Вячеслав Демидов - Как мы видим то, что видим [издание 3-е , перераб. и доп.]

Рис. 7. Утята бегут за уткой, потому что в первые часы после рождения видели именно ее: это называется «импринтиг» – запечатление

К тому же импринтинг не возникает, если его пытаются вызвать всего на несколько часов позже оптимального срока. Для птенца тогда и родная мать станет чужой уткой. Значит, он отчетливо видит предметы и тут же накрепко запоминает их, выделяет именно этот зрительный образ (не будем пока доискиваться, что это такое) из сонма иных, появляющихся перед глазами.

У высших животных импринтинга нет. Однако и у них обнаружилось нечто, связанное с временем. Исследователи брали котят и сразу же после рождения сшивали им веки одного глаза. Спустя несколько месяцев швы снимали, животные начинали участвовать в разного рода поведенческих экспериментах. И не видевшим мир глазом они никогда не узнавали человека, который с ними работал, а нормальным делали это безошибочно. Более того, временно отключенным (депривированным) глазом они не были в силах даже отличить, когда показанный треугольник был обращен вершиной вверх, а когда – вниз. Для глаза, не имевшего зрительного опыта, оказывалась неразрешимой примитивнейшая задача! Однако то, что другой глаз ее решал, говорило: эксперимент не затронул высшие функции мозга. Нарушились пути к ним. Какие же?

Ответ нашли, когда установили, что у котят исчезла способность, называемая переносом. (У нормально развитых существ перенос заключается в том, что если закрыть повязкой один глаз и выработать условный рефлекс на распознание хотя бы тех же треугольников, то после переноса повязки поведение не изменится. Иными словами, перенос повязки вызывает перенос обучения. Из этого следует, что обучается структура, находящаяся над теми клетками мозга – нейронами, которые объединяют в единое целое сигналы от каждого глаза.)

Отсутствие же структур, занятых восприятием сигнала и/или его переносом, – свидетельство поломки пути передачи. В частности, свидетельство бедности и порой прямого отсутствия некоторых синаптических связей между нейронами.

Рис. 8. Схема клетки нервной системы.

Импульсные сигналы: а) наиболе устойчивы против помех, б) годятся для передачи любой информации, в) пригодны для арифметических действий сложения и вычитания. А способность клеток логарифмировать показывает, что сигналы в дальнейшем можно умножать, делить, возводить в степень и извлекать корни

Что такое синапсы? Это небольшие выпуклости на аксоне – передающем сигнал отростке нервной клетки. Нейрон-передатчик выделяет с помощью синапса особое химическое вещество – медиатор (его вырабатывает тело нейрона, заключает в маленькие пузырьки, в каждый от 10 до 100 тысяч молекул, и гонит эти пузырьки по аксону к синапсу). Медиаторов сейчас известно уже добрых три десятка. Одни действуют на нейрон-приемник возбуждающе, другие тормозят его деятельность.

Каждый нейрон головного мозга получает сигналы в среднем от тысячи других нейронов и реагирует соответственно алгебраической сумме положительных и отрицательных воздействий. Если нет зрительной тренировки, синаптические связи останутся крайне бедными, хотя наследственные механизмы и предусмотрели все необходимые предпосылки для того, чтобы такие связи образовались в полном объеме.

Обделите трехнедельного (именно трехнедельного!) котенка всего на три дня возможностью видеть, и вызванные этим потери окажутся почти такими же, что и в опыте, длившемся от рождения до девятой недели. Этакий «импринтинг наоборот»! И все потому, что на эти роковые три дня приходится начало активного формирования синапсов у нейронов зрительной коры.

Если детенышей шимпанзе выращивать в темноте, лишь на очень короткое время включая слабый рассеянный свет, они не только станут хуже видеть, сдвиги коснутся самого мозга. Условные рефлексы возникают у таких шимпанзят куда медленнее, чем у их собратьев, живших в обычной обстановке. Отсутствие света приводит к тому, что, выйдя в вольеру, подопытные существа не отличают служителя, который их кормит, от посторонней публики. Даже бутылочка с молоком, такая притягательная для маленькой обезьянки, не вызывает поначалу у нее эмоций, лишь с трудом, после множества специальных показов, она приучается ее узнавать, так же как и яркую игрушку. Между тем для контрольных обезьян ее возраста достаточно одного-единственного знакомства с вещью, чтобы навсегда запечатлеть в памяти.

А причина в том, что «у животных, лишенных зрительных ощущений, соответствующие нейроны не развиваются в биохимическом отношении», объясняет видный физиолог Хосе Дельгадо. Под микроскопом мозговые клетки выглядят сморщенными, необычными, и химический анализ показывает, что в них очень мало белков и рибонуклеиновой кислоты – той самой РНК, которая сугубо важна для жизнедеятельности организма. И вес коры головного мозга, посаженного на голодный паек информации, оказывается меньше, чем следовало бы.

Когда в 1931 г. немецкий врач Макс фон Зендем удалил катаракту нескольким слепым от рождения детям (весь остальной зрительный тракт был у них в порядке), оказалось, что «в течение первых дней после операции видимый мир был лишен для них всякого смысла, и знакомые предметы, такие, как трость или любимый стул, они узнавали только на ощупь». Лишь после долгой тренировки прозревшие обучались видеть вещи, но зрение действовало все равно хуже, чем обычно в этом возрасте.

Они с трудом отличали квадрат от шестиугольника. Чтобы обнаружить разницу, считали углы, помогая себе пальцами, часто сбивались, и было видно, что такое опознавание для них – трудная, серьезная задача.

Мало того, у них путались предметы! Петух и лошадь воспринимались одинаково, потому что у обоих животных есть хвост: суждение выносилось по какому-то одному характерному признаку, а не по всей их совокупности (в дальнейшем мы увидим, что это типичный признак плохой работы нейронов теменной коры). И по той же причине – решение на основе одного признака, а не их совокупности, – рыба становилась похожей на верблюда, ибо плавник напоминал горб...

Итак, «быстрое зрительное обучение, столь характерное для приматов, не является врожденной способностью, не зависящей от опыта», – делают вывод нейрофизиологи.

Рис. 9. Младенцы, которым меньше месяца от роду, различают линии толщиной 3 мм с расстояния 0,25 м; полугодовалые – с того же расстояния видят линии толщиной 0,4 мм

И высказывают парадоксально заостренную мысль: животные, а стало быть, и человек видят (точнее, опознают) только то, что видели когда-нибудь прежде. С самого рождения живое существо занято зрительной практикой, пользуется любой возможностью смотреть на самые разнообразные предметы и виды. Только так зрительный канал превращается в линию связи, по которой в мозг поступает девяносто процентов сведений, воспринимающихся нашим «высшим чувствилищем».

И становится этот канал нередко учителем иных органов чувств.

Дизайнеры приводят такой факт. Нескольким экспертам предложили расставить с завязанными глазами девять стульев в порядке удобства сидения на них. Потом они сделали это с открытыми глазами. И стул, получивший при «слепой» оценке второе место, перекочевал на последнее, а бывший прежде шестым – гордо занял первое!

У психологов в запасе есть также примеры. Когда экспериментатор предлагает составить на ощупь фигуру, разрезанную на две половинки, а потом найти такую же целую среди иных, разбросанных на столе, зрячие с завязанными глазами выполняют задание намного лучше слепорожденных, а потерявшие зрение в детстве оказываются «промежуточными». Аналогично выглядят и попытки сооружать на ощупь разные пространственные конструкции из всевозможных по форме кубиков. Зрячие демонстрируют при «слепой» работе куда большее разнообразие форм, чем слепорожденные. «По-видимому, это нельзя объяснить иначе, как наличием зрительного опыта», – заключает французский психолог Робер Франсе и добавляет: получаемая на ощупь информация (а кто будет отрицать, что у слепых она гораздо тоньше и богаче, чем у зрячих) играет роль каркаса, активизирующего зрительные воспоминания, по которым зрячий начинает действовать на ощупь.

Итак, зрительный опыт. На что же он наслаивается? Готова ли уже к чему-то «чистая пластинка» или она только должна сформироваться, чтобы зрение заработало? У экспериментаторов сегодня в руках такой сильный способ исследования, как киносъемка движений глаз. Немало пищи для размышлений дают и записи «вызванных потенциалов» – электрической активности мозга в целом, возникающей, скажем, при рассматривании игрушки. И выяснилось, что уже через восемь – десять часов после рождения младенец охотнее рассматривает пестрые черно-белые таблицы, нежели гладкоокрашеные. Покажут ему треугольник или квадрат – взор движется менее хаотично, глазенки чаще останавливаются на вершинах. Запись вызванных потенциалов показывает, что уже с шести – восьмидневного возраста ребенок реагирует на изменение размеров сетки черно-белых квадратиков шахматной доски.