Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Как мы видим то, что видим
Начало сайта / Раритетные издания / Как мы видим то, что видим

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Вода знакомая и загадочная

Как мы видим то, что видим

Крушение парадоксов

Превращение элементов

Приключения великих уравнений

Физики продолжают шутить

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Как мы видим то, что видим

Вячеслав Демидов

Глава первая. Область досознательного

Человек должен верить,
что непостижимое постижимо,
иначе он не стал бы исследовать.

Гёте

Примерно в конце первого года жизни младенец в первый раз произносит слово «мама»: маленький человечек начинает постигать высшие абстракции, какими являются слова. Но покамест степень абстрагирования – разрыв между реальностью и словом, то есть обозначающим ее знаком, – ничтожна. «Мама» – это только его, ребенка, собственная, единственная мама, все остальные – нет. У каждой куклы свое имя, «кукла вообще» не существует.

Проходит еще год, и слово «кукла» обозначает уже и ту, с которой малыш засыпает, и ту, с которой играют другие дети, и ту, которая стоит в витрине универмага. Слово охватывает все сходные по форме предметы, его абстрактность поднялась на новую ступень.

Еще год-полтора, и в обиход ребенка входит слово «игрушка», объемлющее и кукол, и кубики, и пластмассовый самолет, и электрическую железную дорогу. «Мощность абстракции» слова резко возросла, оно относится уже к предметам, весьма отличающимся по внешности, назначению, свойствам. Связь между зрительным образом, который передается в мозг, и словом, эту вещь обозначающим, становится все менее уловимой.

Наконец, к пяти годам ребенок постигает такую степень абстрагирования, которая ставит его уже вплотную к уровню взрослого. Слово «вещь» не только указывает на предметы, но и вбирает в себя абстракции более низких рангов – «игрушка», «посуда», «мебель», «одежда»... Контакт с конкретным образом падает до ничтожно малой величины..

Так описывают развитие ребенка психологи. А нейрофизиологи говорят, что именно к этому возрасту, к четырем-пяти годам, в мозгу ребенка явственно начинает проявляться особенность, которая властно заявит о себе в двенадцать – четырнадцать лет и окончательно сформируется к семнадцати: неравноценность, асимметричность высших функций правого и левого полушарий. Правое полушарие превращается в хранилище художественных способностей, умения воспринимать мир целостно, во всем богатстве деталей и оттенков, а левое становится обителью логики, рассудочных действий, формул и всякого рода абстракций, в том числе и слов (у нас еще будет случай уточнить, насколько безупречно такое деление).

До какого-то времени оба полушария способны хорошо воспринимать речь и управлять ею, детский мозг очень пластичен, и если левая, «словесная» у взрослых, половина мозга окажется повреждена болезнью или травмой, речевая функция перейдет в правую. Когда же пройден порог (он, как и многое у мозга, расплывчат, но вряд ли переходит за отметку «семь лет»), пластичность исчезает, правое полушарие теряет возможность перестройки, становится навсегда «немым», как у родителей. Происходит все это, понятно, не скачком, а постепенно, но результат именно таков.

Возрастание «мощности абстракции» слова и перестройка функций одного из полушарий – совпадение или нечто более глубокое?

Развивается живое существо

Рис. 4. Развивается живое существо, и всё сложнее становится организация коры его головного мозга (указано число месяцев после рождения)

Три века (уже четыре! – В.Д., 2010) назад английский философ-просветитель Джон Локк написал книгу «Опыт о человеческом разуме». Он работал над ней почти 20 лет. Он провозгласил в ней убежденно и безоговорочно: «В душе нет врожденных идей!» Человеческий мозг, утверждал он, это «чистая табличка», на которой чертит свои узоры мир, воспринимаемый органами чувств. Опыт – вот наш учитель. Нет ничего выше опыта и ничего, что могло бы его заменить. Так учил Локк.

Далек предмет или близок, большой он или маленький – это можно узнать не созерцанием, а только опытом: подойти, измерить, ощупать рукой...

На рубеже XVIII – XIX вв. эту позицию отстаивал Вильгельм фон Гумбольдт, знаменитый немецкий лингвист и просветитель, которым, как и его не менее знаменитым братом Александром, гордится мировая наука. Вильгельм фон Гумбольдт писал: «Рассмотренный непосредственно и сам по себе глаз мог бы воспринимать только границы между различными цветовыми пятнами, а не очертания различных предметов. К определению последних можно прийти либо с помощью осязающей, ощупывающей пространственное тело руки, либо через движение, при котором один предмет отделяется от другого». Ученому казалось, что у зрения непременно обязан быть учитель, и им объявлялась деятельность иных органов чувств, которым почему-то позволено было не нуждаться в учителях... Некоторые исследователи продолжают отстаивать подобную точку зрения по сию пору.

Слов нет, чтобы всесторонне познавать окружающий мир, необходимо то, что философы называют практикой, но практика вовсе не сводится к одному осязанию или механическим движениям руки. «Чистой пластинки» мало, чтобы воспринимать сигналы органов чувств, нужно еще, чтобы эта пластинка была способна к восприятию, соответствующим образом организована. И не случайно, возражая Локку, его современник, великий немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц, говорил, что да, верно, все доставлено разуму органами чувств, за исключением самого разума. А в организации разума центральную роль играет зрение, для своей работы вовсе не нуждающееся в помощи иных источников информации (хотя и не отказывающееся от нее).

Вот, например, птицы: способность различать и узнавать дана им от рождения. Однодневные цыплята, у которых не было времени обучаться, клюют шарики вдесятеро чаще, нежели насыпанные рядом пирамидки, а кружочки всегда предпочитают треугольникам. Если же приходится выбирать между шариком и кружком, без колебаний обращают самое пристальное внимание на объемную фигуру и игнорируют рисунок. Словом, для них самое интересное то, что напоминает пищу.

Цыпленок охотнее клюет предметы, напоминающие зерна. Сведения о пище заложены в его мозг генетически, и зрение действует соответственно этой программе

Рис. 5. Сразу после рождения, еще не имея никакого жизненного опыта, цыпленок охотнее клюет предметы, напоминающие зерна. Сведения о пище заложены в его мозг генетически, и зрение действует соответственно этой программе

Мы называем способность клевать, едва появившись на свет, инстинктом. А способность разобраться, что именно следует клевать, – тоже инстинкт? Пусть так. Но гораздо важнее, что зрительный аппарат цыпленка буквально сразу же проявляет свою способность опознавать круглое, объемное, отличать эту жизненно важную форму от иных.

Но только ли пища – наследственное знание? Экспериментатор переходит от цыплят к птенцам серебристой чайки. В гнезде их кормит заботливая мамаша. И во время опыта детеныш клюет чаще всего предметы, напоминающие формой мамин клюв!

Но может быть, мы в обоих случаях встречаемся с какой-то особой формой различения предметов, скажем, с настройкой зрения на восприятие лишь того, что находится буквально под носом? Супруги Милн приводят в своей книге «Чувства животных и человека» такой факт: однодневные цыплята безошибочно отличают летящую в вышине утку от ястреба, хотя раньше не видели ни той, ни другого. Разница ничтожна: утка – это «ястреб наоборот». У нее длинная шея и короткий хвост, а у ястреба шея короткая, зато хвост длинный. Главное, стало быть, какой выступ впереди: длинный или короткий. И цыплята опрометью бросаются под навес, едва над птичьим двором проезжает по проволоке чучело ястреба, но совершенно спокойны, когда оно движется задом наперед.

Если у летящей птицы длинный выступ расположен впереди, это утка с вытянутой шеей, а если длинный выступ сзади – это ястреб с его короткой шеей: формы предметов различают даже однодневные цыплята!

Рис. 6. Если у летящей птицы длинный выступ расположен впереди, это утка с вытянутой шеей, а если длинный выступ сзади – это ястреб с его короткой шеей: формы предметов различают даже однодневные цыплята!

Нет сомнений: зрительная система птенцов сразу же после их выхода из яйца столь совершенна, что в состоянии различать форму разных предметов, реагировать на их движение. Но исследователей не оставляют сомнения: вдруг зрение настроено только на эти предметы и не в состоянии различать иные?

Вопрос исчезает, когда мы знакомимся с импринтингом. Этот удивительный психологический и нейрофизиологический механизм состоит в том, что, например, утенок в промежутке между тринадцатым и семнадцатым часами после выхода из яйца «считает матерью» любой движущийся возле него предмет и затем всегда бегает за такой «мамой», пусть ею окажется служитель инкубатора, футбольный мяч или небольшая зеленая коробка с тикающим внутри будильником. Здесь нет и не может быть инстинкта формы, отсутствует обучение: формы чересчур неожиданны и слишком невелико время между появлением на свет и выработкой «привычки».

Утята бегут за уткой, потому что в первые часы после рождения видели именно ее: это называется «импринтиг» – запечатление

Рис. 7. Утята бегут за уткой, потому что в первые часы после рождения видели именно ее: это называется «импринтиг» – запечатление

К тому же импринтинг не возникает, если его пытаются вызвать всего на несколько часов позже оптимального срока. Для птенца тогда и родная мать станет чужой уткой. Значит, он отчетливо видит предметы и тут же накрепко запоминает их, выделяет именно этот зрительный образ (не будем пока доискиваться, что это такое) из сонма иных, появляющихся перед глазами.

У высших животных импринтинга нет. Однако и у них обнаружилось нечто, связанное с временем. Исследователи брали котят и сразу же после рождения сшивали им веки одного глаза. Спустя несколько месяцев швы снимали, животные начинали участвовать в разного рода поведенческих экспериментах. И не видевшим мир глазом они никогда не узнавали человека, который с ними работал, а нормальным делали это безошибочно. Более того, временно отключенным (депривированным) глазом они не были в силах даже отличить, когда показанный треугольник был обращен вершиной вверх, а когда – вниз. Для глаза, не имевшего зрительного опыта, оказывалась неразрешимой примитивнейшая задача! Однако то, что другой глаз ее решал, говорило: эксперимент не затронул высшие функции мозга. Нарушились пути к ним. Какие же?

Ответ нашли, когда установили, что у котят исчезла способность, называемая переносом. (У нормально развитых существ перенос заключается в том, что если закрыть повязкой один глаз и выработать условный рефлекс на распознание хотя бы тех же треугольников, то после переноса повязки поведение не изменится. Иными словами, перенос повязки вызывает перенос обучения. Из этого следует, что обучается структура, находящаяся над теми клетками мозга – нейронами, которые объединяют в единое целое сигналы от каждого глаза.)

Отсутствие же структур, занятых восприятием сигнала и/или его переносом, – свидетельство поломки пути передачи. В частности, свидетельство бедности и порой прямого отсутствия некоторых синаптических связей между нейронами.

Схема клетки

Рис. 8. Схема клетки нервной системы.
Импульсные сигналы: а) наиболе устойчивы против помех, б) годятся для передачи любой информации, в) пригодны для арифметических действий сложения и вычитания. А способность клеток логарифмировать показывает, что сигналы в дальнейшем можно умножать, делить, возводить в степень и извлекать корни

Что такое синапсы? Это небольшие выпуклости на аксоне – передающем сигнал отростке нервной клетки. Нейрон-передатчик выделяет с помощью синапса особое химическое вещество – медиатор (его вырабатывает тело нейрона, заключает в маленькие пузырьки, в каждый от 10 до 100 тысяч молекул, и гонит эти пузырьки по аксону к синапсу). Медиаторов сейчас известно уже добрых три десятка. Одни действуют на нейрон-приемник возбуждающе, другие тормозят его деятельность.

Каждый нейрон головного мозга получает сигналы в среднем от тысячи других нейронов и реагирует соответственно алгебраической сумме положительных и отрицательных воздействий. Если нет зрительной тренировки, синаптические связи останутся крайне бедными, хотя наследственные механизмы и предусмотрели все необходимые предпосылки для того, чтобы такие связи образовались в полном объеме.

Обделите трехнедельного (именно трехнедельного!) котенка всего на три дня возможностью видеть, и вызванные этим потери окажутся почти такими же, что и в опыте, длившемся от рождения до девятой недели. Этакий «импринтинг наоборот»! И все потому, что на эти роковые три дня приходится начало активного формирования синапсов у нейронов зрительной коры.

Если детенышей шимпанзе выращивать в темноте, лишь на очень короткое время включая слабый рассеянный свет, они не только станут хуже видеть, сдвиги коснутся самого мозга. Условные рефлексы возникают у таких шимпанзят куда медленнее, чем у их собратьев, живших в обычной обстановке. Отсутствие света приводит к тому, что, выйдя в вольеру, подопытные существа не отличают служителя, который их кормит, от посторонней публики. Даже бутылочка с молоком, такая притягательная для маленькой обезьянки, не вызывает поначалу у нее эмоций, лишь с трудом, после множества специальных показов, она приучается ее узнавать, так же как и яркую игрушку. Между тем для контрольных обезьян ее возраста достаточно одного-единственного знакомства с вещью, чтобы навсегда запечатлеть в памяти.

А причина в том, что «у животных, лишенных зрительных ощущений, соответствующие нейроны не развиваются в биохимическом отношении», объясняет видный физиолог Хосе Дельгадо. Под микроскопом мозговые клетки выглядят сморщенными, необычными, и химический анализ показывает, что в них очень мало белков и рибонуклеиновой кислоты – той самой РНК, которая сугубо важна для жизнедеятельности организма. И вес коры головного мозга, посаженного на голодный паек информации, оказывается меньше, чем следовало бы.

Когда в 1931 г. немецкий врач Макс фон Зендем удалил катаракту нескольким слепым от рождения детям (весь остальной зрительный тракт был у них в порядке), оказалось, что «в течение первых дней после операции видимый мир был лишен для них всякого смысла, и знакомые предметы, такие, как трость или любимый стул, они узнавали только на ощупь». Лишь после долгой тренировки прозревшие обучались видеть вещи, но зрение действовало все равно хуже, чем обычно в этом возрасте.

Они с трудом отличали квадрат от шестиугольника. Чтобы обнаружить разницу, считали углы, помогая себе пальцами, часто сбивались, и было видно, что такое опознавание для них – трудная, серьезная задача.

Мало того, у них путались предметы! Петух и лошадь воспринимались одинаково, потому что у обоих животных есть хвост: суждение выносилось по какому-то одному характерному признаку, а не по всей их совокупности (в дальнейшем мы увидим, что это типичный признак плохой работы нейронов теменной коры). И по той же причине – решение на основе одного признака, а не их совокупности, – рыба становилась похожей на верблюда, ибо плавник напоминал горб...

Итак, «быстрое зрительное обучение, столь характерное для приматов, не является врожденной способностью, не зависящей от опыта», – делают вывод нейрофизиологи.

Младенцы, которым меньше месяца от роду, различают линии толщиной 3 мм с расстояния 0,25 м; полугодовалые – с того же расстояния видят линии толщиной 0,4 мм

Рис. 9. Младенцы, которым меньше месяца от роду, различают линии толщиной 3 мм с расстояния 0,25 м; полугодовалые – с того же расстояния видят линии толщиной 0,4 мм

И высказывают парадоксально заостренную мысль: животные, а стало быть, и человек видят (точнее, опознают) только то, что видели когда-нибудь прежде. С самого рождения живое существо занято зрительной практикой, пользуется любой возможностью смотреть на самые разнообразные предметы и виды. Только так зрительный канал превращается в линию связи, по которой в мозг поступает девяносто процентов сведений, воспринимающихся нашим «высшим чувствилищем».

И становится этот канал нередко учителем иных органов чувств.

Дизайнеры приводят такой факт. Нескольким экспертам предложили расставить с завязанными глазами девять стульев в порядке удобства сидения на них. Потом они сделали это с открытыми глазами. И стул, получивший при «слепой» оценке второе место, перекочевал на последнее, а бывший прежде шестым – гордо занял первое!

У психологов в запасе есть также примеры. Когда экспериментатор предлагает составить на ощупь фигуру, разрезанную на две половинки, а потом найти такую же целую среди иных, разбросанных на столе, зрячие с завязанными глазами выполняют задание намного лучше слепорожденных, а потерявшие зрение в детстве оказываются «промежуточными». Аналогично выглядят и попытки сооружать на ощупь разные пространственные конструкции из всевозможных по форме кубиков. Зрячие демонстрируют при «слепой» работе куда большее разнообразие форм, чем слепорожденные. «По-видимому, это нельзя объяснить иначе, как наличием зрительного опыта», – заключает французский психолог Робер Франсе и добавляет: получаемая на ощупь информация (а кто будет отрицать, что у слепых она гораздо тоньше и богаче, чем у зрячих) играет роль каркаса, активизирующего зрительные воспоминания, по которым зрячий начинает действовать на ощупь.

Итак, зрительный опыт. На что же он наслаивается? Готова ли уже к чему-то «чистая пластинка» или она только должна сформироваться, чтобы зрение заработало? У экспериментаторов сегодня в руках такой сильный способ исследования, как киносъемка движений глаз. Немало пищи для размышлений дают и записи «вызванных потенциалов» – электрической активности мозга в целом, возникающей, скажем, при рассматривании игрушки. И выяснилось, что уже через восемь – десять часов после рождения младенец охотнее рассматривает пестрые черно-белые таблицы, нежели гладкоокрашеные. Покажут ему треугольник или квадрат – взор движется менее хаотично, глазенки чаще останавливаются на вершинах. Запись вызванных потенциалов показывает, что уже с шести – восьмидневного возраста ребенок реагирует на изменение размеров сетки черно-белых квадратиков шахматной доски.

Еще раньше, уже с четырех дней, явное предпочтение отдается овалу, на котором нарисовано веселое человеческое лицо, нежели рисунку, где черты лица разбросаны в беспорядке. Но самые сенсационные результаты таковы: малыш, которому всего сорок две (!) минуты от роду, передразнивает взрослого, показывающего язык!

Конечно, совершенство зрительного аппарата в столь раннем возрасте весьма относительно, глазу потребуется еще годы и годы учебы, но он работает все-таки куда лучше, чем думали до того, как всерьез начали исследовать способности младенцев. И тем больше хочется проникнуть в загадки зрения, когда знакомишься с поистине безграничной зрительной памятью нашего мозга.

Вам покажут несколько тысяч (именно так: тысяч!) фотографий пейзажей, а спустя месяц продемонстрируют еще раз, но с хитростью: включат в серию показанных слайдов несколько таких, которых вы не видели. И вот по меньшей мере в семи случаях из десяти, а обычно гораздо чаще люди сразу отличают незнакомую картинку среди прочих: «Чувствуется, что ее не показывали...»

Что значит – чувствуется? Экспериментатор задает наводящие вопросы, зрители старательно пробуют вспомнить различия, побудившие сказать «нет», – увы, без особых успехов...

«Картинки остаются в памяти отнюдь не в виде слов», – пишет американский физиолог Рональд Хабер в статье об опытах с распознаванием пейзажей. Сильный удар по тем, кто думает, будто работа мозга строится на основе речи. («Вся работа по субъективному восприятию предметов воплощается в построении и применении языка» – эти слова Гумбольдта, написанные за добрых полтораста лет до опытов Хабера, используются иной раз, чтобы доказать библейский тезис: «Вначале было слово».) Ведь как раз наоборот: люди чаще пытаются запоминать именно слова, представляя их в виде зрительных образов, чему пример мнемоника, которой так увлекались в древности. Считают, что ее принципы разработал Пифагор, и хотя на авторство претендовало порядочное число других, очень похоже, что это был именно он: стоит вспомнить его учение о правящей в природе гармонии чисел... А мнемоники предлагали заняться именно своеобразной смесью математики и геометрии: вообразить регулярной застройки город с улицами, домами и комнатами, где в каждой лежит предмет, понятие или теорема – все, что нужно запомнить. Каждая улица может быть посвящена, например, какой-то отрасли науки, так что в расположенных на ней домах соберутся все знания, расставленные в отличном порядке, а значит, всегда готовые к употреблению.

Схема строения полушарий головного мозга человека. Левое полушарие – вид сбоку. Правое полушарие – вид со средней линии рассеченного мозга

Рис. 10. Схема строения полушарий головного мозга человека. Левое полушарие – вид сбоку. Правое полушарие – вид со средней линии рассеченного мозга

В наши дни особого интереса к мнемонике нет, ибо еще никто убедительно не доказал, что она действительно улучшает память. Ведь тут все зависит от умения представить себе в виде образов не только предметы – с ними-то уж куда ни шло, – но и слова, выражающие абстрактные понятия, скажем числа. Необходимо очень сильное воображение, чтобы ухитриться делать такое. И все-таки бывают люди, для которых «мнемонический город» – родной.

Увлекательнейший рассказ о таком человеке – «Маленькая книжка о большой памяти», написанная советским физиологом, академиком А.Р. Лурией. Там излагается история наблюдений, которые автор вел в течение нескольких десятилетий над профессиональным мнемонистом Шерешевским, обладавшим феноменальной, поистине безграничной памятью. «Ему было безразлично, предъявлялись ли осмысленные слова или бессмысленные слоги, числа или звуки, давались ли они в устной или в письменной форме; ему нужно было лишь, чтобы один элемент предлагаемого ряда был отделен от другого паузой в 2...3 секунды, и последующее воспроизведение ряда не вызывало у него никаких затруднений... Экспериментатор оказался бессильным в, казалось бы, самой простой для психолога задаче – измерении объема памяти».

Даже спустя много лет Шерешевский воспроизводил предъявленные когда-то ряды без малейших ошибок! Как же он запоминал? С помощью зрения. Показанные таблицы «фотографировал» взглядом, и они накрепко запечатлевались в его мозгу. А если ряды диктовались, техника запоминания была иной, но тоже зрительной: он расставлял слова-образы вдоль по улице. Обычно это была улица Горького в Москве, от площади Маяковского к центру. Цифры превращались в фигуры людей: семерка виделась «человеком с усами», восьмерка – «очень полной женщиной», так что число 87 выглядело «полной женщиной вместе с мужчиной с усами». Слово «всадник» представало то в образе кавалериста, то (когда, став профессиональным мнемонистом, Шерешевский перешел к экономичной системе запоминания) армейским сапогом со шпорою...

А когда образы разместились, не составляло труда (понятно, лишь для одного Шерешевского) припомнить их, прогуливаясь мысленно по улице, с любого места, в любую сторону. Случались и неудачи: слово-фигура попадало в неблагоприятную позицию, скажем, в тень подворотни, и Шерешевский «не замечал» его. Он так объяснял те редчайшие случаи, когда его ловили на забывчивости: «Я поставил карандаш возле ограды – вы знаете эту ограду на улице, – и вот карандаш слился с оградой, и я прошел мимо».

Долгое время считалось, что умение мыслить существует лишь потому, что человек умеет говорить. Опросы, проведенные среди физиков и математиков, показали, что дело обстоит совсем не так просто. Альберт Эйнштейн, человек, безусловно, мыслящий, говорил: «По-видимому, слова языка в их письменной или устной форме не играют никакой роли в механизме мышления. Психические сущности, которые, вероятно, служат элементами мысли, – это определенные знаки и более или менее ясные образы, которые можно «произвольно» воспроизводить и комбинировать между собой... Обычные слова и другие знаки приходится мучительно изыскивать лишь на втором этапе, когда упомянутая игра ассоциаций достаточно установилась и может быть по желанию воспроизведена». Иными словами, речь на известном этапе мышления – это просто механизм для вывода информации из мозга и ввода ее в другой мозг, где какие-то специальные структуры занимаются ее переработкой: структуры, вполне возможно, имеющие отношение к зрению.

Конечно, «благодаря языку сознание формируется и развивается как духовный продукт жизни общества, осуществляется преемственность человеческой деятельности и общения». Бессмысленно спорить с этими словами энциклопедии. Но изобретатели, архитекторы, конструкторы могут рассказать массу случаев, когда решение сложной задачи вдруг происходило во сне, в виде картинки, и философы приходят к выводу: «Внесловесная мысль существует и составляет непременный компонент познавательных процессов».

Строение человеческого глаза

Рис. 11. Строение человеческого глаза

И если это так, мы сталкиваемся с довольно хитрой проблемой: нейрофизиолог видит, что до самых высших структур коры головного мозга нет близких связей между зрительной и речевой системами. А значит, сколько бы иследователь ни спрашивал человека, почему, скажем, зрительно буква «П» отличается от буквы «Г», никакие логически безупречные ответы (вроде: «У одной есть палочка сбоку, а у другой нет») не приближают к сути дела.

Мы не в силах узнать таким методом, чем же все-таки руководствуется зрительная система, различая буквы и давая тем самым речевому аппарату возможность сообщить об этом. Различительные признаки определены не логикой, вне которой нет осмысленной речи, а чем-то иным. Чем же?

Чтобы узнать это, придется поговорить о кодах.

125 миллионов светочувствительных клеток-фоторецепторов находится в сетчатке. А в зрительном нерве – только 80 тысяч волокон.

То есть, уже на самом первом этапе идут какие-то преобразования зрительного сигнала. А дальше, ступенька за ступенькой, сигнал проходит через наружное коленчатое тело, через затылочную кору и так далее, и так далее... И на всех «промежуточных станциях» – преобразования, преобразования...

Когда-то думали, что удастся глубоко проникнуть в работу зрения и мозга психологическим методом «черного ящика». Он верой и правдой служил исследователям, пока они занимались простыми объектами. Черным ящиком экспериментаторы называют любую вещь, о которой не способны сказать, как она устроена. Внутри темно, – а снаружи простор для любых гипотез. Их выдвигают и проверяют методами вроде описанного Козьмой Прутковым: «Щелкни кобылу в нос, она махнет хвостом».

Зрительная система млекопитающих. На нижней схеме показано, что зрительная информация поступает как в затылочную часть коры (через наружное коленчатое тело), так и в средний – более древний – мозг

Рис. 12. Зрительная система млекопитающих.
На нижней схеме показано, что зрительная информация поступает как в затылочную часть коры (через наружное коленчатое тело), так и в средний – более древний – мозг

Человек «щелкает» черный ящик (как – в том и заключается умение задавать природе вопросы), а потом записывает ответную реакцию. До поры до времени исследователи удовлетворялись целостной реакцией организма. Самые храбрые пытались рисовать возможные схемы его внутреннего устройства.

Но увы, когда число связей между элементами системы превышает число атомов во Вселенной (что и характерно для мозга!), полученные методом черного ящика схемы мало чего стоят. «В этом лежит главная причина того, почему по мерке строгой науки чистая психология довольно бесплодна», – заметил, возможно, излишне задиристо, английский биофизик, лауреат Нобелевской премии Френсис Крик, знаменитый своими исследованиями по молекулярной генетике, признанными «одним из важнейших открытий века».

Надо вскрыть структуру, и именно это делают сегодня нейрофизиологи, записывая ответы уже не организма в целом и даже не всего зрительного аппарата, а отдельных нейронов, изучая, как кодируются сигналы, передаваемые нервными клетками друг другу.

Три задачи решает зрительная система. Во-первых, замечает, дает сигнал, что в поле зрения появилось нечто. Во-вторых, опознает это нечто, относит к определенному классу – неподвижное, движущееся, живое, неживое, друг, враг и прочее, так что мы даже при самом беглом взгляде отличаем кошку от автомобиля или принимаем куст за волка (что, бесспорно, полезнее, чем принять волка за куст, хотя и такое бывает). В-третьих, описывает увиденное во всех мельчайших подробностях, так что фигура человека превращается в Ивана Ивановича, нашего директора, а летящая птица – в сороку.

Любая классификация есть абстрагирование. Слово это иные считают принадлежностью философии, далекой, мол, от жизненных забот. А оказывается, зрение наше занимается такой «философией» ежеминутно, особенно на оживленной улице, где хочешь не хочешь, а надо отличать автомобиль от трамвая...

И возникает вопрос: как и когда мы овладеваем искусством зрительного абстрагирования и зрительной конкретизации? Врожденное ли это свойство или возникает оттого, что ребенок учится говорить? С настоящей философией все ясно, она требует умения как минимум читать и писать. А «философствующее» зрение?

Результаты, полученные в последние годы нейрофизиологами, дают право утверждать: зрение и речь являются продуктами одного и того же мозгового механизма, в котором «первым этажом» служит зрительная функция.

Эта мысль – итог многолетней работы Лаборатории, которой руководит Глезер, итог обобщения и своих данных, и данных, полученных в сотнях, если не тысячах, лабораторий страны и всего мира. Познакомимся же с этими результатами.

Итак, в путь? Пожалуй... Или нет: задержимся еще ненадолго, окинем взглядом прошлое. «Уважение к минувшему – вот черта, отличающая образованность от дикости», – с этими пушкинскими словами сделаем несколько шагов назад, чтобы составить представление о здании, куда хотим войти.

 

• Глава вторая. Предвидение Галена

Оглавление


Дата публикации:

24 декабря 2010 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2018
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика