Шестой сезон интеллектуального клуба «Химия слова» уверенно покоряет всё новых и новых его почитателей. Тольяттинцы и гости города с удовольствием посещают открытые лекции известных ученых, докторов, журналистов, литераторов и популяризаторов науки.

Не ошибусь, если скажу, что «Химия слова» – один из лучших образовательных проектов для населения в нашем городе. Большой плюс его еще и в том, что все лекции вы можете посетить совершенно бесплатно. А если вдруг пропустили, то можно посмотреть в записи на Ютубе в официальной группе «Тольяттиазота».
Просветительский лекторий на этот раз принимал на сцене ДК ТОАЗа двух ученых. Это химик-органик, создатель портала «Нейроновости» Алексей Паевский и врач лучевой диагностики Анна Хоружая. А их лекция называлась – «Анатомия чувств: как наш мозг видит, слышит, чувствует».
– Второй раз в этом году имеем честь быть в Тольятти. И очень этому рады. Приятно, что мы – участники лектория, – отметил Алексей Паевский. – Опыт «Тольяттиазота» – передовой опыт популяризации науки в стране. И мы, со своей стороны, масштабируем этот проект «Химия слова», ставим его в пример другим крупным предприятиям – как надо популяризировать науку в обществе и особенно привлекать к этому молодежь.
На премьере лекции ученые, с одной стороны, поговорили об анатомии чувств и физиологии человека. Но и раскрыли историю этого вопроса: как человечество постепенно осознавало, благодаря чему мы видим, слышим, осязаем. То есть их проект объединил историю медицины и нейронауку. А за основу они взяли пять основных чувств: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание.

Как мы видим?

В эпоху античности и раннего средневековья воззрения были в основном умозрительные. Люди просто размышляли на эти темы и так пытались что-то себе представить. Только с 16-го века, когда началась эпоха настоящей анатомии, стали активно изучать и открывать разные элементы органов чувств.
Итак, зрение. Немного из истории науки.
– Зрение – одно из основных наших чувств, видеть нам крайне важно. Согласны? Много веков назад задумывались: а как мы видим? Если не обладать какими-то современными знаниями, этот вопрос не самый банальный, – сказал Паевский. – Еще в античности существовали две конкурирующие теории. Первая – более естественная: у нас из глаз идет некий поток чего-то, каких-то зрительных излучений. И вот ими мы видим. По второй теории, ученые считали, что мы – неактивный элемент зрения, а пассивный. То есть к нам идет некое излучение, и мы его воспринимаем. С анатомией зрения так продолжалось примерно до средних веков. И вообще, мозг чем-то важным не считался. Например, древние египтяне при бальзамировании тела очень любили оставлять органы умерших для загробной жизни, а вот мозг, если вынимали, то выбрасывали. Не нужен он им был.
Древние греки рассуждали примерно так же. Где же находится сенсориум – орган чувств? Одни думали, что все-таки в мозге, другие утверждали, что в сердце.
Помогли во всем разобраться арабы, которые ввели анатомические детали, связанные со зрением. Андреас Везалий сделал важнейшее открытие: нервы, по которым идут сигналы, – не пустые трубки, по которым что-то течет, это канатики и у них другие функции.
А Евстахий показал, что зрительные нервы от глаз идут не в пустоты, а дальше, в таламус. Фолопий описал все 12 пар черепных нервов.
И только в 19-м веке начались настоящая нейронаука и настоящее понимание того, как это всё работает. Тогда ученые доказали, что область мозга, отвечающая за зрение, расположена не во лбу, а в затылочной части.
В 20-м веке ученые уже изучали оптику глаза. А еще заметили, что наша сетчатка, те участки, которыми мы воспринимаем свет, состоит из трех типов колбочек. И на самом деле мы видим всего три цвета: красный, синий, зеленый.
Анна Хоружая детально рассказала о том, как мы видим и как устроен наш глаз, а также насколько он чувствителен.
– Провели условно мысленный эксперимент и теоретически предположили, что человек способен увидеть один фотон, один квант света. Если же мы посмотрим на сетчатку, то увидим, что она состоит из 10 слоев и 6 типов клеток. Как вы думаете, свет идет снизу или сверху? – задала вопрос на сообразительность лектор.
И тут на мониторе показали картинку горизонтального среза сетчатки. Аудитория у нас оказалась научно продвинутой, и все смогли ответить на вопрос верно:
– Снизу.
Фоторецепторы нашей сетчатки находятся в самом последнем слое, свету нужно пройти сквозь все типы клеток, чтобы мы увидели. А сама сетчатка, кстати, практически прозрачная.
Рассказала лектор и о неких кластерах зрительных зон, которые анализируют информацию от всех областей сетчатки и условно распределяют ее в разные отделы головного мозга. К примеру, в височной области находится зона анализа лиц, в теменной – зоны, отвечающие за распознавание траекторий движения объектов. Весь мозг включается в работу, и в итоге наша лобная кора, наш главный центр – синтезатор информации, получает обзорное представление того, что мы увидели.

Чудо-ухо

Со слухом раньше тоже всё было непросто. Но древние мыслители и врачеватели всё же считали верно, поскольку было очевидно, что мы ощущаем ушами и это что-то из внешнего мира. О том, что волны идут из уха наружу – таких теорий не выдвигали.
Полторы тысячи лет назад римский анатом Клавдий Гален описал слуховой нерв и показал отличия его от других нервов. Но, тем не менее, главный элемент слуха, который преобразовывает колебания – барабанную перепонку, пропустил.  
Греческий философ Эмпедокл в своих трудах поведал нам о барабанной полости и лабиринте. Считал работу слуха связанной как бы с имплантированным в ухо до рождения более чистым воздухом.
Итальянский анатом и врач Эустахио Бартоломео, в честь которого названа слуховая (Евстахиева) труба, имеющая отношение к органу слуха, одним из первых описал канал между средним ухом и носоглоткой, мышцы стремени и молоточка, а также саму улитку.
Фаллопий пошел дальше: он рассказал про внутреннее ухо, в котором происходит чудо превращения механических колебаний уже жидкости в нервный импульс…
После 18-го века в науку о чувствах пришли физики.
– Все мы знаем закон Ома, закон сопротивления в электричестве. Но есть еще и слуховой закон Ома, акустика Ома. Он показал, что музыкальный звук – это несколько колебаний воздуха, которые воспринимаются той самой улиткой, – уточнил выступающий.
Улитка заполнена жидкостью, а ее внутренняя поверхность покрыта клетками с крошечными волосками. Под воздействием волн жидкости волоски начинают колебаться, создавая сигналы, которые и отправляются в мозг по слуховым нервам.
Известно, что звук может вызывать колебания. Когда ушная раковина улавливает какой-то звук и по наружному слуховому проходу передает его в ухо, барабанная перепонка под действием этого звука начинает вибрировать, передавая звук в среднее ухо, которое находится в глубине черепа.
– Слуховой анализатор, волосковые клетки – это механорецепторы, клетки, которые раздражаются условно, когда их дергают. И они настолько чувствительны, что если мы с вами представим, что стоим с поднятой рукой и шевелим большим пальцем, то наша слуховая клетка будет реагировать на это таким образом, если бы мы с вами стояли на высоте Эйфелевой башни. Вот настолько она чувствительна, – рассказала врач.

Вкусно пахнет?

Переходим к самому интересному органу чувств, который меньше всего изучен и вокруг которого больше всего мифов до сих пор. Это обоняние.
Древнегреческий философ Алкмеон считал, что в носу есть щель, ведущая прямо в мозг, и пахучие вещества через нее туда и попадают. Он был уверен, что нос служит только для втягивания пахучих веществ в мозг. Платон тоже прав: вкус и запах зависят от формы частиц.
– Аристотель пришел к выводу, что обонятельные рецепторы расположены внутри носа. И, кроме того, отмечал: запахи можно разделить на приятные и неприятные. Считал, что существуют всего семь разновидностей. Сейчас-то мы знаем, что их гораздо больше и всё гораздо сложнее. А первый труд о запахах выпустили в 4-м веке до нашей эры, – заметил Паевский. – Клавдий Гален первым описал анатомическую часть – обонятельную луковицу. Еще тысячу лет назад Авиценна отметил: запах – это разновидность вкуса.
Всё тот же Андреас Везалий показал, что запах воспринимает сам мозг. Раскрыли ученые и значение обонятельных нервов. Если они разрушены, то человек, к сожалению, не чувствует запахов.
Значительно позже, во времена расцвета науки, голландец Цваардемакер придумал, как измерить силу запаха. И даже прибор, некую линейку с рычажком, называется она ольфактометр. И этим прибором пользуются до сих пор! Как отметили лекторы, за столько лет ничего лучше пока не придумали.
– А что мы знаем о запахах? Мы знаем, что очень сильно ошибаемся, когда считаем, что наше обоняние нечувствительно. Что это вообще рудимент. И вообще, собаки, например, гораздо лучше чувствуют, чем люди, так считали анатомы в 19-м веке. Но это заблуждение, – сказала Анна Хоружая. – Более того, они думали, что обоняние нам не нужно, зрения достаточно.
Только недавно, в нулевых, появилось новое научное направление, которое стало разбираться с этими мифами и стереотипами. Ученые выяснили, что и человек без труда, при наличии стимула, найдет по запаху то, что необходимо. Начертите ему линию эфирным маслом шоколада, и он отыщет легко, сумеет сориентироваться по следу и без труда дойдет. Так что не стоит нас недооценивать.
Запах обрабатывается не каким-то отделом мозга, а всем сразу. Каждая область, если посмотреть на функциональное МРТ, станет реагировать на запах.
У нас есть 400 типов рецепторных клеток! А запах – это не одна молекула, как полагали ранее ученые, а сложносоставная система, которая складывается из десятков таких молекул. И каждый запах, каждый аромат состоит из многих, многих компонентов.  А мозг, благодаря нашим аналитическим способностям, может различить все эти триллионы запахов…
Кроме того, лекторы обобщали свои научные рассказы информацией о последних новостях и открытиях. Вот некоторые из них.
Сейчас одно из самых интересных направлений – это восстановление зрения. В частности, оптогенетическая регенерация сетчатки. В этой сфере проводится большое количество работ.
Очень важное направление, связанное с чувством осязания, –  бионическое протезирование, которое позволяет считывать сигналы из мозга человека, связанные с движением, и передавать их на внешние электронные устройства. Такие технологии должны научить, грубо говоря, управлять протезами силой мысли. Пока это единичные эксперименты, но направление развивается…
Наверное, только популяризаторам науки возможно рассказать об органах чувств так, чтобы было понятно и интересно любому человеку, с любым багажом знаний. Приходите на «Химию слова», это всегда познавательно!

С чувствами разбиралась Ксения РИС

P.S. Следующая лекция «Химии слова» будет посвящена тоже медицине. Врач-терапевт высшей категории, научный журналист Алексей Водовозов расскажет об открытиях, навредивших медицине. А именно – о научных провалах и ошибочных концепциях, которые существенно осложняли жизнь докторам и пациентам.
Встречаемся в ДК «Тольяттиазот» в пятницу, 9 декабря, в 19:00. Вход на мероприятие свободный!