Ричард Докинз - Расплетая радугу. Наука, заблуждения и потребность изумляться

Мы — люди, мы — млекопитающие, мы — животные оби таем в виртуальном мире, составленном из разноуровневых элементов, подходящих для отображения мира реального. Мы-то, разумеется, ощущаем себя прочно устроившимися в реальном мире, но именно так оно и должно быть, если только программное обеспечение нашей «виртуальной реальности с наложенными ограничениями» хоть сколько-нибудь качественно. А оно очень качественно — настолько, что мы вообще замечаем его существование только в тех редких случаях, когда что-нибудь идет не так. Тогда мы испытываем иллюзию или галлюцинацию, как в обсуждавшемся выше примере с оборотной стороной маски.

Британский психолог Ричард Грегори обратил особое внимание на зрительные иллюзии как на инструмент, помогающий изучать работу мозга. В своей книге «Глаз и мозг» (пятое издание — 1998 г.) он рассматривает зрение как активный процесс, в ходе которого мозг выдвигает гипотезы о том, что происходит во внешнем мире, а затем сопоставляет их с информацией, получаемой от органов чувств. Одной из самых известных зрительных иллюзий является куб Неккера. Это обычное контурное изображение пустого куба — как если бы тот был сделан из стальных прутьев. Двумерный рисунок чернилами на бумаге. Однако нормальный человек воспринимает его как куб. На основании двумерного рисунка головной мозг выстраивает трехмерную модель. Собственно говоря, он занимается чем-то подобным практически всегда, когда вы разглядываете какую-нибудь картинку. Данное плоское изображение на бумаге в равной степени совместимо с двумя различными трехмерными моделями в мозге. Посмотрите пристально на рисунок в течение нескольких секунд — и вы увидите переключение. Грань, которая прежде казалась ближайшей к вам, станет выглядеть наиболее удаленной. Продолжайте глядеть — и куб вернется в исходную конфигурацию. Наш головной мозг в принципе мог бы быть устроен так, чтобы придерживаться какой-то одной из двух возможных моделей куба — скажем, той, которая возникнет первой, пусть даже вторая точно так же совместима с данными, приходящими от сетчатки. Но в действительности он поступает иначе, попеременно включая на несколько секунд то одну, то другую модель. Чем выдает себя с потрохами, поскольку видимый нами куб начинает мигать. Трехмерные модели создаются нашим мозгом. Это — виртуальная реальность у нас в голове.

Когда мы смотрим на настоящий деревянный ящик, наша программа-симулятор снабжается дополнительной информацией, которая дает возможность оказать однозначное предпочтение какой-то одной из двух возможных моделей. Поэтому мы видим ящик только в одной конфигурации, без переключения. Но это ничуть не умаляет универсальной правдивости урока, преподнесенного нам кубом Неккера. На какой бы предмет мы ни глядели, всегда в каком-то смысле можно сказать, что в действительности головной мозг имеет дело не с самим этим предметом, а с его моделью, которую сам же и создает. Эта модель так же искусственна, как и Парфенон в одном из моих предыдущих примеров. Но, в отличие от нашего Парфенона (а также, вероятно, от сновидений), эта модель, подобно используемой хирургом компьютерной модели внутренностей пациента, не является полностью вымышленной: на нее накладывает ограничения информация, поступающая извне.

Более впечатляющая иллюзия, иллюзия объема, обеспечивается стереоскопией — незначительной разницей между теми двумя картинками, которые видны левому и правому глазу. Именно этот феномен используется на двух экранах гарнитуры в технологиях виртуальной реальности. Попробуйте поднести правую ладонь к своему лицу на расстояние примерно одного фута, большим пальцем к себе, и посмотреть обоими глазами на какой-нибудь находящийся в отдалении предмет — скажем, дерево. Вы увидите две руки, соответствующие тем изображениям, которые передает каждый из двух ваших глаз. Поочередно закрывая то один глаз, то другой, вы легко установите, какой из них какую картинку видит. Вам будет казаться, будто местоположение двух видимых вами рук несколько различается, поскольку глаза смотрят под разными углами, в силу чего изображения на каждой из двух сетчаток оказываются существенно смещены друг относительно друга. Да и сама рука выглядит для каждого из глаз несколько по-иному. Левому глазу будет чуть больше видна ладонь, а правому — ее тыльная сторона.

А теперь, вместо того чтобы смотреть на дерево вдалеке, взгляните на свою руку, по-прежнему держа оба глаза открытыми. Вы увидите уже не две руки на переднем плане и одно дерево на заднем, а одну объемную руку и два дерева. Но ведь изображение руки все так же попадает на разные участки сетчатки левого и правого глаз. Что же это означает? То, что ваше программное обеспечение, занимающееся имитационным моделированием, сконструировало единую трехмерную модель кисти вашей руки. Более того, при создании этой 3D -модели была использована информация, получаемая от обоих глаз. Головной мозг осуществляет хитрый сплав из двух отдельных наборов данных, объединяя их в удобную для использования модель одной трехмерной, объемной руки. Да, кстати, все изображения, конечно же, проецируются на сетчатку вверх ногами, но это неважно, поскольку симулятор нашего мозга конструирует свою модель так, чтобы она наилучшим образом соответствовала стоящим перед ней задачам, и придает ей правильную ориентацию в пространстве.

Вычислительные уловки, которыми пользуется головной мозг для создания трехмерной модели на основе двумерных изображений, поразительно сложны и служат источником для, пожалуй, самых впечатляющих иллюзий из всех. История этих иллюзий восходит к открытию, которое венгерский психолог Бела Юлес сделал в 1959 году. В обычном стереоскопе левому и правому глазу показывают одинаковые фотографии, но снятые под должным образом подобранными различными углами. Мозг сопоставляет эти фото и видит поразительно объемную картину. У Юлеса стереоскоп был устроен так же, но только изображения представляли собой хаотичное месиво из черных и белых точек. Левому и правому глазу демонстрировались два идентичных абстрактных узора, имеющих одно принципиальное различие. В одном из типичных для Юлеса экспериментов на некоем — допустим, квадратном — участке какого-то из двух изображений все случайно разбросанные точки были смещены в одну сторону, на расстояние, необходимое для создания стереоскопической иллюзии. И мозг видит эту иллюзию: квадратный участок выступает из общего фона, несмотря на то что ни на одной из двух картинок нет ни малейшего намека на квадрат. Квадрат присутствует только в различии между ними. Он выглядит вполне реальным для наблюдателя и, однако же, не существует нигде, кроме его мозга. Принцип действия столь популярных в наши дни картинок «Волшебный глаз» основан на эффекте Юлеса. Стивен Пинкер с виртуозностью человека, обладающего подлинным талантом великолепно объяснять, посвятил этому принципу небольшой раздел своей книги «Как работает мозг» (1998 г.). Не буду и пытаться превзойти его.