Изот Литинецкий - Беседы о бионике

Врачи были в недоумении — никаких психических расстройств у пациентов не обнаружилось. А между тем они продолжали утверждать, что слышат голоса.

Рис. 2. Схема 'радиозуба'

Наконец, нейрофизиолог доктор Пухарик обратил внимание на то, что оба больных недавно лечили зубы у одного и того же зубного врача по фамилии Лоуренс. Обратились к нему, и стоматолог сказал, что он запломбировал обоим зубы цементом особого состава: в нем была незначительная примесь карборунда.

Постепенно все объяснилось. Кристаллы карборунда — типичного полупроводника — детектировали сигналы местной коротковолновой станции, передававшей торговую рекламу, на которую волей случая оказались "настроенными" зубы, запломбированные цементом с полупроводящей примесью. Низкочастотные колебания воспринимались живым нервом зуба и передавались в мозг.

Так был найден способ использования нервных окончаний зубов (об их связи со слуховыми центрами мозга было давно известно) для восстановления слуха у больных невритом. Лоуренс и Пухарик обратились за помощью к радиоинженерам. Совместными усилиями был создан "радиозуб" — система, с помощью которой сегодня слышат уже несколько человек (рис. 2).

Миниатюрный микрофон, который можно носить на руке, как часы, связан с таким же миниатюрным передатчиком, преобразующим звуки в радиосигналы. Последние улавливает приемник, вмонтированный в зуб. Ничего удивительного в этом нет, если учесть, что приемник представляет собой тонкий слой полупроводникового сплава, наложенного на свободные нервные окончания в зубе. Этот полупроводниковый сплав образует пьезоэлектрический элемент. Сверху он покрыт слоем золота или серебра, который служит антенной.

Сигнал радиопередатчика, принятый такой антенной, попадает в пьезоэлемент. В нем возникают колебания, которые, возбуждая свободные нервные окончания в зубе, передаются в виде нервных импульсов в слуховые центры мозга. И человек, который до сих пор жил в мире без звуков, начинает слышать.

Совсем иначе подошли к проблеме моделирования слуха израильские ученые. Они работают над созданием "телефона" совершенно нового типа, который должен дать возможность глухонемым общаться друг с другом.

Система состоит из передатчика, снабженного клавиатурой с пятью клавишами, манипулируя которыми можно получать различные частоты, и приемника с диафрагмой, позволяющей воспринимать вибрации концами пальцев. В настоящее время задача состоит в том, чтобы разработать рациональный метод кодирования колебаний простой и сложной формы. Код, построенный всего на трех частотах, позволяет создать словарь из 5000 слов.

Пока ведутся психологические исследования: вырабатывается скоростной метод чтения колебаний, определяется время, которое потребуется на обучение коду, и т. д. Кроме того, израильские ученые считают, что связь с космонавтами может быть осуществлена при помощи этого "телефона" с большей четкостью, так как часто случается, что при передаче человеческий голос сильно искажается.

В радиозубе американских ученых электромагнитные колебания превращаются пьезоэлектрическим преобразователем в механические — размеры самого пьезоэлектрического преобразователя определяются амплитудой несущей радиочастоты, промодулированной звуковым сигналом. "Вибрирующий" пьезоэлемент по-разному давит на нервные окончания в зубе, связанные со слуховыми центрами мозга, — возникает слуховое ощущение. А может ли ухо непосредственно воспринимать электромагнитные колебания?

Проделайте такой опыт. Возьмите крышку от алюминиевой кастрюли, присоедините к ее ручке провод и вставьте его в одно из гнезд радиотрансляционной розетки. Приложите крышку к уху и пальцем свободной руки прикоснитесь к другому гнезду розетки. Вы услышите передачу.

В чем же здесь дело?

Ухо, а вернее, барабанная перепонка, с одной стороны, и крышка от кастрюли — с другой, представляют собой две обкладки конденсатора, на который по руке и проводу подается переменное напряжение звуковой частоты. Происходящие при этом явления описаны в разделе "Электричество" школьного курса физики. При увеличении напряжения на обкладках конденсатора увеличивается усилие, стремящееся их сблизить, — барабанная перепонка выгибается в сторону крышки. Когда напряжение уменьшается, перепонка стремится вернуться в первоначальное положение. Таким образом, сравнительно просто создать условия, при которых человек может "слышать" изменения напряжения.

К счастью для человека, из всех видов колебаний, распространяющихся в воздухе, человек воспринимает только свет и звук. Если бы человек ощущал электромагнитные волны любой частоты, то мир, в котором он живет, стал бы для него еще более беспокойным. Однако именно в таком мрачном мире начала жить с 1960 г. домашняя хозяйка из Санта-Барбара. Перебравшись в свой новый дом, госпожа Г. (она предпочла, чтобы ее фамилия осталась неизвестной) начала жаловаться врачам на то, что ее преследует во всех комнатах шум, который никто, кроме нее, не слышит. Доктора, приняв это за галлюцинацию, стали лечить госпожу Г. от обычного психоза, но ей ничего не помогало. По виду вполне здоровая, психически уравновешенная, рассудительная женщина начала было и впрямь сомневаться в своем психическом здоровье. О "болезни" госпожи Г. узнал Кларенс Уиски, научный сотрудник Калифорнийского университета. Специалист по контрольно-измерительной аппаратуре, Уиски решил провести исследования загадочного явления. Отправившись в "наполненную странными звуками" обитель госпожи Г., ученый с помощью чувствительных приборов быстро обнаружил, что в новом доме возникают электромагнитные поля, порождаемые, по-видимому, некоторыми особенностями в конструктивном оформлении электрической, водопроводной, газовой, отопительной, телефонной и радиосети. Не говоря никому о своей догадке, Уиски записал эти обычно неслышимые сигналы на магнитную пленку и затем "проиграл" ее госпоже Г. "И вы хотите сказать, что ничего не слышите?" — удивленно воскликнула она. Уиски действительно ничего не слышал, но это не убедило его в сверхъестественных способностях госпожи Г. Чтобы окончательно разобраться в мучивших его сомнениях, ученый сконструировал устройство, воспроизводившее в общих чертах те же электромагнитные явления, которые наблюдались в доме госпожи Г., и позаботился о том, чтобы всю аппаратуру можно было включать совершенно незаметно. Как только аппаратура начинала работать, госпожа Г. тотчас же начинала жаловаться на слышимые ею шумы. Она также жаловалась на то, что временами слышит сигналы азбуки Морзе высокого тона. Оказалось, что эти сигналы посылала расположенная поблизости радиостанция.