеку достичь иных миров, но вот ученым, работающим в одной из английских электрокомпаний, недавно удалось использовать электроэнергию крысы. В течение 8 час крыса служила источником питания радиопередатчика, и это не оказало на нее никакого пагубного действия. На основании этого экспериментаторы пришли к заключению, что биотоками животных удастся пользоваться в течение всей их жизни. В качестве следующего шага ученые намерены поставить опыты по использованию энергии (биотоков) более крупных животных.
Большой интерес ныне проявляют ученые и к электрическим процессам, происходящим в растениях. По-видимому, эти процессы, как и у животных, теснейшим образом связаны с важнейшими динамическими режимами жизнедеятельности, но проявляются несколько слабее и протекают гораздо медленнее. Энергетика растительного мира — живой ключ к кладовым, где хранятся богатства природы. Однако мы пока еще далеки от полного понимания биоэлектрических явлений, интимных процессов, происходящих в растениях. Ученые надеются, что проводимые сейчас исследования электрических процессов, происходящих в растениях, дадут в будущем возможность использовать биоэлектрические методы для управления ростом растений. Представляете, насколько это важно?
Безусловно, для того чтобы осуществились все замыслы и прогнозы ученых по использованию "живого" электричества в растениеводстве, медицине, в различных областях техники, придется еще очень и очень много потрудиться врачам и биофизикам, специалистам по электронике и кибернетике, математикам и бионикам, физиологам и психологам, ботаникам и биохимикам. Впереди их ждет большая научно-исследовательская работа, множество экспериментов на животных и растениях. Но уже сегодня у нас имеются все основания утверждать, что не за горами день, когда биоэлектрическая техника, биоэлектрическое управление прочно войдут в нашу жизнь и дадут нам, возможно, то, о чем мы сейчас даже не смеем мечтать.
Беседа четвертая. Оракулы природы
Вопрос о предсказании погоды почти так же стар, как и само человечество. Потребность в какой-то мере предвидеть погоду появилась у человека с переходом его к оседлой жизни, к занятию земледелием и скотоводством. Засухи и наводнения, опустошительные бури и морские штормы приносили немалые беды человечеству. Нужно было научиться вовремя узнавать о ненастье и предвидеть погоду, благоприятствующую работе.
В результате длительных наблюдений люди установили еще задолго до нашей эры ряд эмпирических связей качественного характера между отдельными атмосферными явлениями. Появилось много примет о погоде, вылившихся в форму кратких правил, нередко для лучшего запоминания рифмованных. Так, на одной из глиняных дощечек, дошедших до нас из Вавилонии, можно прочесть: "Когда солнце окружено кругом, то выпадет дождь". У греков были даже особые календари, высеченные на каменных дощечках, указывающие средний характер погоды для каждого дня года. Появились они, вероятно, 25 веков назад в результате многолетних наблюдений отдельных ученых. Эти календари-отметчики (так называемые парапегмы) прикреплялись к колоннам на рынках, площадях и в других общественных местах приморских городов. Парапегмы пользовались большим доверием мореплавателей и сельских жителей, в соответствии с ними люди выходили на рыбную ловлю, шли на охоту, торговые суда отправлялись в дальнее плаванье, производились сельскохозяйственные работы.
Теперь о парапетах мало кто знает, они давным-давно стали достоянием музеев. Забылись многие накопленные народами в течение веков приметы погоды, основанные на наблюдениях природы. Прогнозирование погоды ныне ведется на прочной научной основе. О том, что приготовила нам природа на завтра и ближайшие дни, мы обычно узнаем вечером, сидя у радиоприемника или телевизора, когда диктор объявляет: "Передаем сводку погоды..." А тот, кому не довелось по каким-то причинам прослушать это сообщение, находит его утром в газетах перед уходом на работу.