Фантомы мозга. Сандра Блейксли
мы живем, не хаотичен и не аморфен; он обладает устойчивыми физическими свойствами. В ходе эволюции – и частично в детстве как результат обучения – эти устойчивые свойства инкорпорируются в зрительные области как определенные «допущения» или скрытые знания о мире, которые впоследствии можно использовать для устранения двусмысленностей в восприятии. Например, когда некоторое количество точек перемещаются одновременно – как пятна на леопарде, – они, скорее всего, принадлежат одному объекту. Поэтому стоит вам увидеть множество точек, движущихся вместе, ваша зрительная система делает разумный вывод, что их одновременное движение едва ли является простым совпадением, – а если это не совпадение, значит, это один объект. Его вы и видите. Неудивительно, что немецкий физик Герман фон Гельмгольц (основоположник науки о зрении) называл восприятие «бессознательным умозаключением»[39].
Взгляните на затененные круги на рисунке 4.2. Это просто плоские диски, но примерно половина из них кажутся выпуклыми и напоминают яйца, а другая половина выглядят вдавленными и напоминают углубления. Присмотревшись, вы заметите, что диски, которые сверху светлые, кажутся выпуклыми, а темные – вдавленными. Если вы перевернете страницу вверх ногами, то увидите, что «яйца» и «углубления» поменялись местами. Причина в том, что при интерпретации формы затененных изображений ваша зрительная система исходит из «встроенного» допущения о том, что солнце светит сверху. Следовательно, в реальном мире выпуклый предмет, обращенный к вам, будет получать свет сверху, а впадины – снизу. Поскольку все мы эволюционировали на планете с одним солнцем, которое обычно светит сверху, такое предположение[40] разумно. Конечно, иногда оно висит у линии горизонта, но, по статистике, солнечный свет обычно исходит сверху и, конечно, никогда снизу.
Не так давно я был приятно удивлен, обнаружив, что Чарльз Дарвин знал об этом принципе. На хвостовых перьях фазана аргус имеются серые дискообразные отметины, которые очень похожи на те, что вы видите на рисунке 4.3; однако все они затенены либо слева, либо справа, а не внизу или наверху. Дарвин предположил, что птица может использовать их как сексуальный «призыв» во время ритуала ухаживания; в самом деле, «металлические» диски на перьях можно рассматривать как птичий эквивалент ювелирных изделий. Но если так, то почему они затенены слева и справа, а не вверху и внизу? По мнению Дарвина, все дело в том, что во время ухаживания перья торчат. Он не ошибся: так оно и есть, иллюстрируя поразительную гармонию между ритуалом ухаживания и направлением солнечного света в зрительной системе птиц.
Рис. 4.2
Смесь яиц и углублений. Затененные диски идентичны, за исключением того, что половина из них сверху светлые, а половина – темные. Те, которые сверху светлые, всегда воспринимаются как выпуклые яйца, а те, которые сверху темные, – как углубления. Это связано с тем, что зрительные области в вашем мозге имеют встроенное
Верное и противоположное: ваше восприятие может оставаться постоянным, даже если само изображение меняется. Например, каждый раз, когда вы поворачиваете глазные яблоки, изображение устремляется по фоторецепторам с огромной скоростью. Если вы возьмете камеру и начнете водить ей по комнате, вы увидите размытые пятна. Однако когда вы двигаете глазами, окружающие объекты не скачут туда-сюда и не проносятся мимо вас с быстротой молнии. Мир кажется абсолютно стабильным – он остается на месте, хотя изображение на сетчатке движется. Причина в том, что зрительные центры вашего мозга были заранее «отключены» моторными центрами, контролирующими движения глаз. Каждый раз, когда моторная область посылает двигательную команду мышцам глазного яблока, она посылает команду и зрительным центрам: «Игнорируйте это движение; оно не реально». Разумеется, все это происходит без участия сознания. Данный вычислительный процесс встроен в зрительные модули вашего мозга и позволяет вам не отвлекаться на ложные сигналы движения всякий раз, когда вы оглядываете комнату.
Ramachandran, 1988 a & b, 1989 a & b; Kleffner & Ramachandran, 1992. Попросите друга некоторое время подержать рисунок вертикально. Наклонитесь вперед и, опустив голову, посмотрите на страницу через ноги. Поскольку относительно сетчатки страница окажется в перевернутом положении, вы снова обнаружите, что яйца и углубления поменялись местами (Ramachandran, 1988a). Удивительно, правда? Как и раньше мозг судит о форме на основании тени, однако теперь он явно исходит из того, что солнце светит снизу: то есть ваш мозг полагает, что, когда вы опускаете голову, солнце прилипает к вашей макушке! Хотя окружающий мир по-прежнему выглядит правильно (а не вверх ногами) благодаря органу равновесия в вашем ухе, зрительная система не в состоянии использовать эти знания для интерпретации формы затененных объектов (Ramachandran, 1988 b). Почему зрительная система принимает такое глупое допущение? Почему она не учитывает наклон головы при обработке затененных изображений? Ответ заключается в том, что, разгуливая по миру, бо́льшую часть времени мы держим головы в вертикальном, а не в наклонном или перевернутом положении. Зрительная система этим пользуется и избегает дополнительной вычислительной нагрузки, связанной с отправкой вестибулярной информации обратно в модуль, который занимается определением формы по тени. По большому счету, вы вполне можете обойтись и без этого, ибо по статистике ваша голова обычно пребывает в вертикальном положении. Эволюция не стремится к совершенству; ваши гены не будут переданы потомству только в том случае, если вы не сможете выжить достаточно долго, чтобы сделать детей.