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

На такие сложные операции способен только человеческий мозг, что подтверждает его особо высокое развитие по сравнению с мозгом любых других существ. Когда инвертирующие очки надевают обезьяне, для нее это равносильно сокрушительному психологическому удару. Она, пошатываясь, делает несколько неверных движений и падает. Развивается классическая картина комы: угасают рефлексы, дыхание становится частым и поверхностным, падает кровяное давление. Впечатление, что животное при смерти... В этом тяжелейшем состоянии, характерном для острого поражения нервной системы, оно остается несколько дней. Медленно-медленно возвращается способность реагировать на внешние раздражители, да и то лишь на самые сильные. По большей части обезьяна лежит неподвижно, как бы выключась из окружающего мира. Все это «в точности напоминает состояние животного, ослепшего в результате перенесенной болезни».

А человек – он выдерживает и куда более мощные нагрузки. Продолжая свои опыты с оборачивающими очками, Логвиненко и Столин надели испытуемому оптику, которая нарушила соответствие между положением объекта на сетчатке и сигналами мышц, двигающих глазное яблоко.

Нормальное соотношение известно: чем ближе предмет, тем сильнее нужно сводить оптические оси глаз, чтобы отсутствовало двоение. Очки сделали эту зависимость обратной. Зрение говорило, что глаза надо свести, а сигналы от мозга к мышцам должны были поступать противоположными по знаку, т.е. на разведение.

К тому же и на мышцы, управляющие хрусталиком, требовалось подать обратные команды, чтобы изображение было в резкости.

Мозгу, как видите, задали крепкую задачку на сообразительность. И хотя ничего похожего на реакцию обезьяны отмечено не было, зрительная система оказалась в полном разладе.

Разрушились привычные представления, возникли новые, странные образы. Тени, например, перестали быть тенями: они могли «восприниматься то как цвет поверхности, то как прозрачный участок, за которым виднелась чернеющая пустота, то как особая полупрозрачная плоскость и т.п.». Неплохо, а? «Прозрачная тень», которую мозг конструирует только потому, что не в состоянии связать зрительные и мышечные сигналы!

Эти и другие опыты показывают бесспорно: картины мира, увиденные глазом и отражающие действительность, отражают ее правильно только до тех пор, пока зрительный аппарат и все иные органы чувств работают нормально и согласованно. Когда же вдруг в нейронных механизмах происходит сбой и у взрослого человека пропадает благоприобретенное разделение верха и низа, то есть возвращается детская инвариантность к поворотам вокруг горизонтальной и вертикальной осей, – это трагедия. Что с того, что больной одинаково хорошо прочтет прямой и зеркальный тексты? У него путаются цифры 69 и 96, 91 и 61, римские XI и IX, буквы при письме никак не устанавливаются на строке в нужном порядке, и хотя человек водит карандашом по бумаге, прочесть написанное уже нельзя... Легастения...

Инвариантность к зеркальным преобразованиям – частный случай громадного перечня всевозможных «постоянств восприятия». Вас никогда не занимало, почему и в трех метрах, и в десяти, и вплотную собака видится собакой, кошка – кошкой? А ведь размеры изображений на сетчатке все время разные. И почему лошадь в любом ракурсе представляется лошадью? Почему находящиеся на одинаковом расстоянии большой гриб, средний и маленький одинаково воспринимаются как грибы, хотя и разного размера.

Это, казалось бы, самоочевидное свойство зрения не дает покоя ученым уже немало столетий. Все это время считалось, что зрительная система умеет воспринимать инвариантно только потому, что учится. Объясняли инвариантность к размеру и дальности, например, так. В зависимости от расстояния до предмета его величина на сетчатке разная, и разным будет «узор возбуждения» в мозгу. Животное или человек сопоставляет узор с дальностью – пожалуйста, сформировался новый, обобщенный узор, не зависящий от расстояния и, следовательно, от размера картинки на сетчатке.

Епископ Джордж Беркли, вошедший в историю как убежденный и воинствующий философ-идеалист, не мог представить иного пути. Он утверждал в «Трактате о началах человеческого знания», изданном в 1710 году, что лишь трогая все руками, малыш способен связать размер картинки на сетчатке с дальностью до предмета (сегодня, триста лет спустя, мы с вами знаем, что это не так, и измерением дальности занимаются нейроны диспаратности). Шли годы, столетия, философские взгляды епископа подверглись научной критике, а вот мнение его о работе зрительного аппарата, не опиравшееся ни на какие опыты и бывшее плодом умозрительных рассуждений, почему-то оказалось чертовски живучим, въелось в учебники, превратилось в «ходячую истину».

К счастью, в 60-е гг. нашего века удалось строго доказать, что нередко вовсе не осязание является учителем зрения, а скорее наоборот. Начнем с того, что зрение превозмогает сигналы от других органов чувств. Например, если смотреть на свою руку через призму, сдвигающую изображение на несколько сантиметров в сторону, то спустя несколько минут и впрямь покажется, что рука находится там, хотя информация от мышц и говорит совсем иное. Особенно показательны опыты с инвертирующими очками в то время, когда человек еще не полностью освоился с «перевернутым миром». Скажем, на стену вешают перевернутый плакат и спрашивают, в каком положении он находится. Испытуемый говорит, что видит его нормально. И, показывая на нижнюю часть плаката, уверенно произносит: «Это голова, это верх». На просьбу провести рукой по плакату сверху вниз, движение совершается снизу вверх, причем испытуемый приговаривает: «Сверху вниз, сверху вниз...»

А вот как выглядит со стороны завтрак Лидии Иноземцевой, которой всего три дня назад надели инвертирующую оптику. «На столе стоят тарелка, чашка со сметаной, корзинка с хлебом. Испытуемая начинает располагать все эти предметы для удобства в определенном порядке: тарелку, из которой она будет есть, – поближе, стакан, из которого она время от времени пьет, – подальше, корзинку – еще дальше, ее она будет использовать редко. При этом все перечисленные предметы она в действительности расставляет в обратном порядке: ближе всего корзинку, дальше всего тарелку, а видит их в оптическом поле в желаемом порядке. Интересно, что испытуемая совершенно не замечала неудобств, которые доставляла ей стоящая почти на противоположном крае стола тарелка. Внешне ее действия выглядели очень абсурдными. На желание одного из ассистентов помочь ей, выразившееся в том, что он пододвинул тарелку поближе к испытуемой, она обиделась, приняв отодвигание (так ей виделось в оптическом поле) тарелки при ее беспомощном положении, которое она хорошо осознавала, за неуместную шутку. Рука с вилкой проделывала вычурную траекторию, единственное оправдание которой состояло в том, что эта траектория в оптическом поле выглядела нормальной», – пишет Логвиненко. Зрение командует – мышцы подчиняются, и обратная связь, абсолютно необходимая для того, чтобы вывести руку в должную позицию, замыкается только через оптический канал, а сигналы проприорецепторов игнорируются.

Жаль, что не сделана была такая проверка: как стала бы действовать испытуемая, закрыв глаза? Ведь тогда у нее должен был полностью восстановиться внутренний образ мира, со всеми его топологическими соотношениями. Почувствовала бы она, что расположила нелепо посуду на столе и совершает странные движения рукой?

Американский психолог Джеймс Гибсон издал в 1950 г. книгу «Восприятие видимого мира». Он писал: «Если вы посмотрите в окно, вы увидите землю, здания и, если повезет, то еще деревья и траву. Это то, что мы условимся называть видимым миром. Это обычные сцены повседневной жизни, в которой большие предметы выглядят большими, квадратные – квадратными, горизонтальные поверхности – горизонтальными, а книга, лежащая в другом конце комнаты, выглядит так, как она представляется, когда лежит перед вами. Теперь взгляните на комнату не как на комнату, а, если сможете, как на нечто, состоящее из свободных пространств и кусочков цветных поверхностей, отделенных друг от друга контурами. Если вы упорны, сцена станет похожей на картинку. Вы заметите, что она по содержанию чем-то отличается от предыдущей сцены. Это то, что мы назовем видимым полем. Оно менее знакомо, чем видимый мир, и его нельзя наблюдать без определенных усилий».

Современные нейрофизиологические данные позволяют рассмотреть нарисованную Гибсоном ситуацию по-иному. Что такое видимый мир? Это внутреннее представление о внешней действительности, перцептивная модель, сформированная деятельностью всех органов чувств, в первую очередь зрения. Зрительный же аппарат многоканален, в нем есть канал передачи формы, то есть контура, канал передачи цвета, канал передачи объемности и так далее.