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

Первый обеспечивает опознание форм предметов и их подобразов – как контурных, так и отличающихся текстурами.

Второй заведует опознанием взаимного расположения предметов и деталей; иными словами, именно благодаря его действию формируется пространственный, топологический образ внешнего мира.

Клинические наблюдения говорили, что канал формы связан с нижневисочной областью коры (какого полушария – в то время вопрос еще не ставился), а канал пространственных отношений – с заднетеменной.

Рис. 58. Слева направо и сверху вниз: бабочка, настольная лампа, ландыш, молоток, балалайка, высокочастотная кривая, рыба-елка-тарелка, кувшин-утюг-молоток-нож, туфля-часы-маска. Некоторые картинки скрыты «шумом» – мешающими кривыми. Если вы не видите хотя бы одного предмета, полезно обратиться к врачу-офтальмологу: возможно, у вас что-то не в порядке со зрением

Чтобы вполне удостовериться, действительно ли теменные области коры отвечают за ориентацию в пространстве, сотрудница Лаборатории, кандидат биологических наук Нина Владимировна Праздникова провела в 1977 г. ряд опытов.

Выяснилось, что когда у собаки удаляют определенный участок теменной коры, то животное хотя и отличает крест от квадрата, но совершенно перестает распознавать, где в этом квадрате стоит черная точка. А ведь перед операцией пес отлично справлялся с этой, в общем, весьма простой задачей.

Произошло вот что: нож хирурга разрушил «операторы пространственных отношений» (те самые нейроны, которые говорят цыплятам, длинный впереди туловища птицы выступ или короткий, скользит ли над птичьим двором безобидная утка или злой ястреб), и выбор квадрата стал случайным.

За прошедшие десятилетия было установлено множество новых фактов. И в частности, такой: зрительные агнозии, которые мы описывали только что, – следствие поражений правого полушария.

Из рисунка дома больной выделяет только отдельные фрагменты и говорит: вижу перекладины... что-то вроде окна. Врач спрашивает: а дом видите? Но эта прямая подсказка проходит мимо: вот окно вижу... а дома нет, не вижу... Таков результат опухоли в правой теменной области.

Какой же нейронный механизм оказался задет? Нейроанатомы установили, что из затылочной коры, от модулей кусочного квазиголографического представления увиденной картины, сигналы идут в престриарную область. Она находится на пути к теменной и височной зонам коры. В престриарной области происходит еще одно преобразование зрительного сигнала, но теперь уже с опорой не столько на сигналы сетчатки, сколько на те паттерны, которые вырабатываются модулями затылочной коры.

Дело том, что, хотя эти модули и умеют «выстригать» своими нейронами подобраз из фона (и даже образ, если он весь заполнен одной и той же текстурой), их «пунктир» остается разобщенным. Он физически существует, но никак его «штрихи» еще не объединены, а значит, делать с ними дальше ничего не удастся. И природа поручила нейронам престриарной коры важную миссию объединения. В результате здесь формируется уже вполне законченный подобраз той самой формы и заполненный той самой текстурой, как это есть в действительности (еще раз подчеркну: все описанное происходит не в геометрической, а в математической форме, причем связанной с многомерным пространством сигналов).

Форма и текстура оказываются, таким образом, слиты воедино. Нельзя видеть форму и не замечать текстуру, и наоборот. Признаки того и другого сцеплены плотно, нераздельно.

Кроме того, престриарная кора дает возможность продолжать мысленно контуры предметов там, где их, формально говоря, не видно. Вот, смотрите: лежащая на столе книга закрыла его край, но стол от этого не теряет края, мы его наблюдаем как бы сквозь книгу.

А в специально сделанных рисунках действительно (хотя это и называют иллюзией) человек видит контуры там, где они не прочерчены, а лишь только возможны. Хорошо это или плохо? По большей части, конечно, хорошо. Такая особенность преобразования зрительного сигнала дает нам и другим высшим животным возможность видеть мир состоящим из цельных предметов, пусть они частично закрывают друг друга: они не распадаются на бессмысленные фрагменты, как непременно было бы, отсутствуй описанная специальная обработка сигналов в престриарной коре.

Почему такое видение неизбежно, ответ ясен. Модулям престриарной коры, задача которых – объединять сходные сигналы в единое целое, ничего не остается, как заполнять разрывы подходящими текстурами, дабы в конце концов получился целостный контур.

И когда мы говорим о «хорошей», «соразмерной», «приятной для глаза» форме предметов, мы, в сущности, оцениваем работу нейронов престриарной коры: смогли ли они представить такие текстуры, которые легко объединяются в более крупные агрегаты – «образы». А так как текстурой можно считать и цвет, напрашиваются мысли о роли этой области коры в колористике, в оценке и в подборе гармонирующих красок... К сожалению, престриарная кора исследована еще очень мало, и поэтому не будем заниматься беспочвенными спекуляциями.

Но вот что хорошо известно, так это то, что после престриарной коры текстурные подобразы оказываются в нижневисочной коре, а данные о расположении этих подобразов в пространстве – в заднетеменной (естественно, правого полушария – в этой главе мы говорим только о нем). Причем ситуация представлена очень компактно, обобщенно, так что и стена далекого леса, и книги на полке, и гребенка окажутся родственниками, поскольку все это – «вертикально ориентированные текстурные подобразы, стоящие в ряд».

Во время исследования зрительной системы испытуемым в Лаборатории показывали такую картинку: лиса ловит сачком бабочку, а рядом стоит козленок. Так вот, при экспозиции 40 миллисекунд (то есть 40 тысячных долей секунды) человек ничего не видел. При 60 говорил, что «кто-то поднял что-то на кого-то». При 160 видел сачок и какое-то животное. И только при 320 миллисекундах называл лису. Выходит, ситуации опознаются гораздо раньше, чем участвующие в сцене предметы?

Описанный опыт был проведен в ленинградском Институте телевидения профессором Ильей Ионовичем Цуккерманом и В.Д. Глезером. Когда я спросил у них, как можно объяснить такую приверженность к ситуациям, то в ответ услышал:

– Ну хотя бы с точки зрения эволюции. Чтобы выжить, нашим далеким предкам, да и не только им, требовалось в первую очередь опознать, что «кто-то терзает кого-то», нежели детально выяснять: тигр это или леопард. Кто умел быстро разбираться в опасной ситуации – выжил, а кто не умел – тому судьба вряд ли благоприятствовала...

Но вот установлены пространственные отношения. Выявлены подобразы. Что дальше?

Рис. 59. Работа правого (конкретно воспринимающего мир) полушария

Оказывается, заднетеменная кора посылает запросы в нижневисочную и извлекает оттуда подобразы (об этом говорит характер нейронных связей между областями коры). После чего в правом полушарии формируется полное описание того, что происходит перед взором на самом деле. И мы видим конкретный предмет или сцену со всеми их неповторимыми деталями. И конечно, запоминаем – точно так же, как запоминаются в соответствующих участках зрительной коры подобразы и пространственные отношения, чтобы потом можно было их опознать при новой встрече.

Причем есть данные, говорящие, что в правой заднетеменной коре имеются две отдельные программы сборки образа из подобразов. Одна программа описывает только пространственные отношения между объектами в сложной, многофигурной сцене. Другая же – только пространственные характеристики размещения подобразов одиночного предмета. И что самое важное, при этом формируются своеобразные шкалы для измерений: те самые, которые позволяют сказать, что нос длинный, а сложение полное.

У собак обе эти программы тоже существуют. И после одних удалений, проведенных экспериментатором в заднетеменной коре собачьего мозга, животному становится все равно, находится квадрат справа или слева от треугольника, а после других – собака не различает треугольники и квадраты.

Мы опознаем прежде всего ситуацию, причем гораздо быстрее, чем те фигуры, которые в ней участвуют, – вот причина того, что свидетели дорожной аварии видят ее совсем по-разному. И эта быстрота понятна: оценивается привычная ситуация, для которой в заднетеменной коре уже давно припрятана готовая схема – результат жизненного опыта.

Однако чтобы ее детально конкретизировать, надо потрудиться: надо извлекать подобразы и собирать их в конкретную картину, на что требуется время и соответствующий зрительный материал. «Врет, как очевидец» – эта ироническая поговорка имеет, увы, под собой серьезное нейрофизиологическое обоснование... Хороший следователь и хороший историк прекрасно осведомлены об этой особенности человеческого припоминания. Сиюминутно свидетель конструирует прошлое (оно всегда прошлое, даже минуту спустя, ибо настоящее – это то, чем занимается человек, излагая свою версию), конструирует не только из подобразов, бесспорно существовавших в момент описываемого события, но и из таких, которые могли бы в принципе быть.