Млечный Путь, 21 век, No 2(51), 2025

Итак – схема работы ртутной трубки задержки.

Вспомните схему замкнутого электрического контура, который все мы когда-то рисовали на уроках физики. Представьте зрительно вытянутый в длину прямоугольник и две его длинные параллельные друг дружке стороны, верхнюю и нижнюю. Они соединяются по бокам двумя вертикальными сторонами этого прямоугольника. Представьте, что верхняя горизонтальная сторона прямоугольника – это и есть железная трубка, заполненная ртутью и закрытая по концам кристаллами кварца, а внутри трубки от одного её конца к другому распространяются ультразвуковые колебания. Они и являются носителем информации. Сама же исходная информация изначально представлена в виде комбинаций электрических импульсов постоянного тока. Через специальные переключатели она поступает на возбудитель и превращается в высокочастотные импульсы, которые подводятся к кристаллу кварца на левом конце трубки. Под действием этих импульсов в кристалле кварца возбуждаются механические колебания той же частоты (прямой пьезоэлектрический эффект), которые распространяются внутри трубки. Достигая её противоположного конца, они воспринимаются кварцевой пластиной и преобразуются в колебания электрического тока (обратный пьезоэлектрический эффект).

С помощью детектора эти колебания превращаются в комбинации электрических импульсов постоянного тока, такие же, какие были на входе, но только сдвинутые во времени.

Эти импульсы усиливаются и через электронные переключатели вновь подводятся к возбудителю, и таким образом обеспечивается непрерывная циркуляция импульсов, несущих определённую информацию в замкнутом контуре.

Наверное, я могла подробно описать, где находятся все эти важные структуры – переключатели, возбудитель, детектор и усилитель в этом замкнутом контуре. Но читателю эссе, а отнюдь не читателю научной статьи, станет скучно, и он просто бросит читать. Поэтому я скажу только самую суть. А она заключается в том, что в моей статье рядом с этой схемой ртутной запоминающей трубки была нарисована ещё одна такая схемка – «мозговая схемка», ещё один замкнутый контур по аналогии с первым. И в нём на верхней горизонтальной стороне прямоугольника вместо ртутной трубки – нейрон коры, где происходит запись информации посредством электрических импульсов (и также – считывание, воспроизведение). А на нижней стороне контура в роли «усилителя» находится нейрон ретикулярной формации, где электрические импульсы могут преобразовываться в инфракрасные колебания (ИКК). Или, возможно, электрические импульсы здесь только усиливаются и одновременно генерируются ИКК. Ведь ретикулярная формация – это, так сказать, энергетический орган нашего мозга. Она будит нас, активируя деятельность мозга после окончания сна и в целом – отвечает за энергетику. Так что здесь, в нейронах ретикулярной формации, скорей всего, усиливаются электрические импульсы и генерируются ИК колебания. А сама модуляция ИК колебаний несущими информацию электрическими импульсами – химическим или электрическим «информационным ключом» – будет происходить в гиппокампе.

И ещё важный момент. Две вертикальные стороны прямоугольника в замкнутом контуре нашей второй («мозговой») схемки – это вертикальные связи, «белое вещество» нашего мозга, так называемая глия. Она представляет большую часть объёма мозга. Эти длинные «белые» волокна – отростки нейронов (аксоны и дендриты) обеспечивают связи нейронов коры с нейронами ретикулярной формации. А если сказать образно, несут волны нашей памяти по замкнутому кругу во все мозговые структуры.

Таким образом, как и в «ртутной трубке», так и в замкнутом контуре мозговых структур, образованных «серым» и «белым» веществом нашего мозга, информация будет храниться в течение того времени, пока будет обеспечиваться непрерывная циркуляция импульсов, содержащих эту информацию.

Основным недостатком запоминающих устройств на «линиях задержки» является периодическая система (способ) выборки информации из устройства. Сохраняемые данные могут быть получены лишь в момент прохождения соответствующих сигналов через усилитель (ретикулярную формацию). Таким образом, при считывании (воспоминании) необходимо ждать, пока информация дойдёт до конца трубки. То есть – пока импульс пройдёт весь путь от кортикального слоя до ретикулярной формации. А потом и обратно. Время поиска данных в такой системе равно полному времени прохождения волн вдоль такой линии.

Напрашивается аналогия с механизмом воспроизведения в нашей памяти. Нам требуется какое-то время, чтобы вспомнить. В одних случаях это происходит мгновенно, в других требуются большие усилия, и у каждого из нас это происходит по-разному. Индивидуально.

Оценим ориентировочно количество информации, содержащейся в ртутной линии задержки (расчёты опустим). При длине трубки 1 м, скорости распространения ультразвука в ртути 1000 м/сек и частоте УЗ колебаний 10 МГц – количество импульсов вдоль трубки будет равно 1000.

Если при соблюдении тех же условий использовать в качестве носителя информации волны более высокой частоты – т. е. электромагнитные колебания, то можно значительного уменьшить размеры линий задержки и увеличить количество хранимой в них информации.

Для внутриклеточных размеров, то есть внутри живой клетки, может существовать только излучение, расположенное на шкале электромагнитных волн в диапазоне от 1 мм до 10 мкм, то есть, электромагнитное излучение, занимающее участок этой шкалы, включающий микрорадиоволны, инфракрасные, видимые световые и ультрафиолетовые колебания.

Но для размеров и свойств нейрона подошли бы частоты на шкале электромагнитных волн в виде микрорадиоволн и инфракрасных колебаний. Представить существование в мозгу световых или более жёстких волн (особенно рентгеновских лучей, гамма-излучения) очень трудно. Радиоволны же (кроме микрорадиоволн) обладают слишком большой длиной волны, чтобы представить генерирование их в клетке. Хотя… есть очень интересный кусочек диапазона на шкале ЭМК, от 1000 мкм до 10 мкм, где радиоволны одновременно являются инфракрасными. Следовательно, такое излучение может обладать некими общими свойствами — то есть микрорадиоволны могут генерироваться подобно инфракрасным в теле человека, и при этом такие инфракрасные колебания смогут распространяться на дальние расстояния подобно радиоволновому излучению.

Инфракрасные колебания являлись бы очень удобным носителем информации внутри клетки, внутри мозга. Тогда отпал бы вопрос о каких-либо генераторах, всего лишь какая-то более нагретая часть нейрона могла бы служить источником инфракрасных колебаний.

Мы уже говорили о том, что хранение информации в виде постоянно циркулирующих электрических импульсов, как и с помощью нейромедиаторов, энергетически невыгодно. Но особенно трудно обеспечить именно «хождение», их непрерывную циркуляцию. Для серий импульсов должен существовать какой-то восстановительный механизм. Применительно к электрическим импульсам это трудно. Генерирование же ИК колебаний у теплокровных просто. Излучать может какой-то элемент клетки. Например, весь аксон – теплоизолирован, и только кончик – излучатель. Эту же роль может играть и выделение тепла при химических реакциях в синапсе.

Поэтому куда выгоднее представить, что не электрические импульсы являются хранителями информации, а ИК колебания, промодулирован-ные этими импульсами. С этой точки зрения можно даже предположить, что процесс кодирования может идти не обязательно в ретикулярной формации и гиппокампе, он может происходить уже в нейронах коры, одновременно с записью информации.

Электроимпульс несёт информацию о внешнем мире. Он существует мгновение, в течение которого способен и запечатлеться в нейронах коры как «непосредственный отпечаток сенсорной информации», и про-модулировать инфракрасные колебания, генерирование которых необычайно просто и не требует больших затрат. При дальнейшей постоянной циркуляции роль усилителя колебаний будет играть и ретикулярная формация.

После этого импульс может затухнуть. А ИК колебания, уже промо-дулированные им и, следовательно, содержащие информацию, циркулируют внутри контура и генерируются вновь и вновь. Тут контуром может быть изначально и один нейрон, и вся структура головного мозга.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что огромная частота ИКК допускает, что контуром может быть и сам нейрон, то есть что информация хранится интранейронно. Генерирование, модулирование и постоянная циркуляция обеспечивается его внутренними структурами. Нейрон является линией задержки, а синапсы – генераторы инфракрасных колебаний.

Предполагая другие варианты, надо признать, что многочисленные горизонтальные связи между нейронами коры создают единый мозговой контур, обеспечивающий дублирование информации, так что соблюдается основной принцип голограммы. И потому, собственно, Лешли, обучавший крыс прохождению лабиринта, а потом разрушавший различные участки коры, не добился нарушений памяти. Ему так и не удалось выяснить, в каком из участков коры хранилась информация о том, как следует проходить лабиринт. Создавалось впечатление, что память об этом распределена по всему мозгу. Любой участок коры, подобно голограмме, хранит память о том, как находить выход из лабиринта.