Среди густого леса палочек более крупные колбочки стараются сконцентрироваться в таком месте глаза, где фокусировка будет наиболее резкой [35]. Хотя колбочки в тысячу раз менее чувствительны к свету, только благодаря им мы различаем цвета и мелкие детали. (Различия в зрительном восприятии у животных во многом зависят от количественного сопоставления этих двух клеток. У совы преобладают палочки, что обеспечивает ее великолепное ночное зрение. В полную противоположность ей курица снабжена только колбочками, чтобы различать мельчайших насекомых; поэтому считается, что курица практически слепа). У нас — людей — имеется большой ассортимент палочек и колбочек, что дает возможность видеть, как мельчайшие предметы, расположенные не дальше кончика нашего носа, так и звезды, находящиеся на расстоянии в несколько световых лет.
Платон [36] ошибочно считал, что зрение состоит из частиц, вытекающих из глаза и попадающих на те предметы, на которые мы смотрим. Мы теперь знаем, что происходит как раз наоборот: световые волны определенной длины — двойственная природа света (волновая и корпускулярная) до сих пор обсуждается физиками — устремляющиеся с неба и отражаемые от окружающих предметов, поступают в глаз. На этом этапе глаз функционирует как камера с точным механизмом затвора и фокусировки, необходимым, чтобы принять и зафиксировать поступивший свет. Разнообразнейшие крошечные отверстия размером с булавочную головку фиксируют то, что оказывается в зоне нашей видимости: гору, дерево, небоскреб, жирафа, блоху. Но на расположенном в задней части глаза пятнышке размером с монетку, которое называется сетчатой оболочкой, или сетчаткой, полученное камерой изображение расплывается: чисто физическое изображение прекращает свое существование на сетчатке. Начиная с этого момента, в действие вступает электричество. Будет точнее сказать, что на самом деле мы видим не глазом, а с помощью глаза.
Чтобы лучше представить себе этот процесс, проведем аналогию с космическим кораблем, взлетающим с поверхности нашей планеты и пронзающим пространство Солнечной системы, чтобы стать искусственным спутником Венеры, Юпитера или Марса. Мы все видели потрясающие фотоснимки, на которых в мельчайших деталях запечатлены и сами спутники, и пейзажи отдаленных планет, и кольцеобразная атмосфера вокруг них. Но если мы прочтем описание увиденного, то поймем, что видим не сам снимок, зафиксированный на пленке, а его преобразованное изображение. Космический корабль фотографирует, а затем с помощью компьютерных программ преобразует полученное изображение в тысячи битов [37] информации о свете и тени, о форме и цвете.
Эти данные поступают на землю в виде радиосообщений. Полученное изображение и сигналы с космического корабля через всю Солнечную систему. На земле ученые получают и пре: образовывают эти закодированные сигналы, усиливая их с помощью электронных средств. А затем делают фотографии, которые выглядят так, будто космический корабль направил объектив фотоаппарата на планету и сделал снимок на высокочувствительную пленку. Мы «видим» не сам Юпитер, а воспроизведение битов информации о Юпитере.
То же можно сказать и о нашем мозге: он не получает фотографические изображения окружающих предметов. Происходит следующее: под влиянием энергии световых волн 127 000 000 палочек и колбочек приходят в возбужденное состояние. От них импульс, несущий закодированное изображение, транслируется по 1 000 000 волокнам зрительного нерва, скрученным подобно проводам в телефонном кабеле, и поступет в соответствующий отдел головного мозга. Здесь, в зрительной зоне коры, происходит мощный всплеск электрической активности, и случается чудо — человек видит!
Перед корой головного мозга стоит нелегкая задача: сетчатка глаза посылает ей миллиард сообщений в секунду. Лишь совсем недавно ученым удалось заглянуть в зрительный участок коры головного мозга и увидеть, каким образом в нем сортируются получаемые электрические сигналы. Этот процесс удалось проследить на анестезированных животных — в основном кошках и обезьянах.
Специалист вскрывает череп кошки, добирается до зрительного участка коры головного мозга и прикрепляет тончайший, почти невидимый глазом микроэлектрод к одной клеточке мозга. Затем он помещает в поле зрения животного различные по форме и виду предметы, по–разному пропускающие свет и по–разному движущиеся, и тщательно записывает, какие именно объекты или их типы заставили срабатывать данную клетку. «Поле восприятия» каждой клетки настолько специфично, что оно срабатывает, например, только тогда, когда перед глазами кошки располагается горизонтальный предмет под углом в 30°. Некоторые клетки приводятся в действие под влиянием крупного изображения, другие — под влиянием мелкого. Одни клетки начинают выстреливать сообщения только в присутствии полоски света в центральной части поля; если полоска отклоняется на 10—20°, они перестают посылать сигналы. Другие фиксируют яркую линию, движущуюся на темном фоне; а есть и такие, которые реагируют лишь на пограничные районы между светом и тенью. Некоторые клетки отвечают только за движение.
Нобелевский лауреат, впервые описавший принцип действия коры головного мозга, со смиренной покорностью констатировал: «Едва ли можно представить себе количество нейронов, обеспечивающих нам зрительное восприятие медленно вращающегося пропеллера». Я прочитал немало отчетов ученых, посвятивших свою жизнь изучению зрительного участка коры головного мозга, подробно анализирующих работу каждой клетки. И меня каждый раз поражало следующее: когда я смотрю, я не имею ни малейшего представления о том, какой процесс происходит в клетках, кодирующих и передающих получаемую информацию и выстреливающих сообщения, а затем раскодирующих полученные данные и перегруппирующих их в моем мозгу. Инжирное дерево за моим окном с тучей кружащихся вокруг бабочек доходит до моего сознания не как ряд точек и световых вспышек, а как дерево — целиком, с понятным и законченным значением.
Способность превращать серии сигналов, поступающих от уха, носа, языка или глаза, в какое–то конкретное значение, существует лишь благодаря внутренним функциям головного мозга, который сам не имеет никаких контактов с источниками сигнала. Клетки, расположенные внутри этой крепости цвета слоновой кости, не имеют опыта общения со светом, звуком, вкусом или запахом. Однако каждый бит информации, передаваемой органами чувств, поступает сюда. Реальное восприятие происходит лишь после того, как мозг получит информацию, преобразует и осмыслит ее. Проводящие пути органов чувств приводят нас не куда–нибудь, а именно в мозг.
10.
Основа основ
Все существующие тела: свод небесный и звезды, твердь земная и все, что на ней, не равны по своему значению даже самому низшему разуму; ибо разум знает все о них и о себе самом; а они не знают ни о чем.
Блэз Паскаль, «Мысли»
Мы покончили с мечтами и фантазиями, чтобы перестать витать в облаках и вернуться в реальность. И вот что оказалось: реальность неразрывно связана со способностями, пробуждающими наши мечты и фантазии. Это происходит благодаря тому, что человеческий разум — создатель иллюзорных представлений и образов — единственный гарант реальности, потому что поиски реальности ведутся лишь на основе иллюзий.
Сэр Артур Эддингтон, «Естество физического мира»
Во всей медицине нет процедуры, потрясающей наше воображение больше, чем операция на мозге. Она выглядит как грубое вмешательство, как кощунственное святотатство, как осквернение Святого святых. Ни одному человеку, вскрывающему человеческий череп, не удавалось избежать этого страшного ощущения осквернения. Веками человеческий мозг оставался недоступным. Сохранились лишь его грубые карикатурные зарисовки. Этот загадочный орган неумолимо притягивал к себе даже такого смелого новатора, как Леонардо да Винчи. До нас дошли не совсем точные наброски человеческого мозга, сделанные его неуверенной рукой. Его последователь — Везалий — пытался сделать более достоверные рисунки. Он даже обращался к палачам, чтобы они отдавали ему головы казненных преступников. Именно он впервые составил анатомически точный рисунок мозга.
