Сейчас мы знаем: у любого организма импульсы возбуждения передаются изменениями электрохимических потенциалов. Иными словами, система нервных волокон не что иное, как сеть телеграфных проводов, по которым бегут электрические депеши. Между тем закон электромагнитной индукции, открытый Фарадеем, гласит: всякое изменение внешнего магнитного поля индуцирует в проводниках электрический ток, сила которого зависит не от напряжённости магнитного поля, а от скорости её изменения. Значит, приближение или удаление постоянного магнита должно всегда порождать токи в нервах. Разумеется, неважно, что перемещается: сам ли магнит или же животное в поле $того магнита, — движение относительно! Другое дело — токи, наведённые постоянным магнитом, слабы. Во всяком случае, гораздо слабее, чем при включении или выключении электромагнита, Но всё равно говорить о чистом биомагнетизме неправомерно. Скорее речь идёт о биоэлектричестве или уж, если хотите, об электромагнитной биологии.
А не так давно электрофизиология обогатилась ещё одним откровением.
Представьте себе чёрный силуэт человека во весь рост. На голове, между лопаток и на пояснице белые кресты. Вокруг крестов многоярусная пунктирная окантовка, напоминающая концентрические замкнутые линии на топографической карте. Под кончиками пальцев рук и ног горизонтальные штрихи. Здесь же рядом силуэт ящерицы, словно распластанной на полу. У неё четыре крестика — по два на затылке и на спине. И тоже горизонтальные чёрточки — у кончиков лап и хвоста. Нет, это не кабалистика месмеромана. Перед нами карта, составленная американским учёным Р. Беккером. Она изображает, как распределены по поверхности нашего тела электрические потенциалы (крестики — это плюсы, символы положительных зарядов, чёрточки — минусы). Эту особую электрическую систему, считает Беккер, порождают потоки электронов вдоль нервных волокон (до сих пор было известно поперечное движение ионов в нерве; оно-то и обусловливает распространение биотоков). В чувствительных нервах эти продольные потоки направлены к спинному мозгу, в двигательных — в обратную сторону. Беккер полагает, что найденная им система управляет скоростью распространения биотоков по нервам. Она передаёт информацию о боли и вообще тесно связана с психическим состоянием организма. Не исключено, что она выработалась в процессе эволюции раньше, чем система биоточной сигнализации, и до сих пор играет главную роль в управлении поведением у примитивных животных. Но для нас существенно другое: по Беккеру, именно эта система чутко реагирует на воздействие магнитного поля!
Выходит, магнитное влияние извне неотделимо от электрических эффектов внутри организма? Тогда, может, близкое соседство магнита, этого месмеровского талисмана, аналогично в какой-то мере действию Вольтова столба?
Стоит подвести к изолированной мышце даже слабое напряжение — скажем, присоединив к ней полюса батарейки от карманного фонарика, — она незамедлительно встрепенётся. Но сколь бы упорно вы ни, колдовали вокруг неё с магнитом, пусть самым что ни на есть сильным, какой и не снился Месмеру, она не шелохнётся. Не шелохнётся, хотя нерв остаётся проводником и в мёртвой мышце (точнее сказать, в лабораторном препарате, когда ткань уже отсечена от тела подопытного животного). Не шелохнётся, хотя ток, несомненно, возникает, просто не может не возникать! Чем же тогда воспринимается магнитное поле? Органом, какого нет у изолированной мышцы, — глазами? Ушами? Носом? Кожей? Или барабанными перепонками? А может, природа одарила свои творения пресловутым шестым чувством, покамест нам не известным?
Не улыбайтесь. В науке нет наивных вопросов. Наивными бывают лишь ответы.
Есть такое слово «фосфен» — красивое, мудрёное. А если разобраться, его можно объяснить попросту: искры из глаз. Вернее в глазах — человек видит неожиданные мерцания, сполохи, зарницы, чуть ли не падающие звёзды. Такое случалось со многими, когда включали электромагнит. Даже не очень сильный. При отключении тока свечение пропадало. Стало быть, магнит «не звучал», «не пах», а «светился». Кое-кто поспешил с выводом, будто магнитные «флюиды» проникают в организм через зрительные каналы.
Проверить свои и чужие предположения взялись Ю. Холодов и его коллеги с кафедры физиологии высшей нервной деятельности МГУ. Работой руководил профессор Л. Воронин.
Выбор экспериментаторов пал на рыб. И неспроста.
Днём и ночью, в ненастье и вёдро плывут европейские речные угри через всю Атлантику к берегам Нового Света, достигая Бермудских островов. Там они мечут икру. И умирают. А вылупившиеся из икры личинки пускаются одни в обратный путь — к берегам своих предков. По дороге угрёнок подрастает и — надо же! — на четвёртом году жизни поднимается в верховья тех самых рек, откуда начали свой дальний вояж его родители-эмигранты. И такие одиссеи совершают не только угри. Какие же компасы ведут животных по тысячевёрстным маршрутам? Вроде бы морские создания не проходили ни географии, ни навигации, а путь знают не хуже заправских лоцманов!
Многие учёные склонны думать, что рыбам, как, впрочем, и некоторым иным путешественникам, помогает ориентироваться магнитное поле Земли. Но в таком случае должны существовать чуткие биологические механизмы, улавливающие слабое магнитное поле гигантского магнита, которым является наша планета. Существуют ли они? Если да, то каково их устройство?
Посадите карася, кошку или голубя в магнитное поле. Заметили какую-то разницу в их поведении? То-то и оно: нет. Но вправе ли вы сделать вывод, что магнит нимало не действует на животных, что они его не чувствуют? Не вправе. Погасите лампочку, понаблюдайте, как ведут себя ваши испытуемые, потом зажгите снова. Изменилось ли что-нибудь? Вряд ли. Но кому придёт в голову утверждать, будто рыбы, звери и птицы не воспринимают свет?»
Строго судить о влиянии того или иного раздражителя помогает павловский метод условных рефлексов.
Если через воду пропустить слабый ток, то уснувшая было рыба вздрогнет и замечется в тревожных виражах мимо стенок аквариума. Если же просто включить лампу или громко хлопнуть в ладоши, она и не шелохнётся. Мигай не мигай огнём, шуми не шуми, видавшую виды аквариумную обитательницу так не испугаешь. Чтобы добиться того же эффекта от света или звука, необходимо на первых порах подкреплять их действие столь сильным возмутителем спокойствия, как электрический ток. Через пять-десять подобных сочетаний рыба начинает свою пляску, едва завидев вспышку света или услышав стук. Она уже не дожидается, когда её подстегнут — электрическим хлыстом: У неё выработался условный рефлекс на свет и на звук. Точно так же в своё время у павловских собак, начинала выделяться слюна при одном лишь звоне колокольчика, хотя «подавать на стол» никто и не собирался. Сигнал-попутчик заменил собой обед.
У Холодова сигналом-попутчиком заменялся болезненный удар электробича. И коли рыбу охватывал панический ужас всякий раз, как только зажигался свет или раздавался шум, значит она хорошо воспринимала упреждающий сигнал. А если таким сигналом будет неслышимая и незримая магнитная «полундра»?
Увы, опыт ставился за опытом, а рыба и ухом не вела на магнитное воздействие. Вот уже двадцатый раз экспериментатор незаметно подносит к аквариуму магнит, сопровождая его приближение электроударом. Тридцатый… Сороковой… Нет, рыба не реагирует! Отчаявшись, учёные чуть было не оставили свою затею, как вдруг… После пятидесяти «шпицрутенов» рыба пускается, наконец, в круговой танец сразу же по приближении магнита, не дожидаясь электропобоев. Значит, чувствует-таки, чертовка, магнитное поле! Но почему же так поздно «поняла» она, чего от неё хотят?
Рефлекс плохо вырабатывается обычно в тех случаях, когда раздражитель или чересчур слаб, или, наоборот, слишком силён. Холодов применял магнитное поле в сто эрстед — примерно в полтораста раз превосходившее земное. Однако при уменьшении напряжённости дело не шло лучше. При десяти эрстедах рефлекс совсем не проявлялся. Тогда силу поля подняли до десяти тысяч эрстед. Не помогло! Оставалось заключить, что магнит в сравнении со светом или звуком несравненно более слабосильный раздражитель, сколько ни умножай его хилую мощь. Это как писк комаров на фоне лесного шума: дуэт ли мошек звенит в воздухе, или целая стая их трубит что есть мочи, в тысячи глоток, — всё едино, хоровое пение «а капелла», без сопровождения, получается тихим.