Революция в зрении: Что, как и почему мы видим на самом деле - Чангизи Марк 16 стр.


Неумолимая поступь времени заставила нас выработать способность к предвидению: ведь только видя будущее, мы можем воспринимать настоящее. Явления, подобные эффекту запаздывающей вспышки, стали одними из первых свидетельств, доказывающих наличие у нас умения видеть настоящее точно вовремя, и это только начало. Ниже я расскажу о фактах, подтверждающих эту нашу способность, и объясню, как зрительные иллюзии (например, на рис. 1 и 2) являются ее следствием. Но мне бы не хотелось, чтобы у вас осталось впечатление, будто способность предвидеть будущее — это бремя. Напротив, мы должны считать ее выгодным приобретением. Сейчас объясню, почему.


Мой суперкомпьютер работает медленно

- Это быстрый компьютер? — спросил я продавца.

- А то.

- Ничего, если мы его включим?

- Да не вопрос. — Продавец нажал кнопку, и жесткий диск зажужжал.

Полторы минуты спустя компьютер был готов к работе. “Чертовски долго для быстрого компьютера, думал я тем временем. — Кажется, в 8о-х годах мой компьютер грузился и то быстрее”.

Разработчики компьютеров желают, чтобы их программы выделывали всякие крутые штуки, и чем дольше удастся заставить пользователя ждать, тем эффектней программное обеспечение сможет проявить себя за имеющийся в его распоряжении промежуток времени. А люди вполне готовы смириться с продолжительным ожиданием, и компьютерщики, судя по всему, в курсе. Похоже, по мере появления все более быстродействующих компьютеров они не говорят: “Теперь мы можем делать то же самое практически мгновенно”. Вместо этого они как будто бы рассуждают так: “Давайте-ка придумаем, что бы еще мог показать компьютер, пока пользователь ждет”.

Если поразмыслить, дети функционируют примерно по тому же принципу. У трехлетнего ребенка подготовка к купанию занимает уйму времени: только на то, чтобы снять носки, иногда уходит целая минута. Но вот моей дочке уже пять, и я заметил, что она, будучи вполне способна раздеться молниеносно, тратит столько же (а то и больше) времени, прежде чем присоединиться к своему младшему брату, плещущемуся в ванне. Не желая использовать свои усовершенствованные моторные навыки для более организованного перехода к водным процедурам, она расходует столько же времени, сколько привыкла (и сколько, как она уже знает, ей позволяется), чтобы дольше валять дурака.

Подозреваю, что со зрением дело обстоит примерно так же. Нам, животным, требуются зрительные системы, способные производить в уме необычайно сложные вычисления, результаты которых отображались бы в виде полезного для нас визуального восприятия. Именно такие зрительные системы формирует естественный отбор. Вопрос только в том, сколько времени “позволяется” потратить головному мозгу на выстраивание воспринимаемого нами изображения. Ответ на этот вопрос зависит в первую очередь от окружающей среды и того, насколько она предсказуема. Тут среда среде рознь: от непредсказуемой Нью-Йоркской фондовой биржи до предсказуемых перемещений мяча туда-сюда во время теннисного матча. Чем предсказуемее среда, тем точнее мозг способен предвидеть будущее, тем больше он может “выторговать” себе времени на построение картинки. То есть вполне может быть так, что наш мозг, подобно инженерам-компьютерщикам и пятилетним купальщикам, нацелен не на уменьшение задержки, необходимой для зрительного восприятия, а на ее увеличение (путем интенсификации провидческих способностей), чтобы высвободить больше времени для работы. Говоря шире, мозг может стремиться к тому, чтобы находить оптимальное равновесие между преимуществами более неспешных, обстоятельных вычислений и риском ошибок, сопряженных с заглядыванием слишком уж далеко в будущее.

Я хочу обратить ваше внимание на то, что способностью воспринимать настоящий момент мы наделены не обязательно затем, чтобы бороться с некой фиксированной задержкой реакции нашей нервной системы. В своих академических работах, которые должны быть лаконичными, я не касаюсь этой тонкой проблемы и просто говорю, что способность видеть настоящее дает животному преимущество, поскольку позволяет ему компенсировать задержку, возникающую в нервной системе между поступлением сигнала на сетчатку и его восприятием. Однако отсюда можно сделать ошибочный вывод, будто продолжительность данной задержки но минимум, необходимый для того, чтобы переправить, данные с сетчатки в соответствующие области мозга и произвести вычисления. На самом деле все несколько сложнее. Величина задержки сама по себе подвергается действию отбора в ходе эволюции и вполне может быть значительно большей, чем могла бы быть в случае, если отбор стремился бы сделать ее настолько короткой, насколько возможно. Не исключено, что мы устроены так, что эта задержка гораздо длиннее, чем нужно, и это дает нам дополнительное время для улучшения восприятия. Но эта стратегия стала возможной только потому, что мы научились эксплуатировать предсказуемость, которая есть в природе. Следовательно, вопреки ожиданиям, вполне может оказаться, что мозги с самой медленной реакцией и есть самые умные.

Возможно, за нашими размышлениями на тему скорости реакции головного мозга кроется объяснение того чутья, при помощи которого Человек-паук чувствует надвигающуюся опасность, обычно грозящую ему самому. Будучи способен узнавать о событиях за несколько секунд то того, как они произойдут, он имеет в запасе некоторое время, чтобы правильно воспринять их и произвести в нужный момент адекватную поведенческую реакцию. Наверняка эта способность Человека-паука заглядывать настолько далеко в будущее связана с тем, что он умеет улавливать какие-то природные закономерности, не заметные нам с вами. Это вполне разумное предположение, если вспомнить, что после паучьего укуса герой стал обладать дополнительными чувствами. И если бы нейрофизиологам довелось измерить время, необходимое Человеку-пауку для полного восприятия получаемых им сенсорных стимулов, то, возможно, у него эта задержка оказалась бы больше нашей. И это было бы не признаком небольшого ума, а, напротив, следствием более мощной способности предвидеть будущее. Свойством не тугодума, но — гения.


Момент, который никогда не наступит

Итак, есть два способа показать себя умным: управлять временем или предвидеть будущее. У второй стратегии, однако, есть недостаток: если ваши предсказания окажутся ошибочными, вы будете выглядеть болваном. Психологи обожают выставлять людей дураками (большинство их, вероятно, ради этого и выбрали профессию), и некоторым психологам удалось обнаружить любопытные ситуации, когда ваша зрительная система оказывается одураченной, думая, будто нечто сейчас произойдет, а оно не происходит. Иными словами, они придумали способы одурачивать вашу зрительную систему, заставляя ее видеть следующий момент и при этом устраивая все этак, чтобы предвосхищаемый момент не наступил.

Одна разновидность подобных штучек называется “инерцией репрезентации”, ее открыла в 8о-х годах Дженнифер Фрейд, психолог из Орегонского университета. В своих первоначальных опытах, которые впоследствии были значительно усовершенствованы Тимоти Л. Хаббардом и другими исследователями, она показывала испытуемым простые видеоролики с вращающимся прямоугольником вроде изображенного на рис. 5 и спрашивала их, как выглядел последний запомнившийся кадр. Фрейд выяснила, что людям запоминалось, будто прямоугольник прокручивался несколько дольше, чем в действительности.



Рис. 5.

Один из экспериментов с репрезентативной инерцией, проводившихся Дженнифер Фрейд в 8о-х годах. Испытуемым показывали вращающийся прямоугольник (последовательность его положений показана слева), причем последняя позиция прямоугольника, которую запоминали испытуемые, была такой, как если бы он вращался несколько дольше, чем в действительности. Это согласуется со свойственными нашему восприятию предчувствиями.


В 1990 году Вилейанур Рамачандран и Стюарт Энстис (из Калифорнийского университета в Сан-Диего) и независимо от них Рассел и Кэрин де Валуа из Калифорнийского университета в Беркли в 1991 году открыли еще один эффект, который отчасти сродни “захвату движения”: когда движение, происходящее в пределах объекта, заставляет предположить, что и сам объект перемещается в определенном направлении, в то время как он не двигается с места. Наблюдателю этот объект кажется смещенным в том направлении, в каком он “должен” двигаться.



Рис. 6.

Иллюстрация опыта, в котором точки внутри “квадратов” перемещались в указанных направлениях. Контуры, окружающие квадраты, в условиях эксперимента отсутствовали, и испытуемый видел квадрат только потому, что точки внутри данной области двигались, а за ее пределами — нет. Верхний квадрат кажется смещенным вправо относительно нижнего, потому что точки, находящиеся внутри верхнего квадрата, движутся вправо. Подобные опыты проводились в начале 90-х годов Рамачандраном и Энстисом, а также де Валуа и де Валуа. Обе группы исследователей высказали предположение, что наблюдаемый эффект является результатом делаемых зрительной системой попыток видеть настоящее (при помощи перцепционных предсказаний будущего).

В 1990 году Вилейанур Рамачандран и Стюарт Энстис (из Калифорнийского университета в Сан-Диего) и независимо от них Рассел и Кэрин де Валуа из Калифорнийского университета в Беркли в 1991 году открыли еще один эффект, который отчасти сродни “захвату движения”: когда движение, происходящее в пределах объекта, заставляет предположить, что и сам объект перемещается в определенном направлении, в то время как он не двигается с места. Наблюдателю этот объект кажется смещенным в том направлении, в каком он “должен” двигаться.



Рис. 6.

Иллюстрация опыта, в котором точки внутри “квадратов” перемещались в указанных направлениях. Контуры, окружающие квадраты, в условиях эксперимента отсутствовали, и испытуемый видел квадрат только потому, что точки внутри данной области двигались, а за ее пределами — нет. Верхний квадрат кажется смещенным вправо относительно нижнего, потому что точки, находящиеся внутри верхнего квадрата, движутся вправо. Подобные опыты проводились в начале 90-х годов Рамачандраном и Энстисом, а также де Валуа и де Валуа. Обе группы исследователей высказали предположение, что наблюдаемый эффект является результатом делаемых зрительной системой попыток видеть настоящее (при помощи перцепционных предсказаний будущего).



Рис. 7.

Картинка, на которой многим видится иллюзорное движение, что согласуется с попытками нашей зрительной системы воспринимать настоящее. Кажется, будто изображенные объекты движутся в сторону от своих расплывчатых хвостов, причем чем длиннее хвосты, тем выше скорость движения. Эта иллюзия обладает некоторым сходством с тем, что делает художник Акиеси Китаока, в частности, с его работой "Сердца и слезы”. (Некоторые видят иллюзию лучше, если держат рисунок на расстоянии вытянутой руки.)


И последний пример. Взгляните на рис. 7: у каждого объекта имеется размытый шлейф, свойственный движущимся предметам. Когда испытуемые смотрят на рисунок, многим из них кажется, будто объекты на нем движутся в сторону от своих расплывчатых “хвостов”, и чем длиннее хвост, тем выше скорость “движения”. Иными словами, людям данные статичные фигуры кажутся подвижными, и их “движение" согласуется с направленностью шлейфа и его длиной. (Подробнее феномен размытого шлейфа будет рассмотрен в этой главе.)

Подытожим: человек видит предметы там, где они “должны” быть, но поскольку картинки не меняются в “нужном” направлении, возникает ошибка восприятия. То есть наша зрительная система заглядывает в будущее и использует полученную информацию, чтобы построить картину настоящего. Однако предначертанное так и не наступает, и в результате возникает иллюзия. Подобных ложных ощущений и следует ожидать в том случае, если наш мозг пытается показывать нам текущий момент, а не прошлое. И неспроста исследователи, открывшие второй из описанных здесь эффектов, предположили, что зрительная система стремится показывать нам настоящее. Как мы вскоре увидим, геометрические иллюзии, приведенные на рис. 1б и 2, в действительности имеют много общего с рис. 5, 6 и 7 (особенно с рис. 7, который тоже статичен). Специфика геометрических иллюзий состоит в том, что они прямо связаны с тем фактом, что животные двигаются и их движение направлено вперед. Об этом мы тоже поговорим.


Сфабрикованная видеопленка

Быть одураченным иллюзиями, представленными на рис. 5-7, возможно, неприятно, но, на наше счастье, над реальностью психологи-экспериментаторы не властны. В реальном мире предвосхищаемые моменты благополучно наступают. В реальном мире никто не ставит время на паузу, обрекая наше восприятие на бесплодное томление. В реальном мире наши безупречные способности к предвидению нас не подводят, и мы всегда видим настоящее наиточнейшим образом.

Что? “Безупречные способности к предвидению будущего”? Не волнуйтесь, я просто проверял, не уснули ли вы. К сожалению, безупречных способностей к предвидению будущего у нас нет. Это просто невозможно. Ну а раз наш дар видеть будущее иногда дает осечки, то это значит, что иногда и настоящее мы видим с ошибками. Более того, эти ошибки могут быть даже неприятнее, чем просто восприятие будущего момента, который никогда не наступает. Реальность не довольствуется тем, что предметы, от которых мы ждем движения, стоят на месте. В реальности предмет, который "должен” двигаться в какую-либо сторону, может совершенно непредсказуемо направиться в другую. То есть мы можем не просто видеть то, чего нет. Еще мы можем видеть объект и одном месте, в то время как он находится в другом: например, летит рикошетом в опасной близости от головы. Восприятие настоящего момента порой пребывает по поводу этого самого момента в прискорбном неведении.

Является ли это препятствием для предвидения будущего? Нет, это просто препятствие, которое не преодолевается нашими провидческими способностями, а не довод против существования этих способностей как таковых. В конце концов, если бы животные не стремились видеть настоящий момент, то у них, конечно, ошибочных картин настоящего не возникало бы. Но при этом у них не возникало бы никаких картин настоящего: ни точных, ни ложных. Когда неудачно отрикошетивший предмет летит в голову животного, не занимающегося предсказаниями будущего, оно точно так же пребывает в блаженном неведении, но не потому, что ошибочно воспринимает настоящее, а потому, что все еще занято изучением того, каким мир был в прошлом — до того, как опасность возникла. Даже не зная того, что происходит в настоящем, можно рисовать предполагаемое настоящее в воображении, вместо того чтобы ковыряться в прошлом.

Правда, кое-какая разница между животным, ошибающимся насчет будущего, и животным, вообще не предвидящим будущего, все-таки есть. Когда животное, способное предвидеть будущее, рисует в своем воображении ошибочные картины настоящего, на “видеопленку” его памяти записываются ложные воспоминания, а на “видеопленку” животного, не заглядывающего в будущее, не заносится ничего, кроме правды, пусть даже эта правда бывает бесполезна на тонком лезвии настоящего момента. Здесь мы видим примерно то же различие, что между ежедневной газетой типа “Нью-Йорк таймс”, которая вынуждена рисковать, предсказывая результаты выборов, чтобы выйти в печать как можно скорее, и еженедельником вроде журнала “Тайм”, который может терпеливо ждать, пока будут сосчитаны все голоса, и только потом решать, какой делать обложку очередного номера. В каком-то смысле “Тайм” существует вне настоящего времени, он в меньшей степени отражает новости каждого конкретного дня, зато излагает факты с большей достоверностью. А “Нью-Йорк таймс” живет сегодняшним моментом, представляя собой более подходящее чтиво на каждый день, но зато сильнее подвержена случайным ошибкам. Наше восприятие больше напоминает “Нью-Йорк тайме”.

Как издатели “Нью-Йорк тайме” поступают в тех случаях, когда их предвидение будущего дает осечку? На следующий день они печатают опровержение. Но мы-то знаем, как бы им хотелось поступать на самом деле: они предпочли бы заменить все до единого в мире экземпляры с ошибкой на исправленные. А поскольку лживые заголовки куда унизительнее для почтенного новостного издания, чем ложное мировосприятие для любого из нас, я уверен, что они, если бы только могли, не остановились бы и перед использованием устройства для стирания памяти (вроде того, которое появлялось в фильме “Люди в черном"), чтобы заставить читателей навсегда забыть уже прочитанное. После этих корректировочных манипуляций даже у тех, кто успел прочитать опубликованную ошибочную информацию, истинные воспоминания о ложных фактах были бы стерты и заменены на ложные воспоминания о фактах истинных. Поразительно, но, судя по всему, это именно то, чем обычно занимается наш головной мозг в тех случаях, когда предвидение будущего нас подводит. Хотя изначально наше восприятие в момент времени t может быть ложным, как только мозг осознает, что ошибся, он тут же “стирает”, или маскирует, воспоминания о неправильно увиденном и фабрикует новые (ложные) воспоминания, будто в момент t мы наблюдали истинное положение вещей.



Рис. 8.

Журналистам, опубликовавшим ошибочные сведения, хотелось бы иметь возможность переписать историю. Но они не могут. У зрительной системы меньше этических ограничений, и она проделывает такие вещи постоянно, заменяя подлинные воспоминания о ложных ощущениях на ложные воспоминания о подлинных ощущениях.


Ну, по крайней мере, он поступает так в некоторых случаях. Мы приводили примеры, когда у нашего мозга, провалившего задание по предвидению будущего, не получается спрятать концы в воду. В частности, так обстоит дело в ситуациях, показанных на рис. 5-7, где мозгу дается подсказка относительно того, каким будет следующий момент, а потом этот момент не наступает. Профессор Роми Ниджхаван (его имя упоминалось здесь в связи с исследованием эффекта запаздывающей вспышки) вместе со студентом Джерритом У. Мосом полагает, что простая причина, по которой мозг не в состоянии переписать свои ложные предсказания, состоит в том, что стимулы, использовавшиеся в данных опытах, неестественны, и потому эволюция не научила мозг находить к ним подход. В реальной жизни головному мозгу обычно не удается предвидеть будущее в тех случаях, когда объект, который должен был плавно продолжать делать то, что он делал, вдруг резко подскакивает или останавливается. То есть, как правило, ошибки в восприятии будущего связаны с неожиданными изменениями, с проявлениями прерывистости (дискретности) окружающего мира. Однако в случае трех обсуждавшихся иллюзий (рис. 5-7) зрительные раздражители не имеют точки прерывания, которая могла бы послужить меткой непредвиденного события. Начнем с того, что, например, в опыте Дженнифер Фрейд с инерцией репрезентации (рис. 5а) последовательность кадров сама по себе прерывиста. Прямоугольник на видео не вращался плавно, так что его исчезновение в последнем кадре было не более неожиданным, чем все предшествовавшие изменения. А в эксперименте с “захватом движения” (рис. 6) последовательность кадров непрерывна —движение внутри объектов бесконечно. Не происходит внезапных изменений и на рис. 7. Собственно говоря, там не происходит никаких изменений: перед нами статичное изображение. Ниджхаван и Мос считают, что именно в тех случаях, когда с объектом, будущее которого мы пытаемся предвидеть, не происходит ничего серьезного, нашему мозгу труднее заметить, что его все-таки одурачили. Ниджхаван и Мос подчеркивают, что когда неожиданное происходит на самом деле (как это обычно бывает в природе), мы воспринимаем будущее без ошибок. Точнее, мы, разумеется, воспринимаем его с ошибками, но внезапная перемена картинки дает сидящим у нас в голове “редакторам” сигнал стирать ложные воспоминания, записывая поверх них воспоминания об истинных ощущениях, которых мы в соответствующий момент не испытали.

Назад Дальше