Как мы видим то, что видим
Шрифт:
Когда-то думали, что изображение сохраняется именно на сетчатке, коль скоро в ней выцветает «зрительный пурпур», известный нам родопсин. Французский физиолог В. Кюне писал в конце XIX в.: «Сетчатка ведет себя... как целое фотоателье, в котором фотограф непрерывно обновляет пластинки, нанося на них новые слои светочувствительного материала и стирая в то же самое время старые изображения».
Эксперименты, однако, показали связь кратковременной памяти не с сетчаткой, а с мозгом.
Представьте себе, что вы смотрите на лампочку, загорающуюся каждые полсекунды. Вполне естественно, она будет выглядеть мерцающей. Ведь новая вспышка придет к глазу после того, как
Затем опыт усложняют. Правый глаз видит одну лампочку, левый – другую, причем каждая загорается через полсекунды. А интервалы сдвинуты на четверть секунды. Иными словами, новая вспышка света поступает в зрительную систему от одного глаза именно в тот момент, когда кратковременная память готова стереть картинку от предыдущей вспышки, воспринятой другим глазом.
Если бы память находилась в сетчатке, нам казалось бы, что вспышки перепрыгивают из одного глаза в другой. Но этого не происходит. Наблюдателю кажется, что обе лампочки горят одновременно и... непрерывно.
Итак, зрительный аппарат просуммировал сигналы от каждого глаза. Сложение картинок происходит в затылочной коре. Может быть, и кратковременная память находится там же?
И как быть, если экспериментатору нужно представить зрению (не глазу!) картинку на время, меньшее четверти секунды? Напрашивается ответ: выключать кратковременную память. Прекрасно, но где взять выключатель?
Оказывается, таким выключателем должно быть кино.
Очень простенький кинофильм, состоящий всего из трех кадров: сетка из извилистых линий – предъявляемый рисунок – снова сетка. Каждое последующее изображение стирает предыдущее из кратковременной памяти, это точно установлено. И когда человек глядит в аппарат, которым командует Невская, кадры с сеткой распахивают и закрывают в кратковременной памяти «ворота времени». Экспериментатор не сомневается, что картинка предъявлена ровно на столько сотых или тысячных долей секунды, сколько задано с пульта.
Чище всего стирает образы сетка, составленная из наложенных друг на друга контуров всех предметов, какие только демонстрируются во время опыта. С точки зрения кусочного квазиголографического представления понятно, почему: у высших отделов престриарной коры нет основания для того, чтобы каким-то определенным образом «склеивать» пунктир нейронов, выделяющих линии контура, – и вместо осмысленной картинки получается хаос.
Однако надежность опознания рисунка зависит не только от длительности предъявления, но и от того, было ли известно смотрящему, какой набор картинок ему покажут. Я не знал и затратил сто пятьдесят миллисекунд, обычное время для нетренированных участников опыта. А тот, кому картинки знакомы, работает быстрее.
Насколько? Это зависит от числа рисунков, которые он ожидает увидеть. Чтобы опознать одно изображение из возможных двух, хватит 15 миллисекунд, вдесятеро меньше, чем затратит нетренированный коллега. Если возможных изображений четыре, время опознания возрастет вдвое. Восемь картинок увеличат его в три раза, до 45 миллисекунд; 16 картинок – вчетверо...
Опять мы встретились с «поиском по дереву», о котором узнали, рассматривая работу «правого-левого мозга». Тогда подобная поисковая система обнаружилась в левом полушарии: она, как выяснилось, производит дихотомическое разделение обобщенных образов, чтобы зрение смогло опознать предъявленное изображение.
Есть ли у этих двух систем – поисковой и кратковременной памяти – нечто общее? Или это одна и та же система?
Сейчас мы ответим
Но прежде надо отметить, что время опознания стало после опытов Невской точным, бесстрастным критерием, позволяющим проникать в работу зрительного аппарата. Положим, вводит экспериментатор в набор известных картинок еще одну (тот же предмет, но иного размера, повернутый или еще как-нибудь измененный) и смотрит, увеличивается ли время ответа. «Да» – картинка для зрительной системы объективно новая, пусть в словесном ответе это все тот же гриб; осталось время прежним – картинка воспринимается зрением как старая.
Психофизиологические исследования Глезера и Невской, которые впервые продемонстрировали «поиски по дереву», были проведены значительно раньше, чем совместная работа Невской, Леушиной и Павловской, вскрывшая различные опознавательные механизмы правого и левого полушарий. Показывая испытуемым «кино», исследователи еще не знали, что открытый ими способ оценки количества информации, приносимой изображением в мозг, связан с левым полушарием. Поэтому в первом издании этой книги я ничего не мог сказать, какое полушарие пользуется дихотомическим делением, речь шла о восприятии в целом.
Сегодня многое стало ясным, в том числе и механизм поиска «по дереву». Опознание этим путем возможно потому, что левое полушарие (его престриарная кора) обращается с простыми признаками – точно такими же, которые имеются и в правой затылочной коре, – своеобразно: оно их объединяет.
Простые признаки, как мы помним, представляют собой паттерны – совокупности сигналов модулей, на которые природа разбила затылочную кору. Эти признаки, в соответствии с перестройкой «сита» полей НКТ, выделяются последовательно, от самых грубых до самых тонких.
В правой затылочной коре и более высоких отделах зрительной системы правого полушария благодаря простым признакам отражаются вполне конкретные образы, расположенные во вполне конкретном, открывающимся сиюминутно перед глазами, зрительном пространстве. Паттерны, описывающие одинаковые текстуры, объединяются между собою только внутри данной текстуры однородной области – той области, которая «выстрижена» нейронами затылочной коры из фона...
В левом же полушарии объединение простых признаков происходит иначе. Кусочное квазиголографическое представление картины видоизменяется так, что возникает преобразование Меллина (описывать его без формул крайне сложно, поэтому ограничимся одним названием). Оно обладает массой полезных свойств. В частности, сложные признаки – результат объединения большого количества простых – дают возможность очень экономично (с точки зрения использования ресурсов мозга) воспринимать и запоминать предъявляемые изображения. Это резко упрощает оценку связи воспринятого образа с имеющейся в мозгу моделью мира, а в конечном счете позволяет быстро решать, какое действие нужно предпринять.
Сложные признаки выглядят математически как особого рода поверхности – гиперплоскости в многомерном пространстве простых признаков. Чтобы опознать (отыскать в памяти) образ, левому полушарию нет нужды просматривать путь в точку многомерного пространства, как это делает правое. Достаточно определить, справа или слева от гиперплоскости находится искомый сложный признак, и в несколько шагов выйти в искомую область. Грубо говоря, с помощью сложных признаков идет стрельба по площади, а не по точечной цели. Ясно, что если площадь велика, на такое попадание хватит иной раз даже одного «снаряда», даже самого грубого признака («живое – не живое» и тому подобное), хотя в большинстве случаев придется тратить пять – десять.