Во все уши. Про многозадачный орган, благодаря которому мы слышим, сохраняем рассудок и держим равновесие

Ушной ВОР

Тем, что можете прочесть эти строчки, вы обязаны своим ушам. Глупости, подумаете вы, я же вижу буквы глазами! Однако это возможно лишь потому, что органы равновесия в ушах помогают на доли секунды удерживать взгляд обращенным в нужном направлении. Не имеет значения, находитесь вы в книжном магазине и с любопытством перелистываете страницы или удобно расположились на диване у себя дома с электронной книгой в руках. Ваши уши постоянно сообщают остальным частям тела, где верх, а где низ, где лево, а где право, независимо от того, пребывает ли голова в состоянии покоя или двигается. Эта информация передается через черепные нервы мышцам глаз и автоматически регулирует направление взгляда. Это происходит совершенно неосознанно под действием вестибулоокулярного рефлекса. Для простоты мы будем использовать сокращение ВОР. ВОР – это то, что обеспечивает стабилизацию взгляда на объекте, когда вы ВОРочаете головой.

В действительности от строчки к строчке путешествуют не только ваши глаза, но и уши! Даже если вы сейчас покачаете головой или понимающе кивнете, взгляд все равно сможет удержаться на строке благодаря прямому приказу внутреннего уха. То, что на самом деле все это происходит в результате действия гравитации, исследователи смогли подтвердить на примере космонавтов с Международной космической станции. Движения глаз экипажа регистрировали, пока они читали в невесомости, и было обнаружено, что их взгляд дергается. Поэтому чтение в космосе утомляет гораздо сильнее, чем в гравитационном поле Земли.

Разумеется, ВОР развивался с течением эволюции не только для того, чтобы облегчить процесс чтения. Скорее его основная задача – уметь удерживать цель, когда находишься в движении. Это было жизненно необходимо как для охотников, так и для их добычи, чтобы они могли следить за своим противником во время охоты или бегства.

ВОР работает следующим образом: всякий раз, когда вы поворачиваете или наклоняете голову, или все тело в одном направлении, рефлекс перемещает глаза точно в противоположном направлении. Собеседникам кажется, что ваши глаза замирают подобно стрелке компаса, пока голова движется. Если бы все происходило не так, то вся окружающая среда, которую вы наблюдаете, когда идете или бежите, воспринималась бы как картинка, прыгающая при каждом шаге. Представление о том, как это могло бы выглядеть, можно получить по фильмам, снятым с помощью ручных камер. Такой способ ведения съемки в середине 1990-х годов произвел настоящий фурор благодаря съемочной группе «Догма 95» под руководством режиссера Ларса фон Триера. При любом положении картинка сильно трясется, потому что камеры не опираются на штативы, а находятся в руках у операторов. Любое самое незначительное движение тела смещает весь кадр. В многочисленных боевиках этот метод используется для того, чтобы сделать сцены сражений более быстрыми и реалистичными. Однако здесь есть одна проблема: некоторых людей от этого начинает тошнить. Все потому, что наше видение происходящего не соответствует информации, которую вестибулярный аппарат посылает мозгу. Уши сообщают: все спокойно, движение отсутствует. В то же время глаза жалуются мозгу, что все вокруг бешено скачет. Между прочим, здесь тоже кроется причина, по которой сильные приступы головокружения, что я испытывал, сопровождаются тошнотой и рвотой. В результате короткого замыкания в органе равновесия от пораженного уха в мозг передается ощущение, что все пребывает в движении. В то же время другое ухо говорит, что все стоит на месте. Чтобы скомпенсировать это ощущение, ВОР старается постоянно отклонять взгляд в сторону больного уха. Такие движения глаз у пациентов с головокружением происходят неконтролируемо, заставляя окружающий мир вращаться, а желудок выворачиваться наизнанку.

К слову, это работает и в обратную сторону, а именно, когда мы двигаемся, но нам кажется, что картинка перед глазами неподвижна. Так проявляется печально известная морская болезнь: уши бьют тревогу, потому что корабль качается, но в каюте все выглядит неподвижным. Поэтому при морской болезни полезно выходить на палубу и смотреть на горизонт. Зафиксировавшись на неподвижной точке, глаза смогут понять движение корабля.

Интересный вопрос: почему нам вообще становится дурно, когда движения взгляда и тела не совпадают? По мнению ученых, это происходит потому, что в ходе эволюции после отравления выживали только те существа, которых вовремя стошнило ядом. Когда травоядное животное съедало ядовитое растение или плотоядное поедало протухшую падаль, отравляющие вещества оказывали влияние на систему равновесия, и у животных начинала кружиться голова. В этой ситуации для них уже существовала связь между головокружением и тошнотой, следовательно, они вовремя освобождались от яда, выживали и могли передавать эту особенность своим потомкам. Возможно, с этим связаны глубоко укоренившиеся в подсознании смертельные страхи, о которых во время сильнейших приступов головокружения рассказывают пациенты с болезнью Меньера. Организм чувствует себя точно так же, как и при отравлении!

Поэтому, когда в следующий раз во время поездки на автомобиле, морской прогулки или в кино за просмотром фильма с трясущейся камерой у вас появится ощущение слабости в желудке, будьте благодарны: без этой системы предупреждения в организме ваши предки могли погибнуть, и вы никогда бы не родились.

Слышать между строк

Тем, что можете прочесть эти строчки, вы обязаны своим ушам. Не бойтесь, это не опечатка, в результате которой здесь появилось то же предложение, что и в начале предыдущей главы. На этот раз речь пойдет не о том, что вы видите, а о том, как понимаете это. В этом вы полагаетесь на другую незаменимую способность ушей – слух! Потому что на самом деле во время чтения вы не различаете ни одной буквы. Вместо этого мозг превращает группы символов непосредственно в воображаемые звуки, которые вы в детстве выучили на слух и которые прямо сейчас повторяете собственным внутренним голосом. Итак, вы читаете этот текст мысленно. Можете легко в этом убедиться, начав на мгновение читать вслух. (Если в этот момент вы находитесь в электричке или в зале ожидания, лучше всего делать это шепотом – пощадите внутренние уши окружающих, чтобы их глаза не устремлялись раздраженно в вашу сторону!)

Проговаривая предложения, обратите внимание, что вы не объединяете отдельные буквы, а сразу же выдаете готовые слова. Перевод текста в речь происходит одним махом. Это неудивительно, ведь письмо было изобретено гораздо позже, чем говорение. Появившееся около 5300 лет назад, письмо относительно новое достижение в истории человечества. Кстати, присутствующим среди вас математикам понравится, что первыми письменными символами были цифры. Устная речь существовала задолго до этого, и в ходе эволюции в человеческом мозге даже развились специальные области, особенно в левом полушарии. Изобретатели письма перевели речь в знаки. И по сегодняшний день в этих областях мозга письменная речь переводится обратно в звуки. Хоть вы и не слышите мой голос, но я говорю с вами прямо сейчас. И даже если бы я общался с вами посредством своего речевого аппарата, ваши уши улавливали бы мой голос, но слова рождались бы в мозге.

От глотания к говорению

То, что первая письменность появилась около 5300 лет назад, удалось довольно точно установить на основе археологических находок. Гораздо сложнее ответить на вопрос, когда наши предки научились говорить. Ведь звуки, которые они издавали, давно исчезли и не были никем записаны. Но подобно тому, как мы реконструировали развитие слуха на основе знаний из разных областей научных исследований, можем проделать то же самое и с речью.

Найденные кости неандертальцев дают представление о том, как были устроены их ротовая полость и глотка. На основании этих данных лингвисты пришли к выводу, что способность неандертальцев к артикуляции звуков, по всей вероятности, была ограничена по сравнению с нами, homo sapiens. Тем не менее неандертальцы, несомненно, могли издавать больше разнообразных звуков, чем другие наши сородичи, обезьяны. Те вообще не могут выговаривать артикулированные слова и предложения, разве что в научно-фантастических фильмах, таких как «Планета обезьян». Зато у мохнатых коллег из царства животных благодаря продолговатой форме глотки есть перед нами (а также перед неандертальцами) одно преимущество: во время еды они не могут с такой же легкостью проглатывать пищу. Может показаться банальным, но не стоит недооценивать значение этой особенности для эволюции человека. В США удушение, вызванное проглатыванием пищи или предметов, – четвертое по распространенности среди видов несчастных случаев со смертельным исходом: в 2015 году от этого погибло более 5000 американцев. В Германии в том же году по меньшей мере 440 человек расстались с жизнью из-за того, что подавились. Учитывая, что сегодня такое происходит даже с готовыми к употреблению блюдами, следует признать, что процент смертей среди наших далеких предков человеческого рода был гораздо более высоким. Они были охотниками и собирателями и зачастую поглощали свои находки в сыром виде. Когда одному из них грозило удушение огромными кусками пищи, вряд ли кто-либо из соплеменников был в состоянии помочь, тогда как в наше время многие приступы удушья можно предотвратить, вовремя оказав первую помощь.

Чтобы понять, как происходило развитие, придется вернуться назад по ходу истории: у наших с неандертальцами общих предков, которые принадлежали к роду homo erectus и пришли в этот мир почти два миллиона лет назад, благодаря удлиненной глотке было меньше проблем с принятием пищи, зато они могли производить гораздо меньше разных звуков и, предположительно, общались в основном с помощью жестов. Раньше 900 тысяч лет назад на Земле, скорее всего, никогда не жило более 26 тысяч особей рода homo erectus одновременно, а это не превышает население современного провинциального городка, причем они были разбросаны по всему миру небольшими группами. Каждая отдельная потеря была риском для продолжения существования всего вида. Так почему же у ранних людей ротовая полость и глотка сократились и сформировались таким образом, что у следующих за ними неандертальцев и homo sapiens повысилась вероятность задохнуться?

Решение головоломки исследователи видят в том, что преимущества речи перевешивают риск задохнуться во время еды. За несколько поколений все больше ранних людей начало общаться не только с помощью жестов, но и посредством говорения. Существенная выгода налицо: для разговора не требовались руки, и их можно было использовать в других целях. Кроме того, исчезла необходимость видеть собеседника, благодаря чему процесс коммуникации можно было осуществлять в темноте или на отдалении друг от друга, что было полезно, например, во время охоты.

Как каменные инструменты сформировали мозг наших предков

Развитие физических условий для формулирования речи, безусловно, важный шаг в эволюции. Но чтобы говорить и понимать сказанное, требуется нечто гораздо большее, чем идеально сформированная полость рта и глотки и функционирующий слух: значение слов создает мозг. Если в какой-то момент человеческой эволюции мозг не сумел бы выдумать слова, люди не научились бы говорить. Но как интеллектуальные способности ранних людей развились до такой степени, чтобы изобрести что-то настолько сложное, как речь?

Похоже, существует некая связь с изготовлением и применением инструментов. Уже 1,76 миллиона лет назад люди использовали для резки обломки камней с заостренными краями. Эти примитивные инструменты постепенно совершенствовались, пока 700 тысяч лет назад не появились знаменитые ручные топоры. По сравнению с предыдущими каменными инструментами они были высокотехнологичными. Чтобы изготовить их овальную или каплеобразную форму из камня, необходимо было обладать навыками планирования и ремесленного дела. Вероятно, эти способности сформировали у доисторических людей области мозга, которые впоследствии смогли обрабатывать и речь. Ученые из США и Франции попросили коллег изготовить ручные топоры в соответствии с историческими моделями и в процессе записали их мозговые волны. Фактически области мозга, активно задействованные при ручной работе, пересекались с областями, которые используются при говорении.

Тем не менее нельзя представлять развитие речи таким образом, будто сначала изменился мозг, а потом – ротовая полость и глотка. Скорее всего, эти события происходили параллельно и оказывали взаимное влияние друг на друга. Можно предположить, что с какого-то момента развития искусство изготовления инструментов из поколения в поколение передавалось устно. Речь продолжала развиваться, как и другие человеческие навыки, делавшие мозг все более сложным. Таким образом, культура и биология влияли друг на друга.

Примерно 400 тысяч лет назад жили последние общие предки неандертальцев и нас, homo sapiens. Предположительно, они были первыми людьми, имевшими обширный словарный запас, и теоретически могли бы разговаривать с нами, современными людьми, если бы мы выучили их язык. То же касается и неандертальцев. К сожалению, мы не можем знать наверняка, как звучал их язык или какую структуру он имел.