БИБЛИОТЕКА  galactic.org.ua
Клуб Бронникова

ДЕМИДОВ В.

Москва
"ЗНАНИЕ" 1987 г.

1. 2.
1. 3.
2. 1.
2. 2.
3. 1.
3. 2.
4. 1.
4. 2.
5. 1.
5. 2.
6. 1.
6. 2.

КАК МЫ ВИДИМ ТО, ЧТО ВИДИМ

Во всем мне хочется дойти до самой сути...
Борис Пастернак

...Перед глазами у меня, а вернее, перед одним правым глазом, потому что левый закрыт черной бумажкой, в дырочку виднеется светлый прямоугольник, по которому причудливой сеткой переплелись тонкие извилистые линии. Щелкнуло, линии исчезли, квадратик на мгновение брызгает белым, и снова возникло переплетение линий.
— Ну что увидели?
— Ничего,— честно признаюсь я.
— И правильно. Так и должно быть. А теперь? Снова щелчок. На этот раз почудилось, что вижу контур какого-то четвероногого.
— Собака, — говорю. — Или другое какое животное. Не разглядел толком.
Опять, щелкнув, исчезает переплетение линий. И тут уже я отчетливо понял: козел! Или, может, коза: насчет вымени осталось сомнение...
— Коза, — отзывается Александра Александровна Невская. — А поскольку человек вы нетренированный, то и время ваше сто пятьдесят миллисекунд. Вы ведь не знали, какие картинки я буду показывать.
— А если бы тренированный и знал, что тогда?
— Тогда было бы сто, а может быть, даже и шестьдесят миллисекунд.
— Отчего же?
— Зрительный аппарат гораздо быстрее прошелся бы по «дереву признаков»...
Так началось мое знакомство с Лабораторией физиологии зрения, которой руководит профессор Вадим Давыдович Глезер. В дальнейшем я буду называть ее просто — Лаборатория.

1.1.

Область досознательного

Примерно в конце первого года жизни младенец в первый раз произносит слово «мама»: маленький человечек начинает постигать высшие абстракции, какими являются слова. Но покамест степень абстрагирования — разрыв между реальностью и словом, то есть обозначающим ее знаком, — ничтожна. «Мама» это только его, ребенка, собственная, единственная мама, все остальные — нет. И  «кукла вообще» еще не существует — у каждой куклы свое имя.
Проходит еще год, и слово «кукла» обозначает уже и ту, с которой малыш засыпает, и ту, с которой играют другие дети, и ту, которая стоит в витрине универмага. Слово охватывает все сходные по форме предметы, его абстрактность поднялась на новую ступень.

Еще год-полтора, и в обиход ребенка входит слово «игрушка», объемлющее и кукол, и кубики, и пластмассовый самолет, и электрическую железную дорогу. «Мощность абстракции» слова резко возросла, оно относится уже к предметам, весьма отличающимся по внешности, назначению, свойствам. Связь между зрительным образом, который передается в мозг, и словом, эту вещь обозначающим, становится все менее уловимой.

Наконец, к пяти годам ребенок постигает такую степень абстрагирования, которая ставит его уже вплотную к уровню взрослого. Слово «вещь» не только указывает на предметы, но и вбирает в себя абстракции более низких рангов — «игрушка», «посуда», «мебель», «одежда»... Контакт с конкретным образом падает до ничтожно малой величины.

Так описывают развитие ребенка психологи. А нейрофизиологи говорят, что именно к этому возрасту, к четырем-пяти годам, в мозгу ребенка явственно начинает проявляться особенность, которая властно заявит о себе в двенадцать —четырнадцать лет и окончательно сформируется к семнадцати: неравноценность, асимметричность высших функций правого и левого полушарий.
Правое полушарие превращается в хранилище художественных способностей, умения воспринимать мир целостно, во всем богатстве деталей и оттенков, а
левое становится обителью логики, рассудочных действий, формул и всякого рода абстракций, в том числе и слов (у нас еще будет случай уточнить, насколько безупречно такое деление).

До какого-то времени оба полушария способны хорошо воспринимать речь и управлять ею, детский мозг очень пластичен, и если левая, «словесная» у взрослых, половина мозга окажется повреждена болезнью или травмой, речевая функция перейдет в правую. Когда же пройден порог (он, как и многое у мозга, расплывчат, но вряд ли переходит за отметку «семь лет»), пластичность исчезает, правое полушарие теряет возможность перестройки, становится навсегда «немым». Происходит все это, понятно, не скачком, а постепенно, но результат именно таков.

Возрастание «мощности абстракции» слова и перестройка функций одного из полушарий — совпадение или нечто более глубокое?
Три века назад английский философ-просветитель Джон Локк написал книгу «Опыт о человеческом разуме». Он работал над ней почти 20 лет. Он провозгласил в ней убежденно и безоговорочно: «В душе нет врожденных идей!» Человеческий мозг, утверждал он, это «чистая табличка», на которой чертит свои узоры мир, воспринимаемый органами чувств. Опыт — вот наш учитель. Нет ничего выше опыта и ничего, что могло бы его заменить. Так учил Локк.

Далек предмет или близок, большой он или маленький — это можно узнать не созерцанием, а только опытом: подойти, измерить, ощупать рукой...
На рубеже XVIII—XIX вв. эту позицию отстаивал Вильгельм фон Гумбольдт, знаменитый немецкий лингвист и просветитель, которым, как и его не менее знаменитым братом Александром, гордится мировая наука.
Вильгельм фон Гумбольдт писал: «Рассмотренный непосредственно и сам по себе глаз мог бы воспринимать только границы между различными цветовыми пятнами, а не очертания различных предметов. К определению последних можно прийти либо с помощью осязающей, ощупывающей пространственное тело руки, либо через движение, при котором один предмет отделяется от другого».
Ученому казалось, что у зрения непременно обязан быть учитель, и им объявлялась деятельность иных органов чувств, которым почему-то позволено было не нуждаться в учителях... Некоторые исследователи продолжают отстаивать подобную точку зрения по сию пору.

Слов нет, чтобы всесторонне познавать окружающий мир, необходимо то, что философы называют практикой, но практика вовсе не сводится к одному осязанию или механическим движениям руки. «Чистой пластинки» мало, чтобы воспринимать сигналы органов чувств, нужно еще, чтобы эта пластинка была способна к восприятию, соответствующим образом организована. И не случайно, возражая Локку, его современник, великий немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц, говорил, что да, верно, все доставлено разуму органами чувств, за исключением самого разума. А в организации разума центральную роль играет зрение, для своей работы вовсе не нуждающееся в помощи иных источников информации (хотя и не отказывающееся от нее).

Вот, например, птицы: способность различать и узнавать дана им от рождения. Однодневные цыплята, у которых не было времени обучаться, клюют шарики вдесятеро чаще, нежели насыпанные рядом пирамидки, а кружочки всегда предпочитают треугольникам. Если же приходится выбирать между шариком и кружком, без колебаний обращают самое пристальное внимание на объемную фигуру и игнорируют рисунок. Словом, для них самое интересное то, что напоминает пищу.
Мы называем способность клевать, едва появившись на свет, инстинктом. А способность разобраться, что именно следует клевать, — тоже инстинкт? Пусть так. Но гораздо важнее, что зрительный аппарат цыпленка буквально сразу же проявляет свою способность опознавать круглое, объемное, отличать эту жизненно важную форму от иных.

Но может быть, мы встречаемся с какой-то особой формой различения предметов, скажем, с настройкой зрения на восприятие лишь того, что находится буквально под носом? Супруги Милн приводят в своей книге «Чувства животных и человека» такой факт: однодневные цыплята безошибочно отличают летящую в вышине утку от ястреба, хотя раньше не видели ни той, ни другого. Разница ничтожна: утка — это «ястреб наоборот». У нее длинная шея и короткий хвост, а у ястреба шея короткая, зато хвост длинный. Главное, стало быть, какой выступ впереди — длинный или короткий. И цыплята опрометью бросаются под навес, едва над птичьим двором проезжает по проволоке чучело ястреба, но совершенно спокойны, когда оно движется задом наперед.
Нет сомнений: зрительная система птенцов сразу же после их выхода из яйца столь совершенна, что в состоянии различать форму разных предметов, реагировать на их движение. Но исследователей не оставляют сомнения: вдруг зрение настроено только на эти предметы и не в состоянии различать иные?

Вопрос исчезает, когда мы знакомимся с импринтингом. Этот удивительный психологический и нейрофизиологический механизм состоит в том, что, например, утенок в промежутке между тринадцатым и семнадцатым часами после выхода из яйца «считает матерью» любой движущийся возле него предмет и затем всегда бегает за такой «мамой», пусть ею окажется служитель инкубатора, футбольный мяч или небольшая зеленая коробка с тикающим внутри будильником. Здесь нет и не может быть инстинкта формы, отсутствует обучение: формы чересчур неожиданны и слишком невелико время между появлением на свет и выработкой «привычки». К тому же импринтинг не возникает, если его пытаются вызвать всего на несколько часов позже оптимального срока. Для птенца тогда и родная мать станет чужой уткой.
Значит, он отчетливо видит предметы и тут же накрепко запоминает их, выделяет именно этот зрительный образ (не будем пока доискиваться, что это такое) из сонма иных, появляющихся перед глазами.

У высших животных импринтинга нет. Однако и у них обнаружилось нечто, связанное с временем. Исследователи брали котят и сразу же после рождения сшивали им веки одного из глаз. Спустя несколько месяцев швы снимали, животные начинали участвовать в разного рода поведенческих экспериментах. И не видевшим мир глазом они никогда не узнавали человека, который с ними работал, а нормальным делали это безошибочно. Более того, временно отключенным (депривированным) глазом они не были в силах даже отличить, когда показанный треугольник был обращен вершиной вверх, а когда — вниз. Для глаза, не имевшего зрительного опыта, оказывалась неразрешимой примитивнейшая задача! Однако то, что другой глаз ее решал, говорило, что эксперимент не затронул высшие функции мозга. Нарушились пути к ним. Какие же?

Ответ нашли, когда установили, что у котят исчезла способность, называемая переносом. Нормально развивающимся существам она присуща и заключается в том, что если закрыть повязкой один глаз и выработать условный рефлекс на распознание хотя бы тех же треугольников, то после переноса повязки поведение не изменится. Перенос повязки вызывает перенос обучения. Иными словами, обучается что-то, находящееся выше тех клеток мозга (нейронов), которые объединяют сигналы от каждого глаза в единое целое. Отсутствие же структур, отвечающих за восприятие сигнала и его перенос, — это отсутствие пути передачи. В частности, бедность и порой прямое отсутствие некоторых синаптических связей между нейронами.
Что такое синапсы? Это небольшие выпуклости на аксоне — передающем сигнал отростке нервной клетки. Нейрон-передатчик выделяет с помощью синапса особое химическое вещество — медиатор (его вырабатывает тело нейрона, заключает в маленькие пузырьки — в каждый от 10 до 100 тысяч молекул — и гонит по аксону к синапсу). Медиаторов сейчас известно уже добрых три десятка. Одни действуют на нейрон-приемник возбуждающе, другие тормозят его деятельность. Каждый нейрон головного мозга получает сигналы в среднем от тысячи других нейронов и реагирует соответственно алгебраической сумме положительных и отрицательных воздействий. Если нет зрительной тренировки, синаптические связи останутся крайне бедными, хотя наследственные механизмы и предусмотрели все необходимые предпосылки для того, чтобы такие связи образовались в полном объеме. Обделите трехнедельного (именно трехнедельного!) котенка всего на три дня возможностью видеть, и вызванные этим потери окажутся почти такими же, что и в опыте, длившемся от рождения до девятой недели. Этакий «импринтинг наоборот»! И все потому, что на эти роковые три дня приходится начало активного формирования синапсов у нейронов зрительной коры.

Если детенышей шимпанзе выращивать в темноте, лишь на очень короткое время включая слабый рассеянный свет, они не только станут хуже видеть, сдвиги коснутся самого мозга. Условные рефлексы возникают у таких шимпанзят куда медленнее, чем у их собратьев, живших в обычной обстановке. Отсутствие света приводит к тому, что потом подопытные существа, не отличают служителя, который их кормит, от посторонней публики. Даже бутылочка с молоком, такая притягательная для маленькой обезьянки, не вызывает по началу у нее эмоций, лишь с трудом, после множеств, специальных показов, она приучается ее узнавать, так же как и яркую игрушку. Между тем для контрольных обезьян ее возраста достаточно одного-единственного знакомства с вещью, чтобы навсегда запечатлеть в памяти.
А причина в том, что «у животных, лишенных зрительных ощущений, соответствующие нейроны не развиваются в биохимическом отношении», объясняет видный физиолог Хосе Дельгадо. Под микроскопом мозговые клетки выглядят сморщенными, необычными, и химический анализ показывает, что в них очень мала белков и рибонуклеиновой кислоты — той самой РНК, которая сугубо важна для жизнедеятельности организма. И вес коры головного мозга, посаженного на голодный паек информации, оказывается меньше, чем следовало бы.

Когда в 1931 г. немецкий врач Макс фон Зендем удалил катаракту нескольким слепым от рождения детям (весь остальной зрительный тракт был у них в порядке), оказалось, что «в течение первых дней после операции видимый мир был лишен для них всякого смысла, и знакомые предметы, такие, как трость или любимый стул, они узнавали только на ощупь». Лишь после долгой тренировки прозревшие обучались видеть вещи, но зрение действовало все равно хуже, чем обычно в этом возрасте. Они с трудом отличали квадрат от шестиугольника. Чтобы обнаружить разницу, считали углы, помогая себе пальцами, часто сбивались, и было видно, что такое опознавание для них — трудная, серьезная задача. Мало того, у них путались предметы. Петух и лошадь воспринимались одинаково, потому что у обоих животных есть хвост: окончательное суждение они выносили по какому-то одному характерному признаку, а не по всей их совокупности (в дальнейшем мы увидим, что это — типичный признак плохой работы нейронов теменной коры). И по той же причине рыба казалась похожей на верблюда, так как плавник напоминал горб...

Итак, «быстрое зрительное обучение, столь характерное для приматов, не является врожденной способностью, не зависящей от опыта», — делают вывод нейрофизиологи. И высказывают парадоксально заостренную мысль: животные, а стало быть, и человек видят (точнее, опознают) только то, что видели когда-нибудь прежде. С самого рождения живое существо занято зрительной практикой, пользуется любой возможностью смотреть на самые разнообразные предметы и виды. Только так зрительный канал превращается в линию связи, по которой в мозг поступает девяносто процентов сведений, воспринимающихся нашим «высшим чувствилищем».
И становится этот канал нередко учителем иных органов чувств.

Дизайнеры приводят такой факт. Нескольким экспертам предложили расставить с завязанными глазами девять стульев в порядке удобства сидения на них. Потом они сделали это с открытыми глазами. И стул, получивший при «слепой» оценке второе место, перекочевал на последнее, а бывший прежде шестым — гордо занял первое!

У психологов в запасе есть также примеры. Когда экспериментатор предлагает составить на ощупь фигуру, разрезанную на две половинки, а потом найти такую же целую среди иных, разбросанных на столе, зрячие с завязанными глазами выполняют задание намного лучше слепорожденных, а потерявшие зрение в детстве оказываются «промежуточными».
Аналогично выглядят попытки сооружать на ощупь разные пространственные конструкции из всевозможных по форме кубиков. Зрячие демонстрируют при «слепой» работе куда большее разнообразие форм, чем слепорожденные. «По-видимому, это нельзя объяснить иначе, как наличием зрительного опыта», — заключает французский психолог Робе Франсе и добавляет: получаемая на ощупь информация (а кто будет отрицать, что у слепых она гораздо тоньше и богаче, чем у зрячих) играет роль каркаса, который активизирует зрительные воспоминания, по которым зрячий начинает действовать на ощупь.

Итак, зрительный опыт. На что же он наслаивается? Готова ли уже к чему-то «чистая пластинка» или она только должна сформироваться, чтобы зрение заработало? У экспериментаторов сегодня в руках такой сильный способ исследования, как киносъемка движений глаз. Немало пищи для размышлений дают и записи «вызванных потенциалов» — электрической активность мозга в целом, возникающей, скажем, при рассматривании игрушки.
И выяснилось, что уже через восемь — десять часов после рождения младенцы охотнее рассматривают пестрые черно-белые таблицы, нежели гладкокрашеные. Покажут треугольник или квадрат — взор младенца движется менее хаотично, глазенки чаще останавливаются на вершинах. Запись вызванных потенциалов показывает, что уже с шести — восьмидневного возраста ребенок реагирует на изменение размеров сетки черно-белых квадратиков шахматной доски. Еще раньше, уже с четырех дней, явное предпочтение отдается овалу, на котором нарисовано веселое человеческое лицо, нежели рисунку, где черты лица разбросаны в беспорядке. Но самые сенсационные результаты появились в прессе совсем недавно: будто бы малыш, которому всего сорок две (!) минуты от роду, передразнивает взрослого, показывающего язык!

Конечно, совершенство зрительного аппарата в столь раннем возрасте весьма относительно, глазу потребуются еще годы и годы учебы, но он работает все-таки куда лучше, чем думали до того, как всерьез начали исследовать способности младенцев. И тем больше хочется проникнуть в загадки зрения, когда знакомишься с поистине безграничной зрительной памятью нашего мозга.

продолжение
1.2.

1. 1.

1. 2.
1. 3.
2. 1.
2. 2.
3. 1.
3. 2.
4. 1.
4. 2.
5. 1.
5. 2.
6. 1.
6. 2.

- человек - концепция - общество - кибернетика - философия - физика - непознанное
главная - концепция - история - обучение - объявления - пресса - библиотека - вернисаж - словари
китай клуб - клуб бронникова - интерактив лаборатория - адвокат клуб - рассылка - форум

Магазин товаров для кондитеров. Все для выпечки и украшения. Заходите
mimar.ru