Как мы видим то, что видим - Демидов Вячеслав Евгеньевич (читать книги бесплатно полностью без регистрации сокращений txt) 📗

Как это происходит? Предельно бегло – дело обстоит так, как если бы каждое получившееся пятнышко стало самостоятельным источником света. Его электромагнитные волны взаимодействуют в пространстве, усиливая и ослабляя друг друга, и из световых лучей оказывается соткан видимый образ – предмет, подвергшийся голографированию. По сути этот образ не что иное, как память о тех электромагнитных волнах, которые отражались от него во время съемки.

«Я бы хотел указать на философский аспект таких удивительных явлений, как <...> сходство голографической регистрации с памятью человека», – заметил Габор. И действительно, на одной голограмме можно уместить сотни тысяч изображений, в одном квадратном сантиметре ее находит пристанище до 100 миллионов бит (единиц измерения информации).

Голограмма любого предмета – идеальный фильтр, выделяющий его изображение среди тысяч других. Скажем, множество ключей с хитрыми бородками разбросаны в беспорядке на столе: попробуйте отыскать нужный. Сколько минут вы потратили? А достаточно взглянуть на освещенный лазером хаос через голограмму данного ключа, – и там, где он лежит, вспыхнет яркая точка. Скорость работы голографических опознающих систем в миллион раз превосходит быстроту самых лучших установок, решающих задачу традиционными методами. Таковы, например, голографические узнаватели, которым предъявляют для сравнения фотографии, отпечатки пальцев, буквы рукописей и т.п. Как не заметить тут сходства со зрением, опознающим за сотые доли секунды знакомое лицо среди множества других!

Где же складываются и вычитаются пространственные частоты, с которыми оперирует глаз и к которым имеет, по-видимому, прямое отношение НКТ? Разнообразные опыты, проводившиеся в лабораториях многих стран, убедили исследователей, что делается это в высших областях зрительной системы. 

Глава седьмая. Новый ключ к старым тайнам

Многие думают, что память – это нечто вроде запасника картинной галереи: стоят у стенки прислоненные друг к другу тысячи полотен, нужно вспомнить – вытащил, посмотрел...

– Недавно перечитывал Антокольского, – сказал Глезер, – и запомнились строчки:

Красивая картина. Очень впечатляющая. В поэзии, конечно, можно все, на то она и поэзия. А в жизни...

Кто посмотрит на эти «суда»? Древние отвечали: душа. Но мы-то знаем, что никакой отдельно живущей от тела души нет. Нет в мозгу у человека маленького человека, который смотрит этакий телевизор: чего, мол, там видит своими глазами человек, какие образы складывает в памяти? Десять, а по другим данным даже 50 миллиардов нервных клеток у нас в мозгу, идут от одной к другой электрические импульсы разной частоты и амплитуды, в межклеточном пространстве и в клетках происходят химические изменения, и кроме этого ничего – понимаете, ничего! – нет. А мы видим, и память существует, и картины прошлого мы с вами вспоминаем. Что же приходит из глаза в мозг?

В средние века считалось, что приходят идеи. Поступают по зрительным нервам и складываются в резервуаре памяти, который полагали находящимся где-то возле затылка. Но опять-таки слово «идеи» ничего не объясняло.

Когда широко распространилось книгопечатание и листы с гравюрами на божественные и светские темы получили повсеместное хождение, стали учить, что в мозгу каким-то путем возникают «отпечатки» изображений, переносятся туда, мол, картинки того, что хрусталик проецирует на заднюю стенку глазного яблока. Подобные гипотезы укрепились особенно в конце XIX в., раскрывшего строение глаза и роль сетчатки с ее светочувствительными палочками и колбочками.

Большой популярностью пользовалось мнение, что от каждого светоощущающего рецептора идет в мозг одно нервное волокно, формируя в коре «рельеф возбуждения» – этакую фотографию увиденного. Долгое время гипотеза представлялась единственно верной, ее защищали крупнейшие физиологи, в частности Иван Михайлович Сеченов. Но все-таки пришлось от нее, несмотря на заманчивую простоту и наглядность, отказаться, когда выяснилось, что чувствительных элементов сетчатки раз в полтораста больше, нежели волокон зрительного нерва: как при таких условиях может сформироваться картинка? (Заблуждения чудовищно цепки и живучи. Даже в середине ХХ в. всерьез защищались такие взгляды: зрительные ощущения суть фотографические копии того, что представляется взору. В солидных книгах писали...)

Проблема человечка-гомункулуса в мозгу явно бесплодна. Что же противопоставляет ему современная наука? В книге «Информационные процессы мозга и психическая деятельность» высказывается мысль, что свойственное человеку «Я» – это то содержимое памяти, которое извлекается именно в тот момент, когда в мозг приходит сигнал от органов чувств: нельзя ощутить внешний сигнал без своего «Я» и нельзя почувствовать своего «Я» без внешнего сигнала. Поэтому бессмысленно искать человеческое «Я» в мозгу, как ищут золотые самородки. Ощутить себя можно лишь во взаимодействии с внешним миром, получая от него какие-то сигналы. Человек располагает своим «Я» только в виде информационной системы, в столкновении памяти с сиюминутным восприятием (у очень многих людей самопортрет, то есть мысленное представление о своей внешности, существенно расходится с тем, что показывает объективное зеркало: «Ах ты, мерзкое стекло, это врешь ты мне назло!»). Но как бы то ни было, вопрос о том, в каком виде картины внешнего мира приходят в мозг и получают там вид образов, не снимается словами об «информативном столкновении».

Казалось, в тоннеле забрезжил свет, когда в 1959 г. физиологи Дэвид Хьюбел и Торстен Визел, работавшие в Гарвардском медицинском институте, ввели в затылочную кору кошки (туда, где оканчиваются волокна зрительного нерва) микроэлектрод и обнаружили нейроны, к которым сходились сигналы уже не от нескольких сотен фоторецепторов, как к ганглиозным клеткам сетчатки, а сразу от многих тысяч. Это выдающееся открытие было следствием новой техники эксперимента. Раньше, чтобы обнаружить поле, связанное с ганглиозной клеткой, требовался простой сигнал: тонкий, словно спица, луч. Яркая точка на экране – вот что возбуждает «он»- и «офф»-поля сетчатки. Клеткам коры нужны иные стимулы для возбуждения – прямые линии и прямоугольники.

Однако не всякий стимул заставит заговорить клетку. «Нередко требуются многочасовые поиски, чтобы обнаружить отдел сетчатки, связанный с определенной клеткой коры, и подобрать оптимальные для этой клетки раздражители», – писал Хьюбел. По виду стимула и разделили американские исследователи обнаруженные ими поля клеток зрительной коры (поля коры, чтобы каждый раз не говорить «клеток»).

Простые поля выделяют только прямые тонкие линии. Едва линия попадает в область сетчатки, где дислоцировано поле, как нейрон коры буквально кричит: вижу, вижу! Убрали линию в сторону – замолкла и клетка, словно погасла сигнальная лампочка.

Сложные настроены на перепады яркостей типа «прямой край», «угол», «дуга». Они срабатывают и тогда, когда в поле зрения появляется движущийся предмет, – в чем-то сродни лягушачьим детекторам. Однако то, что клетки-сигнализаторы находятся не в сетчатке, а в коре мозга, говорит нам о куда большей сложности и гибкости зрительного аппарата млекопитающих.