Самый развитый орган чувств у человека

Электрическое чутье, квантовый компас и углы поляризации: все о недоступных человеку способностях

Человек наделен пятью органами чувств: зрением, слухом, вкусом, обонянием и осязанием. Однако существуют и другие, недоступные человеку. Рассказываем, чем обделила нас природа.

Читайте «Хайтек» в

Органы чувств у человека

Информация, получаемая головным мозгом человека от органов чувств, формирует восприятие человеком окружающего мира и самого себя.

Человек получает информацию посредством основных органов чувств:

Информация о раздражителях, воздействующих на рецепторы органов чувств человека, передается в центральную нервную систему. Она анализирует поступающую информацию и идентифицирует ее (возникают ощущения). Затем вырабатывается ответный сигнал, который передается по нервам в соответствующие органы организма.

Видов внешних ощущений 6 (моторика не имеет отдельного органа чувств, но ощущения вызывает). Человек может испытывать 6 видов внешних ощущений: зрительные, слуховые, обонятельные, тактильные (осязательные), вкусовые и кинестетические ощущения [1] .

Проводящие пути от органов чувств у человека — вестибулярный, слуховой, зрительный, обонятельный, осязательный и вкусовой пути центральной нервной системы.

Электрический нюх

Электрорецепция относится к тому разряду органов чувств акул, которые находятся за пределами понимания человека — можно вычислить принцип их работы, но невозможно даже предположить, какие ощущения дает хищницам этот набор сенсоров.

Сеть акульих электрорецепторов открыл Стефано Лоренцини. В 1678 году он описал их как множественные поры, уходящие под кожу хищниц трубчатыми каналами с желеобразным наполнителем. Итальянский анатом не смог определить их назначения, предположив, что ампулы Лоренцини являются неким органом чувств акул.

Позже возможности электрического нюха акул хорошо показал американский ученый Адрианус Калмейн. Он провел интернесный эксперимент: взял морскую камбалу Pleuronectes platessa, кошачьих акул Scyliorhinus canicula и выпускал их вместе в гигантский резервуар с водой. Камбала закапывались в песок на дне, но хищник все равно находил жертву.

Акулы реагируют на фантастически слабые электрические поля — миллиардные доли одного вольта. Дальнейшие исследования показали, что акулы способны детектировать электрические поля с напряженностями вплоть до 5 нВ/см.

Сомы, миноги и многие другие рыбы приспособили к электрорецепции боковую линию, в норме отвечающую за восприятие движения и вибрации окружающей их воды.

Однако воспринимают разряды тока не только рыбы, но и утконосы: они во время охоты закрывают глаза, уши и ноздри, но все равно способны поймать себе пропитание даже в мутных водах. На клюве у утконоса есть 40 тыс. электорецепторов, работающих в спарке с механорецепторами, реагирующими на перепады давления в воде.

Квантовый компас или магниторецепция

Магниторецепция — это чувство, которое дает организму возможность ощущать магнитное поле. Это нужно, чтобы определять направление движения, высоту или местоположение на местности.

Так можно объяснить бионавигации у беспозвоночных и насекомых, а также как средство развития у животных ориентирования в региональных экосистемах. При применении магниторецепции как средства и способа навигации, организм имеет дело с обнаружением магнитного поля Земли и его направления.

Магниторецепцию наблюдали у бактерий, у таких беспозвоночных, как плодовые мухи, лобстеры и медоносные пчелы. Это ощущение присутствует и у некоторых позвоночных, в частности — птиц, черепах, акул и некоторых скатов. Утверждение о присутствии магниторецепции у человека является спорным.

Есть свидетельства, что птицы и насекомые обладают магнитным чувством и используют его для навигации в пространстве, но пока неясно, за счет чего у них возникает магниторецепция. Сейчас считается, что за это отвечают специфические белки, такие как криптохромы, основная функция которых — это фоторецепция с фокусом на синий и ультрафиолетовый свет, а магнитное чувство здесь идет как полезное и приятное дополнение.

Механизм действия магниторецепции у животных остается неясным, однако существуют две главные гипотезы, способные объяснить это явление.

Поляризация или способность видеть прозрачное

Не все подводные обитатели имеют электрорецепторы, поэтому они опираются на другие органы чувств, чтобы добыть себе еду. В частности они опираются на свет, который доходит до их глубин и обращают внимание на поляризацию — это характер колебания электрического (или магнитного) поля в бегущей электромагнитной волне света.

Разная поляризация может изменить световую картину, сделать ее более выпуклой и понятной.

Именно так и поступают осьминоги и другие головоногие моллюски, не обладающие цветовым зрением, но все равно способные охотиться даже на прозрачных подводных обитателей: их тело всегда меняет поляризацию проходящего через них света.

Известно, что головоногие моллюски способны различать изменение угла поляризации света, то есть обладают поляризационной чувствительностью. Поляризационная чувствительность является неотъемлемой частью всех визуальных функций головоногих моллюсков. Поляризационная чувствительность определяется как способность различать свет с разной степенью и/или углами поляризации независимо от его относительной яркости и цвета.

Кроме них такое продвинутое зрение доступно еще многим ракообразным, паукообразным и насекомым.

Расширение привычных человеческих способностей

Не все живые существа могут похвастаться необычными органами чувств, но могут расширить уже известные пределы наших способностей.

Эхолокация — это способность некоторых животных ориентироваться в пространстве, улавливая ушами отраженные от объектов звуковые волны. Особенно сильно от этой способности зависит жизнь летучих мышей — они издают неслышимый для людей писк, который отражается от твердых объектов и помогает мышам понять, куда им нужно двигаться.

Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг, в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов. Наиболее развита у летучих мышей и дельфинов, также ее используют землеройки, тюлени и некоторые виды птиц.

Происхождение эхолокации у животных остаётся неясным; вероятно, она возникла как замена зрению у тех, кто обитает в темноте пещер или глубин океана. Вместо световой волны для локации стала использоваться звуковая. Этот способ ориентации в пространстве позволяет животным обнаруживать объекты, распознавать их и даже охотиться в условиях полного отсутствия света, в пещерах и на значительной глубине.

Органы восприятия человека и других высших приматов не приспособлены под инфракрасное излучение, иначе говоря человеческий глаз его не видит.

Однако, некоторые биологические виды способны воспринимать органами зрения инфракрасное излучение. Так, например, зрение некоторых змей позволяет им видеть в инфракрасном диапазоне и охотиться на теплокровную добычу ночью. Чувствительности инфракрасных детекторов ямкологовых змей Crotalinae вполне достаточно для того, чтобы засечь руку человека на расстоянии 40—50 см и чувствовать перепады температуры вплоть до сотых градусов Цельсия, что и позволяет этим рептилиям молниеносно фокусироваться на своих жертвах.

Более того, у обыкновенных удавов эта способность имеется одновременно с нормальным зрением, в результате чего они способны видеть окружающее одновременно в двух диапазонах: нормальном видимом, как и большинство животных, и инфракрасном.

Среди рыб способностью видеть под водой в инфракрасном диапазоне отличаются такие рыбы, как пиранья, охотящаяся на зашедших в воду теплокровных животных, и золотая рыбка.

Среди насекомых инфракрасным зрением обладают комары, что позволяет им с большой точностью ориентироваться на наиболее насыщенные кровеносными сосудами участки тела добычи.

Нобелевский лауреат 1973 года Карл фон Фриш доказал, что пчелы хорошо видят в ультрафиолете. Они научились неплохо использовать цветы, размещающие на своих лепестках целые посадочные полосы, невидимые для человека.

Источник

Шестое чувство? А почему не 27-е? И сколько их всего?

Автор фото, Thinkstock

Мы часто принимаем как данность утверждение о том, что у человека пять органов чувств. На самом деле их может быть и больше — или меньше, смотря как подойти к этому вопросу. Корреспондент BBC Future объясняет, в чем тут парадокс.

Изучение человеческого мозга окружено множеством расхожих мифов (например, о том, будто мы используем всего 10% своего «серого вещества») — и особенно докучают эти сказки нейробиологам. Подобные мифы возникают то и дело, но специалисты обычно быстро их развенчивают.

Однако существуют и менее очевидные заблуждения, которые, в отличие от этих живучих выдумок, не привлекают внимания знатоков. Одним из них является представление о том, что в мозг поступает информация от пяти органов чувств. Это убеждение настолько глубоко укоренилось в нашем сознании, что даже люди просвещенные считают его общепризнанным и очевидным фактом.

Возможно, это связано с благородным происхождением данной концепции. Многие считают, что принцип пяти основных органов чувств был сформулирован в трактате Аристотеля «О душе», в котором зрению, слуху, осязанию, обонянию и вкусу посвящены отдельные главы.

Сегодня этот принцип настолько неотделим от общей картины мира, что иногда писатели принимают его за отправную точку, предваряющую рассуждение о менее изученных или более спорных вопросах. «Что мы имеем в виду под реальностью? — задается вопросом автор статьи, опубликованной недавно в британском научно-популярном журнале New Scientist. — На первый взгляд, это все то, что воспринимают наши пять органов чувств». Но пять ли?

Поступление информации

Если бы все было так просто! Даже попытка дать определение слову «чувство» уводит нас на зыбкую почву философии. Одно из возможных определений — впрочем, довольно туманное — состоит в том, что чувство — это просто уникальная способность мозга получать информацию о теле и об окружающем мире. Если это так, то можно с уверенностью утверждать, что органов чувств у человека определенно большe пяти.

Для начала рассмотрим органы чувств, которые отвечают за определение положения тела в пространстве. Закройте глаза и дотроньтесь правым указательным пальцем до левого локтя. Легко? А как вы это сделали? Вы откуда-то узнали местоположение своего пальца и левого локтя. Это явление называется проприоцепция — осознание положения каждой части своего тела в пространстве. Эта способность обусловлена наличием в наших мышцах особых рецепторов — веретен, которые сообщают мозгу информацию о длине и степени растяжения мышц в данный момент.

Автор фото, Thinkstock

Шестое чувство? Третий глаз? На каждое ощущение у нас есть свои рецепторы

А теперь представьте себе, что у вас завязаны глаза, и я медленно наклоняю вас вперед. У вас сразу возникнет ощущение, как ваше тело меняет положение в гравитационном поле. Это происходит благодаря наполненному жидкостью вестибулярному аппарату, который расположен во внутреннем ухе и отвечает за поддержание равновесия. Вестибулярная система также дает нам ощущение ускорения в пространстве и, будучи связанной с глазами, позволяет нам уравновешивать собственное движение. К примеру, если во время чтения вы попробуете покачивать головой, то заметите, что это практически не влияет на вашу способность читать и не мешает вам сосредоточиться на словах.

Существует и множество других органов чувств, снабжающих нас информацией о внутреннем состоянии организма. Самыми заметными среди них являются голод и жажда, боль во внутренних органах и потребность опорожнить мочевой пузырь или кишечник. Но есть и такие, которые проявляются менее активно и труднее поддаются осознанию, — это поступающие сигналы об артериальном давлении, уровне кислотности спинномозговой жидкости и так далее.

Таким образом, можно утверждать, что органы чувств должны определяться типами имеющихся у нас рецепторов — каждому из них соответствует свое ощущение. В таком случае даже хорошо известные ощущения распадаются на несколько видов.

К примеру, если вы закроете глаза, а я неожиданно засуну вам за шиворот кубик льда, вы почувствуете резкий холод. Это ощущение будет отличным от прикосновения, скажем, просто пластмассового кубика. Помимо находящихся у нас в коже рецепторов, чувствительных к температуре, существуют также рецепторы, отвечающие за ощущение механического давления, боли (их называют ноцицепторами) и зуда.

Следуя той же логике, вкусовые ощущения можно разделить на сладкое, кислое, соленое и горькое, а также, может быть, так называемый умами («мясной» вкус), который создает глутамат натрия. Однако такое разделение ощущений не представляется наиболее разумным подходом к этому вопросу: так, разделять запахи было бы еще абсурднее, ведь у человека более тысячи обонятельных рецепторов, настроенных на различные пахучие молекулы. Неужели каждый из них считать отдельным органом чувств?

Другой крайностью является ограничение определения ощущения физическими категориями поступающей информации, которые можно свести всего лишь к трем: механические (осязание, слух и проприоцепция), химические (вкус, обоняние и внутренние ощущения) и световые.

Еще один подход к этому вопросу заключается в том, чтобы сосредоточиться не на категории поступающей информации и не на ощущении, а на том, как используется поступающая чувственная информация. Прекрасным примером служит способность человека к эхолокации: человек цокает языком и прислушивается к тому, как звуковая волна отражается от окружающих его предметов.

Автор фото, Thinkstock

Понимание взаимосвязей между нашими органами чувств может пролить свет на суть самого сознания

В США даже существует удивительная команда незрячих велосипедистов Team Bat, возглавляет которую Дэниэл Киш, — с помощью эхолокации они ездят на горных велосипедах (см. видео). Эта способность основана на традиционном органе чувств — слуховом анализаторе, но по ощущению и функционалу она ближе к зрению. Для того, чтобы научиться “видеть в темноте” с помощью эхолокации, вовсе не обязательно быть слепым — зрячие люди тоже могут освоить эту премудрость. По этим причинам некоторые считают эхолокацию отдельной сенсорной системой.

Как видно, единого логичного определения органов чувств не существует. В некотором смысле, возможно, не так уж важно проводить между ними различие — тем более что часто они смешиваются: так, цвет пищи и даже звуки, раздающиеся в ресторане, могут повлиять на вкусовые ощущения. Понимание этих взаимосвязей важно при изучении таких состояний, как синестезия, и даже может пролить свет на суть самого сознания.

Но как ни посмотри, представление о пяти системах органов чувств является совершенно произвольным и бессмысленным — это еще один вопиющий миф о мозге, который только предстоит разоблачить. И в самом деле, только начни задумываться обо всех видах информации, поступающей в человеческий мозг, и, пожалуй, разовьется совершенно новое ощущение — безошибочная чувствительность к различным мифам о том, как мозг воспринимает окружающий мир. Когда-то мы, наверное, назвали бы ее «шестым чувством», но теперь-то мы знаем, что никакое оно не шестое…

Статья основана на материале главы из новой книги Кристиана Джарретта «Великие мифы о мозге» .

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future .

Источник