Элементарные бомбардировки глаз
Почти все космонавты, оказавшись за пределами земной атмосферы, даже наяву видят то, чего нет
Такой увидели Землю участники полета на «Аполлон-11» в самом начале своего пути к Луне. Фото: NASA, сканирование: J.L. Pickering |
Если исходить из того, что будущее невозможно без освоения космоса, то человечеству следует заранее подготовиться к тем не известным пока опасностям, которые его на этом пути ожидают. По этой причине с самых первых дней космической эры рассказы космонавтов и астронавтов об ощущениях, испытанных на орбите, немедленно подробно фиксировались и впоследствии становились предметом тщательного изучения. Некоторые из них до сих пор остаются загадкой для ученых, поскольку речь о явлениях, в земных условиях не наблюдаемых.
Казалось бы, это совершенно не относится к фосфенам — вспышкам, которые космонавты якобы видят, хотя глаза у них при этом закрыты. Они относятся к энтоптическим явлениям () и хорошо известны каждому: достаточно надавить на глазное яблоко пальцем, чтобы увидеть в глазу яркое свечение. Или стукнуться лбом об стену в темноте неосвещенного подвала. Или прикоснуться к оголенному проводу с электрическим током. Знакомы с ними и любители галлюциногенов.
Однако организм космонавтов не подвергается ни одному из перечисленных выше видов воздействия в той степени, в которой они могут стать причиной световых вспышек. А о фосфенах говорят, однако, почти все. Впервые об увиденных ими загадочных световых вспышках поведали астронавты Эдвин Олдрин () и Нил Армстронг (), участники знаменитой лунной экспедиции
Можно сказать, что и механизм возникновения вспышек больше не составляет загадки. Многолетние исследования Ливио Наричи (Livio Narici) из Национального института ядерной физики в Риме () убедительно показывают, что они возникают, когда частицы космических лучей непосредственно взаимодействуют с мозгом, стимулируя участки, отвечающие за визуализацию. Соглашаясь в целом с экспертами NASA, Наричи указывает на две причины, по которым фосфены следует рассматривать как фактор риска.
Первая состоит в том, что мы ничего не знаем о последствиях длительного воздействия фосфенов на здоровье космонавтов. Следует иметь в виду, что пока космонавты совершают полеты лишь вблизи поверхности Земли, особой опасности нет: земное магнитное поле отклоняет большую часть движущихся к Земле заряженных частиц. Иная ситуация может сложиться для участников во время многомесячных экспедиций на Луну или Марс.
Вторая — связана с неизвестностью относительно воздействия высокоэнергетических частиц космических лучей на состояние иных органов чувств космонавта. Если они действительно оказывают специфическое воздействие на зрительную кору головного мозга, то точно так же они могут действовать и на другие его участки. В итоге космонавт может почувствовать необычные запахи либо услышать загадочные звуки. Вполне невинные в обычной жизни, такие ощущения могут подтолкнуть космонавта к неадекватным поступкам, особенно если совпадут во времени с посадкой или взлетом космического корабля.
Туманность IC 4406 по-русски называют «квадратной», а по-английски — Retina Nebula, то есть «Туманность сетчатка», за ее сходство с тем, что видит офтальмолог, заглядывая в зрачок. При малейших повреждениях сетчатки глаза, человек слепнет, но лучи, приходящие из космоса, рождают в глазу вспышки, видимые и при отсутствии ее. Иллюстрация: NASA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) |
А ведь фосфены — неизменные спутники всех космических экспедиций. В среднем световые вспышки видят восемь из десяти астронавтов — таковы результаты проведенного Фуглезангом опроса, результаты которого были опубликованы им в журнале за 2006. Как правило, фосфены появляются при закрытых глазах. 12 из 59 респондентов отмечали, что вспышки мешали им спать. В то же время три респондента видели вспышки с открытыми глазами, при ярком освещении. При этом никто из участвовавших в опросе не сообщил о
Вспышки могут возникать и непосредственно в глазу как следствие известного в ядерной физике . Скорость частиц космических лучей, попадающих в глаз астронавта, близка к скорости света в вакууме, и если она превысит при этом скорость света в глазном яблоке, то эти частицы станут источниками электромагнитного излучения. В начале
Поставленный им эксперимент изяществом не отличался: Макналти и его коллеги из Принстонского университета () просто подставили свои головы под пучок мюонов от ускорителя и описали ощущения, которые при этом испытали. Любопытная деталь: администрация университета разрешила проводить эксперимент при условии, что объектами исследования будут только преподаватели и никоим образом не студенты! Поэтому места у пульта управления ускорителем заняли старшекурсники и аспиранты, а профессора выполняли роль подопытных кроликов.
Эксперименты Макналти подтвердили, что часть вспышек действительно можно объяснить черенковским излучением, но далеко не все. Так, в одном из экспериментов частицы были замедлены до скоростей, при которых черенковское излучение исчезает; фосфены, однако, наблюдались. Макналти предположил, что в этом случае частицы попадают в расположенные сзади глаза нервные клетки и становятся причиной возникновения кратковременного электрического тока небольшой интенсивности. Мозг же, вполне возможно, интерпретирует подобные токи как световые вспышки.
Американская астронавтка Сунита Уильямс принимает участие в эксперименте по исследованию «аномальных состояний центральной нервной системы, возникающих вследствие длительного пребывания астронавтов в космосе» (Anomalous Long Term Effects in Astronauts' Central Nervous System). Фото: NASA |
Некоторые важные детали, не вошедшие в официальный отчет группы
Надо отдать должное Ливио Наричи: роль комментатора чужих исследований его явно не удовлетворяла, и он начал новый этап в исследованиях фосфенов, перенеся их на борт космического корабля. Идея этих исследований была частично подсказана экспериментами Гилза Бриндли (Giles Brindley) и Уолпола Левина (Walpole Lewin) из Кембриджского университета (), проводивших сорок лет назад опыты по посредством стимулирования зрительной коры ослепших людей. Некоторые пациенты — после имплантации электродов в непосредственно прилегающую к зрительной коре область головного мозга и включения тока — заявляли о том, что видят вспышки света, «подобные звезде на ночном небосводе».
Громоздкие и неудобные в использовании электронные приборы конца
Схема экспериментов, которые на протяжении многих лет ставят Наричи и его сотрудники, довольно проста. Участвующие в исследовании астронавты надевают специальный шлем, по окружности которого расположено шесть детекторов частиц. Каждый раз, когда астронавт видит вспышку света, он нажимает специальную кнопку. Детекторы при этом позволяют достаточно подробно выяснить траекторию движения частиц и установить, в каком направлении движется каждая из них. Исследователи анализируют полученные данные и выявляют (либо не выявляют) корреляции между наблюдением фосфенов и регистрацией частиц, а также и направление, в котором эти частицы движутся: непосредственно в глаз, в оптический нерв или в область зрительной коры.
Подобные эксперименты на станции «Мир» показали, что за 26 часов космонавт регистрирует в среднем 233 вспышки, а более поздний эксперимент на МКС зафиксировал только 20 вспышек в течение 7 часов. При этом через глаза астронавтов проходит в общей сложности около 20 частиц за одну минуту, а потому соотнести световую вспышку с
Судя по последним публикациям Наричи, работа в наземной лаборатории сочетается с экспериментами на орбите. Одной из таких лабораторий стал синхротрон Общества по изучению тяжелых ионов () — исследовательской организации, находящейся в Дармштадте (Германия) и проводящей различные исследования по использованию ускоренных частиц для лечения опухолевых заболеваний мозга. Больные там проходят сеансы облучения пучками атомов углерода, и многие из прошедших курс лечения отметили, что видели фосфены.
В Дармштадском обществе по изучению тяжелых ионов пациентам предлагают уникальную методику лечения опухолей головного мозга пучками высокоэнергетических частиц. Ионы углерода разгоняются в синхротроне и направляются точно на опухоль. Для лучшей фокусировки голова при этом жестко фиксируется с помощью специальной маски. Во время сеансов пациенты переживают гамму разнообразных ощущений. Фото: A. Zschau, GSI |
Наричи подключил к исследованиям фосфенов также и химиков, поставив перед ними вопрос о том, могут ли химические реакции в светочувствительном белке родопсине, играющем ключевую роль в процессе зрительного восприятия, быть инициированы попадающими в белок заряженными частицами. И теперь им приходится признавать, что за невинными вспышками в глазу скрывалась «терра инкогнита» разнообразных фотохимических процессов в человеческом организме. Удастся ли начертить достаточно подробную её карту до начала лунных и марсианских экспедиций? Вопрос этот пока остается открытым, но надежды на это появились…
Борис Булюбаш, 15.08.2008
Ранее на ту же тему:
| в Телеграфе: | в журнале: | в телепередаче: |
|---|---|---|
-
Креветка-гигант
Её нашли в глубоководном желобе у берегов Новой Зеландии
-
NASA верит в русские ракеты
В Национальном космическом агентстве США по-прежнему считают корабли «Союз» самыми надежными
-
Умерла Вислава Шимборская
Поэт и переводчик из Польши получила Нобелевскую премию в 1996 году
Самый страшный зверь
Ни одно из животных не убивает без причин
Как подавать к столу
Самую знаменитую вдову...
Умер основатель крионики
Роберт Эттингер ждет воскресения в будущем...
|
Голос России |
|
INFOX.ru - новые новости |
