Сандра Блейксли - Фантомы мозга

Не так давно я был приятно удивлен, обнаружив, что Чарльз Дарвин знал об этом принципе. На хвостовых перьях фазана аргус имеются серые дискообразные отметины, которые очень похожи на те, что вы видите на рисунке 4.3; однако все они затенены либо слева, либо справа, а не внизу или наверху. Дарвин предположил, что птица может использовать их как сексуальный «призыв» во время ритуала ухаживания; в самом деле, «металлические» диски на перьях можно рассматривать как птичий эквивалент ювелирных изделий. Но если так, то почему они затенены слева и справа, а не вверху и внизу? По мнению Дарвина, все дело в том, что во время ухаживания перья торчат. Он не ошибся: так оно и есть, иллюстрируя поразительную гармонию между ритуалом ухаживания и направлением солнечного света в зрительной системе птиц.

Рис. 4.2

Смесь яиц и углублений. Затененные диски идентичны, за исключением того, что половина из них сверху светлые, а половина — темные. Те, которые сверху светлые, всегда воспринимаются как выпуклые яйца, а те, которые сверху темные, — как углубления. Это связано с тем, что зрительные области в вашем мозге имеют встроенное чувство, что солнце светит сверху. В этом случае выпуклости (яйца) должны быть светлыми сверху, а углубления — светлыми внизу.

Если вы перевернете страницу вверх ногами, яйца превратятся в углубления, а углубления — в яйца. [41]

Еще более убедительные доказательства существования всех этих необычайно сложных процессов можно почерпнуть из неврологии — от пациентов с высоко селективными дефицитами зрения. Если зрение заключается в простом отображении образа на нейронном экране, то в случае нейронального повреждения логично ожидать, что человек перестанет видеть отдельные фрагменты «картинки» или всю «картинку» целиком, в зависимости от степени поражения. Однако в реальности все иначе. Чтобы понять, что на самом деле происходит в мозге таких больных и почему они вообще столкнулись с этими специфическими проблемами, давайте взглянем на анатомические пути, связанные со зрением.

Рис. 4.3

На хвостовых перьях фазана аргус имеются яркие дискообразные отметины, обычно затененные слева направо, а не сверху вниз. Чарльз Дарвин заметил, что во время ритуала ухаживания птица поднимает хвост. В этом случае диски становятся светлыми сверху, что делает их заметно выпуклыми, как яйца на рисунке 4.2. Вероятно, это является ближайшим эквивалентом птичьих ювелирных украшений. [42]

Когда я был студентом, нас учили, что информация из глазных яблок поступает по зрительному нерву в зрительную кору в задней части головного мозга (так называемую первичную зрительную кору) и что именно здесь происходит то, что мы подразумеваем под словом «видеть». В этой части мозга находится поточечная карта сетчатки — иными словами, каждая точка в пространстве, видимая глазом, соответствует определенной точке на этой карте. Как мы об этом узнали? Дело в том, что при повреждении первичной зрительной коры — скажем, пулей — в зрительном поле возникает соответствующая дыра, или слепое пятно. Более того, из-за некоего поворота в нашей эволюционной истории каждая сторона вашего мозга видит противоположную сторону мира (рис. 4.4). Если вы посмотрите прямо, весь мир слева от вас будет отображаться на вашу правую зрительную кору, а мир справа — на вашу левую зрительную кору [43].

Однако само по себе существование этой карты не объясняет способность видеть, поскольку, как я уже говорил, в нашем мозге нет никакого маленького человечка, который смотрит на то, что отображается на первичной зрительной коре. Карта служит своего рода сортировочным или редакционным отделом, в котором избыточная или бесполезная информация отбрасывается, а определенные характерные атрибуты зрительного образа — такие, как края, — наоборот, выделяются. (Вот почему карикатурист может создать живую картинку всего несколькими штрихами пера, наметив только контуры или края; фактически он делает то, на чем специализируется ваша зрительная система). Отредактированная информация затем передается примерно тридцати различным зрительным областям в мозге, каждая из которых получает полную или частичную карту видимого мира. (Сравнения с «сортировочным отделом» и «ретранслятором» не совсем уместны, поскольку эти первичные области выполняют довольно сложные анализы образов и содержат проекции из высших зрительных центров. Позже мы еще вернемся к данной теме).

Возникает интересный вопрос: зачем нам тридцать областей? [44]Мы не знаем точного ответа, но они, похоже, предназначены для извлечения разных атрибутов зрительной сцены — цвета, глубины, движения и т. п. При выборочном повреждении одной или нескольких областей вы сталкиваетесь с парадоксальными психическими нарушениями, которые наблюдаются у ряда неврологических больных. Один из самых известных примеров в неврологии — случай со швейцаркой (я буду называть ее Ингрид), которая страдала «слепотой к движению». У Ингрид было двустороннее повреждение так называемой зоны MT. В большинстве отношений ее зрение оставалось нормальным; она могла определять форму предметов, узнавать людей и читать книги. Но если она смотрела на бегущего человека или едущую по шоссе машину, она видела череду статических, стробоскопических изображений вместо непрерывного движения. Она боялась переходить улицу, ибо не могла оценить скорость приближающихся автомобилей, хотя запросто могла назвать марку, цвет и даже номерной знак любой машины. Она жаловалась, что беседа с кем-то тет-а-тет ничем не отличалась от разговора по телефону, поскольку она не видела изменений в выражении лица, сопровождающих обычный разговор. Даже такое простое предприятие, как налить чашку кофе, превратилось для нее в подлинное испытание: жидкость неизбежно переливалась и растекалась по полу. Она никогда не знала, когда нужно изменить угол наклона кофейника, ибо не могла оценить, как быстро наполняется чашка. Вам и мне все это кажется таким легким, что мы воспринимаем эти способности как должное. И лишь когда что-то идет не так, мы начинаем понимать, насколько сложно устроена наша зрительная система на самом деле.

Рис. 4.4

Нижняя часть человеческого мозга, вид снизу. Обратите внимание на любопытное расположение волокон, идущих от сетчатки к зрительной коре. Изображение в левом зрительном поле (показано темно-серым) попадает на правую сторону сетчатки правого и левого глаз. Внешние (височные) волокна из правого глаза (показаны светло-серым) идут в правую (зрительную) кору, не пересекаясь в хиазме. Внутренние (назальные) волокна левого глаза (показаны темно-серым) пересекаются в хиазме и также идут в правую зрительную кору. Таким образом, правая зрительная кора «видит» левую сторону мира.