Чувства животных и человека

Несмотря на проведенные многими учеными тщательные исследования, мы до сих пор точно не знаем, чем объясняется чувствительность человека к вибрации кожи: то ли этому способствуют неспециализированные окончания тонких нервов, достигающих внешнего слоя, то ли интегративная деятельность множества более сложных чувствительных органов, расположенных на более глубоких уровнях. Ученые, как, впрочем, и взломщики замков, отлично знают, что наружный слой кожи, состоящий из ороговевших мертвых клеток, уменьшает нашу чувствительность, поглощая некоторую часть энергии вибрационного раздражения. Уже давно известно, что, прежде чем отправиться на ночную «работу», взломщики с помощью наждачной бумаги удаляют с кончиков пальцев наружный омертвевший слой кожи, чтобы почувствовать легкую неслышную вибрацию металлического тумблера замка, которая помогает разгадать закодированную комбинацию сейфа.

Кончики наших пальцев необыкновенно чувствительны к вибрации. Они сообщают нам, сколько времени она продолжается, какой она силы, и даже дают некоторые сведения о ее частоте. Ладонь руки и ступня ноги обладают примерно такой же чувствительностью. То же самое можно сказать и о губах. С возрастом кончики пальцев почти полностью сохраняют свою чувствительность, тогда как другие части тела в какой-то степени утрачивают ее.

Эта способность улавливать вибрации представляет собой поистине необыкновенно утонченное осязание; благодаря ей мы ощущаем, что область давления изменилась. Пульсации могут быть сосредоточены в одном месте, но мы ощущаем их как попеременное ослабление и усиление давления в этой области. Или место, на которое оказывается давление, может меняться. При этом скорость такого смещения может быть даже меньше скорости движения улитки, но благодаря движению оно все равно ощущается.

Инженеры-связисты и психологи немало думали над тем, как полнее использовать чувствительность нашей кожи к вибрации. Конечно, мы подчас не учитываем многих ее возможностей; а ведь площадь человеческого тела, способная воспринимать, информацию, очень велика. У женщин среднего роста она равняется почти 1,4 кв. м, а у мужчин — 2,1 кв. м, она более чем в 1000 раз превышает поверхность светочувствительной сетчатки обоих глаз и в 10 000 раз больше общей поверхности двух барабанных перепонок. Однако кожа в основном играет роль радиатора; мы ежедневно теряем через нее довольно значительное количество влаги.

Весьма любопытен тот факт, что наша охлажденная кожа более чувствительна к различного рода колебаниям, чем теплая. Теплая кожа лучше прохладной сигнализирует мозгу лишь о постоянном давлении, без движений или колебаний. По-видимому, одна и та же рецепторная система сообщает нам и о вибрационном и о постоянном давлениях, поэтому различия в степени чувствительности к каждому из этих давлений у теплой и холодной кожи объясняются изменениями ее упругости.

Самая большая чувствительность к колебаниям у человека лежит в области слышимых звуков, где-то в диапазоне частот 200–100 колебаний в секунду. Наше ухо воспринимает воздушные колебания этих частот как тон соль-диезниже среднего дона клавиатуре фортепьяно и более низкое соль-диезследующей октавы. Самые нижние регистры голоса тенора и виолончели находятся между этими двумя тонами. Естественно, что ученые задают себе вопрос: нельзя ли научить человека «слышать» кожей, то есть понимать слова и предложения, передаваемые только в виде колебаний на кончики пальцев, грудную клетку или поверхность бедра?

В начале 20-х годов этого столетия в Северо-западном университете психолог доктор Р. X. Голт предпринял такую попытку. Он подавал соответствующим образом усиленные звуковые колебания человеческого голоса на пальцы испытуемого, который за 28 получасовых сеансов научился в трех случаях из четырех правильно определять, какое из десяти коротких предложений передавалось на пальцы в виде вибрации. Гораздо труднее оказалось, даже после длительной тренировки, узнавать отдельные слова, вырванные из контекста. Испытуемый терялся, если диктор менял темп речи или кто-нибудь другой произносил эти же слова.

В последнее время снова появились надежды на то, что можно научить людей использовать это чувство вибрации, которым мы пренебрегаем ^[4] . Пока еще оно изучается только в эксперименте, но уже получены весьма обнадеживающие результаты. Ведь проще, например, дать понять пилоту или гонщику, что пора повернуть направо или налево, лишь послав вибрационный сигнал на кожу его груди, вместо того чтобы говорить об этом или сигнализировать световыми вспышками. Сигналы, полученные кожей, доходят до нашего сознания, даже когда мы оглушены сильным продолжительным шумом или находимся в полной темноте.

4

В данном случае речь может идти о передаче звуковых колебаний тканями и жидкостями тела органу слуха (внутреннему уху). Такая передача существует у рыб и некоторых других животных. — Прим. ред.

Чтобы подать эти колебательные сигналы, можно, например, прикрепить к коже на резиновой ленте небольшие вибраторы, приводимые в действие электрическим током. Если надеть один вибратор на правый бок, а другой на левый и правый вибратор начнет действовать на несколько десятых долей секунды раньше левого, то у человека возникнет иллюзия своеобразного зуда, который перемещается в левую сторону — сигнал поворота налево. Вибраторы, помещенные ниже и выше средней линии груди, могут указывать пилоту, нужно ли поднять или опустить нос самолета. Комплект из четырех вибраторов может обеспечить пилоту передачу всех необходимых инструкций, касающихся регулировки самолета в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Они не отвлекают глаза и уши и так же просты, как похлопывание по плечу. Мозгу не надо думать над тем, какая сторона правая, а какая — левая.

В Вирджинском университете, где с конца 50-х годов производятся исследования кожных сигналов, был открыт совершенно новый вид ощущения. Если шесть вибраторов укреплены на коже кольцом вокруг туловища — по три на груди и на спине — и они вибрируют поочередно какую-то долю секунды каждый, быстро сменяя друг друга, то мозг интерпретирует эти вибрационные сигналы как явное кружение, непрерывное и «целиком захватывающее человека», что-то вроде электрического «хула-хуп», вращающегося без всякого усилия.

Руководящий этими исследованиями профессор Френк А. Джелдард рассматривает вращающийся раздражитель как идеальное средство, которое, возможно, заставит насторожиться при общем сигнале тревоги. Этот сигнал универсален, так как он не зависит от языка, пола, рода занятий или какого-либо увечья, такого, как слепота или глухота. Его нельзя спутать ни с каким другим сигналом, он немедленно приковывает внимание.

Вряд ли кому-нибудь особенно понравится идея носить на себе цепочки вибраторов и портативный радиоприемник в качестве средств предостережения. Однако модельер может вмонтировать это устройство в пояс или даже в верхнюю часть купальника. Это приспособление может быть связано с электронной нянькой, преобразующей крик ребенка в сигналы, которые бесшумно передаются только его родителям. Отец, который никогда не ощущал в своем чреве толчков еще не рожденного ребенка, мог бы внезапно ощутить себя в кольце вращающихся вибраций всякий раз, когда ребенок заплачет. Это напоминание об ответственности может настичь его за игрой в покер или на стуле в баре, и ему придется бежать домой, чтобы перепеленать ребенка.

Уже много лет терапевты учат глухих общаться при помощи пальцев. Многие люди, от рождения лишенные зрения и слуха, научились воспринимать такие сигналы только посредством осязания — достижение науки, которое открыло мир для Элен Келлер и ей подобных. Является ли этот язык пальцев самым эффективным способом передачи информации с помощью осязания? И вообще обязательно ли пользоваться руками или же они с успехом могут быть заняты чем-то другим, в то время как информация будет поступать через еще не использованные участки кожи?

Группа ученых в Вирджинском университете тоже занималась этими проблемами. Д-р В. Г. Хауэл изобрел простой алфавитный код, которым легче овладеть, чем кодом Брелля. Он основан на способности человека различать, какой из трех вибраторов на груди — правый, центральный или левый — дает сигнал, воспринимать три разных интенсивности раздражения и дифференцировать три длительности сигнала, наименьшая из которых равняется всего лишь одной десятой секунды. Один студент, принимавший участие в этих опытах, выучил код за 30 часов и еще 35 потратил на тренировку; в результате он с 90 % точностью понимал предложения, передававшиеся ему в виде вибраций со скоростью 38 пятибуквенных слов в минуту. Эта скорость в полтора раза выше скорости работы радиста, хорошо владеющего азбукой Морзе. При дальнейшей тренировке с вибраторами Хауэла можно было достигнуть теоретически предельной скорости — 67 пятибуквенных слов в минуту, «более чем в 3 раза превышающей скорость работы опытного телеграфиста, использующего азбуку Морзе». Самым узким местом является сейчас конструирование машин, способных так же быстро посылать сигналы. Пальцы не могут выстукивать код с такой скоростью, с какой любой участок человеческой кожи воспринимает его, а мозг расшифровывает!