У человека более 100 миллионов нейронов в зрительной коре, и мы до сих не знаем степень их специализации. Чтобы определить те характерные признаки, которые должны улавливать специфические клетки, ученым необходимо выделить и идентифицировать рецептивные поля. Оказывается, что каждый вид животных обладает особым набором анализаторов признаков, которые выделяют объекты и события, важные для этого вида. У таких животных, как лягушка, эта способность к отбору развита в крайней степени.
Зрительная система кошки, изученная лучше других, отбирает края, углы и объекты, движущиеся в разных направлениях. У обезьян отдельные клетки, по-видимому, реагируют на особые свойства окружающей среды. В одном исследовании группа ученых проводила эксперименты с макаком-резус. Они отводили активность одной клетки зрительной коры и попытались выяснить, что заставит клетку реагировать. Перед макакой клали пищу, показывали ей карточки, движущиеся объекты и т.д. Исследователи испробовали все, что могли придумать, и не заметили никакой реакции. Наконец, когда они на прощанье помахали перед глазами у обезьянки рукой, в клетке возникла бурная реакция. Потом этой клетке предлагали множество новых раздражителей. Чем больше раздражитель походил на кисть руки обезьянки, тем сильнее оказывалась реакция клетки. Данный пример доказывает, что, по крайней мере, у обезьяны мы можем отождествить отдельно взятую клетку, которая бурно реагирует на крайне специфичный признак.
Ученые-нейробиологи Хьюбел и Визел из Гарвардского университета, получившие за свою работу Нобелевскую премию, открыли три основных категории клеток зрительной коры у кошек, каждая из которых обнаруживает специфические типы «рисунков» (паттернов).
1. Простые клетки (simple cells) реагируют на полосу, линию или край. Поскольку простые клетки сильнее всего реагируют на определенные углы, они называются детекторы ориентации. Они организованы в зрительной коре колонками; каждая колонка содержит клетки, реагирующие на определенную ориентацию.
2. Сложные, комплексные клетки (complex cells) реагируют на ориентацию и движение, скажем, диагональную линию, движущуюся слева направо.
3. Сверхсложные, гиперкомплексные клетки (hypercomplex cells) реагируют на любую полосу света, независимо от ее ориентации. Неуклюжий термин «гиперкомплексные» отражает поразительную сложность корковой системы отбора признаков; ученые никак не рассчитывали, что обнаружат клетки, превосходящие по своей сложности «комплексные». Возможно, когда-нибудь будут найдены другие клетки, которые реагируют на еще более специальные свойства окружающей среды (как клетка обезьянки, реагирующая на взмах руки).
Каждый элемент зрительной системы, включая зрительную кору, должен выделять особые признаки окружающей среды, передавать и анализировать эту информацию и не придавать значения всему остальному. Клетки зрительной коры, вероятно, являются, мелкими строительными блоками более сложных зрительных впечатлений.
Большая часть нашего сенсорного и перцептивного опыта прямо отражает опыт, получаемый посредством глаза. Все люди развивались в процессе эволюции сходным образом, отбирая одни и те же свойства окружающей среды. Мы наделены глазами, воспринимающими излучение электромагнитной энергии, наши уши воспринимают и «подхватывают» механические колебания воздуха, нос содержит рецепторы для восприятия молекул газа; у нас есть специализированные тактильные датчики, а сложная система клеток, покрывающих язык подобно мыльным пузырькам, реагирует на молекулы пищи и передает нам ощущение вкуса. Тщательное рассмотрении этих ощущений во всей их поразительной сложности могло бы вновь породить у нас неявное предположение о том, что эти ощущения дают исчерпывающее представление о познаваемом мире.
В конце концов, этому есть никем не оспариваемое подтверждение. Мы все соглашаемся: вон растет дерево, вот поет птичка, а дымящийся на столе обед манит нас к себе. Но наше согласие о природе реальности, принятое между людьми здравомыслящими, конечно же, ограничено, поскольку у всех нас есть общие ограничения, по-видимому, сложившиеся в процессе эволюции человечества, чтобы обеспечить биологическое выживание расы.
Люди единодушны относительно некоторых событий лишь потому, что мы все имеем сходные ограничения в устройстве наших рецептивных структур, образовании и культуре. Как тот сын, у которого двоилось в глазах, мы можем легко спутать наше единодушное мнение с объективной реальностью. Если бы двоилось в глазах у каждого, мы бы все действовали так, как если бы было две луны, или наша система счисления удвоилась бы; возможно, она и удвоена, но мы о том не ведаем.
Что отличает нас – более сложные организмы, хотя бы по сравнению с лягушкой, – это то, что пути ощущения усложняются и становятся многомодальными. Также повышается гибкость благодаря повышенной сложности мозга и сенсорных отделов нервной системы. Эта «перенастройка» скорее напоминает способность компьютера подстраивать программы в различных условиях.
Вы сами можете испытать эту избирательность и настройку более высокого уровня. В обществе, где одновременно разговаривают несколько человек, закройте глаза и прислушайтесь к одному из говорящих, потом «отключитесь» от него или от нее и прислушайтесь к другому. Пожалуй, вас удивит, насколько легко можно перенастроить внимание. На самом деле, не стоит удивляться этой способности, ведь мы постоянно настраиваемся на что-то соответственно нашим нуждам и ожиданиям, и все же мы слегка удивлены, поскольку обычно не ведаем о подобной самонастройке.
Процесс отбора может программироваться внутри заданных сенсорных пределов. Часто он продиктован потребностями. Когда летом мы обливаемся пoтом, нам больше, чем обычно хочется соленого. Мы не рассуждаем сознательно, что, мол, организму нужна соль и нужно есть больше соленой пищи; нам просто нравится еда, которую в другое время мы бы сочли сильно пересоленной. И в этом люди тоже непохожи друг на друга: некоторые блюда кажутся большинству пересоленными, тогда как другие добавляют в них соли!
Изучение сознания, психики и мозга
Один наивный взгляд на мозг и нервную систему побудил ученых к важным исследованиям в психологии. Вы помните, что глазной хрусталик переворачивает изображение слева направо и меняет местами верх и низ. Отсюда возникает распространенный вопрос: если глаз переворачивает видимый мир, почему мы видим мир правильной стороной вверх, если его изображение перевернуто? Но понятие «правильной стороной вверх» и «вверх ногами» не имеет биологического смысла. Важной предпосылкой идеи о том, что изображение должно быть «правильной стороной вверх» является представление, что мы видим мир таким, как он есть.
Поскольку мы не «осматриваем» объективную реальность, этот вопрос, по сути, бессмысленен. Для того, чтобы нам «видеть», необходимо только одно условие: существование последовательно-непротиворечивой взаимосвязи между внешним объектом и конфигурацией возбуждения на сетчатке. У людей, как мы скоро увидим, эта конфигурация может быть существенно видоизменена и это не вызывает особых трудностей.
Если с помощью поворота глаза хирургическим путем перевернуть (инвертировать) зрительный мир золотой рыбки, она не сумеет адаптироваться к этой перемене. Она даже может умереть от голода, плавая по кругу в поисках пищи. Если таким же образом изменить зрение человека, он может быстро приспособиться к перемене. Поскольку мы не ставим над людьми экспериментов с хирургическим вмешательством, исследование проводится с использованием искажающих изображение линз. Человек, приспособившийся к специальным, переворачивающим изображение линзам, может проехать на велосипеде по людному городу. Наивный взгляд не может быть правильным.
Работа сознания – непрерывный процесс, с помощью которого организм приспосабливается к непосредственной среде. «Изображение» на сетчатке никогда не переворачивается. Нам не нужно такое переворачивание или коррекция изображения; все, что нам нужно для адаптации к внешнему миру, – это непротиворечивая информация. «Изображение» на сетчатке, действительно, перевернуто, и его непрерывно скрывают мигание, слепое пятно и кровеносные сосуды, однако мы ко всему этому приспосабливаемся. Палочки и колбочки, фоторецепторы глаза, расположены за кровеносными сосудами, со стороны, противоположной стороне с которой падает свет.
В конце XIX в. психолог Джордж Стрэттон (George Stratton) доказывал, что поскольку сознание является процессом приспособления к окружающей среде, то человек может приспособиться к зрительной информации, организованной совершенно иным образом, если она последовательно-непротиворечива. Чтобы проверить эту гипотезу, Стрэттон носил на одном глазу призматическую линзу, так что с этой стороны видел мир повернутым на 180 градусов. Мир был буквально перевернут вверх дном: верх-низ и лево-право поменялись местами.
Сначала Стрэттону было очень трудно делать такие простые вещи, как протянуть за чем-нибудь руку или что-то взять. У него кружилась голова при ходьбе, он натыкался на предметы. Но через несколько дней он начал приспосабливаться.
Проносив переворачивающую изображение линзу три дня, он записал: «Сегодня мне удалось протиснуться между двумя шкафами: для этого потребовалось значительно меньше сноровки, чем прежде. Я мог наблюдать свои пишущие руки, не чувствуя замешательства или неуверенности». На пятый день он с легкостью передвигался по дому. На восьмой день, убрав линзу, он написал: «Перемена порядка вещей, к которому я привык за последнюю неделю, произвела на меня ошеломляющее впечатление, которое продолжалось несколько часов». Стрэттон не сразу приспособился к новой взаимосвязи между информацией и восприятием, и понадобилось время, чтобы от нее отвыкнуть.
В 1896 г. Стрэттон написал о результатах своих исследований:
«Различные чувственные ощущения, как бы далеко они ни шли, организованы в единую гармоническую пространственную систему. Гармония, как было обнаружено, заключается в том, чтобы внешний опыт соответствовал нашим ожиданиям» (Курсив наш).
Через шестьдесят с лишним лет Иво Колер (Ivo Kohler) проводил новые эксперименты со зрительной перестройкой. Его наблюдатели неделями носили линзы, искажающие изображение. Сначала им было очень трудно смотреть на перевернутый мир, но через несколько недель они приспособились. Один из участников эксперимента даже научился кататься на лыжах в искажающих изображение линзах! Люди могут научиться приспосабливаться и к искажению цвета. В другом опыте Колера испытуемые носили очки, где одно стекло было красным, а другое – зеленым. Через несколько часов они не ощущали разницы в цвете между двумя стеклами.
Природа непосредственного сознательного чувственного опыта
Если об этом не задумываться, кажется, нет ничего проще, чем воспринимать окружающее. Сейчас, когда я пишу эти строки, я вижу плющ и траву, слышу музыку вдали и могу легко и просто увидеть там синее небо.
Возьмем незамысловатую сценку: я вхожу в комнату и вижу своего друга Денниса. Заговариваю с ним, спрашиваю, над чем он работает. Заурядный опыт, не стоящий разбора… или это только кажется.
Но для того, чтобы осуществить простые вещи, требуется большая работа. Возможно, вам будет интересно узнать, что ни один компьютер, сколь угодно большой и сложный, не справился бы со столь простой задачей. Я знаком с сотней людей, и нет ничего необычного в том, что я знаю, о чем говорить с каждым из них. Компьютер даже не узнал бы Денниса, а уж тем более не мог бы с ним разговаривать. Этот простое и заурядное впечатление оказывается, на самом деле, результатом множества трудных и сложных действий. Мы можем осознавать, что мы воспринимаем, но обычно не сознаем психических процессов, происходящих «за сценой» и делающих восприятие возможным. Чтобы увидеть кого-нибудь, вроде моего друга Денниса, вы сначала «ловите» информацию из окружающей среды. Из миллионов внешних раздражителей лишь несколько, достигающих чувственные рецепторы, предоставляют информацию о Деннисе и этой комнате. Эта «сырая» сенсорная информация сначала улавливается и систематизируется.
Ту зону красного цвета, которую мы видим, мы воспринимаем как кушетку, серое – это его рубашка, по голосу мы узнаем, что это Деннис, а не Фред. Ваше впечатление включает куда больше того, что видит глаз и слышит ухо. Когда Деннис «собран по частям», вы выходите за пределы этой непосредственной информации. Вы мгновенно предполагаете, что он – тот же самый человек, что и прежде, с теми же воспоминаниями, интересами и опытом. Первая составная часть сознательного впечатления, восприятия, включает «улавливание» информации о мире, систематизацию ее и создание выводов об окружающей среде.
Чтобы быть нам полезным, восприятие должно правильно отображать окружающий мир. Нужно видеть приближающихся к нам людей, чтобы не столкнуться с ними. Мы должны разобраться в пище, прежде чем начнем есть. Органы чувств собирают информацию и отсеивают ее. Они отбирают важную для выживания информацию о цвете, вкусе и звуке. То, что организм воспринимает, зависит от окружающей среды. Характерные свойства окружающей среды описываются «экологическими психологами». Вот два из этих свойств:
Информационные возможности. Каждый объект окружающей среды – богатый источник информации. Столб «предоставляет» информацию о своих прямых углах; помидор – о своей округлости, цвете и вкусе; дерево – о листьях, цвете плодов и других свойствах.
Инвариантность. Внешняя окружающая среда содержит много различных объектов. Каждый из них предлагает воспринимающему определенные инвариантные (постоянные) черты. Даже такой обычный объект, как столб, предоставляет неизменяющуюся (или инвариантную) информацию о себе, когда мы обходим его. Под любым углом зрения мы видим, что у столба прямые углы, что он перпендикулярен земле, что он белый. Есть конфигурации (паттерны) инвариантности, общие для всех объектов: все объекты уменьшаются, когда их расстояние от воспринимающего увеличивается; линии сходятся на горизонте; когда один объект ближе, чем другой, он заслоняет дальнего.
Первый уровень сознания включает в себя орган, улавливающий предоставляемую окружающей средой информацию и использующий ее.
Но чаще всего сенсорная информация столь сложна, что ее нужно упрощать и систематизировать. Психическая операционная система настолько приспособлена к систематизированию сенсорной информации, что стремится организовать явления в определенную конфигурацию (паттерн), даже там, где ее нет. Мы смотрим на облака и видим в них разные фигуры: кита, кинжал.
Оп-арт11, модный в 1960-х годах, играл на этой предрасположенности нашей психики к организации, системе. Оп-арт одновременно увлекает и тревожит взгляд, поскольку мы постоянно пытаемся привести в систему определенные фигуры, задуманные художником так, чтобы никакой системы не было.
Принципы психической организации – основа гештальтпсихологии. Гештальт – немецкое слово, не имеющее точного английского эквивалента; его примерное значение – «создавать форму». Гештальт – это непосредственное формообразование объекта. Вы воспринимаете раздражители как законченные, а не бессвязные формы. Вы видите линии в геометрической фигуре как квадрат. Вы видите отнюдь не четыре отдельные линии, отмечая, что все они расположены под прямым углом друг к другу, затем заключаете, что все они равной длины, и на этой основе делаете вывод: «Это квадрат». Фигура непосредственно воспринимается как целое, а не как сумма ее частей.