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

В итоге поле зрения оказывается разбитым на множество фрагментов, в каждом из которых модули затылочной коры вычисляют простой признак текстуры. Это необходимо для того, чтобы нейроны затылочной коры смогли «выстричь» подобраз из фона, а клетки престриарной – собрать «пунктир» выстрижения в подобраз, казалось бы, давно уже превратившийся в ничто после этих бесконечных преобразований.

Много месяцев каждый вошедший в рабочую комнату Александры Александровны Невской видел одну и ту же картину: сидит, припав глазом к окуляру аппарата, испытуемый. «Коза», – говорит он. В протоколе появляется галочка. Сменяется диапозитив. Щелчок затвора. «Рука», – слышен ответ. Галочка, смена диапозитива, щелчок, ответ. Галочка, диапозитив, щелчок... И так раз за разом, десятки, сотни щелчков... Пятый, седьмой, двенадцатый испытуемый... День за днем, неделя за неделей. Галочки из протоколов перекочевали на простыни графиков, выстроились в цепочки точек, потом по ним легли осредняющие линии...

Одним испытуемым не говорили, какие будут картинки, другим давали рассматривать их долго и внимательно. И опять щелкал затвор, и опять люди старались увидеть контур в мелькнувшем на миг светлом квадратике – лист, треугольник, портфель, руку, утюг, клещи, окно, лицо, козу...

Мгновение... Вытащить из-за спины и показать на мгновение рисунок проще простого: раз! – и пожалуйста. Однако такое будет не опытом, а игрой. В серьезном эксперименте это «раз» далеко не простое, и совсем нелегко добиться этого «пожалуйста».

Гельмгольц нашел, что скорость передачи раздражения по нервам равна всего 30 метрам в секунду. Новейшие исследования расширили предел: минимум полметра, максимум 100 метров. А глаз способен заметить даже чрезвычайно короткую вспышку, лишь бы была мощной и поставила сетчатке должное число фотонов.

Уникальная чувствительность зрения приводит специалистов по телевизионным системам к выводу, что «зрительный процесс представляет собой абсолютную конечную веху в цепи эволюции». Сетчаткой на нижней границе ощущения «улавливается каждый поглощенный фотон, и дальнейшее увеличение чувствительности маловероятно». В 30-е годы ХХ века советский исследователь Б.Н. Компанейский доказал это, освещая предметы электрической искрой в темной комнате. Хватало одной десятимиллионной секунды, чтобы испытуемый разглядел объект и ощутил его рельефность.

Понятно, что наше сознание не срабатывает за столь безумно короткое время. Даже на усиление энергии фотона требуется, как мы знаем, три тысячные доли секунды, а затем включаются нервные клетки сетчатки, НКТ, различных иных отделов зрительного аппарата... Так что вспышка в десятимиллионную секунды, как и отдельный фотон, тоже лишь палец на спусковом крючке, а стреляет весь зрительный аппарат, обладающий таким важным свойством, как кратковременная память.

Она фиксирует воспринятый сетчаткой образ примерно на четверть секунды. Именно благодаря такой фиксации кадры киноленты сливаются в непрерывную картину. (Строго говоря, это объяснение эффекта движения людей и прочего на киноэкране грешит некоторой примитивностью, потому что в восприятии фильма участвуют не только кратковременная память, но и высшие отделы мозга, которые строят промежуточные положения предмета между двумя кадрами.)

Когда-то думали, что изображение сохраняется именно на сетчатке, коль скоро в ней выцветает «зрительный пурпур», известный нам родопсин. Французский физиолог В. Кюне писал в конце XIX в.: «Сетчатка ведет себя... как целое фотоателье, в котором фотограф непрерывно обновляет пластинки, нанося на них новые слои светочувствительного материала и стирая в то же самое время старые изображения».

Эксперименты, однако, показали связь кратковременной памяти не с сетчаткой, а с мозгом.

Представьте себе, что вы смотрите на лампочку, загорающуюся каждые полсекунды. Вполне естественно, она будет выглядеть мерцающей. Ведь новая вспышка придет к глазу после того, как кратковременная память длительностью в четверть секунды угаснет и перестанет удерживать образ предыдущей вспышки.

Затем опыт усложняют. Правый глаз видит одну лампочку, левый – другую, причем каждая загорается через полсекунды. А интервалы сдвинуты на четверть секунды. Иными словами, новая вспышка света поступает в зрительную систему от одного глаза именно в тот момент, когда кратковременная память готова стереть картинку от предыдущей вспышки, воспринятой другим глазом.

Если бы память находилась в сетчатке, нам казалось бы, что вспышки перепрыгивают из одного глаза в другой. Но этого не происходит. Наблюдателю кажется, что обе лампочки горят одновременно и... непрерывно.

Итак, зрительный аппарат просуммировал сигналы от каждого глаза. Сложение картинок происходит в затылочной коре. Может быть, и кратковременная память находится там же?

И как быть, если экспериментатору нужно представить зрению (не глазу!) картинку на время, меньшее четверти секунды? Напрашивается ответ: выключать кратковременную память. Прекрасно, но где взять выключатель?

Оказывается, таким выключателем должно быть кино.

Очень простенький кинофильм, состоящий всего из трех кадров: сетка из извилистых линий – предъявляемый рисунок – снова сетка. Каждое последующее изображение стирает предыдущее из кратковременной памяти, это точно установлено. И когда человек глядит в аппарат, которым командует Невская, кадры с сеткой распахивают и закрывают в кратковременной памяти «ворота времени». Экспериментатор не сомневается, что картинка предъявлена ровно на столько сотых или тысячных долей секунды, сколько задано с пульта.

Чище всего стирает образы сетка, составленная из наложенных друг на друга контуров всех предметов, какие только демонстрируются во время опыта. С точки зрения кусочного квазиголографического представления понятно, почему: у высших отделов престриарной коры нет основания для того, чтобы каким-то определенным образом «склеивать» пунктир нейронов, выделяющих линии контура, – и вместо осмысленной картинки получается хаос.

Однако надежность опознания рисунка зависит не только от длительности предъявления, но и от того, было ли известно смотрящему, какой набор картинок ему покажут. Я не знал и затратил сто пятьдесят миллисекунд, обычное время для нетренированных участников опыта. А тот, кому картинки знакомы, работает быстрее.

Насколько? Это зависит от числа рисунков, которые он ожидает увидеть. Чтобы опознать одно изображение из возможных двух, хватит 15 миллисекунд, вдесятеро меньше, чем затратит нетренированный коллега. Если возможных изображений четыре, время опознания возрастет вдвое. Восемь картинок увеличат его в три раза, до 45 миллисекунд; 16 картинок – вчетверо...