Шестое чувство

Человек-эксперимент

Самый выдающийся экспериментатор из когда-либо родившихся на земле — именно так охарактеризовал Луи Пастер итальянского натуралиста Ладзаро Спалланцани. Имя этого энергичного исследователя упоминается в известных трудах по физике, биологии, медицине и даже кулинарии. Он опроверг миф о самозарождении жизни, заложил основы теории рикошета, доказал ферментативную природу пищеварения, провёл первый удачный эксперимент по искусственному оплодотворению животного. Спалланцани был настолько предан науке, что готов был пренебречь собственными здоровьем и комфортом, ставя эксперименты, в том числе на себе. Его страсть к познанию не ослабла даже на пороге смерти. По легенде, умирая, он завещал свой мочевой пузырь для изучения — тот действительно до сих пор хранится в музее в Павии. Но главной заслугой великого экспериментатора перед медициной стало открытие в 1794 году эхолокации. Спустя почти два столетия этому событию было суждено полностью изменить представление о медицинской диагностике.
Удивительная способность летучих мышей ориентироваться в темноте привлекла внимание пытливого учёного. Что это? Совершенное зрение или недоступное человеку шестое чувство? Стремясь разгадать природу этого явления, Спалланцани приступил к эксперименту, который продлился два года. Для начала он надел на головы мышей прозрачные и непроницаемые колпачки, с удивлением отметив, что зверьки в любых колпачках ведут себя неуклюже и хуже ориентируются. Тогда было решено полностью исключить фактор зрения, ослепив мышей. Подопытных особей Спалланцани пометил и выпустил на свободу. Ослеплённые зверьки вели себя так же, как и зрячие сородичи: уверенно маневрировали в полёте и успешно охотились, о чём свидетельствовало содержимое их желудков. Но стоило только учёному лишить их слуха, закупорив уши воском, как животные теряли навигацию. Вывод напрашивался сам собой: летучие мыши слышат нечто недоступное человеческому уху, что позволяет им ориентироваться в пространстве. Но что? Ответить на этот вопрос наука XVIII века была не в состоянии. Первый преобразователь ультразвука, основанный на открытии братьев Кюри, будет создан только в конце XIX века.

Эхо «Титаника»

В 1912 году эксперимент Спалланцани получил неожиданное продолжение. Тогда весь мир был потрясён трагической гибелью пассажирского судна «Титаник», совершавшего свой первый рейс через Атлантику. Роковое столкновение парохода с айсбергом в ночном океане унесло жизни 1517 человек. Ледяную глыбу заметили слишком поздно, когда удар уже невозможно было предотвратить. В числе тех, на кого это событие произвело глубокое впечатление, был и Хайрем Стивенс Максим, изобретатель и оружейник, создатель знаменитого пулемёта.

Стоит отметить, что в список изобретений Максима, помимо пулемёта, входят ингалятор, щипцы для завивки волос, мышеловка, велосипед со спицами на колесах, многочисленные электрические и паровые устройства. Однако, подобно Нобелю и Оппенгеймеру, в историю научных открытий он вошёл как создатель смертоносного оружия.

Трагедия «Титаника» послужила толчком к работе над прибором, который позволил бы сделать судоходство безопаснее. Позаимствовав у летучих мышей принцип эхолокации, Максим сконструировал прибор с использованием энергии пара. Устройство должно было определять объекты на пути следования судна и предотвращать в тумане столкновения с айсбергами. Примечательно, что Максим выдвинул собственную биологическую гипотезу о природе первичного сигнала у мышей: он считал, что это звук от взмаха крыльев. Хотя предположение изобретателя было ошибочным, сам принцип он понял верно, и эхолокация шагнула из мира научных теорий в реальную жизнь. В 1940 году идея Максима нашла своё отражение в радарных установках и приборах для обнаружения подводных лодок.

На волне истории

Начало XX века стало периодом укрепления позиций ультразвука. В это время технология используется в оборонной промышленности и металлургии: разрабатываются и тестируются гидроаккустические системы связи и наблюдения, создаются устройства для обнаружения дефектов в металлах. В истории советской науки этот период связан с работами, например, Сергея Яковлевича Соколова, основатель ультразвуковой дефектоскопии и акустической микроскопии. К середине столетия ультразвук, проделав долгий и сложный путь, пришёл в медицину. В 1947 венский психоневролог Карл Теодор Дюссик диагностировал опухоль головного мозга по интенсивности звуковых волн. Это стало первым опытом применения ультразвука в медицине, а доктор Дюссик вошёл в историю как родоначальник ультразвуковой диагностики.

Возможности, которые открывались перед врачами благодаря ультразвуку, стали стимулом для разработки и производства специальных медицинских аппаратов. В 1949 американский учёный Дуглас Хоури представил один из первых УЗ-сканеров – большой резервуар с жидкостью и сканирующим устройством. Чтобы получился точный результат, пациент во время исследования был вынужден сидеть в этом резервуаре неподвижно. В 60-е годы в СССР начались собственные разработки ультразвуковых устройств для медицины, и уже в 1961 году в Ленинградском научно-исследовательском институте медицинской техники был создан первый аппарат «Узис-1», предназначенный для обнаружения опухолей в мягких тканях.

С момента широкого внедрения УЗИ в клиническую практику прошло не так много времени, однако представить, что медицина когда-то обходилось без этого инструмента, уже крайне сложно. Сегодня ультразвуковые исследования уверенно лидируют среди других методов диагностики. Их используют при заболеваниях органов брюшной полости, дыхательной, сердечно-сосудистой, мочевыделительной систем, щитовидной и молочной желез. В акушерстве и гинекологии УЗ-скрининги и допплерография являются незаменимыми инструментами оценки состояния плода. «Звуковидение», когда-то попавшее в фокус внимания экспериментальной науки, сегодня стало для диагностов тем самым шестым чувством, которое раздвинуло границы возможного и сделало реальностью то, что ещё вчера казалось немыслимым.