Эрик Кандель - Век самопознания. Поиски бессознательного в искусстве и науке с начала XX века до наших дней

Художники оценили выразительную силу линий задолго до нейробиологов. Климт мастерски использовал закономерности восприятия контуров, давая зрителю возможность мысленно дорисовать очертания. Особенно ярко это мастерство проявилось в работах “золотого” периода, когда он “прятал” контуры тел портретируемых среди орнаментов, доверяя выстраивание этих границ воображению зрителя. Иногда он подчеркивал двусмысленность таких орнаментов. Ожерелье Юдифи ( рис. 1–20 ) “отсекает” голову героини, и наше воображение дорисовывает контуры шеи. Наш мозг пользуется принципом завершения, благодаря которому мы, в частности, видим треугольник Канижа, которого на самом деле нет ( гл. 12 ).

Рис. 16–3.

1. Рецептивное поле клетки первичной зрительной коры можно определить, регистрируя ее активность во время проецирования полоски света на сетчатку. Продолжительность освещения отмечена горизонтальной линией над последовательностью регистрируемых импульсов. Реакция данной клетки на полоску света сильнее всего тогда, когда полоска ориентирована вертикально и проходит через центр рецептивного поля.

2. Рецептивные поля простых клеток первичной зрительной коры состоят из узких и длинных возбуждающих (+) и тормозных (–) зон. Эти клетки могут реагировать на разные стимулы, но у их рецептивных полей есть три общих черты: 1) определенное положение на сетчатке, 2) отчетливые возбуждающие и тормозные зоны и 3) наличие оси ориентации.

3. Модель механизма работы рецептивного поля простой клетки коры, предложенная Хьюбелом и Визелем. К нейрону первичной зрительной коры ведут возбуждающие связи от трех или большего числа клеток с on- центром, вместе реагирующих на прямую полоску света, падающего на сетчатку. Рецептивное поле клетки коры получает вытянутую возбуждающую зону, обведенную на схеме прерывистой линией. Тормозную зону периферии, по-видимому, создают клетки с off- центром, рецептивные поля которых (не показаны на схеме) прилегают к рецептивным полям данных клеток с on- центром. Hubel, Wiesel 1962, с изменениями.

Хьюбел и Визель показали, что вычислительная работа зрительной системы организована иерархически: глаза получают образ в необработанном виде, а другие отделы шаг за шагом перерабатывают его в сознательно воспринимаемый. Кроме того, Хьюбел, Визель и Зеки продемонстрировали, что нейроны первичной зрительной коры и особенно двух следующих отделов зрительной коры, зон V 2 и V 3, реагируют на виртуальные линии так же, как на реальные. Эти нейроны способны дорисовывать неполные контуры. Эта способность лежит в основе явления, которое гештальтпсихологи назвали “завершением”.

Одним из примеров может служить треугольник Канижа ( рис. 12–5 ). Этот неполный и неоднозначный рисунок наш мозг пытается завершить и осмыслить. С помощью нейровизуализации Зеки продемонстрировал: когда человек смотрит на подразумеваемые линии, у него активируются нейроны первичной зрительной коры и зон V 2 и V 3, а также зоны, играющей ключевую роль в распознавании объектов.

Предполагается, что наш мозг завершает неполные линии потому, что в природе часто встречаются неясные контуры, которые для правильного восприятия образов необходимо мысленно дорисовать. Это бывает, например, когда мы видим человека, выглядывающего из-за угла, или льва за кустом. Ричард Грегори отмечал: “Наш мозг сам создает значительную часть того, что мы видим, добавляя к зрительным образам недостающее. Но мы замечаем, как он прибегает к догадкам, лишь тогда, когда он угадывает неверно, порождая явно несуществующие вещи” [146].

Для распознавания фигур их необходимо отделять от фона. Разделение на фигуры и фон осуществляется непрерывно и динамично, потому что элементы, входящие в состав фигуры в одном контексте, могут входить в состав фона в другом. Некоторые клетки зоны V 2, реагирующие на виртуальные линии (такие как очертания вазы Рубина), реагируют также на границы фигур. Но для отделения фигуры от фона недостаточно определить ее границы: необходимо также сделать из контекста вывод, с какой стороны границ располагается фигура. Проблему принадлежности границ особенно наглядно демонстрирует, например, ваза Рубина, где одни и те же части кажутся то фигурой, то фоном.

С помощью нейровизуализации Зеки и его коллеги наблюдали, что происходит в голове человека во время переключений фигуры и фона. Когда испытуемый смотрит на вазу Рубина, попеременно активируется то зона распознавания лиц (в нижней височной коре), то зоны теменной коры, задействованные в распознавании предметов. Кроме того, каждое переключение сопровождается мимолетным спадом активности первичной зрительной коры. Активность этой зоны необходима для восприятия любого образа, будь то ваза или лица, но для переключения с одного образа на другой требуется ее приостановка. Зеки и его коллеги также отметили, что во время переключения информация в мозге транслируется шире, активируя и лобно-теменную область коры. Ученые предположили, что такая активность соответствует нисходящей обработке информации и что именно она определяет, какой образ человек воспринимает сознательно. Вероятно, участие лобно-теменной коры необходимо для осознания человеком, смотрящим на вазу Рубина, что видимый образ только что изменился. (Мы вернемся к этому вопросу в главе 29, посвященной переключению с бессознательной обработки информации на сознательную.)

Изображение, проецируемое на сетчатку, двумерно, как картина или фильм, но мы все-таки видим мир трехмерным. Как это выходит? Для восприятия глубины мозг пользуется прежде всего монокулярными и бинокулярными разновидностями признаков.

В немалой степени восприятие глубины, в том числе перспективы, возможно на основе монокулярных признаков. Более того, наши недалеко расставленные глаза, по сути, одинаково видят объекты, удаленные на 6 м и дальше. Когда мы смотрим на такие объекты, не имеет значения, делаем ли мы это двумя глазами или одним. Тем не менее мы обычно без труда оцениваем расстояние до удаленных объектов. Наша способность воспринимать глубину одним глазом обеспечивается рядом монокулярных признаков глубины ( рис. 16–4 ). Художники знают это не одно столетие. Леонардо да Винчи классифицировал и описал их еще в начале XVI века.

Когда мы смотрим на неподвижные изображения, например картины, мы пользуемся пятью основными монокулярными признаками глубины. Эти признаки особенно важны для художников, которым приходится изображать трехмерные сцены. Первый признак – знакомые размеры. Так, имея дело с известным нам человеком, мы можем оценить расстояние до него ( рис. 16–4 ). Если он кажется нам меньше, чем был, когда мы видели его в последний раз, он, судя по всему, находится дальше от нас, чем в тот раз.