слуха описанным выше способом, — это очень трудоемкое и долгое занятие, да и вся последующая процедура измерения требует от исследователя бездны терпения и упорства. Это ведь только на первый взгляд все выглядит так просто и ясно: подошел дельфин к гидрофону или педали — значит, слышит; не подошел — не слышит. В реальности все намного сложнее. Он может подойти к педали и не расслышав звука, просто случайно либо на всякий случай — вдруг получит награду. А может и расслышать, но не подойти: отвлечет его что-то или задумается о чем-то своем, о дельфиньем. Чтобы из хаоса таких случайностей выделить «чистые», заслуживающие доверия сведения, нужны многократные пробы, повторения, результаты которых будут потом обработаны методами статистики. А тут новые сложности: повторили несколько раз сигнал, каждый раз поощряя дельфина рыбкой, и он уже сыт, да и надоело ему повторять одно и то же — больше работать сегодня он не хочет. А то просто окажется в дурном настроении (с подружкой поссорился или с приятелем подрался) и не захочет работать: звук явно слышимый, а дельфин, как обиженный ребенок, уткнулся носом в угол и не желает подходить к педали. Эксперимент насмарку, и нужно ждать, пока испытуемый снова захочет работать активно. Иногда для проведения одной серии измерений требуются месяцы и годы. Может быть, можно придумать такой способ, чтобы измерения проводить побыстрее и не зависеть от капризов животного? Оказывается, можно. Этот способ основан на регистрации электрических сигналов мозга.
Мозг состоит из миллиардов нервных клеток. А работа любой из них сопровождается появлением вокруг нее электрических токов. Каждая нервная клетка — это миниатюрный электрический генератор. Всякий раз, когда к клетке приходят сигналы от других клеток, а она, в свою очередь, передает этот сигнал дальше, в ней на мгновение вспыхивает сложная цепочка электрохимических реакций, и вокруг клетки возникает электрический разряд. Мощность этого разряда микроскопически мала: ведь сам генератор разряда — клетка — размером в тысячные доли миллиметра. Чтобы уловить электрический ответ одной такой клетки, нужно ввести в мозговую ткань тончайший электрод и подвести его к клетке вплотную, на расстояние опять же не больше чем тысячные доли миллиметра, а к этому электроду подключить специальный высокочувствительный электронный усилитель, способный почувствовать микроскопически слабый клеточный разряд. В принципе современная экспериментальная и хирургическая техника вполне позволяют выполнить такую процедуру, причем не причиняя животному боли и других неприятностей. Но на высокоорганизованных животных, в том числе на дельфинах, такие эксперименты никогда не проводятся: ведь введение любого инструмента или электрода в святая святых — в мозг животного — может быть небезопасно для его здоровья, да и с этической точки зрения такие действия выглядят не очень-то достойно. К счастью, это и не обязательно. Есть способы, которые позволяют зарегистрировать электрические сигналы мозга совершенно безопасно и безболезненно.
Если животное воспринимает какой-нибудь сигнал, например слышит звук, то при этом практически одновременно срабатывают не одна и не несколько, а тысячи тех нервных клеток, которые имеют отношение к восприятию и анализу этого сигнала. Электрические ответы всех этих нервных клеток складываются, и в результате возникает электрический ответ мозга, намного более мощный, чем ответ каждой из клеток в отдельности. Возникающий при этом электрический ток, пройдя сквозь ткань мозга, кости черепа, мышцы и кожу, может достичь поверхности тела. А это значит, что достаточно приложить к поверхности головы простые металлические контакты-электроды, соединенные проводами с чувствительным усилителем электрических сигналов, и будет зарегистрирован электрический ответ мозга на звуковой сигнал.
Конечно, когда мы говорим об электрическом ответе мозга, что он намного более мощный, чем разряд одной клетки, нужно иметь в виду, что значит «мощный». Нас ведь не «трясет» электрическим током, возникающим в собственной нашей голове, всякий раз, когда мы что-нибудь увидели или услышали. Сильным этот ток может казаться только по сравнению с микроскопически слабым ответом одной нервной клетки, но это действительно ничтожно слабый электрический ток. А те отголоски электрических процессов в глубине мозга, которые достигают поверхности тела, еще более слабы. Электрические напряжения, возникающие на поверхности головы человека или дельфина, составляют миллионные доли вольта, а то и меньше — это в десятки миллионов раз меньше, чем нужно, чтобы зажечь лампочку карманного фонарика. Но современным электронным измерительным приборам такие напряжения вполне доступны.
Нужно подчеркнуть специально: электрические напряжения и токи, возникающие на поверхности головы при действии разнообразных сигналов, не являются результатом подключения электродов и электронной аппаратуры, они не создаются этими приборами, а существуют сами по себе. Электроды и усилитель электрических сигналов нужны только для того, чтобы уловить эти сигналы и сделать их доступными для наблюдения.
Но ведь звуковые, зрительные и другие сигналы воздействуют на органы чувств животных и человека постоянно. Значит, мозг любого существа, в том числе и наш, непрерывно вырабатывает электрические сигналы? Да, именно так. Все время и при любых обстоятельствах — работаем мы или отдыхаем, двигаемся или спим — на поверхности нашей головы переливается невидимая картина электрических напряжений — продукт работы нашего мозга. Но мы совсем не замечаем этого и не ощущаем воздействия тока, потому что эти сигналы, даже если они создаются работой миллионов нервных клеток, все равно чрезвычайно слабы. Узнать о существовании этих электрических сигналов можно только с помощью высокочувствительных приборов.
Впрочем, если мы хотим уловить электрические ответы мозга на какие-то сигналы, например звуковые, то иметь высокочувствительную аппаратуру — это еще полдела. Ведь помимо тех нервных клеток, которые реагируют на звуковой сигнал, в это же время работают и генерируют электрические токи миллионы других клеток мозга, которые заняты совсем другими делами. Да еще, помимо клеток мозга, в организме есть множество других источников электрических токов, в том числе и более мощных, чем нервные клетки, например мышцы; при любом движении они тоже работают как электрические генераторы. Все это создает такую какофонию разнообразных электрических шумов, что интересующий нас ответ на звуковой сигнал совершенно в ней потеряется. И с этим ничего не сможет поделать даже самый высокочувствительный усилитель: ведь он «не знает», каков источник того или иного электрического потенциала, и поэтому одинаково добросовестно усиливает и ответ мозга на звуковой сигнал, и маскирующие его помехи.
Так что, помимо высокочувствительных электронных усилителей, для выявления этих ответов приходится использовать и специальную компьютерную технику, которая позволяет сделать, казалось бы, невозможное: электрические ответы мозга, полностью «утонувшие» в массе посторонних шумов, она очищает и выделяет настолько, что эти ответы можно не только обнаружить, но и точно измерить. Основная идея, которая при этом используется, довольно проста. Чтобы
