Вячеслав Демидов - Как мы видим то, что видим [издание 3-е , перераб. и доп.]

Наведением заведуют модули, для которых все равно, в каком направлении движутся глазные яблоки. Нейроны этих модулей обладают огромными полями, в несколько градусов по диагонали (здесь и далее измерения на сетчатке). Несмотря на это, они реагируют на ничтожную разницу в диспаратности. У кошки эта разница меньше двух угловых минут. У человека, по-видимому, около десяти угловых секунд, потому-то и четкость стереозрения наша куда лучше кошачьей. У орла... С орлами, увы, еще никто не занимался этой проблемой.

Помните поля, находящиеся на периферии сетчатки и сигнализирующие, что где-то сбоку появилось что-то движущееся? По команде этих полей глаза поворачиваются на это «что-то». А модули наведения, составленные из нейронов диспаратности, как бы ставят перед взором бессчетное число плоскостей, делают «срезы» пространства, чтобы дать мышцам фокусировки хрусталика команду: предмет находится там-то.

Что же касается модулей для измерения дальностей отдельных точек предмета, то топография их полей на сетчатке иная.

Прежде всего, эти поля невелики по размеру.

Во-вторых, если модуль диспаратности находится в левой затылочной коре, то все его относящиеся к правому глазу поля (физически расположенные на правой сетчатке) довольно плотно наложены друг на друга в некоторой области задней стенки глаза, тогда как поля этого модуля, относящиеся к левому глазу, разбросаны по левой сетчатке. Причем разность координат тем больше, чем дальше расположена в пространстве линия, возбуждающая данный нейрон модуля. Иными словами, каждый нейрон модуля как бы знает, на какую линию (то есть находящуюся на каком расстоянии) должен реагировать.

Обратную картину продемонстрируют модули в правой затылочной коре. Наложенные друг на друга поля относятся к левому глазу, а разбросанные – к правому.

Благодаря работе гигантского множества таких полей мы и видим не только плоские контуры, но и линии поверхностей: по сути, сами эти поверхности, как угодно расположенные в пространстве. Очень интересно, что имеются нейроны, способные реагировать не только на линии, как в опытах Петтигрю, но и на структуры, составленные из случайно разбросанных, по Юлешу, точек. Это открытие сделал Г. Поджио из Медицинской школы университета Джона Гопкинса. Нейроны Поджио демонстрируют чрезвычайно высокую точность работы стереосистемы наших глаз.

Ведь в случайно сформированной картинке Юлеша много похожих или почти похожих участков, так что зрение, казалось бы, обязано ошибаться. Но этого не происходит. И так как речь идет об опознании (на досознательном уровне) изображений бессмысленных, но имеющих определенную статистику чередований темных и светлых пятен, логика наших рассуждений уже в который раз заставляет обратиться к кусочному квазиголографическому отражению увиденной картины...

Модули, открытые Петтигрю, стали важным аргументом в давнем споре физиологов.

Сторонники одной схемы считали, что объемность – результат оценки мозгом сигналов от мышц, когда мы бродим взором по пространству, фокусируя глаза с одного предмета на другой. Мышцы. дескать, сводят оптические оси глаз, чтобы изображение не двоилось, – вот мозг и получает от этих мышц сигнал о дальности той или иной точки.

Защитники другой гипотезы утверждали, что вначале должен быть сигнал о положении предметов в пространстве. И только потом уж сформируется команда, куда повернуть глаз, на какую точку его фокусировать. В пользу второй гипотезы говорил доказанный Глезером еще в 1959 г. факт: на глаз человек оценивает расстояние в 30, а то и в 50 раз точнее, чем позволяет мышечное чувство. Еще один аргумент – известное каждому умение видеть объемно окружающую обстановку после удара молнии. Вспышка, как уже говорилось, столь коротка, что мышцы никак не смогут сработать, однако объемность пространства воспринимается, тем не менее, совершенно отчетливо.

Модули Петтигрю резко усилили позицию сторонников второй гипотезы. Действительно, в темноте, перед вспышкой, глаза направлены в бесконечность, таково уж свойство зрительной системы. Но как только полыхнет, нейроны диспаратности сразу отмечают расположение предметов, дают сигналы об их объемности. На это им вполне достаточно времени.

Однако в любом случае полный, объемный образ сформируется только после того, как полушария обменяются сведениями. Люди с рассеченным мозолистым телом не в силах построить стереоскопическое изображение. Они видят двумя глазами, но о глубине пространства судят только по вторичным признакам. 

Этот мир долго был камнем преткновения физиологов. Он получился из сделанного Кеплером геометрического построения хода лучей в глазу, а увидел его впервые Рене Декарт, под знаком идей которого, изложенных в «Трактате о свете», прошла вторая половина XVII и весь XVIII в. Декарт взял глаз быка, соскоблил белый слой с его задней стенки – склеры и вставил эту естественную камеру-обскуру в дыру, прорезанную в оконном ставне. Тут же на полупрозрачной склере ученому открылся вид, наблюдавшийся из окна.

Пейзаж был перевернутым. Как и Кеплера, Декарта это не смутило. Он был убежден, что душа вполне в состоянии построить даже по таким «знакам» вполне реальный образ материального мира. Правда, он не спросил себя, сумеет ли душа перевернуть изображение еще раз, если с помощью линз «выпрямить» картинку на сетчатке. Этот вопрос ставили позднейшие исследователи и, без всяких опытов, решали его в пользу души, то есть мозга. Гельмгольц, например, в качестве доказательства приводил людей, работающих с микроскопами: они быстро приучаются к тому, что правая сторона в поле зрения – это левая в натуре, и наоборот. Добавим, что и астрономов не волнует перевернутое изображение Луны в телескопе, а фотографы, снимающие камерами с матовым стеклом (правда, таких аппаратов осталось мало), не испытывают неудобств оттого, что глядят на «обращенный» пейзаж.

Однако все это – вопрос привычки. Если того же астронома или фотографа попросить прочитать повернутую кверху ногами газету, он, конечно, сможет это сделать, но с немалым усилием, медленно и неуверенно. Как ни странно, потому что у взрослых потеряно то, что они имели в детстве: инвариантность к зеркальным преобразованиям. Маленьким детям ведь все равно, стоят ли буквы нормально или перевернуты, как в зеркале. Когда детишки обучаются письму, они пишут одни буквы так, другие этак – им безразлично. (И прозревшие щенки отличаются этой же особенностью: для них не имеет значения, вершиной вниз или вверх висит в эксперименте треугольник, хотя взрослая собака такие фигуры никогда не спутает.)

Но у некоторых детей с годами все-таки не появляется уменье отличать верх от низа, а правое от левого. Это легастеники. Их врожденный недостаток отравляет им все школьные годы и мешает получить профессию. Их считают глупцами, в классе они сдают самые плохие письменные работы и даже после многолетнего обучения так и не могут писать без ошибок.

Американского миллионера Рона Дэвиса (вот он, на картинке) ждала именно эта участь, однако внезапно жизнь его превратилась в историю о Золушке.

Рис. 67. Знаменитый Рон Дэвис, миллионер и сотрудник НАСА, которого в детстве долго считали слабоумным, пока он не показал, что его IQ равен 137! Удивительно, конечно, но все показанные на рисунке надписи он читает без всякого труда. Так уж устроен его зрительный аппарат и вообще мозг

В возрасте двенадцати лет он не мог написать ни своей фамилии, ни своего адреса! Его считали недоразвитым. Однако в 17 лет, во время проверки на интеллектуальность он показал феноменальный результат: его IQ оказалось равным 137! Это сразу же превратило его в незаурядную личность. Ему помогли поступить в университет и получить инженерное образование. Он был принят в НАСА, американское агентство по авиации и космосу, и стал мультимиллионером. Потом он заработал еще много миллионов как маклер по недвижимости.

«Всем этим я обязан своей легастении», – говорит Рон Дэвис. По его мнению легастения – подарок. «Легастеники могут думать в 400 – 2000 раз быстрее, чем другие», – утверждает он, – «потому что думают образами, тогда как все прочие – абстракциями».

Вы спросите: как же он добился таких успехов, если легастеник не может осознать ни знаков, ни слов? А он всегда заводил себе компаньона, занимавшегося канцелярией, формулярами и письмами. Он научился успешно скрывать от окружающих свой недостаток, о котором не знала даже его первая жена, но все же страх, что он будет разоблачен, не покидал его ни на минуту. Поэтому в 38 лет он сменил профессию и стал скульптором.