Рита Картер - Как работает мозг

Как бы хорошо ни была устроена система сенсорного восприятия, она была бы бессмысленна без системы распознавания.

Существует два разных типа распознавания. При распознавании первого типа, услышав знакомую мелодию или увидев знакомого человека, мы как бы говорим себе “ага!” и радостно щелкаем пальцами. То же самое происходит, когда до нас доходит соль хорошего анекдота: услышав концовку, мы внезапно понимаем, в чем дело. Точно так же мы внезапно находим решение задачи, которое, как мы просто “знаем”, не может быть неправильным. А, ясно! Дошло! Эврика!

Этот тип распознавания принципиально отличается от другого: например, осознания правильного ответа, к которому мы приходим, сложив несколько чисел. Мы “знаем” сумму этих чисел потому, что сознательные части нашего мозга рассчитали ее путем умозаключений. Эти умозаключения состояли из последовательности определенных строгими правилами когнитивных ходов, для которых мы использовали свои знания: десятичной системы счисления, арифметических правил, навыков пользования калькулятором. Такое распознавание представляет собой длительный процесс, и тому, кто не опытен в нем, может казаться, что в мозге скрипят шестеренки, пока он продвигается к ответу. Другой может справиться с тем же заданием без труда. Но всем (может, за исключением людей с синдромом саванта) приходится достигать таких знаний путем сознательных усилий. Машинальное же распознавание происходит незамедлительно, невольно и без усилий.

Распознавание машинального типа случается, когда один из многих параллельных потоков информации у нас в мозге проходит через лимбическую систему. Модули этой системы регистрируют эмоциональное содержание поступившей информации, в том числе наше знакомство с тем, что нам предстоит распознать. Все это происходит так быстро, что бессознательная часть мозга отмечает узнавание еще до того, как сознательная часть успевает прийти к какому-либо выводу.

Эта разновидность узнавания не требует участия сознания. Даже в самых сильных своих проявлениях она ощущается лишь как некое смутное чувство. Но чтобы понять, что мы что-то распознали, и сказать, что именно, необходимо задействовать сознательные отделы мозга.

Зрение.Свет, поступающий от видимых объектов, проходит сквозь хрусталик и создает перевернутое изображение, которое фокусируется на расположенной в глубине глаза сетчатке. Здесь светочувствительные клетки регистрируют свет, переводя информацию о нем на язык электрических импульсов, передающихся дальше по зрительному нерву. Зрительные нервы, идущие от глаз, сходятся в глубине головы, образуя перекрест — яркую анатомическую деталь.

Затем информация передается по зрительному тракту в латеральное коленчатое тело, часть таламуса. Оно перенаправляет эту информацию в зону V1, расположенную в затылочной части мозга. Зрительная кора разделена на целый ряд зон, каждая из которых обрабатывает свой аспект видимого: цвета, формы, размеры и так далее.

В зоне V1 окружающий мир отражается как в зеркале: каждая точка поля зрения соответствует определенной точке этой зоны. Когда мы смотрим на простой узор, например решетку, на поверхности нашего мозга возникает его отражение в виде узора нейронной активности.

Это отражение искажено, потому что нейроны, отвечающие за центральную часть поля зрения, занимают гораздо больше площади коры, чем нейроны, отвечающие за боковое зрение. В итоге “картинка” в зоне V1 немного напоминает фотографии, которые можно получить с помощью сверхширокоугольного объектива.

Вверху. Информация о видимых объектах передается от глаз в лимбическую систему, но напрямую не воспринимается сознанием.

Внизу. Каждый элемент зрительной информации обрабатывается собственной специализированной зоной зрительной коры.

Расположенная в середине сетчатки центральная ямка гораздо плотнее населена светочувствительными клетками и различает гораздо больше деталей, чем другие участки сетчатки. Поэтому мы и двигаем постоянно глазами, совершая ими резкие скачки, сдкклды, позволяющие нам сканировать поле зрения, рассматривая его во всех подробностях. Саккады запускаются системой концентрации внимания и обычно не управляются сознанием. Мы видим мир не глазами, а зрительной корой. Более того, хотя нелишне иметь пару глаз, подсоединенных к соответствующим частям мозга, для работы системы зрения это не абсолютно необходимо. Слепые люди, обладающие неповрежденной зрительной корой, могут видеть окружающий мир с помощью специальных приспособлений, посылающих информацию в зрительную кору другими путями, например через уши или по нервам, входящим в систему осязания.

Например, на одной группе слепых было испытано устройство, превращавшее видеоизображения с низким разрешением в осязаемые вибрации, которые можно было считывать подобно тому, как читают шрифт Брайля. Видеокамера, установленная на голове в районе глаз, передавала сигналы закрепленному на спине устройству, которое создавало на их основе узоры из вибраций, ощущаемых как легкие покалывания и непрерывно снабжавших человека информацией о видимом мире. Вскоре пациенты стали вести себя так, будто к ним действительно вернулось зрение. Они стали воспринимать покалывания неосознанно, и их “точка зрения” переместилась на камеру. У одной из камер был объектив с “зумом”, и когда экспериментатор, не предупредив испытуемого, включил “зум” и изображение, проецируемое тому на спину, внезапно увеличилось, как будто мир вдруг навалился на несчастного, пациент пригнулся и поднял руки, защищая голову.

И все же, судя по всему, возможности этого способа подачи зрительной информации ограничены.

После того как испытуемые (мужчины) неплохо научились “видеть” с помощью таких устройств, им показали проекцию эротической картинки. Оказалось, что они могут точно описать ее, но она их не возбуждает.

Еще один способ давать своего рода зрение слепым состоит в том, чтобы преобразовывать информацию о свете в звуковые “картины”, которые человек учится понимать, сопоставляя их с осязаемыми формами. Например, вертикальную стену можно изображать одним низким звуком, который человек учится ассоциировать со стеной, ощупывая рельефную поверхность. Люди, хорошо освоившие такой звуковой код, описывают окружающий мир точно так же, как люди, обладающие нормальным зрением. Нейровизуализация показывает, что это достигается не за счет слухового отдела коры, а за счет зрительной системы мозга. Более того, если “отключить” зрительную кору у таких людей во время получения ими звуковой информации об окружающем, “зрение” пропадает, хотя они по-прежнему слышат все звуки 9.