Движение трех косточек создает волновые импульсы в вязкой жидкости, содержащейся в герметичном Кортиевом органе. Насколько нам известно, звук находится в полной зависимости от этой сейсмической камеры.
Как же я различаю два разных звука, таких как занудное жужжание мухи в моей комнате и гул газонокосилки в соседнем квартале? Каждый различимый звук имеет свой «почерк», характеризующийся количеством вибраций в секунду. (Этот процесс можно наглядно продемонстрировать с помощью камертона: если по нему ударить, видно, что его зубцы движутся туда и обратно). Если вы слышите звуковую молекулярную волну частотой, например, в 256 колебаний в секунду, это значит, что вы слышите ноту «си» средней октавы. Обычный человек может различать вибрации от 20 до 20 000 колебаний в секунду.
Внутри Кортиева органа эти вибрации принимаются 25 тысячами клеточек–рецепторов, выстроившихся в ряд. Они напоминают струны огромного пианино, замершие в ожидании того мгновения, когда пианист ударит по клавишам. Через глазок растрового электронного микроскопа эти клетки выглядят точно так же, как стоящие в ряд бейсбольные биты. Каждая клетка рассчитана на прием определенного звука. При получении 256–цикловой вибрации некоторые из этих клеточек выстреливают сигналы в мозг, и я «слышу» ноту «си». Остальные клетки ждут ту частоту, на которую они настроены. Представьте себе хаос, в котором носятся клетки, когда я сижу перед симфоническим оркестром и слушаю одновременно двенадцать нот, а также огромное разнообразие музыкальных «партий» различных инструментов. Человеческое ухо способно различить 300 000 тонов[29].
Что касается мозга, то самым удивительным является следующий факт: когда мы что–то слушаем, сама вибрация не поступает в мозг. Этот процесс напоминает кассету с пленкой, воспринимающей звук не как механическую вибрацию, а как серию электрических и магнитных кодов. Как только вибрация начинает передаваться соответствующей звуковой клеточке–рецептору, направляемое в мозг усилие превращается из механического в электрическое. Тысячи проводочков — нейронов — тянутся от небольшого участка, на котором умещаются 25 ООО клеток, к слуховому отделу мозга. В них звуковые частоты принимаются с последовательностью периодически повторяемых сигналов. То, что мы слышим, зависит от следующих факторов: какие клетки передают данный сигнал, с какой частотой и в сочетании с какими другими клетками. Мозг складывает все полученные сообщения вместе — тогда мы «слышим».
После приема электрического кода от звуковых рецепторов, мозг вносит свой вклад: он определяет значение и эмоциональное восприятие услышанного нами. Я столкнулся с этим совершенно неожиданным способом в 1983 году, когда мы с женой отмечали сороковую годовщину нашей свадьбы. Зазвонил телефон — мы с Маргаритой взяли трубки одновременно на разных аппаратах. «Привет, мамочка. Привет, папочка. Примите наши поздравления!» — услышали мы в трубке. Это звонил наш сын Кристофер из Сингапура. Потом, к нашему немалому удивлению, мы услышали те же самые слова еще раз, теперь уже от нашей дочери Джин из Англии. А затем еще и еще — от Мэри из Миннесоты, от Эстеллы с Гавайев, от Патриции из Сиэттла, от Полин из Лондона. Все наши шестеро детей договорились между собой и устроили нам сюрприз — организовали многостороннюю одновременную телефонную связь.
За все последние годы я не переживал такого накала чувств. Сразу же нахлынули воспоминания. Вспомнилось, как когда–то вся наша семья собиралась за обеденным столом, как мы смеялись и подшучивали друг над другом. От звука голосов моих детей на глаза невольно навернулись слезы, сердце наполнилось огромной радостью. Разделенные тысячами километров, мы снова были одной семьей. Я заново ощутил, как сильно люблю их. В сознании вновь и вновь возникали сценки из нашей прошлой жизни, когда дети были маленькими. Звуки, которые зародились где–то далеко–далеко как механические усилия, «задели струны моей души», проникли вглубь моего естества, достали «до самого сердца».
С не меньшим удивлением я воспринял еще один феномен мозга. Бывают моменты, когда я не заставляю свой мозг напрягаться — позволяю ему расслабиться. Тогда я вдруг начинаю «слышать» звучание четырех потрясающих аккордов Пятой симфонии Бетховена, или мелодичный голос моей дочки Полин, или пронзительные звуки сирены воздушной тревоги в Лондоне, невольно вызывающие чувство страха и тревоги. В данный момент нет никакого усилия, нет вибрации молекул, нет сигналов от звуковых рецепторов, но я все это слышу. Мой разум «оживляет» звуки, извлекая их из тех, что уже существуют, но лишь в сложном сочетании нервных клеток, пронизывающих каждый кубический сантиметр белого вещества моего мозга.
Я пишу о слухе, не переставая удивляться этому органу чувств. А об обонянии я и вовсе могу писать только, как о чем–то сверхъестественном.
Обоняние выходит за пределы физики, способной дать точное определение всему на свете. Этот орган чувств уже приближается к области фантастики. Представьте себе: самец моли чувствует запах всего одной молекулы выделяемого самкой феромона[30] даже на расстоянии в пять километров от нее. Он перестает есть и лишается покоя, пока не найдет именно ту самку, которая раздразнила его. И ему достаточно для этого только одной молекулы. Или представьте себе речного лосося, который совершает путешествие к океану, за тысячи километров от своего дома. Без карты, без опознавательных знаков, без каких бы то ни было указателей — лишь с помощью собственного обоняния, рецепторы которого разбросаны по всему чешуйчатому телу, взрослый лосось обязательно найдет обратную дорогу домой в ту реку, в которой родился. Свинья, будто бульдозер, роет землю в поисках еды; медведь залезает на дерево, бросая вызов сотням ядовитых жал, ради капли меда. Хлопковый долгоносик целый день может неистово носиться по мягким полям хлопчатника в поисках самки, если посевы пропитаны ее запахом. Обоняние побуждает к действию, как никакое другое чувство.
Мы — современные люди — сильно принизили значение обоняния, и поэтому немалая часть нашего мозга просто атрофировалась. Мы забыли, что обоняние (и его ближайший союзник — вкус) сыграли важнейшую роль в истории человечества. Разве не из–за страстного желания европейцев получить побольше специй и не из–за бесстрашия Колумба, отправившегося на их поиски, была открыта Америка? Иначе она могла бы остаться неизвестной еще сотни лет. Большинство из нас обладает такой способностью различать запахи, которую мы никогда не используем в жизни (кроме немногочисленных профессионалов, зарабатывающих на жизнь дегустацией вин, кофе, чая или различных ароматических веществ и парфюмерных средств). Если бы нам пришлось жить в естественных условиях и, чтобы выжить, полностью зависеть от собственного обоняния, то дремлющая в данный момент часть мозга ожила бы и возглавила не ослабевающую ни на минуту борьбу за пропитание. А еще она обеспечивала бы охрану нашего организма от воздействия ядовитых и отравляющих веществ, от нечистот и дыма.
Мы ощущаем запахи благодаря прямому химическому взаимодействию: крошечные обонятельные рецепторы осуществляют тщательный химический анализ любой, даже случайно оказавшейся рядом молекулы. У мух и тараканов такие рецепторы располагаются на ногах, что придает этим насекомым отталкивающий внешний вид; моль снабжена ворсистой обонятельной антенной, действующей по тому же принципу, что и телевизионная антенна — по принципу усиления принятого сигнала; у людей эта зона размером с монетку находится в полости носа — там расположены рецепторные ткани. Чтобы определить запах, мы должны хорошенько втянуть носом воздух — молекулы приблизятся вплотную к чувствительной зоне и на какое–то время задержатся на влажных вязких внутренних стенках носа. Даже наша не слишком развитая обонятельная система может обнаружить одну молекулу чеснока при слабом дуновении ветерка, содержащего пятьдесят тысяч других молекул.
