Слепая физиология. Удивительная книга про зрение и слух - Сьюзан Р. Барри

может быть древнее, чем наше умение детально видеть предметы. Я вспомнила об этом, когда разводила лягушек – наших сородичей-позвоночных. Когда мимо глаз лягушки пролетает муха, лягушка выбрасывает язык, чтобы поймать ее, но если муха сидит неподвижно, лягушка на нее не среагирует: лягушки определяют как еду только движущиеся объекты. Если у меня не было живых сверчков или мучных червей, я кормила лягушек кормом для собак – но я не могла просто оставить корм на блюдечке: мне приходилось цеплять влажный комок корма на нитку и махать им перед носом у лягушки, поскольку лягушка реагировала на корм только тогда, когда он двигался. Умение регистрировать движение объектов для взаимодействия с ними является фундаментальным и для лягушек, и для людей.

Более того, умеренная физическая активность может улучшить наше зрение. Исследование на мышах, которых отправили бегать на тренажере, показало: локомоция увеличивает скорость и точность работы нейронов зрительной коры, отвечающих за различение зрительных стимулов[126]. В других исследованиях было показано, что умеренные физические нагрузки повышают чувствительность зрительной коры у людей[127]. Физические упражнения также повышают пластичность зрительной системы, то есть способность менять нейронные контуры в ответ на новый опыт[128]. Когда Лиам бежал за движущимся мячом, он тем самым использовал отличный метод улучшения зрения.

Движение помогает и тем детям и молодым людям, которые обрели зрение в рамках индийского проекта Пракаш, основанного профессором Массачусетского технологического института доктором Паваном Синхой для помощи людям с излечимыми формами слепоты. Многие пациенты проекта родились с плотной катарактой на обоих глазах, из-за чего они почти ничего не видели – только общий рисунок света и тени. В таких случаях зрение можно восстановить, удалив мутный хрусталик и установив вместо него интраокулярную линзу. Такую операцию лучше проводить в первые месяцы жизни, однако многие в Индии или слишком бедны для такой операции, или живут в слишком удаленных деревнях. Доктор Синха совместно с группой офтальмологов и оптометристов разбивал в индийских деревнях лагеря для обследований, искал детей и молодых людей с излечимыми формами слепоты и организовывал для них лечение и послеоперационное восстановление. Они сильно рисковали, поскольку многие ученые и врачи считали, что слепоту можно лечить только в конкретный критически важный период развития, который завершается к восьми годам или даже раньше: после этого, как считалось, мозгу уже не хватает пластичности, чтобы справиться с потоком новой зрительной информации. Тем не менее, хотя многие пациенты проекта Пракаш были старше восьми лет, результаты их восстановления превзошли все ожидания. Когда они впервые видели мир, то они обнаруживали перед собой только цветные пятна, которые не собирались в понятные предметы – точно так же поначалу видел и Лиам. Однако если предмет двигался, то все его детали двигались как единое целое, и тогда пациенты могли связать все их воедино и различить предмет на неподвижном фоне. Пациенты проекта Пракаш в первую очередь видели либо те объекты, которые двигались сами, либо те объекты, которые перемещали другие люди: чаще всего это были животные, машины и бутылки[129]. Для Лиама, для пациентов проекта Пракаш, да и вообще для всех нас движение – это лучший способ развития зрительных навыков.

Глава 7. Движение в потоке

Когда мы с Лиамом катались на велосипедах по Сент-Луису, он ехал быстрее меня. Я успевала за ним только потому, что на каждом перекрестке он останавливался и внимательно осматривался по сторонам. Я тоже не люблю маневрировать в потоке машин, но некоторые улицы были такими широкими, открытыми и тихими, что я могла контролировать движение окружающих машин на ходу, не останавливаясь. Когда мы подъехали к узкой арке, Лиам проехал сквозь нее на полной скорости, но я этого сделать не могла; он умел и заезжать на бордюры, и съезжать с них, тогда как мне приходилось останавливаться, слезать с велосипеда и катить его рядом с собой. Лиам шутил, что он просто не замечает бордюры. Возможно, он и правда не видел их и поэтому ехал по ним без страха, но я думаю, что у него просто хорошее чувство равновесия. В конечном счете мы приехали в Форест-Парк и поехали по широким дорожкам, пока не добрались до медицинского центра в Университете Вашингтона, где Лиам учился. Когда Лиам ехал по тихим, пустым улицам и дорожкам, он чувствовал себя на велосипеде уверенно.

Вскоре после операций Лиам обнаружил, что в движении ему проще интерпретировать зрительную информацию. Если он раскачивался вперед-назад, то по движению предметов в его поле зрения он мог понять, где они находятся: ближайшие к нему объекты зрительно двигались быстрее и в направлении, обратном направлению его движения, тогда как дальние объекты зрительно двигались медленнее и в том же направлении, что и он. Этот феномен – параллакс движения – дает нам очень важную информацию о том, где в пространстве располагаются разные объекты. У младенцев чувствительность к глубине пространства, основанная на параллаксе движения, развивается к 12–16 неделям, и такое раннее развитие навыка логично с точки зрения восприятия окружающей среды[130]. Такая информация о целостности объекта и его расположении в пространстве намного более надежна, нежели данные о его цвете или текстуре. Один объект может обладать разными цветами или текстурами, но он в любом случае будет двигаться в пространстве как единое целое.

Чтобы стоять прямо, мы опираемся на зрение, вестибулярную систему (органы равновесия в нашем внутреннем ухе) и проприоцепцию (ощущения о положении наших мышц, сухожилий и суставов). Зрение при этом играет важнейшую роль: сравните, сколько вы сможете простоять на одной ноге с открытыми глазами и с закрытыми. Однако Лиам выработал прекрасное чувство равновесия невзирая на то, что еще с детства у него было плохое зрение. Даже до установки интраокулярных линз он обожал кататься на сноуборде. При таких обстоятельствах резкое улучшение остроты зрения могло ухудшить его чувство равновесия, а не улучшить его, – но Лиам быстро адаптировался. «Мы достаточно быстро едем?» – спросил он меня. На его велосипеде стоял спидометр, и он показывал скорость 13 км/ч. Для меня это была комфортная скорость, но Лиам обычно ездил на скорости 16 км/ч, а если опаздывал – 24 км/ч. Это очень впечатляло, поскольку, когда мы едем на велосипеде (или идем пешком, или едем на машине), нам кажется, что мир вокруг нас постоянно находится в движении, хотя на самом деле он остается на месте. Если мы движемся вперед, глядя прямо перед собой, окружающие объекты по обеим сторонам от нас движутся назад. Поверните голову и глаза по часовой стрелке, и