Радиальная симметрия

Шленский Александр Семенович

– - А кем вы были до того как стали шизофреником?
– поинтересовался я.

– - До заболевания я работал инженером-биофизиком. Я бы и сейчас вполне мог работать в своем отделе, и болезнь мне не помешала бы. Дело в другом: работа в лаборатории помешала бы мне наблюдать и осмысливать те вещи, которые мне открылись в результате болезни. Понимаете, мне теперь не нужна никакая лаборатория, я теперь сам своего рода живая лаборатория. И работа в этой лаборатории занимает почти все мое время.

– - Давайте вернемся к вашей нитке - предложил я.

– - Ну что ж, с удовольствием. Давайте вернемся.

– - Зачем вам нужна эта визуализированная в виде белой нитки касательная к кривой перемещения центра массы вашего тела по отделению 1Б?
– я старался подражать стилистике больного, чтобы он охотнее разговорился.

– - Эта касательная помогает мне сосредоточиться на поиске оптимального алгоритма перемещения, заданного в полярных координатах. Например, я хочу пройти от двери палаты до двери туалета. Для этого я должен сделать два поворота. Один направо, а затем еще один - налево. Представьте себе, что я

это не я, а некий биоробот, умеющий передвигаться по поверхности земли. Представим себе для простоты, что этот биоробот умеет двигаться только по отрезкам прямой и разворачиваться вокруг своей оси. Для того, чтобы сделать поворот на 90 градусов, робот должен погасить скорость до нуля, повернуться на 90 градусов, и после этого продолжить движение в новом направлении. Так вот, у движущегося робота должен существовать механизм, который определяет и запоминает направление движения, соотносит его с координатной сеткой и сверяет с местностью. Главное - это хранить направление движения и определять изменение этого направления. В современных навигационных системах это делает прибор под названием гироскоп, которым оборудованы все современные самолеты. У человека для этой цели существует лабиринтная система внутреннего уха, находящаяся в височной кости. Лабиринт - парный орган, в каждом ухе - по лабиринтику.. Три крошечных дугообразных трубочки, расположенные каждая под 90 градусов к двум остальным. Ой, да что я вам объясняю! Вы же врач, и должны хорошо знать, что такое лабиринт из курса нормальной анатомии. Я вам лучше скажу одну простую вещь про то, как реально работают эти самые лабиринты. К сожалению, этих вещей почему-то не учат в мединститутах. Так вот, человек никогда не мыслит свой путь в декартовых координатах. У человека в голове никогда нет абсолютной точки отсчета и смещения по осям абсцисс и ординат. Проанализируйте свое поведение: разве вы, когда куда-нибудь идете, вы думаете о том, где ось абсцисс и ординат, о том, на сколько и куда вам переместиться по этим осям? Одни только геологи, туристы и разведчики ходят по карте и компасу и ориентируются по сторонам света. А в быту, когда человек куда-то идет, он всегда мыслит себя в системе полярных координат на плоскости, то есть мыслит углами и радиусами. Пройти вперед столько-то, свернуть направо, но не круто, а по диагонали, пройти еще столько-то, повернуть налево, ну и так далее... Конечно, нам помогают ориентироваться на местности визуальные ориентиры. А лабиринт сохраняет направление текущего перемещения. Только благодаря наличию лабиринтов человек может довольно точно повернуть направо или налево с закрытыми глазами. А теперь представьте себе человека, у которого вообще нет лабиринта. Ну, конечно, в реальности при отсутствии лабиринта он не только шагу не пройдет, а даже и с кровати не встанет, но давайте мы будем условно считать, что он сможет ходить без лабиринта. Так вот, представим себе, что такой человек идет из пункта А в пункт Б, и по дороге ему надо сделать несколько поворотов. Дороги человек не знает, и поэтому двигаться от одного знакомого ориентира к другому знакомому ориентиру он не может. Вместо этого у него есть схема, в которой указано количество шагов перед каждым поворотом и угол поворота. Ну что, представили себе ситуацию?

– - Ну, положим, представил.

– - А теперь представьте, что произойдет, когда такой человек остановится перед тем как сделать свой первый поворот, согласно схеме передвижения. Лабиринтов, как вы помните, у него нет. То есть, отсутствует напрочь двигательно-ориентационная память. Как только он встанет, он тут же потеряет направление движения, которое он удерживал во время движения благодаря инерции. Иными словами, он моментально забудет, в каком направлении он шел. Так вот, вопрос: как может в этой ситуации человек без лабиринта узнать, куда ему поворачивать? Ведь поворот осуществляется относительно направления предшествующего движения, а направление это утеряно!

– - Понятно,- сказал я,- то есть, вы вообразили себя этим человеком, у которого нет лабиринтов, и нашли очень простой и оригинальный выход из положения. Ваша ниточка запоминает направление движения и решает все проблемы. Так?

– - Ну, вобщем, близко к тому - ответил больной, напряженно и загадочно улыбаясь.

Тут мне пришли в голову некоторые достаточно элементарные соображения, и поскольку беседа в коридоре несколько затянулась, я пригласил больного в кабинет, попутно решив познакомиться. Я узнал, что больного звали Аркадий Львович Ойхман, что он кандидат технических наук и до болезни работал инженером в лаборатории биомеханики в Институте биофизики Академии Наук.

– - Так вот, Аркадий Львович, вы не учли одной важной вещи, о которой сами же сказали - визуальные ориентиры. Их наличие дает возможность правильно осуществить поворот и без лабиринтов. Необходимо просто запомнить какой-то достаточно заметный ориентир, который был впереди, непосредственно перед поворотом, а затем повернуться так, чтобы этот ориентир оказался по левую руку, если вам надо повернуть направо, и по правую руку, если вам надо повернуть налево - вот и все. И тогда никакую нитку тащить за собой не надо.

– - Вот тут как раз и начинается самый сложный момент, - ответил больной, - Дело в том, что этот алгоритм действительно работает, но работает он только в частном случае, а именно, если передвигающийся объект обладает двусторонней симметрией. Человек - это двусторонне-симметричное существо. При движении его взор устремлен, как правило, вперед, по направлению движения. Благодаря двусторонней симметрии у него есть понятие "правый" и "левый". Но представьте себе существо или аппарат, у которого нет двусторонней симметрии. Представьте себе, что он радиально-симметричен, как морская звезда. Представьте себе, что у него нет

направленного взора, а вместо него имеется панорамное зрение, и он видит одинаково четко на все триста шестьдесят градусов. Человек с его направленным взором удерживает в фокусе быстро движущиеся объекты посредством особых быстрых, скоординированных движений глаз, известных под названием нистагм. Нистагм появляется вследствие необходимости удерживать объект в поле зрения таким образом, чтобы он постоянно проецировался на определенную область сетчатки. Но при панорамном зрении нистагм просто не нужен. Взамен него необходим механизм сличения текстур и контуров, который позволяет их идентифицировать и опознавать как один и тот же движущийся объект при последовательном проецировании этого объекта на соседние области панорамической сетчатки. Так происходит, например, у насекомых. Возьмите, например, стрекозу с ее выпуклыми глазами. Ведь она совсем не вращает глазами, а мух видит и ловит в полете безошибочно. А почему? Потому что она опознает движущиеся объекты безо всякого нистагма, за счет того механизма, существование которого я предположил. А теперь давайте пойдем еще дальше. Давайте мы с вами предположим, что зрительный анализатор нашего биоробота устроен таким образом, что повторное опознание движущихся объектов при их внешнем смещении и проекции на соседние области сетчатки происходит мгновенно. Это значит, что центральная часть зрительного анализатора просто не замечает того факта, что данные об объекте приходят в каждый момент времени с разных участков рецепторного поля, правильно? А это значит, что зрительный образ в момент смещения остается абсолютно стабильным. Иными словами, смещение никак не сказывается на субъективной визуальной картине мира. У этого гипотетического существа инерционность зрения равна нулю. У человека она составляет примерно ноль целых четыре сотых секунды. То есть, после исчезновения реального объекта, его изображение сохраняется на сетчатке глаза еще одну двадцать пятую часть секунды. Поэтому человек и воспринимает кино как связное, плавное движение, а не как набор мельканий. А при нулевой инерционности зрения кино будет восприниматься как набор быстро сменяемых фотографий. Нулевая инерционность зрения в сочетании с его панорамностью дает еще один прелюбопытный эффект: при вращении такого панорамно видящего существа вокруг своей оси с любой скоростью, картина мира для него никак не будет меняться она будет оставаться точно такой же как и до вращения. Другими словами, особенности зрительного аппарата не дадут ему возможности заметить собственное вращение вокруг своей оси в окружающем мире.

– - Действительно, не дадут!
– непритворно удивился я.

– - Попробуем рассуждать дальше,- с воодушевлением продолжал больной,Строго говоря, зрительная картина мира у нашего гипотетического существа гораздо более объективна, чем у человека.

– - Это почему же?

– - Ну посмотрите сами: у человека в зрительном восприятии мира все еще остается огромный элемент субъективизма: ограниченность угла обзора, наличие правой и левой стороны, верха, низа, оптические иллюзии... Искажения цветов и размеров при проекции объектов на периферию сетчатки. Слепые пятна, наконец. А у этого существа таких искажений нет. Когда человек смотрит на мир, его зрение отражает в какой-то мере и самого себя, свои особенности, свои недостатки. Поэтому человек всегда чувствует самого себя в этом видимом мире, он чувствует, что он есть.

– - Позвольте, Аркадий Львович, но ведь человек и так чувствует, что он есть!

– - А вы попробуйте закрыть глаза, и вспомнить свое детство, отвлечься от повседневных взрослых мыслей и посидеть так минут пятнадцать. Вы обязательно почувствуете в какой-то момент, что вас как будто бы нет. Нет, не то чтобы совсем нет, а как будто бы нет. И тогда вы сразу резко откройте глаза - и все встанет на свои места. А наш гипотетический человек будет чувствовать,что его нет, даже с открытыми глазами. Это все потому, что в его зрительном мире субъективности почти нет. Он не видит в нем себя. То есть, он видит себя как некую материальную точку, расположенную в конкретной области на данной местности, но на этом вся субъективность и кончается. Правда, интересно?

– - Ну да, вобщем, интересно,- вяло согласился я.

– - Ну а теперь представьте себе, что у этого существа нет лабиринтов. Мы уже установили, что зрение также не дает возможности такому существу определиться на местности, необходимы внешние ориентиры, правильно?

– - Ну, вроде бы,- неуверенно ответил я.

– - Так вот, чтобы не зависеть от случайностей и иметь надежный способ навигации, такое существо должно иметь этот ориентир всегда с собой. Этот ориентир должен быть частью его тела. Я уверен, что вы как врач можете мне назвать такое существо. Я точно знаю, что вы должны его знать. Вы его неоднократно рассматривали под микроскопом в мединституте. Строго говоря, это, конечно, не существо, а скорее пол-существа...

– - Аркадий Львович, вы вероятно, имеете в виду сперматозоид?

– - Ну конечно, доктор!
– обрадовался больной. Подумайте, как бы он ориентировался в таком неудобном для ориентации месте, если бы он не имел хвостика? Подумайте, сколько всяких загибов и поворотов надо ему преодолеть, прежде чем он увидит яйцеклетку. Проводя сравнение с человеком, можно сказать, что хвостик заменяет сперматозоиду не только ножки, но и лабиринт, то есть хвостик является не только средством передвижения, но и средством навигации. У человека лабиринту помогает, как известно, еще и шея. Помните про шейные позно-тонические рефлексы? А вот хвоста у человека нет. Но я почти уверен, что длинный хвост помогает его обладателям не только удерживать равновесие, но и ориентироваться в пространстве. А вот радиально-симметричные существа не могут ориентироваться. Поэтому они либо плавают с током воды, как медузы, либо ползают неторопливо и бесцельно, как морские звезды, либо вообще сидят на месте как губки или актинии.