Мозг рассказывает. Что делает нас людьми - Вилейанур Рамачандран

Несколько лет назад я присутствовал на послеобеденной речи, прочтённой Дэвидом Аттенборо в университетском аквариуме в Ла-Джолле, Калифорния, недалеко от места моей работы. Рядом со мной сидел необычного внешнего вида господин с усами как у моржа. Выпив четвёртый бокал вина, он мне сказал, что работает в институте креационистских наук в Сан-Диего. У меня было сильное искушение сказать ему, что «наука» и «креационизм» понятия несовместимые (просто оксюморон), но, прежде чем я успел это сделать, он спросил, где я работаю и чем в данный момент интересуюсь.

«В настоящее время аутизмом и синестезией. Но кроме того, я изучаю процесс зрения».

«Зрения? А что же там изучать?»

«Ну, как вы думаете, что происходит в вашей голове, когда вы на что-нибудь смотрите на то кресло, например?»

«В моем глазу на сетчатке находится оптический образ кресла. Этот образ передаётся по нерву в зрительную область мозга, и я его вижу. Разумеется, в глазу образ перевернут, поэтому, прежде чем я его увидижу, образ должен снова перевернуться в мозгах».

Его ответ содержит логическую ошибку, которую называют ошибкой гомункулуса. Если образ на сетчатке передаётся в мозг и «проецируется» на некоем внутреннем умственном экране, то вам понадобится что-то вроде «человечка» гомункулуса в вашей голове, который смотрел бы на изображение и интерпретировал или понимал бы его для вас. Но как сам человечек понимал бы образы, мелькающие уже у него на экране? Потребовался бы ещё один, более крохотный парень, смотрящий на образ уже у того в голове, и так далее. Это ситуация бесконечного привлечения новых глаз, образов и человечков, совершенно не решающая проблему восприятия.

Чтобы понять, что такое восприятие, вам в первую очередь нужно избавиться от представления, будто образ в глубине вашего глаза просто «передаётся» в ваш мозг и там изображается на экране. Вместо этого вы должны понять, что, как только лучи света в глубине вашего глаза преобразуются в нервные импульсы, уже нет никакого смысла говорить о зрительной информации как об образе. Вместо этого мы должны думать о символических описаниях, представляющих сцены и объекты, ранее бывшие образами. Скажем, я захотел, чтобы кто-нибудь узнал, на что похоже кресло в другом углу комнаты. Я бы мог привести его туда и указать на кресло, так чтобы он смог сам его увидеть, но это не символическое описание. Я мог бы показать ему фотографию или рисунок кресла, но это все ещё не символическое описание, потому что они обладают физическим сходством с креслом. Но вот если бы я дал этому человеку письменное описание кресла, то мы бы уже перенеслись в область символического описания: изгибы чернил на бумаге не имеют никакого физического сходства с креслом, они лишь символизируют его.

Аналогичным образом, мозг создаёт символические описания. Он не воссоздаёт исходный образ, а отображает различные черты и аспекты образа в совершенно новых понятиях конечно, не изгибами чернил, но на основе своего собственного алфавита нервных импульсов. Эти символические кодировки отчасти создаются уже в вашей сетчатке, но по большей части именно в мозге. Попав туда, они сортируются, преобразуются и вновь соединяются в обширной сети зрительной области мозга, которая в конечном итоге позволяет вам распознавать объекты. Разумеется, большая часть такой обработки информации происходит без привлечения вашей сознательной деятельности, почему и кажется естественной и очевидной, как для моего соседа за обеденным столом.

Я весьма многословно опроверг «ошибку гомункулуса», указав на то, что она влечёт за собой логическую проблему дурной бесконечности. Но имеется ли какое-нибудь прямое указание на то, что это в самом деле ошибка?

Во-первых, то, что вы видите, не может быть просто изображением на сетчатке, потому что изображение на сетчатке может оставаться неизменным, а ваше восприятие коренным образом изменится. Если восприятие просто предполагает передачу и отображение образа на внутреннем умственном экране, как такое могло бы быть? Во-вторых, верно также и обратное: образ на сетчатке изменится, но ваше восприятие объекта останется устойчивым. В-третьих, вопреки видимости, процесс восприятия требует определённого времени и происходит в несколько стадий.

Понять первый довод легче всего. Это основа многих зрительных иллюзий. Самый известный пример куб Неккера, случайно открытый швейцарским кристаллографом Луи Альбером Неккером (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Схематическое изображение куба: вы можете видеть его одним из двух способов, либо так, как будто он повёрнут к вам левой, либо правой стороной, но не то и другое одновременно

Однажды он разглядывал в микроскоп кубовидный кристалл, и представьте его изумление, когда кристалл внезапно начал переворачиваться! Без какого-либо видимого движения он менял ориентацию прямо перед его глазами. Неужели кристалл изменялся сам по себе? Чтобы прояснить этот вопрос, он нарисовал каркас куба на клочке бумаги и обнаружил, что с рисунком происходило то же самое. Отсюда вывод: изменялся не кристалл, а его восприятие. Можете сами проделать такой фокус. Это очень забавно, даже если вы уже так делали много раз в прошлом. Вы увидите, что рисунок внезапно поворачивается к вам, причём частично но только частично по вашей воле. Тот факт, что ваше восприятие неизменного изображения может изменяться и переворачиваться, является доказательством того, что восприятие включает в себя нечто большее, чем просто отражение образа в мозге. Даже наипростейший акт восприятия включает в себя суждение и толкование. Восприятие это активно формируемое мнение о мире, а не пассивная реакция на поступающие от него сенсорные данные.

Ещё одним поразительным примером может стать знаменитая перекошенная комната Эймса (см. рис. 2.2). Представьте, что вы берете самую обычную комнату, вроде той, где вы сейчас находитесь, и растягиваете один из углов так, что потолок в этом углу оказывается выше, чем в любом другом месте комнаты. Теперь проделаем небольшую дырку в любой из стен и взглянем внутрь комнаты. Практически из любой точки зрения вы увидите странно искажённую, похожую на трапецию комнату. Но есть одно выгодное место обзора, из которого, к вашему удивлению, комната выглядит совершенно нормальной! Стены, потолок и пол выглядят так, словно расположены друг к другу под правильным углом, а окна и кафель на полу имеют одинаковый размер. Обычное объяснение этой иллюзии состоит в том, что именно с этой особой точки обзора изображение искажённой комнаты, отбрасываемое на вашу сетчатку, идентично изображению, которое отбрасывала бы обычная комната это просто геометрическая оптика. Но, конечно, в этой связи возникает вопрос. Каким образом ваша зрительная система знает, как должна была бы выглядеть нормальная комната именно из этой особой точки обзора?

Рис. 2.2. Это не фотошоп! Фото было сделано обычным фотоаппаратом с особой точки зрения, которая создаёт эффект комнаты Эймса. В этом обмане зрения забавно то, как люди перемещаются из одного конца комнаты в другой: всем без исключения в мире кажется, что они стоят всего в нескольких метрах друг от друга, и один из них вырос до гигантских размеров, уперевшись головой в потолок, а другой сжался до размеров Дюймовочки

Поставим вопрос с ног на голову и предположим, что вы смотрите через глазок на обычную комнату. Конечно, существует бесконечное множество искажённых комнат Эймса, которые могли бы создать точно такой же образ, тем не менее вы неизменным образом воспринимаете нормальную комнату. Ваше восприятие не мечется бешено между миллионом возможностей, оно неизменно останавливается на верной интерпретации. Единственный способ, который позволяет ему так поступать, это привлечение определённого встроенного знания или скрытых предположений о мире, вроде того что стены могут быть параллельными, кафель на полу квадратным и так далее; это позволяет исключить множество ложных комнат.

В таком случае изучение восприятия это изучение этих самых предположений и того способа, с помощью которого мы обогащаемся в нейронном программном обеспечении мозга. Довольно сложно построить комнату Эймса в натуральную величину, но в течение многих лет психологи придумали сотни зрительных иллюзий, искусно предназначенных для изучения этих самых предположений, управляющих восприятием. На иллюзии очень забавно смотреть, потому что они попирают здравый смысл. Но на психолога, занимающегося проблемами восприятия, они действуют так же, как запах палёной изоляции на инженера, вызывают непреодолимое стремление обнаружить причину происходящего (цитируя сказанное биологом Питером Медаваром в совершенно другом контексте).

Возьмём простейшую из иллюзий, предсказанную ещё Исааком Ньютоном и наглядно продемонстрированную Томасом Янгом (который, по любопытному совпадению, ещё и расшифровал египетские иероглифы). Если вы спроецируете на белый экран круги красного и зеленого цвета так, чтобы они перекрыли друг друга, в действительности вы увидите жёлтый круг. Если у вас три проектора испускающие лучи красного, зеленого и синего цветов, то, соответствующим образом настраивая яркость каждого из них, вы можете получить любой цвет радуги на самом деле сотни различных тонов, просто смешивая лучи в правильном соотношении. Вы даже можете получить белый цвет. Эта иллюзия настолько поразительна, что ей с трудом верят, впервые с ней столкнувшись. Кроме того, она говорит кое-что весьма важное о зрении: несмотря на то что вы можете различать тысячи оттенков цветов, у вас в глазу всего три класса цветочувствительных клеток: одни для красного цвета, другие для зеленого и третьи для синего. Каждый из них наилучшим образом реагирует на цвет только одной длины волны, но будет реагировать, хоть и хуже, и на волны другой длины. Таким образом, любой наблюдаемый цвет будет возбуждать красные, зеленые и синие рецепторы в разных сочетаниях, а высшие механизмы мозга будут интерпретировать каждое сочетание как определённый цвет. Например, жёлтый цвет лежит в спектре на равном расстоянии между красным и зелёным, поэтому он равным образом активизирует красные и зеленые рецепторы, а мозг научился, или развил способность, интерпретировать этот цвет как жёлтый. Использование простых цветных лучей для выведения законов цветового зрения было одним из величайших триумфов науки о зрении. Это проложило путь для цветной печати (из экономии использующей лишь три оттенка чернил) и цветного телевидения.