ГЛАВА 2. Видеть и знать

«Вы видите, но не замечаете».

ШЕРЛОК ХОЛМС

ЗтА ГЛАВА ПОСВЯЩЕНА ЗРЕНИЮ. РАЗУМЕЕТСЯ, ГЛАЗА И ЗРЕНИЕ НЕ

присущи исключительно людям — никоим образом. На самом деле способность видеть столь полезна, что глаза эволюционировали в разных случаях много раз в истории жизни на земле.

Это книга о том, что делает людей особенными, и постоянно по­вторяющаяся в ней тема — что наши уникальные психические свой­ства, возможно, развились из ранее существовавших структур мозга.

Когда наши похожие на землероек предки стали вести дневной образ жизни, эволюционируя в полуобезьян и обезьян, они начали развивать сверхсложные зрительно-моторные способности для того, чтобы точно хватать и манипулировать ветками, хворостинками и листьями. Более того, смена рациона с маленьких ночных насеко­мых на красные, желтые и синие фрукты, а также на листья, чья пита­тельная ценность имела цветовой код в различных оттенках зеленого, коричневого и желтого, послужила толчком для возникновения изо­щренной системы цветового зрения. Этот ценный аспект цветового восприятия мог впоследствии быть использован самками приматов, чтобы информировать о своей ежемесячной половой рецептивности и овуляции с помощью течки — бросающегося в глаза разбухания и окрашивания ягодичной области, становившейся похожей на спе­лый фрукт. (Эта особенность была утеряна человеческими самками, развившими способность к постоянной половой рецептивности на протяжении всего месяца — факт, который еще доступен для моего личного наблюдения.) На следующем витке эволюции, когда наши предки-приматы развили способность постоянно находиться в вер­тикальном положении на двух ногах, привлекательность набухших розовых ягодиц могла быть перенесена на пухлые губы. Есть искуше­ние с лукавой улыбкой предположить, что наше пристрастие к ораль­ному сексу, возможно, также отсылает нас на ту ступень эволюции, когда наши предки были плодоядными (поедателями фруктов). Ка­кая лукавая мысль: а что, если наше восхищение Моне, или ван Го­гом, или Ромео, смакующим поцелуй Джульетты, ведет в конечном итоге к древнему влечению к зрелым фруктам и задам? (Вот это и делает эволюционную психологию такой забавной: вы можете пред-

дожить совершенно нелепую сатирическую теорию и выйти совер­шенно сухим из воды.)

Да вдобавок к чрезвычайной подвижности наших пальцев у боль­шого пальца человека развился уникальный седловидный сустав, по­зволяющий помещать его напротив указательного пальца. Это свой­ство, сделавшее возможным так называемый точный захват, может показаться незначительным, но оно весьма полезно для того, чтобы собирать фрукты, орехи и насекомых.

Связь между действием и восприятием особенно прояснилась в последнее десятилетие с открытием нового класса нейронов в лоб­ных долях — так называемых канонических нейронов. Эти нейроны в некоторых отношениях подобны зеркальным нейронам, с кото­рыми я вас познакомил в предыдущей главе. Подобно зеркальным нейронам, каждый канонический нейрон активизируется во время специфического действия, например, когда вы пытаетесь дотянуть­ся до высокой ветки или яблока. Но тот же самый нейрон придет в активность просто при виде ветки или яблока. Другими словами, похоже что абстрактное свойство возможности быть взятым было закодировано в зрительной форме объекта как присущая ему черта. Различие между восприятием и действием существует в нашем обы­денном языке, но это как раз то, что мозг, несомненно, не всегда при­нимает во внимание.

Подобно тому как граница между зрительным восприятием и хва­тательным движением становилась все более расплывчатой в ходе эволюции приматов, то же самое происходило с границей между зрительным восприятием и зрительным воображением в ходе эво­люции человека. Обезьяна, дельфин или собака, возможно, и облада­ют какой-то рудиментарной формой зрительного воображения, но только люди могут создавать зрительные символы и жонглировать ими в уме, пытаясь получить новый образ. Возможно, человеко­образная обезьяна может вызвать в воображении образ банана или альфа-самца своего стада, но только человек способен жонглировать зрительными символами, чтобы создать совершенно новые комбина­ции, такие как дети с крыльями (ангелы) или полулюди-полулошади (кентавры).

В 1988 ГОДУ ШЕСТИДЕСЯТИЛЕТНИЙ мужчина был доставлен в от­деление экстренной медицинской помощи больницы в Миддлсек- се, Англия. Во время Второй мировой войны Джон был пилотом истребителя. Вплоть до того рокового дня, когда у него внезапно развились жестокие боли в животе и рвота, он находился в пре­восходном физическом состоянии. Штатный врач, доктор Дэвид Макфи, просмотрел историю болезни. Боль началась возле пупка, а затем переместилась в нижнюю правую часть живота. Все это про­звучало для доктора Макфи как классический случай аппендици­та прямо по учебнику: воспаление небольшого рудиментарного отростка, выступающего из толстой кишки в правую часть тела. В утробе аппендикс начинает расти прямо под пупком, но по мере роста кишок и их сворачивания аппендикс перемещается в ниж­нюю правую четверть живота. Однако мозг помнит его исходное местоположение, и именно поэтому первоначально чувствует боль именно там — под пупком. Вскоре воспаление распространяется на брюшную стенку, лежащую над аппендиксом. Именно тогда боль перемещается вправо.

Затем доктор Макфи спровоцировал классический симптом, на­зываемый болезненностью при внезапном ослаблении давления. Он очень медленно сдавил тремя пальцами нижнюю правую брюшную

стенку и обнаружил, что это не вызвало боли. Но когда он резко от­пустил руку, чтобы убрать давление, то после короткой задержки по­следовала внезапная боль. Задержка вызывается тем, что воспален­ному аппендиксу нужно время, чтобы вернуться на прежнее место и удариться о брюшную стенку.

Наконец, доктор Макфи сдавил нижнюю левую четверть живота Джона, вызвав у него резкий приступ боли в нижней правой четвер­ти, истинном местоположении аппендикса. Боль вызывается потому, что из-за давления газ перемещается из левой в правую часть толстой кишки, что заставляет аппендикс слегка раздуться.

Увы, настоящие неприятности у Джона еще только начинались². То, что должно было стать обычным выздоровлением, превратилось в кошмар наяву, когда маленький сгусток крови из вены в его ноге попал в кровоток и закупорил одну из его мозговых артерий, вызвав инсульт. Первый признак этого проявился, когда жена Джона зашла в его палату. Представьте удивление Джона (и ее удивление), когда он не смог узнать ее лицо. Он мог узнать ее только по голосу. Он не мог больше узнать ничье лицо — даже собственное лицо в зеркале.

«Я понимаю, что это я, — говорил он. — Оно подмигивает, ког­да подмигиваю я, и двигается вместе со мной. Но оно не выглядит мной».

Джон постоянно настаивал на том, что с его зрением ничего не случилось.

«У меня прекрасное зрение, доктор. Вещи расфокусированы в моем сознании, а не в глазах».

Более значимо было то, что он не мог распознать хорошо знако­мые предметы. Когда ему показали морковку, он сказал: «Что-то длинное с пучком на конце — это кисть?»

Он пытался на основании отдельных частей предмета сделать заключение, чем это могло бы быть, вместо того чтобы распознать предмет сразу целиком, как это происходит у большинства из нас. Когда ему показали козу на картинке, он описал ее так: «Какое-то животное. Собака, наверное». Часто Джон мог опознать видовой класс, к которому принадлежал предмет — так, например, он мог отличить животных от растений, — но совершенно не мог сказать, какой именно предмет из этого класса перед ним. Эти симптомы не были вызваны каким-либо ограничением интеллекта или словарного запаса. Вот перед вами описание Джоном моркови, которое, уверен, что вы согласитесь, гораздо более подробное, чем может дать боль­шинство из нас:

Морковь — корнеплод, который выращивается и потребляет­ся в качестве пищи для человека по всему миру.

Джон больше не мог распознавать объекты, но он мог опериро­вать с ними в терминах их пространственной протяженности, их размера и их движения. Он мог гулять по больнице, не натыкаясь на препятствия. Он даже мог с небольшой помощью ездить на машине на небольшие расстояния — поистине удивительный подвиг, прини­мая во внимание транспортный поток, с которым ему приходилось иметь дело. Он мог оценить пространственное положение и изме­рить приблизительную скорость движущегося автомобиля, хотя и не мог сказать, «ягуар» это, «вольво» или хотя бы грузовик. Такие от­личия совершенно несущественны для собственно вождения.

Когда он вернулся домой, он увидел гравюру собора Святого Пе­тра, висевшую на стене десятилетиями. Он сказал, что знает, что кто-

то ему ее подарил, но совершенно забыл, что на ней изображено. Он мог удивительно точно ее нарисовать, скопировав каждую деталь — включая дефекты печати! Но даже после того, как он это сделал, он все еще не мог сказать, что это такое. Видел Джон вполне ясно, он просто не знал, что он видит — вот почему дефекты не были для него «дефектами».

До инсульта Джон был страстным садоводом. Однажды он вышел из дома и, к великому удивлению жены, поднял садовые ножницы и принялся без особого напряжения подстригать живую изгородь. Тем не менее, когда он пытался навести порядок в саду, он часто выдирал цветы, потому что не мог отличить их от сорняков. А для подстрига­ния изгороди необходимо было только замечать неровности. Здесь не требовалось распознавать предметы. Затруднения Джона пре­красно показывали разницу между тем, чтобы видеть, и тем, чтобы понимать.

Хотя главной проблемой для Джона была неспособность понять, что он видит, были и другие, более тонкие затруднения. Например, у него было тоннельное зрение, которое не позволяет увидеть, со­гласно пословице, «за деревьями леса». Он мог дотянуться и взять чашку кофе, если она была рядом на незагроможденном столе, но приходил в беспомощное замешательство, столкнувшись с необхо­димостью иметь дело с буфетом. Представьте его удивление, когда он обнаружил, что добавил в кофе майонез вместо сливок.

Наше восприятие мира обычно кажется столь естественным, что мы принимаем его за само собой разумеющееся. Вы смотрите, види­те, понимаете — это кажется таким же естественным и неизменным, как текущая вниз вода. И только когда что-то нарушается, как у паци­ентов вроде Джона, мы понимаем, как чрезвычайно сложен этот про­цесс на самом деле. Даже если наша картина мира выглядит связной и цельной, в действительности она возникает благодаря активности тех самых тридцати (или даже более) различных зрительных обла­стей в коре мозга, каждая из которых выполняет множество тончай­ших функций. Многие из этих областей у нас такие же, как и у других млекопитающих, но в какой-то момент времени они «расщепились», чтобы специализироваться на новых функциях у высших приматов. Неясно, сколько именно зрительных областей свойственны только человеку. Зато о них известно намного больше, чем о других высших областях мозга, таких как лобные доли, которые задействуются при морали, сострадании и честолюбии. Доскональное знание того, как в действительности работает система зрения, может, следовательно, дать нам прозрения относительно более общих стратегий, используе­мых мозгом при обработке информации, включая и те, что свойствен­ны только нам.

Несколько лет назад я присутствовал на послеобеденной речи, прочтенной Дэвидом Аттенборо в университетском аквариуме в Ла- Джолле, Калифорния, недалеко от места моей работы. Рядом со мной сидел необычного внешнего вида господин с усами как у мор­жа. Выпив четвертый бокал вина, он мне сказал, что работает в ин­ституте креационистских наук в Сан-Диего. У меня было сильное искушение сказать ему, что «наука» и «креационизм» — понятия несовместимые (просто оксюморон), но, прежде чем я успел это сде­лать, он спросил, где я работаю и чем в данный момент интересуюсь.

«В настоящее время аутизмом и синестезией. Но кроме того, я изучаю процесс зрения».

«Зрения? А что же там изучать?»

«Ну, как вы думаете, что происходит в вашей голове, когда вы на что-нибудь смотрите — на то кресло, например?»

«В моем глазу на сетчатке находится оптический образ кресла. Этот образ передается по нерву в зрительную область мозга, и я его вижу. Разумеется, в глазу образ перевернут, поэтому, прежде чем я его увидижу, образ должен снова перевернуться в мозгах».

Его ответ содержит логическую ошибку, которую называют ошибкой гомункулуса. Если образ на сетчатке передается в мозг и «проецируется» на некоем внутреннем умственном экране, то вам понадобится что-то вроде «человечка» — гомункулуса — в вашей голове, который смотрел бы на изображение и интерпрети­ровал или понимал бы его для вас. Но как сам человечек понимал бы образы, мелькающие уже у него на экране? Потребовался бы еще один, более крохотный парень, смотрящий на образ уже у того в го­лове, и так далее. Это ситуация бесконечного привлечения новых

глаз, образов и человечков, совершенно не решающая проблему вос­приятия.

Чтобы понять, что такое восприятие, вам в первую очередь нужно избавиться от представления, будто образ в глубине вашего глаза про­сто «передается» в ваш мозг и там изображается на экране. Вместо этого вы должны понять, что, как только лучи света в глубине вашего глаза преобразуются в нервные импульсы, уже нет никакого смысла говорить о зрительной информации как об образе. Вместо этого мы должны думать о символических описаниях, представляющих сцены и объекты, ранее бывшие образами. Скажем, я захотел, чтобы кто- нибудь узнал, на что похоже кресло в другом углу комнаты. Я бы мог привести его туда и указать на кресло, так чтобы он смог сам его уви­деть, но это не символическое описание. Я мог бы показать ему фото­графию или рисунок кресла, но это все еще не символическое опи­сание, потому что они обладают физическим сходством с креслом. Но вот если бы я дал этому человеку письменное описание кресла, то мы бы уже перенеслись в область символического описания: изгибы чернил на бумаге не имеют никакого физического сходства с креслом, они лишь символизируют его.

Аналогичным образом, мозг создает символические описания. Он не воссоздает исходный образ, а отображает различные черты и аспекты образа в совершенно новых понятиях — конечно, не из­гибами чернил, но на основе своего собственного алфавита нервных импульсов. Эти символические кодировки отчасти создаются уже в вашей сетчатке, но по большей части именно в мозге. Попав туда, они сортируются, преобразуются и вновь соединяются в обширной сети зрительной области мозга, которая в конечном итоге позволяет вам распознавать объекты. Разумеется, большая часть такой обработ­ки информации происходит без привлечения вашей сознательной деятельности, почему и кажется естественной и очевидной, как для моего соседа за обеденным столом.

Я весьма многословно опроверг «ошибку гомункулуса», указав на то, что она влечет за собой логическую проблему дурной бесконеч­ности. Но имеется ли какое-нибудь прямое указание на то, что это в самом деле ошибка?

Во-первых, то, что вы видите, не может быть просто изображе­нием на сетчатке, потому что изображение на сетчатке может оста­ваться неизменным, а ваше восприятие коренным образом изменит­ся. Если восприятие просто предполагает передачу и отображение образа на внутреннем умственном экране, как такое могло бы быть? Во-вторых, верно также и обратное: образ на сетчатке изменится, но ваше восприятие объекта останется устойчивым. В-третьих, вопреки видимости, процесс восприятия требует определенного времени и происходит в несколько стадий.

Понять первый довод легче всего. Это основа многих зритель­ных иллюзий. Самый известный пример — куб Неккера, случайно открытый швейцарским кристаллографом Луи Альбером Неккером (рис. 2.1). Однажды он разглядывал в микроскоп кубовидный кри­сталл, и представьте его изумление, когда кристалл внезапно начал переворачиваться! Без какого-либо видимого движения он менял ориентацию прямо перед его глазами. Неужели кристалл изменял­ся сам по себе? Чтобы прояснить этот вопрос, он нарисовал каркас куба на клочке бумаги и обнаружил, что с рисунком происходило то же самое. Отсюда вывод: изменялся не кристалл, а его восприятие. Можете сами проделать такой фокус. Это очень забавно, даже если вы уже так делали много раз в прошлом. Вы увидите, что рисунок внезапно поворачивается к вам, причем частично — но только ча-

РиС. 2.1. Схематическое изображе­ние куба: вы можете видеть его одним из двух способов, либо так, как будто он повернут к вам левой, либо правой стороной, но не то и другое одновре­менно

Рис. 2.2. Это не фотошоп! Фото было сделано обычным фотоаппаратом с особой точки зрения, которая создает эффект комнаты Эймса. В этом обмане зрения забавно то, как люди перемещаются из одного конца комнаты в другой: всем без исключения в мире кажется, что они стоят всего в нескольких метрах друг от друга, и один из них вырос до гигантских раз­меров, уперевшись головой в потолок, а другой сжался до размеров Дюймовочки

стично — по вашей воле. Тот факт, что ваше восприятие неизменно­го изображения может изменяться и переворачиваться, является до­казательством того, что восприятие включает в себя нечто большее, чем просто отражение образа в мозге. Даже наипростейший акт вос­приятия включает в себя суждение и толкование. Восприятие — это активно формируемое мнение о мире, а не пассивная реакция на по­ступающие от него сенсорные данные.

Еще одним поразительным примером может стать знаменитая пе­рекошенная комната Эймса (см. рис. 2.2). Представьте, что вы берете самую обычную комнату, вроде той, где вы сейчас находитесь, и растя­гиваете один из углов так, что потолок в этом углу оказывается выше, чем в любом другом месте комнаты. Теперь проделаем небольшую

дырку в любой из стен и взглянем внутрь комнаты. Практически из любой точки зрения вы увидите странно искаженную, похожую на трапецию комнату. Но есть одно выгодное место обзора, из которо­го, к вашему удивлению, комната выглядит совершенно нормальной! Стены, потолок и пол выглядят так, словно расположены друг к дру­гу под правильным углом, а окна и кафель на полу имеют одинаковый размер. Обычное объяснение этой иллюзии состоит в том, что имен­но с этой особой точки обзора изображение искаженной комнаты, отбрасываемое на вашу сетчатку, идентично изображению, которое отбрасывала бы обычная комната — это просто геометрическая оп­тика. Но, конечно, в этой связи возникает вопрос. Каким образом ваша зрительная система знает, как должна была бы выглядеть нор­мальная комната именно из этой особой точки обзора?

Поставим вопрос с ног на голову и предположим, что вы смотри­те через глазок на обычную комнату. Конечно, существует бесконеч­ное множество искаженных комнат Эймса, которые могли бы создать точно такой же образ, тем не менее вы неизменным образом воспри­нимаете нормальную комнату. Ваше восприятие не мечется бешено между миллионом возможностей, оно неизменно останавливается на верной интерпретации. Единственный способ, который позволя­ет ему так поступать, — это привлечение определенного встроенно­го знания или скрытых предположений о мире, вроде того что стены могут быть параллельными, кафель на полу — квадратным и так да­лее; это позволяет исключить множество ложных комнат.

В таком случае изучение восприятия — это изучение этих самых предположений и того способа, с помощью которого мы обогащаемся в нейронном программном обеспечении мозга. Довольно сложно по­строить комнату Эймса в натуральную величину, но в течение многих лет психологи придумали сотни зрительных иллюзий, искусно пред­назначенных для изучения этих самых предположений, управляющих восприятием. На иллюзии очень забавно смотреть, потому что они попирают здравый смысл. Но на психолога, занимающегося пробле­мами восприятия, они действуют так же, как запах паленой изоляции на инженера, — вызывают непреодолимое стремление обнаружить причину происходящего (цитируя сказанное биологом Питером Ме- даваром в совершенно другом контексте).

Возьмем простейшую из иллюзий, предсказанную еще Исааком Ньютоном и наглядно продемонстрированную Томасом Янгом (ко­торый, по любопытному совпадению, еще и расшифровал египетские иероглифы). Если вы спроецируете на белый экран круги красного и зеленого цвета так, чтобы они перекрыли друг друга, в действи­тельности вы увидите желтый круг. Если у вас три проектора — ис­пускающие лучи красного, зеленого и синего цветов, — то, соответ­ствующим образом настраивая яркость каждого из них, вы можете получить любой цвет радуги — на самом деле сотни различных тонов, просто смешивая лучи в правильном соотношении. Вы даже можете получить белый цвет. Эта иллюзия настолько поразительна, что ей с трудом верят, впервые с ней столкнувшись. Кроме того, она говорит кое-что весьма важное о зрении: несмотря на то что вы можете разли­чать тысячи оттенков цветов, у вас в глазу всего три класса цветочув­ствительных клеток: одни для красного цвета, другие для зеленого и третьи для синего. Каждый из них наилучшим образом реагирует на цвет только одной длины волны, но будет реагировать, хоть и хуже, и на волны другой длины. Таким образом, любой наблюдаемый цвет будет возбуждать красные, зеленые и синие рецепторы в разных соче­таниях, а высшие механизмы мозга будут интерпретировать каждое сочетание как определенный цвет. Например, желтый цвет лежит в спектре на равном расстоянии между красным и зеленым, поэтому он равным образом активизирует красные и зеленые рецепторы, а мозг научился, или развил способность, интерпретировать этот цвет как желтый. Использование простых цветных лучей для выведения законов цветового зрения было одним из величайших триумфов на­уки о зрении. Это проложило путь для цветной печати (из экономии использующей лишь три оттенка чернил) и цветного телевидения.

Моим любимым примером того, как можно использовать зри­тельные иллюзии для выявления скрытых предположений, лежащих в основе восприятия, является технология «форма-тень» (рис. 2.3). Хотя художники уже давно используют затенение для усиления впе­чатления глубины на своих картинах, лишь недавно ученые начали подробно исследовать это явление. Например, в 1987 году я создал несколько компьютерных изображений наподобие показанного на рис. 2.3 — набор дисков, в случайном порядке рассредоточенных по серому полю. Каждый диск содержит плавную градацию от белого цвета с одной стороны до черного на другой, а фон сделан аккуратно «отцентрованно серым», средним между белым и черным. Отчасти эти эксперименты были вдохновлены замечаниями, сделанными фи­зиком Викторианской эпохи Дэвидом Брюстером. Если вы внима­тельно посмотрите на диски на рис. 2.3, то сначала они покажутся набором яиц, освещенных с правой стороны. С некоторым усилием в них можно увидеть углубления, освещенные с левой стороны. Но даже если вы очень постараетесь, вы не сможете одновременно уви­деть часть из них как яйца, а часть как углубления. Почему? Одно из возможных объяснений состоит в том, что мозг по умолчанию вы­бирает наиболее простую интерпретацию, воспринимая все диски только одним способом. Мне пришло на ум, что второе возможное объяснение заключается в том, что ваша система зрения предпола­гает, что существует только один источник света, освещающий всю картину или большие ее куски. Это не вполне верно относительно пространства с искусственным освещением, состоящим из многих электроламп, но вполне верно для естественной природы, учитывая, что в нашей планетной системе всего одно солнце. Если вам когда- либо удастся изловить пришельца, обязательно покажите ему этот

Рис. 2.3. Яйца или ямки? Вы можете переключаться с одного на другое, просто решите, откуда падает свет — слева или справа

рисунок, чтобы выяснить, состоит ли его солнечная система из од­ного солнца, как наша. Существо из системы с двумя звездами может быть невосприимчиво к этой зрительной иллюзии.

Так какое же именно объяснение верно — предпочтение более простой интерпретации или допущение единственного источника света? Чтобы выяснить это, я провел очевидный эксперимент, соз­дав смешанное изображение, показанное на рис. 2.4, где верхний и нижний ряды имеют разное направление затенения. Вы заметите, что на этом изображении, если в верхнем ряду вы увидите яйца, в нижнем ряду обязательно увидите углубления, и наоборот; при этом невозможно видеть их все одновременно как яйца или все одновре­менно как углубления. Это доказывает, что дело не в простоте ин­терпретации, а во внутреннем допущении единственного источни­ка света.

Итак, дело продвинулось. На рис. 2.5 затененные диски затенены не по горизонтали, а по вертикали. Вы заметите, что диски светлые с верхней стороны практически всегда видны как яйца, выгнутые по направлению к вам, в то время как диски темные с верхней стороны видятся углублениями. Из этого мы можем заключить, что, вдобавок к предположению о существовании единственного источника све­та, открытому с помощью рис. 2.4, внутри мозга действует еще бо­лее мощное предположение, что свет светит сверху. Опять-таки, это имеет смысл, учитывая расположение солнца в естественной среде.

РИС. 2.4. Два ряда дисков. Если верхний ряд выглядит как яйца, то нижний — как ямки и наоборот. Невозможно воспринимать их оди­наково. Рисунок иллюстрирует предположение о «единственном ис­точнике света», которое строится в процессе визуального восприятия

Разумеется, это не всегда верно, иногда солнце находится на гори­зонте. Однако со статистической точки зрения это верно, солнце уж точно никогда не окажется под вами. Если вы перевернете изобра­жение сверху вниз, вы обнаружите, что выпуклости и углубления по­менялись местами. С другой стороны, если вы повернете картинку точно на 90 градусов, вы обнаружите, что теперь затененные диски можно видеть по-разному, как на рис. 2.4, поскольку у вас нет врож­денной склонности предполагать, что свет должен приходить слева или справа.

Теперь я бы хотел, чтобы вы проделали еще один эксперимент. Вернитесь к рис. 2.4, но на этот раз вместо того, чтобы вращать стра­ницу, поставьте книгу вертикально и наклоните ваше тело и голову вправо, так чтобы ваше правое ухо почти касалось правого плеча, а ваша голова оказалась параллельно земле. Что происходит? Возмож­ность видеть двояко исчезает. Верхний ряд всегда кажется выпукло­стями, а нижний ряд — углублениями. Это потому, что верхний ряд сейчас светлый с верхней стороны по отношению к вашей голове и сетчатке, хотя он все еще светлый с правой стороны по отношению к миру. Можно это сказать по-другому: предположение, что свет светит сверху, имеет центром отсчета голову, а не мир или положе­ние тела. Как будто ваш мозг предполагает, что солнце прикрепле­

но к вашей макушке и остается прикрепленным к ней, даже если вы склоняете голову на 90 градусов! Почему же возникло столь глупое предположение? Да потому, что, говоря языком статистики, ваша голова находится в вертикальном положении большую часть време­ни. Ваши обезьяньи предки крайне редко прогуливались, смотря на мир со склоненной набок головой. Таким образом, ваша зрительная система избирает кратчайший путь, она делает упрощающее предпо­ложение, что солнце прикреплено строго над вашей головой. Цель зрения состоит не в том, чтобы все время воспринимать вещи совер­шенным образом, а чтобы воспринимать их совершенным образом достаточно часто и достаточно быстро для того, чтобы как можно дольше прожить и оставить как можно больше потомства. Это един­ственное имеет значение в том, что касается эволюции. Разумеется, этот кратчайший путь делает вас уязвимым для определенных невер­ных суждений, например, когда вы склоняете голову набок, но такое происходит так редко в реальной жизни, что ваш мозг вполне может позволить себе быть ленивым в отношении таких вещей. Объясне­ние этой зрительной иллюзии показывает вам, что вы можете начать со сравнительно простого набора изображений, задавать вопросы, которые могла бы задать ваша бабушка, и добиться за пару минут на­стоящих прозрений относительно того, как мы воспринимаем мир.

Зрительные иллюзии — пример подхода к мозгу как к черному ящику. Образ черного ящика пришел к нам из инженерии. Студенту- инженеру выдается запечатанный ящик с электрическими клеммами и электролампами, усеивающими поверхность ящика. Подключение определенных клемм заставляет определенные лампы загораться, но не в прямой или однозначной зависимости. Задание состоит в том, чтобы, подавая различные комбинации входных электрических сиг­налов, обратить внимание, какие из ламп зажигаются в каждом слу­чае, и с помощью метода проб и ошибок определить монтажную схе­му сети внутри коробки, не открывая ее.

В психологии восприятия мы часто сталкиваемся с той же базо­вой проблемой. Чтобы ограничить круг гипотез о том, как мозг об­рабатывает определенные виды зрительной информации, мы просто используем разнообразные сенсорные входящие данные и примеча­ем, что люди видят или что, как они полагают, они видят. Такие экс­

перименты позволяют нам открывать законы зрительной функции, примерно таким же образом, как Георг Мендель смог открыть законы наследственности, скрещивая растения с разными признаками, хотя у него не было никакой возможности что-либо узнать о молекуляр­ных и генетических механизмах, делающих их действительными. Относительно зрения, я полагаю, лучшим из примеров, которые мы рассмотрели, будет пример Томаса Янга, предсказавшего существо­вание в глазу трех видов цветовых рецепторов, основываясь на за­баве с цветными пятнами.

Когда изучаешь восприятие и думаешь над законами, которые лежат в его основе, то рано или поздно появляется желание узнать, каким образом эти законы фактически основываются на деятельно­сти нейронов. Единственный способ это узнать — взломать черный ящик, то есть экспериментировать непосредственно на мозге. Су­ществует три традиционных способа: неврология (изучение паци­ентов с повреждениями мозга), нейрофизиология (наблюдение за активностью нейронных цепей или даже отдельных клеток) и ска­нирование мозга. Специалисты в каждой из этих областей взаимно презирают друг друга и склонны рассматривать свой собственный метод как самое важное окно в мир работы мозга, но в последние десятилетия специалисты все больше понимают, что необходимо объединить усилия, разрешая эту проблему. Теперь в бой вступили даже философы. Некоторые из них, например Пэт Черчленд и Дэ­ниел Деннет, обладают той широтой взгляда, которая может послу­жить мощным противоядием против тупика узкой специализации, в который было загнано большинство нейроученых.

У приматов, включая человека, значительная часть мозга, в том числе затылочные доли и части височной и теменной долей, отве­дена для зрения. Каждая из тридцати, или около того, зрительных областей внутри этой части содержит либо полную, либо частичную карту видимого мира. Всякому, кто считает зрение простым явлени­ем, следовало бы взглянуть на одну из анатомических схем Дэвида ван Эссена, которые изображают структуру зрительных путей у обе­зьяны (рис. 2.6), учитывая при этом, что у людей они, судя по всему, должны быть еще более сложными.

Обратите внимание на то, что число нитей, идущих от каждой ста­дии обработки информации к более ранней стадии, как минимум не меньше (а в действительности даже больше!), чем число нитей, иду-

РИС. 2.6. Диаграмма Дэвида ван Эссена, изображающая необыкновенную сложность связей между зрительными областями у приматов, с множественными ответными петля­ми на каждой ступени иерархии. «Черный ящик» был открыт, а внутри оказался... целый лабиринт маленьких черных ящичков! Ну что ж, никто и не обещал, что это будет просто

щих от каждой области в следующую, высшую по иерархии область. Классическое понимание зрения как постепенного и последователь­ного анализа образа, с увеличением сложности при продвижении, полностью разрушено с открытием стольких обратных связей. Ка­кова задача этих обратных проекций, остается лишь гадать, но моя интуиция говорит мне, что на каждой стадии обработки информа­ции, как только мозг добивается частичного разрешения «пробле­мы» восприятия, такой, как определение идентичности объекта, его местоположения или движения, это частичное решение тотчас от­сылается обратно на ранние стадии. Повторяющиеся циклы такого возвратного процесса позволяют исключить тупиковые ситуации и ложные решения, когда вы смотрите на «зашумленные» зритель­ные изображения, такие, как замаскированные объекты (наподобие картинки, «спрятанной» на рис. 2.7)³. Другими словами, эти обрат­ные проекции позволяют вам сыграть с изображением в нечто вроде «20 вопросов» (популярная игра, когда ведущий загадывает пред-

РиС. 2.7. Что вы видите? Похоже на случайные брызги черных чернил на первый взгляд, но если вы будете смотреть достаточно долго, то сможете разглядеть спрятанную за ними

картину мет, а участники должны угадать, задав 20 вопросов, на которые мож­но отвечать лишь «да» и «нет». — Ред.), предоставляя вам возмож­ность быстро прийти к правильному ответу. Как будто бы каждый из нас все время галлюцинирует, и то, что мы называем восприятием, включало бы в себя просто выбор галлюцинации, наиболее соответ­ствующей поступающей в настоящий момент информации. Конеч­но, это сильное преувеличение, но в нем есть большая доля истины. (А как мы увидим позднее, это может помочь объяснить наше вос­приятие искусства.)

Точный способ распознания объекта все еще большая загадка. Каким образом нейроны, активизирующиеся, когда вы смотрите на объект, распознают в нем лицо, а не стул, например? Что является отличительными признаками стула? В современном дизайнерском мебельном магазине большая пластиковая клякса с ямочкой посере­дине распознается как стул. Может показаться, что важнейшим явля­ется назначение — нечто, позволяющее сидеть, — а не то, что у этой вещи четыре ножки или спинка. Каким-то образом нервная система интерпретирует акт сидения как синонимичный восприятию стула. Ну а если это лицо, каким образом вы тотчас распознаете человека, несмотря на то что вы на протяжении жизни видели миллионы лиц и сохранили соответствующие изображения в ваших блоках памяти?

Определенные свойства или характерные черты объекта мо­гут стать кратчайшим способом его распознавания. Например, на рис. 2.8а изображен круг с завитушкой посередине, но видите вы зад свиньи. А на рис. 2.86 — четыре кружочка на двух прямых верти­кальных линиях, но, как только я добавлю какие-нибудь детали, на­пример когти, вы увидите медведя, карабкающегося на дерево. Эти картинки наводят на мысль, что определенные очень простые детали и характерные черты могут служить распознавательными маркерами для более сложных объектов, но они не отвечают на более важный вопрос — как выделяются и распознаются сами эти детали. Каким образом завитушка распознается как завитушка? Разумеется, зави­тушка на рис. 2.8а может быть только хвостом, учитывая общий кон­текст нахождения внутри круга. Если завитушка вне круга, никакого зада свиньи уже не просматривается. Это поднимает центральную проблему распознавания объектов, а именно каким образом зри-

0

а) Свинья, вид сзади

Рис 2.8

тельная система определяет отношения между свойствами и чертами объекта, чтобы его идентифицировать? Мы все еще слишком мало в этом разбираемся.

Проблема становится еще более острой, когда речь идет о распо­знавании лиц. Рис. 2.9а представляет собой схематическое изображе­ние лица. Простое присутствие горизонтальных и вертикальных чер­точек заменяет изображение носа, глаз и рта, но только в том случае, если между ними соблюдены правильные взаимоотношения. У лица на рис. 2.9б сохранены те же самые признаки, что и на рис. 2.9а, но они перемешаны. Никакого лица не видно, если только вы, конечно, не Пикассо. Правильное расположение оказывается решающим.

Конечно, этим дело не исчерпывается. Как указал Стивен Кос- слин из Гарвардского университета, взаимоотношение черт (носа, глаз, рта в правильном соотношении) говорит вам только то, что это лицо, а не, скажем, собака или осел, но совершенно не говорит вам, чье именно это лицо. Чтобы распознать конкретное лицо, вам необходимо переключиться на измерение относительных размеров и расстояний между чертами. Выглядит так, словно ваш мозг создал общий шаблон для человеческого лица, сравнив между собой и ус­реднив тысячи виденных им лиц. Затем, когда вы сталкиваетесь с но­вым лицом, вы сравниваете его с шаблоном, то есть ваши нейроны

а) Мультяшное лицо б) Это уже не лицо, а путаница какая-то Рис. 2.9

математически высчитывают разницу между усредненным лицом и новым лицом. Конфигурация отклонений от усредненного лица становится специфическим образцом для нового лица. Например, в сравнении с усредненным лицом лицо Ричарда Никсона будет об­ладать носом картошкой и косматыми бровями. В сущности, вы мо­жете преднамеренно преувеличить эти отклонения и получить кари­катуру — лицо, которое будет больше похоже на Никсона, чем само лицо Никсона. Опять-таки, позже мы увидим, как все это имеет от­ношение к некоторым видам искусства.

Впрочем, мы должны отдавать себе отчет, что такие слова, как «преувеличение», «шаблон» и «взаимоотношения», могут вну­шить нам ложное чувство, будто мы объяснили намного больше, чем нам действительно удалось. Эти слова маскируют глубину нашего неведения. Нам неизвестно, каким образом нейроны в мозге совер­шают любое из этих действий. Тем не менее намеченная мною схема может обеспечить нам неплохой плацдарм для последующих иссле­дований этого вопроса. Например, более двадцати лет назад ученые в области нейронауки открыли в височных долях обезьян нейроны, реагирующие на лица: каждый набор нейронов активизировался, когда обезьяна смотрела на определенное знакомое лицо, например лицо альфа-самца Джо или лицо Ланы, лучшей представительницы его гарема. В эссе об искусстве, опубликованном мной в 1998 году, я предсказал, что такие нейроны могут парадоксальным образом ак­тивизироваться в еще большей степени в ответ на преувеличенную карикатуру данного лица, чем в ответ на оригинал. Это предсказание увлекательным образом было подтверждено серией блестящих экс­периментов, поставленных в Гарварде. Такие эксперименты важны, поскольку они помогут нам перевести чисто теоретические теории о зрении и искусстве в область более точных, проверяемых моделей функции зрения.

Распознавание предметов — очень важная проблема, и я выска­зал несколько предположений относительно стадий распознава­ния. Впрочем, само слово «распознавание» не сможет нам ничего сказать, пока мы не сможем объяснить, каким образом объект или лицо участвует в образовании смысла, основанного на том, какие именно ассоциации в памяти связаны с ними. Вопрос о том, каким образом нейроны кодируют смысл и вызывают все семантические ассоциации с объектом, является священным Граалем нейронауки, изучаете ли вы память, восприятие, искусство или сознание.

Опять-таки, мы не знаем в действительности, отчего у нас, высших приматов, имеется такое большое количество особых зрительных об­ластей, но создается впечатление, что все они специализируются на разных аспектах зрения, таких, как цветовое зрение, способность ви­деть движение и формы, распознавание лиц и т. д. Вычислительные стратегии у каждой из них могли сильно различаться, так что эволю­ция развивала нейронное аппаратное обеспечение мозга по отдель­ности.

Прекрасным примером этого может стать средняя височная (СВ) область, небольшой участок корковой ткани, находящийся в каждом полушарии мозга, который, по-видимому, в основном сосредоточен на способности видеть движение. В конце 1970-х годов женщина из Цюриха, которую я буду называть Ингрид, перенесла инсульт, повредивший СВ-области обоих полушарий мозга, но оставил не­затронутой всю остальную часть мозга. В большинстве отношений ее зрение было совершенно нормальным: она могла читать газеты и распознавать людей и предметы. При этом у нее были огромные трудности со зрительным восприятием движения. Когда она смотре­

ла на движущуюся машину, она казалась ей длинной последователь­ностью статичных фотоснимков, как будто она смотрит на нее в свете стробоскопа. Она могла прочитать номерной знак машины, сказать вам, какого она цвета, но у нее не создавалось никакого впечатления движения. Она боялась переходить улицу, потому что не могла опре­делить, с какой скоростью приближаются машины. Когда она нали­вала воду в стакан, струя воды казалась ей неподвижной сосулькой. Она не понимала, когда нужно прекратить наливать воду, потому что не могла оценить скорость, с которой поднималась вода, так что она всегда переливалась через край. Даже разговор с людьми был, как она говорила, похож на «телефонный разговор», потому что она не ви­дела движения губ. Жизнь стала для нее весьма необычным испыта­нием. Таким образом, похоже что СВ-области в основном отвечают за зрительное восприятие движения, а не за что-либо другое. Тому есть четыре доказательства.

Во-первых, вы можете записать данные отдельных нервных клеток в СВ-областях обезьяны. Их клетки сигнализируют о направлении движущихся объектов, но, очевидно, совершенно не интересуются ни их цветом, ни их формой. Во-вторых, вы можете использовать электроды для стимулирования крошечных групп клеток в СВ- областях мозга обезьян. Это заставляет клетки активизироваться, и у обезьян начинаются двигательные галлюцинации при включении тока. Нам это известно, потому что обезьяна начинает вращать глаза­ми, отслеживая движущиеся объекты в зрительном поле. В-третьих, вы можете наблюдать за работой СВ-областей у людей-добровольцев при помощи сканирования мозга, например используя функцио­нальную МРТ. При функциональной МРТ измеряются магнитные поля в мозге, образующиеся за счет изменений потока крови, когда объект наблюдения что-либо делает или смотрит на что-либо. В этом случае СВ-область активна, если вы смотрите на движущиеся объек­ты, и пассивна, когда вам показывают статичные изображения, цве­товые карточки или напечатанные слова. И наконец, в-четвертых, вы можете использовать специальное устройство под названием транскраниальный магнитный стимулятор, чтобы на короткое время «оглушить» нейроны СВ-области мозга человека-добровольца, фак­тически создавая при этом кратковременное повреждение головного мозга. И — подумать только! — при этом подопытные на некоторое время становятся, подобно Ингрид, слепыми к различению движе­ния, в то время как все остальные их зрительные способности оста­ются, по всей видимости, незатронутыми. Все вместе это может по­казаться избыточным для доказательства того единственного факта, что СВ-область является двигательной областью мозга, однако для науки никогда не вредно иметь несколько сходящихся путей, доказы­вающих одно и то же.

Более того, в височной доле также имеется область под названи­ем У4, которая специализируется на обработке цветовой информа­ции. Когда эта область повреждена в обоих полушариях мозга, весь мир выглядит обесцвеченным, словно черно-белый фильм. При этом прочие зрительные функции пациента остаются неповрежденными: он вполне способен воспринимать движение, распознавать лица, чи­тать и т. д. И точно так же, как и с СВ-областями, вы можете получить схожие данные от исследования отдельных нейронов, сканирования мозга и непосредственной электрической стимуляции, доказываю­щие, что У4 — действительно «цветовой центр» мозга.

К сожалению, в отличие от СВ-областей и области У4 большая часть оставшихся примерно тридцати зрительных областей мозга приматов не раскрывают свои функции при повреждении, сканиро­вании или искусственном отключении. Возможно потому, что они не столь узкоспециализированны, или их функции легче компенси­руются другими областями мозга (подобно воде, обтекающей пре­пятствие), или же, возможно, наши определения того, что составляет некую отдельную функцию, неясны (или «неправильно сформули­рованы», как говорят компьютерные специалисты). В любом слу­чае в основе всей поразительной анатомической сложности лежит весьма простая организационная структура, что сильно помогает в исследовании зрения. Эта структура основана на разделении всего потока зрительной информации на отделенные или полуотделенные, параллельные пути (рис. 2.10).

Для начала рассмотрим два пути, по которым зрительная инфор­мация поступает в кору мозга. Так называемый старый зрительный путь начинается в сетчатке, передается через древнюю структуру в среднем мозге, называемую верхним бугорком, а затем через подушку

таламуса передается в теменные доли (рис. 2.10). Этот путь сосредо­точен на пространственных аспектах зрения — где находится объект, а не что он собой представляет. Старый зрительный путь позволяет нам ориентироваться среди объектов и отслеживать их глазами и по­воротами головы. Если повредить этот путь у хомяка, появляется до­вольно странный вид зрения — тоннельное зрение, когда он видит и распознает только то, что находится непосредственно перед его носом.

Новый зрительный путь, который особенно сильно развит у лю­дей и вообще у приматов, делает возможным довольно изощренный анализ и распознавание сложных зрительных сцен и объектов. Этот путь передает информацию от сетчатки в область VI, первую и самую большую из наших зрительных карт в коре мозга, а далее разделяется на два подпути, или потока: путь 1, часто также называемый потоком «как», и путь 2, или поток «что». Поток «как» (иногда называе-

Старый путь:

I

РИС. 2.10. Зрительная информация с сетчатки попадает в мозг двумя путями. Один (на­зывается старым путем) проходит через верхний бугорок четверохолмия и доходит до те­менной доли. Другой (называемый новым путем) идет через латеральное коленчатое ядро к зрительной коре и затем расщепляется на поток «как» и «что»

мый поток «где») можно рассматривать как связанный с отношени­ями между объектами в пространстве, в то время как поток «что» связан с взаимоотношением признаков внутри самих объектов. Та­ким образом, функция потока «как» в какой-то степени совпадает с функцией старого зрительного пути, но он передает гораздо более сложные аспекты пространственного зрения — определение все­го пространственного ландшафта зрительной картины, а не просто определение местоположения объекта. Поток «как» сообщает ин­формацию в теменную долю и непосредственно связан с двигатель­ной системой. Когда вы увертываетесь от брошенного в вас объекта, когда вы передвигаетесь по комнате, избегая столкновений с вещами, когда вы осторожно переступаете через ветку или яму, или когда вы протягиваете руку за каким-либо предметом, или парируете удар — во всем этом вы зависите от потока «как». Большая часть всех этих вычислений происходит неосознанно и автоматически, словно у вас имеется второй пилот — зомби или робот, — который следует ва­шим инструкциям, не требуя контроля над собой.

Прежде чем мы приступим к рассмотрению потока «что», я сперва упомяну весьма поразительный зрительный феномен «ви­дящей слепоты». Он был открыт в конце 1970-х годов в Оксфорде Ларри Вайзкранцем. У пациента по имени Гай была существенно по­вреждена левая зрительная кора, отправная точка для обоих пото­ков «как» и «что». В результате он ничего не видел в правой части зрительного поля — по крайней мере, так казалось сначала. В ходе проверки неповрежденной области зрительного поля Вайзкранц по­просил пациента дотронуться до небольшого светового пятна, кото­рое, как он сказал Гаю, находилось справа от него. Гай возразил, что не может его увидеть и никакого пятна нет, но Вайзкранц попросил его все же попытаться. К его изумлению, Гай совершенно правиль­но нашел пятно и дотронулся до него. Гай настаивал, что всего лишь пытался предположить, где же пятно, и был весьма удивлен, когда узнал, что он безошибочно нашел его. Тем не менее повторные по­пытки лишь подтвердили тот факт, что это была отнюдь не случайная удача: палец Гая постоянно указывал на любую цель, без осознаного зрительного переживания того, где она и на что похожа. Вайзкранц дал этому явлению название «видящей слепоты» (англ. Ыindsight),

чтобы подчеркнуть его парадоксальную природу. Чем мы можем его объяснить, не прибегая к экстрасенсорике? Как может человек опре­делить пространственное положение предмета, которого не видит? Ответ лежит в анатомическом разделении старого и нового зритель­ного путей в мозге. Новый зрительный путь Гая, пролегающий через область VI, был поврежден, однако старый зрительный путь остался совершенно невредимым. Информация о местонахождении светово­го пятна беспрепятственно достигла его теменных долей, которые, в свою очередь, направили его руку в верном направлении.

Красивое объяснение феномена «видящей слепоты», оно широ­ко распространено, однако порождает один весьма интригующий вопрос: значит ли это, что осознанное зрительное переживание связано только с новым зрительным путем? Когда новый зритель­ный путь заблокирован, как в случае с Гаем, осознание зрительной информации исчезает. С другой стороны, старый зрительный путь, очевидно, производит не менее сложные вычисления для того, чтобы управлять рукой, но при этом совершенно бессознательно. Это одна из причин, по которой я уподобил этот путь роботу или зомби. Но почему это так? В конце концов, это всего лишь два параллельных пути, состоящие из одинаковых нейронов, — отчего же лишь один из них связан с сознательным восприятием?

Действительно — отчего? Пусть этот вопрос останется в качестве наживки, и, поскольку тема осознания весьма обширна, мы отложим это для последней главы.

Теперь же мы рассмотрим второй путь, путь «что». Этот путь преимущественно связан с распознанием объектов и их значением. Это путь отправляется от области VI к веретенообразной извилине (рис. 3.6), а оттуда — к остальным частям теменных долей. Обратите внимание на то, что сама по себе веретенообразная область преиму­щественно сухо классифицирует объекты: отличает букву Р от буквы О, ястреба от пилы, Джо от Джейн, но при этом не наделяет их ника­ким особым значением. Ее функция схожа с коллекционированием ракушек (конхологией) или бабочек (лепидоптерологией): класси­фицируют, помечают этикетками и размещают по индивидуальным неперекрывающимся ячейкам многие сотни образцов и при этом не испытывают необходимости знать о них что-либо еще (так оно при­близительно и есть, но не совсем — некоторые аспекты значения, возможно, передаются из высших центров в веретенообразную об­ласть).

Как только путь «что» от веретенообразной извилины доходит до других частей теменных долей, он вызывает к жизни не только имя вещи, но еще и массу находящихся в полутени воспоминаний и фактов, связанных с этой вещью, или, говоря широко, семантику, или значение объекта. Вы не только распознаете лицо Джо как соб­ственно Джо, но помимо этого вспоминаете все, что только может быть связано с ним: он женат на Джейн, у него извращенное чувство юмора, у него аллергия на кошек, он член вашей команды по боулин­гу. Этот процесс извлечения семантической информации включает в себя весьма обширную активизацию теменных долей, но, по всей видимости, он сосредоточен на нескольких довольно узких «буты­лочных горлышках», включающих в себя речевую область Вернике и нижнюю теменную дольку (НТД), которая принимает участие в такой специфически человеческой деятельности, как именование, чтение, письмо и счет. Как только в этих «бутылочных горлышках» извлекается значение, оттуда посылаются сообщения в миндалевид­ное тело, встроенное в переднюю часть теменных долей, чтобы про­будить эмоции в отношении того, что (или кого) вы видите.

Судя по всему, помимо первого и второго путей⁴ существует еще один дополнительный, более основывающийся на рефлексии путь, отвечающий за эмоциональный отклик на видимые объекты, ко­торый я называю третьим путем. Если первые два пути назывались «как» и «что», этот можно было бы назвать «и что же». В этом пути информация о таких биологически важных стимулах, как глаза, пища, выражение лица и оживленное движение (например, походка и жестикуляция), проходит через веретенообразную извилину в об­ласть височной доли, называемую верхней височной бороздой (ВВБ), и затем непосредственно в миндалевидное тело⁵. Другими словами, третий путь не проходит через высокоуровневое осознание объекта, а также игнорирует весь богатый набор ассоциаций, возникающих на втором пути, а сразу же передает информацию в миндалевидное тело, ворота к эмоциональной части коры мозга — лимбической системе. Этот сокращенный путь, возможно, был развит для того, чтобы бы­стро реагировать на имеющие важное значение ситуации, независи­мо от того, врожденный он или приобретенный.

Миндалевидное тело работает в тесной связи с накопленными ра­нее воспоминаниями и прочими структурами лимбической системы для того, чтобы оценить эмоциональную значимость всего, что вы видите: это друг, или враг, или партнер? Это пища, или вода, или не­что опасное? Или это нечто совершенно обычное? Если этот предмет незначим — например, это всего лишь бревно, пушинка, шелестящие от ветра деревья — вы ничего не почувствуете и, скорее всего, не об­ратите на него внимания. Но если он имеет значение, вы сразу же что-нибудь почувствуете. Если это очень сильное чувство, сигналы из миндалевидного тела будут также направлены в гипоталамус (рис. 3), который не только управляет выделением гормонов, но к тому же активизирует автономную нервную систему, чтобы приготовить вас к выполнению соответствующего действия, будь то прием пищи, бой, бегство или ухаживание за сексуальным партнером. Эти спон­танные реакции включают в себя все возможные физиологические признаки сильной эмоции: повышенное сердцебиение, учащенное дыхание, потливость. Кроме того, миндалевидное тело у человека также имеет связи с лобными долями, которые придают коктейлю из указанных выше четырех базовых эмоций особые легкие оттенки, так что вы не просто чувствуете гнев, похоть или страх, но также высо­комерие, гордость, осторожность, восхищение, великодушие и тому подобное.

А теперь вернемся к Джону, нашему перенесшему инсульт пациенту, о котором мы вели речь в начале главы. Сможем ли мы объяснить хотя бы некоторые из его симптомов, основываясь на самой общей картине зрительной системы, которую я тут представил? Джон опре­деленно не был слеп. Как вы помните, он мог сделать вполне точную копию гравюры собора Святого Павла, хотя и не мог распознать, что именно он рисует. Начальные стадии зрительного процесса оста­лись неповрежденными, так что мозг Джона мог выделять линии и формы, а также определять взаимоотношения между ними. Однако

важнейшее следующее звено в потоке «что» (веретенообразная из­вилина), пройдя сквозь которое зрительная информация вызывает распознавание, память и чувства, было изъято. Такое расстройство называется агнозией — термин был введен Зигмундом Фрейдом, и она означает, что пациент может видеть, но не знает, что именно видит. (Интересно, возникла бы у Джона эмоционально правильная реакция при виде льва, даже если он на уровне сознания и не мог бы отличить его от козы? Исследователи такого эксперимента не поста­вили. Хотя это могло бы подразумевать, что третий путь сохранен.)

Джон мог «видеть» объекты, дотягиваться и брать их, ходить по комнате и не натыкаться на препятствия, поскольку поток «как» в значительной мере не был поврежден. Действительно, любому че­ловеку, наблюдающему, как Джон передвигается в пространстве, не пришло бы в голову, что его чувство восприятия было кардиналь­ным образом расстроено. Вспомните — когда он вернулся из кли­ники домой, он мог подстригать живую изгородь ножницами и про­палывать цветник. И при всем этом он не мог отличить сорняки от цветов, распознавать лица и марки машин или отличить майонез от сливок. Симптомы, которые в другом случае выглядели бы стран­ными и непостижимыми, теперь становятся понятными в свете об­рисованной мной анатомической схемы — в которой множество зрительных путей.

Нельзя сказать, что пространственное чувство у Джона осталось совершенно незатронутым. Вспомните — он с легкостью мог взять отдельно стоящую чашку с кофе, но заполненный предметами буфет приводил его в замешательство. Это значит, что у него был нарушен процесс, который исследователи зрительного восприятия называют сегментацией: осознание того, какие фрагменты зрительной карти­ны составляют единый объект. Сегментация является чрезвычайно необходимой начальной стадией процесса распознавания объекта, происходящего в потоке «что». Например, если вы видите голо­ву и заднюю часть туловища коровы, выступающие по обе стороны ствола дерева, вы автоматически воспримете их как части целого животного — ваш разум без каких-либо сомнений заполнит недо­стающее. В действительности нам неизвестно, каким образом нейро­ны на ранних стадиях зрительного процесса столь легко выполняют

связывание таких объектов. Очевидно, некоторые аспекты процесса сегментации у Джона были нарушены.

Кроме того, отсутствие у Джона цветового зрения предполагает, что нарушена была также и область, заведующая определением цве­та, У4, которая, что неудивительно, располагается в той же области мозга, где распознаются лица, — в веретенообразной извилине. Ос­новные симптомы Джона частично можно объяснить повреждением особых аспектов зрительной функции, но некоторые из них так объ­яснить нельзя. Один из самых интригующих симптомов проявился, когда его попросили нарисовать по памяти цветы. На рис. 2.11 пока­заны рисунки Джона, которые он уверенно подписал как розу, тюль­пан и ирис. Обратите внимание, что сами рисунки хороши, но они

совершенно не похожи на какие-либо известные нам цветы! Такое впечатление, будто у Джона есть некое общее понятие о цветке, и, не имея доступа к памяти о реальных цветах, он нарисовал нечто, что можно назвать несуществующими марсианскими цветами.

Спустя несколько лет после возвращения Джона домой его жена умерла, и он переехал в дом престарелых, где и провел остаток жизни (умер Джон за три года до выхода этой книги в свет). В доме пре­старелых ему удавалось заботиться о себе — он почти все время про­водил в небольшой комнате, где все было устроено так, чтобы облег­чить ему распознавание предметов. К сожалению, как мне сообщил его врач Глен Хэмфрис, он все еще терялся, когда выходил за ее преде­лы, — и однажды даже совершенно заблудился в саду. Однако, несмо­тря на все трудности, он все время проявлял силу духа и мужество, сохраняя их до конца жизни.

Симптомы Джона довольно странные, но не так давно мне при­шлось столкнуться с пациентом, которого звали Дэвид, и у него на­блюдался еще более странный симптом. Его проблема состояла не в распознавании лиц и объектов, а в эмоциональной реакции на них, что является последней ступенью в цепи событий, называе­мой восприятием. Я описывал его случай в моей предыдущей кни­ге, Phantoms in the Brain. Дэвид был студентом одной из учебных групп, в которой я преподавал, а затем он попал в автокатастрофу и две недели находился в коме. Выйдя из комы, за несколько месяцев он весьма серьезно поправился. Его мышление было ясным и живым, у него не было проблем с вниманием, он понимал, что ему говорили. Кроме того, он мог вполне свободно говорить, писать и читать, хотя его речь и была несколько скомканной. В отличие от Джона у него не было проблем с распознаванием людей и объектов. Однако у него по­явилась довольно стойкая бредовая идея. Всякий раз, когда он видел свою мать, он говорил: «Доктор, эта женщина выглядит в точности как моя мать, но это не она — это самозванка, притворяющаяся моей матерью».

Точно такая же бредовая идея у него была и в отношении отца, но не в отношении всех остальных людей. Дэвид страдал тем, что сейчас

называется синдромом Капгра (или бредом Капгра), названным по имени врача, впервые описавшего его. Дэвид был первым пациентом, страдающим таким синдромом, которого мне пришлось наблюдать, и я изменил свое скептическое отношение в отношении синдрома. В течение многих лет меня учили с подозрением относиться к стран­ным синдромам. Большинство из них вполне реальны, но иногда приходится читать о каком-нибудь синдроме, который представляет собой не более чем плод тщеславия психиатра или невролога — по­пытку самым легким способом заслужить славу, назвав болезнь своим именем или получив лавры первооткрывателя.

Однако, понаблюдав за Дэвидом, я убедился, что синдром Капгра действительно имеет место быть. Но что могло вызвать столь стран­ный бред? Одна из интерпретаций, все еще встречающаяся в старых учебниках по психиатрии, основана на фрейдизме. Это объяснение выглядит следующим образом: возможно, Дэвид, как и всякий муж­чина, в детстве испытывал сильное сексуальное влечение к матери, что называется эдиповым комплексом. К счастью, когда он вырос, кора стала господствовать над первобытными эмоциональными структурами и стала подавлять или ослаблять эти запретные сексу­альные импульсы, направленные на мать. И возможно, при травме го­ловы повредилась кора — прекратив процесс подавления и позволив спящим сексуальным влечениям проникнуть в сознание. Нежданно- негаданно Дэвид обнаружил, что его сексуально влечет к матери. Возможно, что единственным способом рационально избавиться от этого чувства было предположить, что она на самом деле не его мать. Отсюда и бредовая идея.

Это весьма изобретательное объяснение, но оно никогда не каза­лось мне достаточно разумным. Так, вскоре после Дэвида мне при­шлось встретиться с другим пациентом, Стивом, у которого та же са­мая бредовая идея возникла относительно его любимца пуделя! «Эта собака выглядит точь-в-точь как Фифи, — говорил он, — но это не она. Она просто выглядит как Фифи». Ну и как теория Фрейда объ­яснит такое? Придется утверждать, что у всех мужчин в бессознатель­ном таится латентная зоофилия, или что-нибудь столь же абсурдное.

Получается, что единственным верным объяснением будет анато­мическое (по иронии, сам Фрейд весьма метко говорил, что анато­мия — это судьба). Как уже было указано ранее, вначале зрительная информация направляется в веретенообразную извилину, где проис­ходит различение объектов, включая и лица. Полученные результаты передаются из веретенообразной извилины по третьему пути в мин­далевидное тело, которое осуществляет эмоциональную проверку вещи или лица и вырабатывает соответствующую эмоциональную реакцию. Так что же произошло с Дэвидом? Мне пришла в голову мысль, что в результате автокатастрофы были повреждены волокна, связывающие веретенообразную извилину, частично через верхнюю височную борозду, с миндалевидным телом, в то время как обе эти структуры, а вместе с ними и второй путь, остались совершенно не­поврежденными. Поскольку второй путь (а следовательно, и способ­ность говорить) не был поражен, он все еще мог распознать лицо матери согласно его облику и помнил все, что касалось ее. Посколь­ку миндалевидное тело и остальная часть лимбической системы не были поражены, он мог проявлять положительные и отрицательные эмоции как всякий нормальный человек. Между тем сама связь меж­ду восприятием и эмоциями была разорвана, так что лицо матери со­всем не вызывало предполагаемых теплых чувств. Другими словами, узнавание наличествует, а ожидаемая эмоциональная встряска отсут­ствует. Очевидно, единственный способ, с помощью которого мозг Дэвида мог разрешить это затруднение, состоял в том, чтобы рацио­нально его устранить, предположив, что его мать — самозванка⁶. Это покажется крайней степенью рационализации, но, как мы увидим в последней главе, мозг ненавидит противоречия любого рода, и ино­гда неестественно абсурдный бред является единственным выходом из ситуации.

Преимущество нашей неврологической теории над фрейдовской заключается в том, что ее можно проверить экспериментально. Как мы уже выяснили ранее, когда вы видите что-либо вызывающее эмо­ции — тигра, возлюбленного или маму, — миндалевидное тело по­сылает в гипоталамус сигнал, что необходимо подготовить ваше тело к какому-либо действию. Такая реакция типа «сражайся—беги» работает не по принципу «включено—выключено», а проявляется постоянно. Эмоциональное переживание низкой, средней или высо­кой степени автоматически вызывает реакцию низкой, средней или

высокой степени соответственно. Частью такой непрерывной авто­матической реакции на переживание является микроскопическое потоотделение. Все ваше тело, включая ладони, становится более влажным или более сухим в зависимости от повышения или пони­жения уровня эмоциональной возбужденности в любой момент вре­мени.

Это отличные новости для нас, ученых, поскольку это означает, что мы можем измерять вашу эмоциональную реакцию на разные вещи, которые вы видите, просто отслеживая уровень микроскопи­ческого потоотделения. Это можно сделать, просто прикрепив к ва­шей коже два пассивных электрода и подключив их к устройству под названием омметр, чтобы наблюдать за вашей кожно-гальванической реакцией (КГР), постоянными колебаниями электрического сопро­тивления вашей кожи (КГР еще называют реакцией проводимости кожи, РПК). Таким образом, когда вы видите рыженькую красотку или отвратительную медицинскую иллюстрацию, ваше тело выде­ляет пот, сопротивление кожи падает, и у вас высокая КГР. С дру­гой стороны, если вы видите что-то совершенно нейтральное, вроде дверной ручки или незнакомого лица, у вас нет КГР (хотя, согласно фрейдовскому психоанализу, дверная ручка очень даже должна вы­звать КГР).

Теперь вы можете задаться вопросом, зачем нам нужен довольно сложный процесс измерения КГР для наблюдения за эмоциональ­ным возбуждением. Почему просто не спросить человека, какие чув­ства у него вызывает тот или иной предмет? Ответ состоит в том, что между стадией эмоциональной реакции и ее словесного выражения пролегает довольно много пластов довольно сложной обработки информации, поэтому то, что вы получаете в итоге, — это переос­мысленное или даже подвергшееся цензуре сообщение. Например, если человек является тайным гомосексуалистом, он может отрицать свое эмоциональное возбуждение при виде танцора труппы «Чип- пендейлз». Но его КГР не может лгать, потому что человек не может его контролировать. (КГР — один из физиологических процессов, используемых в работе полиграфа, или так называемого детекто­ра лжи.) Это совершенно безошибочный способ узнать подлинные эмоции, в отличие от высказываемой лжи. Можете верить или нет,

но у всех нормальных людей КГР зашкаливает, когда они видят фото­графию своей матери, — им совершенно не обязательно для этого быть евреями!

Основываясь на этих рассуждениях, мы измерили КГР Дэвида. Когда мы быстро сменяли перед ним фотографии с нейтральными предметами, вроде стульев или столов, у него не было КГР. Не было и когда мы ему показали фотографии с незнакомыми ему лицами, ведь он был совершенно незнаком с ними. Пока что ничего особен­ного. Но когда мы показали ему фотографию матери, у него снова не было КГР. С нормальными людьми такого никогда не происходит. Это наблюдение дало потрясающее подтверждение нашей теории.

Но если это так, почему Дэвид не называет самозванцем, напри­мер, своего почтальона, исходя из предположения, что он был зна­ком с почтальоном еще до аварии? В конце концов, нарушение связи между зрением и эмоциями равным образом применимо и к почта­льону, а не только к матери. Разве это не должно было породить та­кой же симптом? Ответ заключается в том, что его мозг не ожидает сильной эмоциональной встряски при виде почтальона. Ведь ваша мать — это ваша жизнь, а почтальон — всего лишь один человек в ряду прочих.

Другой парадокс заключался в том, что у Дэвида не было бредо­вой идеи подмены, когда его мать разговаривала с ним по телефону из соседней комнаты.

«А, мама! Очень рад тебя слышать. Как ты?» — говорил он.

Что моя теория скажет на это? Как может человек галлюцини­ровать, когда видит свою мать лично, но не когда она звонит ему по телефону? На это имеется очень изящный ответ. Дело в том, что от слуховых центров мозга (слуховой коры) в миндалевидное тело про­ходит анатомически отдельный путь. У Дэвида этот путь не был по­врежден, поэтому голос матери пробуждал у него как раз те сильные положительные эмоции, какие и ожидались. В этот раз для бредовой идеи не было необходимости.

Вскоре после того, как наши данные о случае Дэвида были опубли­кованы в журнале Proceedings of the Royal Society of London, я получил письмо от пациента по имени мистер Тернер, жившего в Джорджии. Он утверждал, что после травмы головы у него развился синдром

Капгра. Как он заявил, ему понравилась моя теория, потому что те­перь он понял, что он не сумасшедший и не теряет рассудок, для его странных симптомов нашлось превосходное логическое объяснение, и он попытается, если получится, эти симптомы преодолеть. Одна­ко он добавил, что более всего его тревожила не бредовая идея под­мены, а тот факт, что он больше не мог наслаждаться зрительными картинами — прекрасными пейзажами и цветниками, — которые до несчастного случая доставляли ему огромное удовольствие. Так­же он больше совершенно не мог получать удовольствие от великих картин, как было раньше. Понимание того, что это было вызвано на­рушением связи в мозге, совершенно не возродило в нем влечение к созерцанию цветов или шедевров искусства. Это заставило меня задуматься — а не лежат ли эти связи в основе нашего наслаждения искусством? Можно ли заняться изучением этих связей в процессе исследования нейробиологической основы нашего эстетического от­клика на прекрасное? Я вернусь к этому вопросу, когда в главах 7 и 8 мы будем обсуждать нейрологию искусства.

В последний раз отвлечемся на эту странную историю. Была позд­няя ночь, и я спал, когда зазвонил телефон. Я проснулся и посмотрел на часы: было четыре часа утра. Это был адвокат. Он звонил из Лон­дона и, похоже, не обратил внимания на разницу во времени.

«Это доктор Рамачандран?»

« Да », — сонно пробормотал я.

«Меня зовут мистер Уотсон. Мы занимаемся случаем, относи­тельно которого хотели бы услышать ваше мнение. Не могли бы вы вылететь и осмотреть пациента?»

«В чем вообще дело?» — сказал я, пытаясь скрыть раздражение.

«Мой клиент, мистер Доббс, попал в автокатастрофу, — сказал он. — Несколько дней он был без сознания. Когда он очнулся, он почти полностью пришел в норму, за исключением того, что у него были небольшие затруднения с подбором правильного слова во вре­мя разговора».

«Что же, счастлив это слышать, — ответил я. — Небольшое за­труднение с подбором правильного слова совершенно обычная вещь после повреждения мозга, причем не важно, где именно был повреж­ден мозг». Возникла пауза. Поэтому я спросил: «Что я могу для вас сделать?»

«Мистер Доббс — Джонатан — желает возбудить дело против людей, чья машина столкнулась с его машиной. Вина совершенно очевидно лежит на противоположной стороне, поэтому их стра­ховая компания собирается выплатить Джонатану материальную компенсацию за повреждение машины. Однако у нас, в Англии, за­конодательство весьма консервативно. Врачи дали заключение, что физически он в норме — его МРТ в порядке, нет никаких неврологи­ческих симптомов или других телесных повреждений. Поэтому стра­ховая компания собирается оплатить только повреждение машины, но не медицинские издержки».

«Так».

«Проблема состоит в том, доктор Рамачандран, что он утвержда­ет, будто у него развился симптом Капгра. Даже когда он твердо пони­мает, что смотрит на свою жену, она часто кажется ему незнакомцем, совершенно новым человеком. Это очень сильно его беспокоит, и он желает отсудить у противоположной стороны миллион долларов за причинение постоянного нервно-психиатрического расстройства».

«Пожалуйста, продолжайте».

«Вскоре после несчастного случая кто-то обнаружил вашу книгу Phantoms in the Brain на кофейном столике моего клиента. Он при­знал, что читал ее, и именно тогда понял, что у него, возможно, раз­вился синдром Капгра. Но даже когда он смог сам себе поставить диагноз, это не слишком ему помогло. Симптомы остались такими же. Поэтому мы с ним хотим отсудить у противоположной сторо­ны миллион долларов за возникновение постоянного неврологиче­ского симптома. Он опасается, что все может закончиться разводом с женой. Так вот, доктор Рамачандран, проблема в том, что адвокат противоположной стороны утверждает, что мой клиент просто все сфабриковал после прочтения вашей книги. Ведь, если подумать, синдром Капгра очень легко симулировать. Мистер Доббс и я хотели бы, чтобы вы прилетели в Лондон, провели тест на КГР и доказали в суде, что у него действительно синдром Капгра, а он не симулянт. Я так понимаю, этот тест невозможно подделать».

Этот адвокат неплохо подготовился. Но у меня совершенно не было желания лететь в Лондон лишь для того, чтобы провести тест.

«Так в чем проблема, мистер Уотсон? Если мистер Доббс каждый раз рассматривает свою жену как незнакомую новую женщину, он должен все время считать ее привлекательной. Это совсем не плохо, а даже очень хорошо. Всем бы нам быть такими счастливчиками!» Единственным моим оправданием за столь безвкусную шутку было то, что я еще не вполне проснулся.

На другом конце провода воцарилось долгое молчание, а затем я услышал, как он положил трубку. Больше я никогда о нем не слы­шал. Не все могут воспринять мое чувство юмора.

Хотя мое замечание и прозвучало довольно легкомысленно, оно все же было недалеко от истины. Существует очень известное психо­логическое явление, называемое эффект Кулиджа, в честь президента Калвина Кулиджа. Оно основано на малоизвестном эксперименте, проведенном исследователями психологии крыс несколько десяти­летий назад. Для начала в клетку помещается самец и на некоторое время лишается секса. Затем в клетку помещаем самку. Самец покры­вает самку и вступает с ней в половую связь несколько раз, пока не придет в изнеможение от полного сексуального истощения. Так оно видится на первый взгляд. Самое интересное начинается тогда, когда вы поместите в клетку новую самку. Он снова поднимается и снова несколько раз совершает сексуальный контакт, пока опять совершен­но не выдохнется. А теперь помещаем в клетку третью самку, и наш по видимости изнемогший самец начинает все по новой. Этот вуай­еристский эксперимент является великолепной демонстрацией мо­гучего эффекта новизны в области сексуальной привлекательности и сексуального поведения. Мне всегда было любопытно, является ли этот эффект верным и для самок, привлекающих самцов, но, насколь­ко мне известно, такого эксперимента не проводили — возможно, потому, что в течение многих лет психологами были исключительно мужчины.

Как гласит история, президент Кулидж с супругой посещали Оклахому, когда их пригласили на птицеферму — несомненно, одну из самых основных достопримечательностей. Сначала президент должен был прочитать речь, но, поскольку миссис Кулидж уже много

раз ее слышала, она решила отправиться на птицеферму на час рань­ше. Ее встретил фермер и устроил ей обзорную экскурсию. Ее пора­зило то, что на ферме было множество кур и всего-навсего один ве­личавый петух. Когда она спросила у своего экскурсовода, в чем дело, он ей ответил: «Ну, он отличный петух. Он день-деньской и ночи напролет только и делает, что обслуживает кур».

«Ночи напролет? — спросила миссис Кулидж. — Не окажете ли вы мне услугу? Когда сюда прибудет президент, скажите ему те же са­мые слова, что вы сейчас сказали мне».

Через час, когда экскурсию устроили уже президенту, фермер по­вторил ту же самую историю.

«А скажите-ка мне вот что, — попросил президент, — петух всю ночь проводит с одной курицей или с разными?»

«Ну как же, конечно с разными», — ответил фермер.

«Тогда будьте так любезны, — сказал президент, — сообщите первой леди то, что вы только что сейчас сказали мне».

Возможно, история и недостоверна, но она поднимает замеча­тельный вопрос. Может ли так случиться, что пациенту с синдромом Капгра никогда не наскучит его жена? Не станет ли она постоянно новой и привлекательной? Если бы этот синдром можно было на вре­мя вызвать при помощи транскраниальной магнитной стимуляции... стоило бы попробовать.