Магнітне поле – дивний подразник

магнит

Маленький ліричний вступ: цікаво, але його величність магніт зазнає все більшого застосування зокрема і побутовій техніці. Скажімо, роботи пилосос, який можна придбати на сайті /otzyv-robot-pylesos-irobot теж працює на електромагнітних технологіях.

При слабкому шереху кролик тікає. А вирізаний з тіла кролячий м’яз, хоча він і живий, не ворухнеться навіть при громовому ударі. У чому ж справа? Відповідь напрошується сама собою: він не чує. На м’яз звук діє не прямо, а лише пройшовши по ланцюжку: вухо – нервова система. Ясно, що вивчати дію звуку або будь-якого подібного подразника (як кажуть вчені) потрібно на такій тваринні, у якої цей ланцюжок збережений. Зовсім по-іншому ставлять досліди з електричним струмом: тут можна брати і окремі органи, м’язи. Адже сама нервова система призводить м’яз в дію за допомогою електричного струму.

Багато спільного у електрики з магнітним полем. Це близькі фізичні явища. Закономірно було припустити, що і дія їх на організм подібна. На жаль! Ставився дослід за дослідом, але навіть сильний магніт не викликав скорочення ізольованого м’язу, хоча він явно «здригався» від слабкого електричного струму. Постало питання: чи впливає взагалі магніт на організм? Може бути, він діє якимось іншим способом, ніж електричний струм? З’ясуванням цього і зайнялися співробітники кафедри фізіології вищої нервової діяльності МГУ під керівництвом професора Л. Г. Вороніна.

Шлях дослідження вказало нам вчення І. П. Павлова про умовні рефлекси. Для наших дослідів ми вибрали риб. Чому? Ми ґрунтувалися на думці деяких вчених, які вважають, що риби та птахи, пускаючись у далекі подорожі, знаходять шлях по магнітному полю Землі. Значить, вони повинні сприймати дію магніту.

Якщо через акваріум пропустити слабкий струм, то нерухомо риба здригнеться, пропливе кілька кіл і знову заспокоїться. Ні світ, ні звук, ні магніт самі по собі не викликають подібних рухів риби. Для вироблення умовних рефлексів ми стали супроводжувати кожен з цих подразників електричним ударом. Наприклад, кожен раз включаючи світло, пропускали одночасно електричний струм. Через 5-10 таких сполучень риба починала рухатися, як тільки включалося світло, вже не чекаючи, коли її вдарить струм. Те ж саме відбувалося і при звукових сигналах.

акваріум

Але з магнітом нічого не виходило. 20 раз одночасно з електричним ударом підносили магніт до акваріума… 30 … 40 раз… Ми вже майже зневірилися виробити умовний рефлекс, але нарешті, після 50 спроб риби все ж почали рухатися при дії одного лише магніту. Перемога! Риби сприймають магнітне поле. Але чому вони так пізно реагують на нього? Зазвичай рефлекс погано виробляється, коли подразник або занадто сильний або занадто слабкий. Наше магнітне поле (рівне 100 Ерстед ) приблизно в 150 разів перевершувало магнітне поле Землі. А може бути, воно занадто сильне? Стали його зменшувати, але справа не пішла краще. Залишалося зробити висновок, що магніт в порівнянні зі світлом або звуком є слабким подразником, скільки його не підсилюй. Це подібно до того, як писк навіть тисячі комарів залишається слабким порівняно з голосом однієї людини. Ймовірно, саме через слабкість магніту так важко виявити його дію на тварин.

Зазвичай на слабкий подразник не тільки рефлекси виробляються з труднощами, але і сам він мало впливає на інші, вже вироблені раніше рефлекси. Спробували перевірити магніт в цьому плані і отримали дивну картину.

В акваріумі рибка з умовним рефлексом на дзвінок. Включаємо звук, і вона починає рухатися. Все нормально. Але от разом з дзвінком підносимо магніт. Що таке? Риба залишається спокійною, ніби не чує знайомих звуків. Пробуємо замінити магніт світлом, але не отримуємо такої «заглушаючої» дії. Тобто магніт виявляється тут сильніше світла. Взагалі веде він себе, як дивний подразник: з одного боку, слабкий, а з іншого – сильний.

Ще більш несподівані результати дали досліди з голубами. У них зовсім не вдалося виробити умовний рефлекс на магніт. Разом з тим умовні рефлекси, які були вироблені при допомозі інших подразників, магнітне поле заглушало так само чітко, як і в риб. Це було більш ніж дивно. До сих пір дослідники були впевнені, що якщо подразник сприймається твариною, то на нього обов’язково можна отримати умовний рефлекс. А тут дія є в наявності, але рефлексу немає. Щоб пояснити всі ці дивацтва, потрібно було з’ясувати, як же магніт сприймається твариною.

Спочатку нам здавалося, що знайти відповідь на це питання легко. Зовсім випадково було виявлено, що якщо у риб виробити магнітний рефлекс, то вже на світло рефлексу виробляти не потрібно: він виникає сам. І, навпаки, якщо виробити умовний світловий рефлекс, магнітний з’являється якби сам собою. Звуковий рефлекс не виявляв такого близького споріднення з магнітним. Напрошувався висновок, що магнітне поле сприймається так само, як і світло, – сітківкою ока.

Про це писали і в науковій літературі. При дії магніту деякі люди відчували слабке світіння. Магніт «не звучав», «не видавав запаху», а «світився»! Все говорило за те, що якщо не буде очей, сприйняття магнітного поля має порушитися. Яке ж було наше здивування і розчарування, коли безокі риби стали реагувати на магніт не гірше зрячих! Значить, сітківка тут ні причому. Механічно продовжуючи давати звичайний набір умовних подразників, ми раптом побачили, що наші сліпі риби реагують на світло! Правда, світло вони сприймали гірше, ніж зрячі, але цілком чітко. І, головне, у них ще яскравіше виявилася схожість у дії світла і магніту. Але тепер вже важко було сказати, чи магніт «світиться» або світло «магнітиться».

Отже, наш дивний подразник «вибрав собі в товариші» світло. Якщо вони дійсно «нерозлучні друзі» і один завжди супроводжує іншого, то це полегшує пошук.

Порівняємо умовні рефлекси з ниточками, тоді головний мозок, де замикаються рефлекси, буде вузлом, що зв’язує всі нитки. Ось ми і стали видаляти різні ділянки мозку риби і кожного разу дивитися, чи збереглися наші ниточки – магнітні рефлекси. Видалення переднього мозку не порушило їх. Коли був вирізаний середній мозок, трохи змінився тільки світловий рефлекс: він став таким же, як у засліпленої риби. Видалили мозочок – зник звуковий рефлекс, пошкодили проміжний мозок – зникли і світловий і магнітний рефлекси.

Фізіологам відомо, що жаба, якщо покласти кристалик солі на її проміжний мозок, висмикує ногу із слабкого розчину сірчаної кислоти не так швидко, як вона це робить без солі. Таке ж гальмування реакції ми спостерігали, коли діяли на проміжний мозок жаби магнітом або світлом. Значить, магнітне поле дійсно сприймається проміжним мозком. Його видалення у риб призводило до зникнення рефлексу на магніт, подібно до того, як руйнування слухового апарату припиняє сприйняття звуку.

Наш подразник не тільки дивно діє, але й дивно сприймається. Для нього, виявляється, не потрібно спеціального органу чуття. Він безперешкодно проникає всюди, але діє тільки на певну ділянку мозку. Якщо прийняти таку точку зору, то можна пояснити деякі дивацтва у впливі магніту.

Отже, з яким би подразником ми не мали справу, збудження від нього обов’язково пройде через проміжний мозок. Магнітне поле як би займає тут шлях на вузловій залізничній станції і затримує рух інших поїздів-збуджень. Ось чому магніт робить сильну гальмівну дію!

Як слабкий подразник магнітне поле не може саме пробратися в інші відділи нервової системи і тому не викликає реакцій. Але якщо йому допомогти, якщо застосовувати його разом із сильним подразником, що прокладає дорогу, то на магніт можна виробити умовний рефлекс.

Повернемося до наших дослідів. У риб рефлекси замикаються в проміжному мозку. Значить, збудженню, викликаному магнітом, тут потрібно тільки трохи просунутися, і станеться утворення умовного рефлексу. У птахів умовні рефлекси замикаються в передньому мозку. Магніту туди важко пробратися, і тому на нього не можна виробити умовний рефлекс у птахів. Можливо, що на людину магніт діє зовсім по-іншому.

Нарешті, схожість зі світлом теж можна пояснити безпосередньою дією магніту на проміжний мозок. Саме цей відділ мозку тісно пов’язаний із зором. Очі, по суті, є виростами проміжного мозку. Так що збудження, викликане постійним магнітним полем, швидше за все, може попрямувати по найбільш широкому шляху – зоровому тракту.

Ми закінчуємо розмову про дивний подразник з почуттям незадоволеності, ніби прочитали тільки кілька листків з середини найцікавішій повісті. Адже залишилося ще багато невідомого. Яким чином магнітне поле в проміжному мозку перетворюється на нервове збудження? Як магніт діє на людей? Як практично використовувати вже відомі властивості магніту? Відповіді на ці та багато інших питань можуть бути отримані лише в результаті праці дослідників різних спеціальностей, які поставили собі за мету з’ясувати зв’язки між постійним магнітним полем і життям.

Автор: Ю. Д. Холодов.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *