
Ми електричні: розкриття нашого біоелектричного коду
Дайджест книги Саллі Аді «We Are Electric».
Про природну електрику в людському тілі (біоелектрику), про те, як вона працює і як, керуючи нею, можна досягти фантастичних результатів.
У своїй книзі науковий журналіст Саллі Аді розповідає про біоелектрику — електричні струми, які проходять через наші тіла і все живе, про її складну історію і про те, як нові відкриття приведуть до появи нових способів боротьби з хворобами.
Можливо, ви знаєте про мікробіом, бактеріальну фауну, що населяє наш кишківник і здатна значно впливати на наше здоров’я. Саллі Аді розповідає про відкриття в нашому тілі електричного аналога мікробіому, електробіому вашого тіла. Кожна клітина нашого тіла — кістки, шкіра, нерви, м’язи — має напругу, як крихітна батарейка. Завдяки їй наш мозок може посилати сигнали іншим частинам тіла, ми розвиваємося в утробі матері, наш організм відновлюється після травм. Порушення в біоелектричних процесах призводять до хвороб, зокрема до раку. Якщо ми навчимося контролювати біоелектричні процеси, то зможемо домогтися проривів у лікуванні хвороб, зокрема тих, які зараз є невиліковними. Можна буде сповільнювати старіння, «вимикати» ракові клітини, запускати регенерацію органів і навіть кінцівок. Розшифровка біоелектричного струму може виявитися не меншим досягненням, ніж розшифровка генетичного коду.
Електричний струм протікав по тілах прадавніх істот ще до того, як з’явилася нервова система, до того, як наші далекі предки вибралися з води на сушу. Електричними сигналами пронизані наші рухи, почуття і думки. Звичайна електрика, що вмикає світло й запускає побутову техніку, — це негативно заряджені електрони, що рухаються в потоці. Наші тіла працюють на біоелектриці, не на електронах, а на позитивно заряджених іонах, таких як калій, кальцій і натрій. Вони передають сигнали між мозком і кожною частиною тіла через нервову систему, відповідають за сприйняття, рух і когнітивні здібності. Завдяки їм ми думаємо, ходимо й говоримо, відчуваємо кислий або солодкий смак і розуміємо, що відчуваємо голод або спрагу.
Люди являють собою ходячі електростанції. Кожна клітина тіла — це батарейка з невеликою напругою. Біоелектричні сигнали відповідають за зв’язок між мозком і нервовою системою: вони подібні до телефонних дротів, якими командний центр мозку зв’язується з м’язами, щоб керувати кінцівками.
Кожна клітина має власну напругу. Об’єднуючись із сусідніми клітинами, вона створює електричне поле. Можна виміряти електричну напругу вольтметром, достатньо натягнути ділянку шкіри та під’єднати її до електродів, щоб запалилася лампочка. Поле може порушитися через травму: ми відчуваємо поколювання, якщо прикушуємо язик або щоку зсередини. Так електрика посилає сигнал про допомогу навколишнім тканинам.
Електричні імпульси в нашому тілі відповідають за внутрішньоутробний ріст і розвиток. Збій цих електричних сигналів може призвести до порушення розвитку й появи фізіологічних дефектів. Сьогодні вчені працюють над способами переналаштування біоелектричних імпульсів, щоб цього уникнути. Вивчення біоелектрики може допомогти в боротьбі з раком: у ракових клітин особлива власна напруга, своя сигналізація, і якщо в неї втрутитися, це може запобігти метастазуванню.
Ймовірно, електричні властивості клітин впливають на всі аспекти життя. Дослідники біоелектрики вважають, що управління нею дасть змогу перепрограмувати клітини, щоби позбутися невиліковних хвороб і продовжити життя.
Ось кілька ідей із книги.
Зміст дайджесту
1Електричні явища спостерігалися з давніх часів, але тільки в XVIII столітті вчені отримали уявлення про біоелектрику2Відкриття нових властивостей електрики в XIX столітті призвело не тільки до наукового прориву, а й до появи безлічі шарлатанів3Дослідження «тваринної електрики» у XX столітті призвели до розвитку нейробіології4Перші електричні стимулятори з’явилися наприкінці XIX століття, і робота над удосконаленням сучасних моделей все ще ведеться5Мозкові електричні імплантати можуть багаторазово посилити мозкову діяльність6Електрика в нашому тілі може стати основою для регенеративної медицини7Дослідження в галузі біоелектрики відкривають величезні можливості для створення нових способів лікування8Завершальні коментаріЕлектричні явища спостерігалися з давніх часів, але тільки в XVIII столітті вчені отримали уявлення про біоелектрику
Ще стародавні греки спостерігали магніти — камені, що дивним чином притягують до себе метал. Вони помічали, що людина, уражена блискавкою, часто помирає, а електричні скати можуть завдати сильного удару. Бурштин мав властивість притягувати частинки пилу й пуху, а якщо його потерти, можна було побачити іскру. Але все це були розрізнені, несистематизовані спостереження. Саме слово «електрика» було використано 1600 року Вільямом Гілбертом, лікарем, фізиком і натурфілософом. Він же пустив в ужиток давньогрецьке слово «електрон», що позначало бурштин.
Посилювали електричні поштовхи й скляні трубки більшого розміру. Їх стали використовувати в салонних іграх типу «поцілунок Венери»: наелектризована жінка цілувала чоловіків, а її губи били струмом. Але джерела статичної електрики вивільняли її відразу, і цей запас не можна було заповнити негайно.
Через 100 років після появи першого електростатичного генератора було винайдено так звану лейденську банку — перший акумулятор, який міг відкачувати електрику з генератора і зберігати її. Її винайшов голландський учений Пітер ван Мушенбрук у місті Лейдені. Його досліди ледь не призвели до трагічного результату: одного разу він не розрахував заряд, отримав сильний удар струмом і два дні провів у ліжку. У 1776 році лейденська банка потрапила в руки до Бенджаміна Франкліна. Шляхом дослідів із банкою Франклін встановив, що блискавка має електричну природу.
Експерименти з електрикою продовжив італійський учений Луїджі Гальвані. Він ставив досліди на мертвих жабах, щоб зрозуміти, чому електричний струм від штучних джерел викликає м’язові скорочення. Спочатку він торкався електричним контактом до різних частин тіла жаби, використовуючи дроти та інші металеві предмети. Але одного разу лапки жаби скоротилися ще до того, як її торкнувся дріт. Незрозуміло було, як імпульс передається мертвій тварині. Гальвані повторив експеримент на вулиці, підвісивши жаб на довгому металевому дроті. Коли збиралися хмари й гримів грім, далека блискавка теж змушувала лапки смикатися. Але в ясну погоду повторилося те ж саме. Можливо, усередині жаби була власна електрика. Згодом у своїх роботах він назвав її тваринною електрикою.
Дослідження Гальвані продовжив інший італійський учений, фізик Алессандро Вольта. Він був одним із провідних дослідників електрики. У 1789 році йому потрапив до рук рукопис Гальвані, що описує досліди на жабах. Біологія на той час відставала від фізики, і Вольта, прочитавши рукопис, спершу прийшов у захват, але потім його охопили сумніви щодо існування якоїсь тваринної електрики, і він розпочав власні експерименти, вирішивши, що Гальвані отримав випадкові результати. Гальвані відповів новими дослідами, що доводять його правоту, Вольта проводив свої експерименти, які їх спростовували. Незабаром до їхніх експериментів приєдналося так багато вчених, що в Європі стали закінчуватися жаби.
Але весь цей час ніхто так і не дійшов остаточного висновку про те, як працює тваринна електрика, яку почали називати гальванізмом. Нарешті, 1794 року перемога залишилася за Гальвані: він хірургічним шляхом з’єднав м’яз жаби з її нервом, і нога сіпнулася. Це було незаперечним доказом того, що внутрішня електрика проходила через тканини тварин навіть деякий час після смерті.
Вольта, щоправда, наполягав, припустивши, що нерви та м’язи, як різні види тканин із різними зарядами, викликають струм, вступивши в контакт. Тоді Гальвані з’єднав лівий сідничний нерв із правим, і лапки знову сіпнулися. Але ця перемога залишилася практично непоміченою науковою спільнотою: Вольта винайшов акумулятор, в Італії відбулися політичні потрясіння, і про тріумф Гальвані забули на довгі роки.
Відкриття нових властивостей електрики в XIX столітті призвело не тільки до наукового прориву, а й до появи безлічі шарлатанів
Справу Гальвані продовжив його племінник і послідовник Джованні Альдіні, який повністю поділяв наукові переконання дядька. Від жаб він перейшов до тіл людей, проводячи публічні досліди по всій Європі. Це були так звані електричні танці, для демонстрації яких використовувалися тіла і відрубані голови страчених злочинців. У Лондоні 1803 року Альдіні проводив досліди з викупленим тілом страченого вбивці Джорджа Форстера. Експеримент проходив у Королівському коледжі хірургів. Тіло доставили з Ньюгейтської в’язниці та перед експериментом залишили на годину за температури -2. Альдіні занурив кінчики двох металевих дротів у солону воду, а інші приєднав до цинкових і мідних дисків. Коли він торкнувся змоченими дротами вух Форстера, щелепа почала тремтіти, обличчя викривилося, а ліве око відкрилося. У рух приходило не тільки обличчя, а й кожен м’яз, якого торкалися кінці дротів. Здавалося, ніби труп ось-ось оживе. Це справило таке враження на присутніх, що деякі непритомніли. Заведено вважати, що саме ця публічна демонстрація надихнула Мері Шеллі на історію про Франкенштейна.
Альдіні шукав і інші шляхи підтвердження правоти свого дядька. Він спробував лікувати електрикою душевні розлади за допомогою направлення слабких ударів струму в голову. 1801 року в Болоньї він експериментував із молодим фермером Луїджі Ланзаріні, який впав у кататонію. Побривши голову хворого, він стимулював шкіру слабкими розрядами, повільно збільшуючи їхню силу протягом місяця. Стан фермера незабаром настільки покращився, що його спочатку відпустили під опіку Альдіні, а потім він вирушив додому. Цей експеримент надихнув французьких учених на використання електрики в найрізноманітніших медичних випадках, але не всі вони мали успіх.
Альдіні тим часом почав досліджувати електрику, як спосіб оживлення нещодавно померлих — потопельників, тих, хто задихнувся, загиблих від апоплексичного удару. Він хотів, щоб удар струмом у голову було включено до стандартних заходів реанімації. Він здогадався про те, що електрика здатна повертати з того світу, для чого і створено сучасні дефібрилятори. Але він відкидав ідею про те, що електрикою можна вплинути на серце, а ударом струму в голову так і не вдалося нікого воскресити.
Повний текст цього та інших дайджестів книжок з тем #психології, #бізнесу, #здоров'я, #науки, #філософії, #саморозвитку доступні підписникам клубу “Rozum.Love” Повний текст цього та інших дайджестів книжок з тем #психології, #бізнесу, #здоров'я, #науки, #філософії, #саморозвитку доступні підписникам клубу “Rozum.Love”
Повний текст цього та інших дайджестів книжок з тем #психології, #бізнесу, #здоров'я, #науки, #філософії, #саморозвитку доступні підписникам клубу “Rozum.Love”
Переглянути коментарі (0) Підписатися на Telegram-канал