Глаз разума

Сакс Оливер

В девяностые годы эти исследования были дополнены исследованиями с помощью функциональной визуализации. Больным проводили функциональную МРТ, когда они рассматривали изображения лиц, мест или предметов. Эти исследования показали, что рассматривание лиц возбуждает веретенообразную лицевую область в гораздо большей степени, чем рассматривание других тестовых образов.

То, что отдельные нейроны этой области могут проявлять специфически предпочтительную активность, было показано Чарльзом Гроссом и его коллегами, которые регистрировали ее с помощью электродов, введенных в нижневисочную кору макак. Гросс обнаружил клетки, отвечающие электрическими разрядами на рассматривание животным собственной лапы, и с чуть меньшей интенсивностью – на рассматривание чужих конечностей, включая человеческую руку. Впоследствии те же авторы обнаружили клетки, специфически реагирующие на лица 37 .

37

Многое из того, что мы сейчас считаем само собой разумеющимся, было неясно тогда, когда

Гросс начинал свою работу. Даже в конце шестидесятых годов считали, что зрительная кора не выходит за пределы своего основного места в затылочных долях (теперь уже известно, что это не так). То, что восприятие и распознавание специфических категорий объектов – лиц, рук и т.д. – может зависеть от отдельных нейронов или комбинации нейронов, считалось маловероятным, даже абсурдным. Над идеей добродушно посмеялся Джером Леттвин, сделав известное замечание о «бабушкиных клетках». Поэтому на ранние работы Гросса мало кто обратил внимание, и только в восьмидесятые годы полученные им результаты нашли подтверждение и были приняты научным сообществом.

На этом чисто зрительном уровне лица распознаются как конфигурации путем установления геометрических взаимоотношений между глазами, носом, ртом и другими признаками, как установили Фрейвальд, Цао и Ливингстон 38 . Но на этом уровне нет индивидуации, выделения из ряда единичной особи. Поэтому типичные лица или, напротив, карикатурные воспринимаются в одном ряду с конкретными лицами реальных людей.

Распознавание индивидуальных лиц или предметов достижимо лишь на высшем корковом уровне, в мультимодальной области медиальной части височной доли, которая обладает реципрокными связями не только с веретенообразной лицевой областью, но и с другими областями, обслуживающими сенсорные ассоциации, эмоции и память. Кристоф Кох, Ицхак Фрид и их коллеги показали, что клетки в мультимодальной медиальной области височной доли проявляют удивительную специфичность, реагируя, скажем, только на фотографии Билла Клинтона, на изображения пауков, на Эмпайр-Стейт-билдинг или на кадры из «Симпсонов». Специфические нейронные единицы могут также реагировать на произнесенное или прочтенное имя человека или название предмета. Например, у одного испытуемого определенный набор нейронов откликался на фотографии Сиднейского оперного театра, а также на последовательность букв «Сиднейская опера», но не реагировал на названия других достопримечательностей – например, на «Эйфелеву башню» 39 .

38

Различные нейроны в нижней части височной доли, пишут они, «избирательно реагируют на различные части лица и на взаимоотношения между частями, и даже один и тот же нейрон может максимальным возбуждением отвечать на то или иное сочетание черт. Таким образом, нет единой схемы для описания формы лица. Такое разнообразие настроек обеспечивает мозг богатым словарем для идентифицирования лиц и показывает, как многомерный пространственный параметр можно закодировать даже в такой небольшой области, как нижневисочная кора».

39

Кох и Фрид с соавторами опубликовали множество статей; в этой области работали также Киан Кирога и др. (2005, 2009).

Нейроны в медиальной височной коре способны кодировать восприятие индивидуальных лиц или предметов так, чтобы они были узнаваемы в изменяющемся окружении. Такие устойчивые нервные связи возникают очень быстро, в течение одного-двух дней после установления знакомства.

Хотя в ходе таких исследований с помощью электродов регистрируется активность отдельных нейронов, каждый из них соединен с тысячами других нейронов, а те с тысячами других. (Более того, некоторые нервные клетки могут реагировать более чем на один стимул). Таким образом, реакция отдельно взятого нейрона представляет собой вершину огромной вычислительной пирамиды, получающую, вероятно, прямые или непрямые сигналы от зрительной, слуховой или тактильной коры, от распознающих текст областей, от областей, отвечающих за память, эмоции и т.д.

У людей способность узнавать лица появляется при рождении или вскоре после него. В шесть месяцев, как показали исследования Оливера Паскалиса и его коллег, младенцы уже способны узнавать самые разнообразные лица, включая физиономии представителей других биологических видов (в данном случае использовали фотографии обезьян). К девяти месяцам, однако, дети теряют способность распознавать физиономии обезьян, если не видят их в непосредственном окружении. Уже к трем месяцам дети научаются ограничивать диапазон распознаваемых лиц теми, с кем они чаще всего контактируют. Этот феномен имеет огромное значение в жизни людей. Для китайского ребенка, воспитанного в родном этническом окружении, европейцы выглядят «на одно лицо», и наоборот 40 . Можно предположить, что существует врожденная и, вероятно, генетически обусловленная способность распознавать лица, и эта способность полностью проявляется в первые два года жизни, причем мы особенно хорошо распознаем тот тип лиц, с которым чаще всего встречаемся. Наши «лицевые клетки», присутствующие в мозгу изначально, начинают полноценно функционировать только после приобретения соответствующего опыта.

40

Иоичи Сугита подчеркивает, однако, что такое сужение диапазона узнавания легко преодолевается в раннем возрасте при наличии соответствующего опыта.

То же касается многих других способностей – от стереоскопического зрения до лингвистических навыков, предрасположенность к которым встроена

в мозг генетически. Но требуются стимуляция, практика, полнота общения и воспитание для того, чтобы эти способности пробудились и развернулись. Генетическая предрасположенность может развиться в результате естественного отбора, но для полноценной реализации наших когнитивных и перцептивных способностей требуется личный опыт и личный выбор.

Тот факт, что многие (хотя отнюдь не все) люди с прозопагнозией испытывают трудности в распознавании мест, позволил некоторым исследователям предположить, что способность распознавать лица и способность распознавать места опосредуется различными, но близко расположенными областями мозга. Другие ученые считают, что обе способности реализуются в общей зоне мозга, один участок которой больше ориентирован на узнавание лиц, а другой – на ориентацию в пространстве.

Нейропсихолог Эльханан Гольдберг оспаривает саму идею о существовании индивидуальных, встроенных в кору головного мозга центров или модулей с фиксированными функциями. Гольдберг полагает, что на высших корковых уровнях имеют место градиенты 41 , где области, функции которых определяются опытом и обучением, перекрываются или смешиваются. В своей книге «Новый исполнительный мозг» он пишет о том, что градиентный принцип является эволюционной альтернативой принципу модульному, поскольку обеспечивает гибкость и пластичность, невозможную для мозга, организованного согласно модульному принципу.

41

Градиент – вектор ускорения. – Примеч. ред.

Гольдберг утверждает, что, хотя модульность может быть характерной, например, для строения зрительного бугра (таламуса) – совокупности ядер с фиксированными функциями, входами и выходами, – для коры головного мозга более характерна градиентная организация, и она выступает на первый план по мере восхождения от первичной чувствительной коры к ассоциативной коре, к высшим уровням лобной коры. Модули и градиенты сосуществуют и дополняют друг друга.

Больные прозопагнозией, даже если их основная жалоба – это неспособность распознавать лица, часто испытывают затруднения в узнавании и других специфических объектов. Оррин Девински и Марта Фара выяснили, что некоторые люди с прозопагнозией не могут отличить яблоко от груши или голубя от ворона, хотя безошибочно относят эти объекты к классам «фрукт» и «птица». Джоан К. описывает сходную проблему: «Я не распознаю рукописный текст приблизительно так же, как я не распознаю лица. Я могу понять, что передо мной фрагмент рукописного текста, по какому-то отличительному или дополнительному признаку, но я о нем ничего не могу сказать и сразу забываю. Я не могу прочитать даже то, что написала сама».

Некоторые ученые полагают, что прозопагнозия не сводится к слепоте только на лица, но является одним из ответвлений более общего нарушения, а именно: частичной или полной утраты способности распознавания индивидов в любом классе предметов, будь то автомобили, птицы, лица или что-либо еще.

Изабель Готье и ее коллеги из университета Вандербильта протестировали группу профессиональных автомобилистов и группу орнитологов и сравнили полученные результаты с результатами тестирования контрольной группы обычных здоровых людей. Исследователи выяснили, что во всех трех группах при рассматривании и узнавании лиц происходила активация веретенообразной лицевой области. Однако та же область активировалась у автомобилистов, когда их просили определить марки автомобилей, и у орнитологов, когда их просили идентифицировать конкретных птиц. Веретенообразная лицевая область изначально настроена на распознавание лиц, но она способна – при соответствующем обучении – распознавать и индивидуальные объекты других типов. (Так, если шофер или птицелов, по несчастью, заболеют прозопагнозией, то можно предположить, что они потеряют способность определять марки автомобилей и породы птиц.)

Мозг представляет собой нечто большее, нежели совокупность автономных модулей, каждый из которых отвечает за специфическую ментальную функцию. Каждая из функционально специализированных областей взаимодействует с десятками и сотнями других, и их интеграция создает нечто вроде огромного слаженного оркестра из тысяч инструментов. Оркестра, который сам собой дирижирует, постоянно изменяя репертуар и партитуры. Веретенообразная лицевая область функционирует не в изоляции. Она представляет собой лишь один из узлов когнитивной сети, тянущейся от затылочной коры до префронтальной области. Слепота на лица может возникнуть и при поражении веретенообразной лицевой области, если оно локализовано в нижней затылочной лицевой области. Больные, страдающие частичной прозопагнозией, такие как Джейн Гудолл или ваш покорный слуга, могут при постоянном контакте научиться распознавать хорошо знакомые им лица. Вероятно, это возможно потому, что мы используем для этого другие проекционные пути, нежели здоровые люди, и благодаря постоянной тренировке стимулируем и заставляем работать ослабленную веретенообразную лицевую область.

Помимо этого, распознавание лиц зависит не только от способности к анализу зрительных параметров лица – его индивидуальных черт и общей конфигурации – и сравнению их с такими же параметрами других лиц, но и от нашей способности связывать данное лицо с определенными воспоминаниями, переживаниями и чувствами. Распознавание специфических мест или лиц, как подчеркивает Паллис, тесно связано с определенными эмоциями и ассоциациями. В то время как чисто визуальное восприятие образов осуществляется главным образом веретенообразной лицевой областью, узнавание «знакомого» лица осуществляется на высших мультимодальных уровнях, тесно связанных с гиппокампом и миндалиной, в областях, отвечающих за память и эмоции. Так, А.Х. после перенесенного инсульта утратил не только способность узнавать лица, но и ощущение знакомства с ними. Каждое лицо и каждое место казалось ему увиденным впервые – и продолжало казаться таковым даже после того, как ему снова и снова показывали их.