Мир под напряжением. История электричества: опасности для здоровья, о которых мы ничего не знали - Артур Фёрстенберг

Работы Беккера о нервной системе известны не так хорошо. Как уже говорилось, в работе нейронов ученым удалось до определенной степени разобраться еще в XIX в. Они передают на большой скорости огромное количество информации в мозг и из мозга – в том числе данные об окружающей среде и инструкции для мышц. Они делают это с помощью уже знакомых нам потенциалов действия и нейротрансмиттеров. И, поскольку потенциал действия работает по принципу «всё или ничего», нейронные сигналы действуют в той же двоичной системе, что и современные компьютеры. Но Беккер считал, что этим невозможно объяснить самые важные свойства жизни; должна существовать более медленная, примитивная и чувствительная аналоговая система, которая регулирует рост и исцеление, которую мы унаследовали от более низших форм жизни, – система, которая может быть связана с акупунктурными меридианами китайской медицины, которые западная медицина даже не пыталась понять.

И до Беккера ряд ученых, в том числе Гарольд Секстон Барр из Йеля, Лестер Барт из Колумбийского университета, Элмер Ланд из Техасского университета, Ральф Жерар и Бенджамин Либе из Чикагского университета, Теодор Буллок из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Уильям Бардж из Университета Иллинойса, измеряли напряжение постоянного тока на поверхности тела живых существ, как растений, так и животных, а также зародышей. Большинство биологов не обращали на это никакого внимания. В конце концов, некоторые постоянные токи, известные как «токи повреждения», были уже хорошо известны, и считалось, что их хорошо понимают. Токи повреждения были открыты Карло Маттеуччи еще в 1830-х гг. Около столетия биологи предполагали, что эти токи – просто бессмысленные помехи, которые создаются ионами, вытекающими из ран. Но когда в 1930-х и 1940-х гг. все больше ученых, пользуясь более совершенной аппаратурой, начали находить напряжение постоянного тока на поверхностях тел всех живых существ, а не только на ранах, некоторые из них задумались, не могут ли эти «токи повреждения» быть немного важнее, чем их учили в школе.

Работы этих ученых показали, что деревья[244] и, возможно, все другие растения обладают электрической поляризацией от листьев (плюс) к корням (минус), а животные похожим образом поляризованы от головы к ступням. У людей между разными частями тела иногда обнаруживался измеримый потенциал до 150 милливольт[245].

Беккер стал первым, кто составил достаточно подробную карту распределения зарядов у животных – ему удалось сделать это с саламандрами в 1960 г. Наибольшее положительное напряжение, обнаружил он, отмечается, если смотреть со спины животного, в центре головы, верхней части позвоночника возле сердца и в пояснично-крестцовом сплетении в нижней части позвоночника, а наибольшее отрицательное напряжение – на четырех ступнях и кончике хвоста. Кроме того, голова бодрствующего животного поляризована от задней части к передней, словно через мозг в одном направлении постоянно течет ток. Однако, когда животному дали анестезию, напряжение сначала стало уменьшаться, а затем, когда животное потеряло сознание, полярность головы изменилась. Это подсказало Беккеру новый способ анестезии, и он действительно замечательно сработал. По крайней мере, для саламандр оказалось достаточно подать электрический ток всего в 30 миллионных частей ампера от передней части головы к задней, чтобы животное тут же потеряло сознание и чувствительность к боли. Когда ток отключали, животные тут же просыпались. Беккер отметил похожую поляризацию от задней к передней части и у бодрствующих людей – и похожую смену полярности во время сна и анестезии[246].

Сам Беккер такого не пробовал, но еще с 1950-х гг. еще более слабые токи использовались психиатрами России, Восточной Европы и азиатских стран бывшего Советского Союза, чтобы погружать людей в сон. При этом способе лечения ток посылают от передней части головы к задней по средней линии, меняя нормальную полярность мозга – точно так же, как Беккер поступал с саламандрами. В первых публикациях, описывающих эту процедуру, применялись короткие импульсы в 10–15 микроампер с частотой 5–25 раз в секунду, так что средний ток составлял лишь около 30 миллиардных частей ампера. Хотя более сильный ток тут же вызовет у человека, как и у саламандры, потерю сознания, этих крохотных токов вполне достаточно, чтобы погрузить его в сон. Эта техника, известная как «электросон», используется в этом регионе вот уже больше полувека для лечения умственных расстройств, в том числе маниакально-депрессивного психоза и шизофрении[247].

Нормальные электрические потенциалы в теле также необходимы для восприятия боли. Отключение чувства боли, например в руке, вызванное любой причиной – химической анестезией, гипнозом, акупунктурой, – сопровождается переменой электрической полярности в этой руке[248].

В 1970-х гг. ученым, которые исследовали подобные вещи, стало ясно, что потенциалы постоянного тока, которые они измеряли, играют ключевую роль в организации живых структур. Они необходимы для роста и развития[249]. А еще они нужны для регенерации и лечения.

Твиди Джон Тодд еще в 1823 г. показал, что саламандра не может отрастить себе новую ногу, если уничтожить нервы, ведущие к этой ноге. Так что почти полтора века ученые искали химический сигнал, который передается организмом, чтобы вызвать рост. Никто так и не сумел его найти. В конце концов, эмбриолог Силвен Мерил Роуз из Тулейнского университета в середине 1970-х гг. предположил, что такого химического сигнала вообще не существует, и на самом деле этот сигнал, который все так давно ищут, чисто электрический. Может быть, спросил он, «токи повреждения», которые ранее считались просто помехами, и сами играют важнейшую роль в заживлении ран?

Роуз обнаружил, что так оно и есть. Он записал паттерны токов в культях саламандр, регенерировавших отрезанные конечности. Конец культи, обнаружил он, всегда имеет сильный положительный заряд в первые несколько дней после травмы, затем заряд меняет полярность и становится сильно отрицательным в следующую пару недель, а затем восстанавливается слабое отрицательное напряжение, как на лапах здоровых саламандр. Затем Роуз обнаружил, что ноги у саламандр нормально регенерируют даже при удалении нервов, если он имитирует с помощью искусственного источника тока электрические паттерны заживления, которые наблюдал. Регенерация не запускалась, если полярность, сила или последовательность токов были неверными.

Когда ученые убедились, что сигналы, вызывающие регенерацию, являются электрическими, а не химическими по своей природе, их ждал еще один сюрприз. Оказалось, что потенциалы постоянного тока, которые, как мы только что убедились, необходимы не только для регенерации, но и для роста, заживления ран, восприятия боли и даже сознания, вырабатываются не в «настоящих» нервах, а в миелинсодержащих клетках, которые их окружают, – в клетках, которые содержат порфирины. Доказательство этому было получено случайно: опять-таки, когда Беккер пытался разрешить загадку, почему некоторые переломы не срастаются. Поскольку он уже знал, что нервы необходимы для заживления, он попытался в начале 1970-х гг. создать животную модель для несрастающихся переломов: он пересекал у крыс нервы, ведущие к ногам, а потом ломал их.