Когда, в начале шестидесятых годов я был резидентом-неврологом, я читал замечательные статьи Дэвида Хьюбела и Торстена Визела о нервных механизмах зрения. Их работа, за которую они впоследствии получили Нобелевскую премию, перевернула наши представления о том, как млекопитающие учатся видеть, в частности о том, как важен ранний зрительный опыт для развития специальных клеток или механизмов мозга, необходимых для нормального зрения. К таким клеткам относятся бинокулярные клетки в зрительной коре, которые необходимы для формирования ощущения глубины на основе оценки различия изображений на сетчатке. На животных Хьюбел и Визел показали, что если бинокулярное зрение становится невозможным в силу врожденных дефектов (как у сиамских кошек, которые часто страдают врожденным косоглазием) или в результате экспериментального надрезания мышц глазных яблок, что тоже приводит к косоглазию, то бинокулярные клетки в зрительной коре не развиваются и животное будет страдать необратимым отсутствием стереоскопического зрения. У значительного числа людей аналогичное заболевание развивается спонтанно, оно называется страбизм или косоглазие – нарушение, зачастую столь малозаметное, что его не выявляют. Но даже такой малости оказывается порой достаточно для нарушения стереоскопичности восприятия.
От пяти до десяти процентов населения по той или иной причине страдают нарушением стереоскопического зрения или даже его отсутствием, хотя часто не догадываются об этом и случайно узнают о своем дефекте при обследовании у офтальмолога или оптометриста50. В литературе можно найти множество сообщений о лишенных стереоскопического зрения людях, которые тем не менее достигали большого совершенства в овладении зрительно-моторной координацией. Уайли Пост, первый человек в мире, облетевший в одиночку на самолете земной шар, человек, бывший в тридцатые годы такой же знаменитостью, как Чарльз Линдберг, совершил этот подвиг после того, как в возрасте двадцати пяти лет потерял один глаз. (Он являлся рекордсменом высотных полетов и даже изобрел для них специальный пневматический костюм.) Несколько всемирно известных спортсменов были слепы на один глаз, как и один выдающийся хирург-офтальмолог.
Но не все лишенные стереоскопического зрения люди – пилоты или спортсмены мирового уровня. У них могут возникать трудности при определении глубины пространства на бытовом уровне – при продевании нитки в иголку или вождении автомобиля, хотя в целом они превосходно с этим справляются, пользуясь монокулярным зрением51. Те же, кто никогда не обладал стереоскопическим зрением и прекрасно без него обходится, с трудом понимают, почему на эту способность обращают так много внимания. Эррол Моррис, кинорежиссер, страдающий врожденным косоглазием и почти полностью потерявший зрение на один глаз, вполне обходится без бинокулярного зрения. «Я вижу вещи в трех измерениях, – уверял он меня. – В случае необходимости я просто поворачиваю голову – при этом возникает достаточный параллакс. Я вижу мир совсем не плоским». Он шутил, что считает стереоскопическое зрение не более чем «уловкой», а мой интерес к нему – «прихотью»52.
Я пытался с ним спорить, распространяясь об особом характере и красоте стереоскопического зрения. Но невозможно объяснить, что это такое, человеку, который им не обладает. Достоинства стереоскопического зрения уникальны и не менее замечательны, чем способность воспринимать цвет. Как бы блистательно ни выходил из положения человек с монокулярным зрением, в отношении восприятия глубины пространства он все равно в определенной степени ущербен.
Способность к стереоскопическому зрению жизненно важна для целого ряда биологических видов. Как правило, у хищников глаза расположены так, что направлены вперед, поля их зрения перекрываются на большом расстоянии. Наоборот, у травоядных – потенциальных жертв хищников – глаза, как правило, расположены так, что глядят в стороны, чтобы обеспечить этим животным панорамное зрение, что позволяет им, не поворачивая головы, вовремя разглядеть возникшую за спиной опасность. Рыба-молот – страшный хищник еще и потому, что причудливая форма ее головы позволяет далеко развести смотрящие вперед глаза. Эта особенность превращает рыбу-молот в живой гиперстереоскоп. Другой поразительный пример – каракатица, широко расставленные глаза которой позволяют ей пользоваться преимуществами панорамного зрения. В то же время, когда животное собирается напасть на жертву, особые мышцы вращают глазные яблоки так, что они начинают смотреть вперед, что обеспечивает высокую точность захвата щупальцами53.
У приматов, наших биологических собратьев, направленные вперед глаза выполняют иную функцию. Огромные и выпуклые, близко посаженные глаза лемуров служат им, чтобы ориентироваться в густой темной листве, что при неподвижном положении головы практически невозможно без стереоскопического зрения. К тому же в джунглях, полных иллюзий и обмана, стереоскопическое зрение незаменимо для того, чтобы разглядеть камуфляж и не стать потенциальной жертвой. Более яркий пример – такие воздушные акробаты, как гиббоны, которые не могли бы с такой легкостью прыгать с ветки на ветку, если бы не обладали стереоскопическим зрением. Одноглазый гиббон вряд ли способен вести привычный образ жизни; то же можно сказать об одноглазых акулах или каракатицах.
Стереоскопическое зрение дает большие преимущества некоторым видам животных, несмотря на цену, которую надо за нее платить: приходится жертвовать панорамным полем зрения, появляется необходимость в особых нейронных и мышечных механизмах координации положения глаз; требуется развитие особых дополнительных связей в мозгу, чтобы учитывать глубину пространства на основании разницы в изображениях, воспринимаемых каждым глазом в отдельности. Таким образом, в живой природе стереоскопичность зрения не является уловкой или капризом, несмотря на то что кое-кому из людей удается без нее обходиться и даже извлекать из этого какую-то пользу для себя.
В декабре 2004 года я неожиданно получил письмо от женщины по имени Сью Барри. Она напомнила мне о том, что мы с ней познакомились в 1996 году на вечере в честь запуска очередного шаттла (муж Сью астронавт). Мы тогда говорили о разных способах чувственного восприятия мира, о том, как, например, ее муж и другие астронавты, теряя представление о том, где находятся верх и низ в условиях невесомости, приспосабливаются к этому новому положению. В 1996 году Сью рассказала мне об особенностях ее визуального восприятия мира. Сью страдает сходящимся косоглазием и видит все вокруг поочередно то одним, то другим глазом. Смена точек зрения происходит очень быстро и непроизвольно. Я спросил Сью, не причиняет ли ей это какие-либо неудобства. Сью ответила, что нет, не причиняет: она водит машину, играет в софтбол и вообще ни в чем не уступает другим людям. Она не может, конечно, как они, оценивать глубину пространства с одного взгляда, но может судить о ней, используя иные признаки.
Я спросил Сью, может ли она вообразить, как выглядело бы все окружающее, если бы она могла взглянуть на него стереоскопически? Она ответила, что может, во всяком случае, думает, что может. В конце концов она же профессор нейробиологии, читала статьи Хьюбела и Визела и многое другое о феномене зрительного восприятия, о бинокулярном зрении и стереоскопии. Сью считала, что эти знания дали ей достаточное понимание того, чего она была лишена. Она знала теоретически, чем является стереоскопическое зрение, хотя и не имела возможности испытать это на собственном опыте.
И вот почти девять лет спустя после того нашего разговора она вдруг ощутила настоятельную потребность вернуться к этой теме.
«Вы спросили меня, могу ли я вообразить, каким бы стал для меня мир, если бы я смогла взглянуть на него стереоскопически. Я ответила, что могу… Но я ошибалась».
Теперь она могла искренне признаться в этом, потому что с некоторых пор овладела способностью видеть стереоскопически, и это превзошло самые смелые ее ожидания. В письме Сью описала мне свой офтальмологический анамнез, начиная с того, что через несколько месяцев после ее рождения родители заметили, что у дочери сходящееся косоглазие.
«Врачи сказали, что я, возможно, перерасту это заболевание. Вероятно, в те времена это был лучший совет, который они могли дать. Шел 1954 год, оставалось одиннадцать лет до публикации революционных статей Хьюбела и Визела о развитии зрения, о критических периодах и о котятах, страдающих сходящимся косоглазием. Сегодня хирург, не раздумывая, выполнил бы корректирующую операцию ребенку со сходящимся косоглазием как можно ранее, чтобы сохранить бинокулярное зрение и способность к стереоскопическому восприятию. Бинокулярное зрение зависит от правильного взаиморасположения глазных яблок. Общее правило гласит, что косоглазие должно быть ликвидировано на первом или втором году жизни. Если операцию выполнить позже, то мозг не сможет обеспечить ребенку бинокулярное зрение.»
«Врачи сказали, что я, возможно, перерасту это заболевание. Вероятно, в те времена это был лучший совет, который они могли дать. Шел 1954 год, оставалось одиннадцать лет до публикации революционных статей Хьюбела и Визела о развитии зрения, о критических периодах и о котятах, страдающих сходящимся косоглазием. Сегодня хирург, не раздумывая, выполнил бы корректирующую операцию ребенку со сходящимся косоглазием как можно ранее, чтобы сохранить бинокулярное зрение и способность к стереоскопическому восприятию. Бинокулярное зрение зависит от правильного взаиморасположения глазных яблок. Общее правило гласит, что косоглазие должно быть ликвидировано на первом или втором году жизни. Если операцию выполнить позже, то мозг не сможет обеспечить ребенку бинокулярное зрение.»
Сью все же были сделаны операции для коррекции косоглазия в возрасте от двух до семи лет – сначала на мышцах правого глаза, потом – левого, а затем на обоих глазах. Когда ей исполнилось девять лет, хирург сказал, что теперь она «может делать все, что делают другие люди, за исключением вождения самолета». (Очевидно, к шестидесятым годам Уайли Пост был прочно забыт.) Сторонний наблюдатель не заметил бы у Сью и следов косоглазия, но сама она чувствовала, что глаза ее функционируют не так, как надо, что ей чего-то не хватает, но она не знала, чего именно. «Никто не говорил мне, что я все равно была лишена способности к бинокулярному зрению, и я оставалась в счастливом неведении на этот счет до тех пор, пока не поступила в колледж». В колледже Сью прослушала курс нейрофизиологии. Она вспоминает:
«Профессор описал нам развитие зрительной коры, колонки доминирования глаз, монокулярное и бинокулярное зрение и опыты на котятах с экспериментальным искусственным косоглазием. Профессор сказал также, что, вероятно, у этих котят отсутствовало бинокулярное зрение и способность к стереоскопическому восприятию. Я была буквально убита, ведь я не имела ни малейшего представления о том, что существовало иное восприятие мира, которого я была лишена».
Когда первое потрясение улеглось, Сью принялась исследовать собственное стереоскопическое зрение.
«Первым делом я пошла в библиотеку и начала штудировать научные статьи по этому вопросу. Я испробовала на себе все тесты на наличие стереоскопического зрения и не прошла ни одного из них. Я даже узнала о том, что трехмерное изображение можно увидеть с помощью «Вью-мастера» – игрушечного стереоскопа, который мне подарили после третьей операции. Я нашла игрушку в родительском доме, но так и не смогла увидеть трехмерное изображение, которое без труда видели все, кто заглядывал в окуляры «Вью-мастера».
Тогда Сью задумалась, не существует ли лечения, способного восстановить бинокулярное зрение. Но врачи «сказали, что это будет пустой тратой времени и денег, поскольку слишком поздно. Бинокулярное зрение может возникнуть только в том случае, если операцию коррекции косоглазия выполнили до двухлетнего возраста. Зная работы Хьюбела и Визела по этому вопросу, я смирилась с неизбежным».
Прошло двадцать пять лет. За это время Сью вышла замуж и вырастила детей, заодно сделав научную карьеру в нейробиологии. Несмотря на то что у нее имелись трудности с вождением машины, – она путалась с выездами на развязках и плохо оценивала скорость попутных и встречных машин, – Сью неплохо справлялась с повседневными задачами. Иногда она даже поддразнивала людей с бинокулярным зрением:
«Я брала уроки игры в теннис у одного знаменитого профи. Однажды я попросила его завязать один глаз и попытаться отбить мяч. Я сделала высокую подачу и увидела, как этот прославленный спортсмен промахнулся ракеткой мимо мяча. Расстроившись, он сорвал повязку и отбросил ее прочь. Стыдно в этом признаться, но мне было приятно видеть его промах. Это был мой своеобразный реванш, месть этим чванливым двуглазым спортсменам».
Но когда Сью было под пятьдесят, у нее появились новые проблемы.
«Мне стало намного труднее видеть предметы на расстоянии. У меня не только устают от этого глазные мышцы – предметы начинают дрожать, когда я пытаюсь смотреть вдаль. Мне теперь трудно рассмотреть надписи на дорожных указателях или определить, идет ли человек мне навстречу или удаляется. К тому же очки, которыми я пользовалась, усугубили мою дальнозоркость. В аудитории во время лекции я не могла отчетливо видеть одновременно мои конспекты и лица студентов. Я решила, что мне пора обзавестись бифокальными или прогрессивными очками. И решила найти врача, который подобрал бы мне подходящие очки и посоветовал комплекс упражнений для укрепления глазных мышц».
Сью проконсультировалась у специалиста по оптометрии Терезы Руджеро. Та нашла, что у Сью имеется мышечный дисбаланс, что случается довольно часто у больных с косоглазием. Этот дисбаланс привел к нарушению вполне приличного зрения, на которое Сью никогда прежде не жаловалась.
«Доктор Руджеро подтвердила, что я смотрю на мир монокулярно. Двумя глазами я пользуюсь только при рассматривании предметов, находящихся в нескольких дюймах от моих глаз. Она сказала мне, что я неправильно оцениваю местонахождение предметов при рассматривании их одним левым глазом. Что еще важнее, доктор Руджеро обнаружила, что мои глаза были неверно расположены друг относительно друга и вертикально. Поле зрения левого глаза располагалось на три градуса выше поля зрения правого глаза. Доктор Руджеро расположила перед правой линзой очков призму, которая сместила поле зрения вверх. Без призмы мне трудно было читать офтальмологическую таблицу на компьютерном экране, так как буквы дрожали. С призмой они стали дрожать существенно меньше».
(«Дрожание», как позже объяснила мне Сью, было слишком мягким обозначением, потому что это не было дрожание, которое мы видим в летнем мареве, – это были осцилляции, происходящие с частотой несколько раз в секунду.)
Сью получила новые очки, снабженные призмой, 12 февраля 2002 года. Два дня спустя состоялся первый лечебный сеанс у доктора Руджеро – долгий сеанс, в течение которого, используя поляризующие линзы для того, чтобы каждый глаз видел отдельное изображение, Сью пыталась совместить оба изображения. Сначала она не могла понять, что такое «совмещение» и как можно совместить два независимых изображения; но после нескольких попыток ей удалось это сделать, хотя и всего на одну секунду. Несмотря на то что Сью рассматривала пару стереоскопических изображений, она не смогла оценить глубину. Тем не менее она сделала первый шаг, добившись «плоского совмещения», как выразилась доктор Руджеро.
Сью сомневалась в том, что если ей удастся более длительное время удерживать совмещение рассматриваемых объектов, то она добьется и стереоскопического совмещения. Доктор Руджеро порекомендовала ей новые упражнения для стабилизации положения глаз, и Сью принялась прилежно выполнять их дома. Три дня спустя случилось нечто странное:
«Сегодня я заметила, что стал по-другому выглядеть светильник, висящий на кухне. Теперь он занимал определенное пространство между мной и потолком. Края светильника стали более круглыми. Это был небольшой, но заметный эффект».
Во время второго сеанса у доктора Руджеро, 21 февраля, Сью повторила упражнения с поляризующими линзами и выполнила еще одно, с цветными бусинами, нанизанными на нитку на разных расстояниях от глаз испытуемого. Это упражнение, известное под названием «нитка Брока», научило Сью фиксировать оба глаза на одном и том же предмете так, чтобы зрительная система не подавляла изображения, воспринимаемые одним из глаз, но совмещала оба изображения в одно. Эффект сказался немедленно.
«Я вернулась в машину и посмотрела на руль. Мне показалось, что рулевое колесо отпрыгнуло от приборной доски. Я закрыла один глаз, потом другой, потом снова взглянула на рулевое колесо обоими глазами. Каждый раз руль выглядел по-другому. Я решила, что лучи заходящего солнца играют со мной шутки, и поехала домой. Однако на следующий день я сделала заданные мне упражнения, села в машину и поехала на работу. Когда я посмотрела в зеркало заднего вида, оно, как и руль вчера, отпрыгнуло от ветрового стекла».
Это новое зрение оказалось просто «восхитительным», писала Сью. «Я сама не понимала, чего была лишена всю жизнь». Она описала это так: «Обычные вещи выглядели совершенно необычно. Фонари стали парить в воздухе, водопроводные краны выступили из стен». Однако это новое восприятие подчас вызывало «большое смущение. Я не понимала, на какое расстояние должны выпрыгивать одни предметы перед другими. У меня было такое ощущение, что я либо нахожусь в павильоне кривых зеркал, либо приняла галлюциногены. Я стала внимательно и подолгу присматриваться к вещам. Мир действительно стал выглядеть по-другому». К письму Сью приложила отрывки из своего дневника.