Электромагнитные сигналы, видимый свет и нервный импульс
Правдоподобным может быть лишь механизм, обеспечивающий предельновозможную, ограниченную лишь физико-химическими свойствами системы, скорость проведения нервного импульса. Скорость распространения нервного импульса впервые измерил (в 1850 г.) Гельмгольц и получил величину около 30 м/сек. Теперь мы знаем, что скорость распространения нервного импульса обычно близка к этой величине, но в разных нервах может варьировать от 0,1 до 150 м7сек. Какие факторы ее ограничивают? Если верна гипотеза о распространении волны структурной перестройки и сопряженной с ней волны изменения объема, т. е. акустической волны, то скорость распространения нервного импульса должна зависеть от скорости структурной перестройки (фазового перехода) и от предельно возможной скорости звука в нервном волокне. Здесь мы еще раз должны обратить внимание на малую скорость звука в гелях — скорость нервного импульса, по-видимому, неслучайно совпадает по порядку величин со скоростью звука в гелях. Итак, скорость звука при данных значениях модулей упругости и геометрии проводящих структур ограничивает скорость распространения волны конформационных переходов макромолекулярных комплексов мембраны при распространении возбуждения по нерву. Подробнее мы рассмотрим это обстоятельство ниже. Пока же необходимо сказать, что, если распространение волны возбуждения по нерву основано на обратимом фазовом переходе, то оно возможно лишь при условии практической равновероятности двух состояний, т. е. в узкой зоне фазового перехода (см. следующую главу).
Можно все же, не боясь показаться наивным, спросить: а почему бы не снять этот предел, создав посредством естественного отбора иной механизм проведения нервного импульса, например механизм, основанный на распространении электромагнитных волн или прямом проведении электрических сигналов?
Для управления перемещением необходимы устройства, обеспечивающие строгое безошибочное адресование сигнала. Для этого вполне пригоден «видимый» свет. В случае световых сигналов необходимы источники излучения, а также световоды — нити с такими оптическими свойствами, с такими показателями преломления, чтобы свет распространялся лишь внутри нити, испытывая полное внутреннее отражение на границе световод — внешняя среда. Поглощение света в световоде, в его веществе должно быть небольшим, а на конце световода должно находиться вещество, обладающее высокой фотохимической активностью.
Я не понимаю почему бы, в самом деле, в процессе эволюции не могла возникнуть такая связь рецептора и двигательного аппарата? Источники интенсивного излучения видимого света биохимически реальны. Известно множество различных биохимических механизмов изучения света: от свечения бактерий в результате люцеферазной (окислительной) реакции до свечения белка, выделенного из гребневиков и медуз, светящих-
<ся при взаимодействии с ионами кальция. Имеются также данные о влиянии света на биохимические процессы. Зато какая скорость проведения-сигналов — скорость света! Насколько можно судить, нервные волокна обладают всеми необходимыми свойствами световодов, и поэтому возможность передачи световых сигналов по нервам не кажется очень фантастической'. Я думаю, что вполне реален эксперимент для проверки возможной роли видимого света в передаче сигналов по нервам. Электромагнитные волны, соответствующие другим частотным диапазонам, как указывалось выше, по-видимому, не пригодны. Более короткие — в силу жесткости, повреждающегося действия, более длинные — из-за очень сильного поглощения в среде, воде, протоплазме.
Таким образом, в соответствии с современными биохимическими и биофизическими представлениями нельзя считать невозможной связь клеток посредством излучений.в видимой или ультрафиолетовой области электромагнитного спектрй.
Было бы непростительной ошибкой вслед за М. В. Волькенш-тейном a priori квалифицировать такую возможность как «лженауку»2. Весь вопрос в получении достоверных фактических данных. Следует заметить, что огромный фактический материал А. Г. Гурвича и его сотрудников по такому влиянию отнюдь не был опровергнут. Его работы не были продолжены ?отчасти в силу трудностей в «объективной» регистрации «мито-генетического» излучения, отчасти по психологическим и другим причинам..
В недавнее время появились сообщения В. П. Казначеева н ?сотр. о взаимовлиянии клеток посредством излучений оптического диапазона. Эти данные заслуживают внимания и экспериментальной проверки.
Наконец, совсем недавно опубликованы результаты чрезвычайно интересных опытов В. А. Мостовникова и И. В. Хохлова 1218>> также обнаруживших сильное, специфическое взаимодействие клеток в культуре ткани, посредством излучаемого или видимого света3.
Можно надеяться, что в близком будущем количество экспериментальных данных станет достаточным для определенных выводов.