"Микророяль" в улитке

"Микророяль" в улитке

Как мы уже говорили, Герман Гельмгольц выдвинул резонансную теорию слуха. Он счи­тал, что основная мембрана в улитке состоит из множества «струн», натянутых поперек ка­нала улитки. Таким образом, улитка — это «микроскопический рояль». При рассмотрении костного канала улитки можно видеть, что про­свет его постепенно уменьшается от основания к верхушке улитки. В то же время ширина основной мембраны меняется в обратном направ­лении — самая узкая часть ее находится у осно­вания улитки, а наиболее широкая — в области верхнего завитка. Длина ее около 0,5 мм.

Итак, основная мембрана — это «струны» рояля или арфы. Некоторые ученые даже под­считали, что в этой живой «микроарфе» 24 тыс. «струн».

Гельмгольц утверждал, что каждая «струна» основной мембраны настроена на определенный звук, как в рояле. Короткие «струны» отвечают на высокие звуки, длинные — у верхушки улитки — на низкие. Громкость же звуков, по Гельмгольцу, зависела от амплитуды колебания каждой «струны».

Ну, а что же дальше? К «струнам» примыкает кортиев орган. Микроскопическое строение его очень сложное. Главное в нем — это чувстви­тельные к колебаниям клетки-волоски, которых всего около 23,5 тыс. Резонирующая «струна» раздражает определенные волосковые клетки: по резонансной теории в них возникают импуль­сы, которые и передаются в мозг.

Сто лет после Гельмгольца многие физиологи в сотнях опытов подтверждали правильность идеи резонансной теории. И сейчас она пол­ностью не отвергнута, но в последние годы в ней обнаружились некоторые неточности. Уста­новить это помог, в частности, электронный микроскоп. Дело в том, что при больших увели­чениях, на которые обычный микроскоп неспо­собен, «струн» не оказалось. У классической резонансной теории, о которой можно прочесть в любом учебнике, есть и другие погрешности. Но в ней и очень много верного, она сослужила большую службу науке о слухе, а сейчас речь идет о том, чтобы ее уточнять и развивать даль­ше. Ведь любая научная теория обязательно

должна развиваться, приносить людям новые факты.

Многие эксперименты подтверждают важ­ный вывод резонансной теории Гельмгольца: высокие звуки воспринимаются в области осно­вания улитки, там, где «струны» короткие, а низкие — в области верхушки улитки. Напри­мер, в лаборатории И. П. Павлова его сотрудник Л. А. Андреев установил, что условные реф­лексы у собаки на низкие звуки пропадали, если была разрушена часть основной мембраны у верхушки улитки, на высокие — если у осно­вания улитки, «входа» в нее. Правда, в самое последнее время выяснилось, что высокие час­тоты воспринимаются действительно лишь в об­ласти основания улитки, где самые короткие «струны», а низкие звуки — всей спиральной лентой основной мембраны. Это еще одна брешь в классической теории Гельмгольца. С теорией «микророяля» во внутреннем ухе спорили и продолжают спорить другие теории слуха.

Ясно одно, если строение улитки и ее кортиева органа изучено хорошо, то механизм ра­боты органа слуха сейчас по-настоящему еще неизвестен. Независимо от того, колеблется ли вся основная мембрана, на которой «сидит» кортиев орган, или колеблются только ее «стру­ны», все равно исключительно важно выяснить, как именно превращается звуковая энергия в слуховых волосках кортиева органа в физио­логическое возбуждение, в нервные импульсы, которые по слуховому нерву передаются в мозг.

Не менее важно понять, как мозг расшифро­вывает ход этих импульсов.

Пионеры в изучении слуха — итальянец Корти и немецкий естествоиспытатель Гельм­гольц сделали лишь первые шаги. За последние сто лет пройден немалый путь к познанию слу­ха, но большая часть его еще впереди.

Современная физиология и биофизика слуха ждут новых Гельмгольцев!