Эрик Кандель - Век самопознания. Поиски бессознательного в искусстве и науке с начала XX века до наших дней
Рис. 15–1. Упрощенная схема передачи зрительной информации от сетчатки в зрительные отделы таламуса (латеральное коленчатое тело), а затем в зрительную кору.
Обработка зрительной информации начинается на сетчатке и продолжается в латеральном коленчатом теле таламуса и трех десятках зрительных зон коры больших полушарий (рис. 15–1). Куффлер, Хьюбел и Визель показали: наше сознательное восприятие отдельных аспектов видимых образов обеспечивают последовательности сигналов, посылаемых нейронами зрительной системы. Ученые выяснили, что нейроны низших отделов зрительной системы (сетчатки и латерального коленчатого тела) особенно эффективно реагируют на небольшие пятна света. Нейроны следующего передатчика, первичной зрительной коры (V1, где V происходит от английского названия зрительной коры – visual cortex), извлекают из зрительной информации сведения о контурах, очертаниях и углах, после чего все эти элементы объединяются, образуя представления очертаний и базовых фигур. Дальнейшие передатчики зрительной коры, получающие информацию от зоны V1, специализируются на иных функциях: V2 и V3 реагируют на виртуальные линии и границы, V4 – на цвет, V5 – на движение. Впоследствии другие нейробиологи выяснили, что нейроны нижней височной коры, где располагаются высшие отделы зрительной системы, реагируют на сложные формы (целые сцены, места, руки, тела, особенно лица), а также на цвет, положение в пространстве и движение всех подобных указанным форм.
Чтобы видеть, необходим свет. Видимый свет – одна из разновидностей электромагнитного излучения. Он состоит из волн разной длины, распространяющихся в виде порций (фотонов), которые отражаются от видимых объектов. Человеческое зрение улавливает лишь небольшую часть спектра электромагнитных волн: от 380 (мы воспринимаем такой свет как темно-фиолетовый) до 780 нм (темно-красный). Этот диапазон называют видимой частью спектра (рис. II–17, 15–2).
Фотоны видимого света, отражаемые различными объектами, достигают хрусталика глаза, фокусирующего свет на сетчатке, где его поглощают фоторецепторы – особые нервные клетки. Фоторецепторы реагируют на световые волны определенным образом, зависящим от длины и направления распространения этих волн. Реагируя на свет, фоторецепторы генерируют последовательности электрических сигналов, в конфигурациях которых закодирована информация о нем. Сигналы фоторецепторов передаются на ганглионарные клетки сетчатки. Длинные отростки (аксоны) ганглионарных клеток сетчатки образуют оптический нерв, по которому зрительная информация направляется в первичную зрительную кору (рис. 15–3). Этот механизм позволяет сетчатке получать и обрабатывать сведения и передавать их в другие отделы зрительной системы.
Рис. 15–2. Чувствительность трех типов колбочек.
В сетчатке есть фоторецепторы четырех типов: три типа колбочек и один тип палочек. Колбочки позволяют в подробностях воспринимать окружающее. Это они позволяют нам наслаждаться искусством. Они работают при дневном свете и при ярком искусственном освещении и отвечают за чувствительность глаз к контрасту, цвету и мелким деталям (рис. 15–4). Колбочки разбросаны по сетчатке, а в центральной ямке – самом чувствительном участке сетчатки – других фоторецепторов вовсе нет. Кроме того, в центральной ямке плотность расположения колбочек особенно велика, и от этого участка зависит наша способность различать лица, руки и другие объекты и образы, а также цвета. По направлению от центральной ямки к периферии сетчатки плотность колбочек уменьшается. Разрешение зрения на периферии сетчатки гораздо меньшее, чем разрешение в центральной ямке, а зрительная информация, поступающая с периферии сетчатки, гораздо менее подробна.
Рис. 15–3. Наружная оболочка глаза (склера) поддерживает его форму. Сквозь роговицу, прозрачную часть склеры, в глаз попадает свет. Цветную часть глаза называют радужной оболочкой. В ней имеется круглое отверстие – зрачок, расширение или сужение которого зависит от перемены яркости света. Свет, проходящий через зрачок, преломляется хрусталиком и фокусируется на сетчатке, выстилающей глаз изнутри.
Рис. 15–4. В центре сетчатки из фоторецепторов имеются лишь плотно упакованные колбочки. По направлению к периферии колбочки становятся крупнее и появляются палочки, и чем дальше, тем их становится больше.
Колбочки каждого из трех типов содержат свой пигмент и чувствительны к своему компоненту видимой части спектра: фиолетовому, зеленому или красному. Например, когда мы видим зеленый автомобиль, его поверхность отражает световые волны той длины, которая соответствует зеленой части спектра, а остальные поглощает. На отражаемый этой поверхностью свет реагируют колбочки соответствующего типа, и мозг воспринимает автомобиль как зеленый.
Цветовая чувствительность играет ключевую роль в нашей способности различать видимые объекты. Она позволяет замечать детали. Наряду с чувствительностью к яркости, цветовая чувствительность существенно увеличивает контраст между элементами зрительного образа. Но сами по себе цвета, без изменений яркости, на удивление мало позволяют сказать о подробностях пространственного расположения объектов (рис. II–18).
Кроме того, цвет обогащает эмоциональную жизнь человека. В нашем восприятии цвета обладают эмоциональной окраской, и реакция на тот или иной цвет может меняться в зависимости от настроения. Для разных людей один и тот же цвет также означает разное. Художники, особенно модернисты, часто использовали неестественные цвета ради эмоционального эффекта, но сила и даже характер этого эффекта зависят от зрителя и контекста. Неоднозначное восприятие цветов может быть одной из причин того, что одна и та же картина нередко вызывает у зрителей разную реакцию, даже у одного зрителя в разное время.
Палочек в сетчатке человеческого глаза гораздо больше, чем колбочек (около 100 млн против 7 млн), и при дневном свете или ярком искусственном освещении они неэффективны: слишком сильный свет подавляет их. Кроме того, они не передают информацию о цвете и поэтому в обычных условиях не участвуют в восприятии произведений искусства. Однако палочки гораздо чувствительнее к свету, чем колбочки, и лучше работают при слабом освещении.
За ночное зрение отвечают исключительно палочки. В этом можно убедиться в звездную ночь, присмотревшись к не особенно яркой звезде. Такую звезду бывает сложно разглядеть, если смотреть прямо на нее, потому что колбочки центральной ямки не реагируют на слабый свет. Но если немного повернуть голову и посмотреть на ту же звезду боковым зрением, задействовав палочки на периферии сетчатки, она станет видна вполне отчетливо.
Плотно упакованные колбочки центральной ямки успешнее улавливают мелкие детали, а разреженные колбочки на периферии сетчатки – более грубые. Поэтому зрительная информация обрабатывается в мозге двумя способами: в большем разрешении (детали) и в меньшем (цельные образы). Части образа, используемые для распознавания лиц (например размеры и форма носа), воспринимаются с помощью колбочек центральной ямки, чувствительных к деталям и дающим высокое разрешение, а части, используемые для определения эмоционального состояния, – с помощью колбочек периферии, чувствительных к более грубым компонентам образа (его гештальт-элементам).
Маргарет Ливингстон обратила внимание на эту двойственность восприятия в интересном исследовании “Моны Лизы” (рис. II–19). Внимание, которое уделяли этой картине искусствоведы и психоаналитики, отражает общее отношение к ней как к шедевру и одному из лучших примеров неоднозначности в живописи. Мона Лиза стала символом ренессансного идеала таинственного женского начала, воплощением “вечной женственности” (выражение Гете). Одна из самых очаровательных и вместе с тем загадочных особенностей портрета – это выражение лица Моны Лизы. Какие эмоции выражает ее лицо? Кажется, что она лучезарно улыбается в один момент, а в другой выглядит задумчивой, даже грустной. Как художнику удалось добиться такого эмоционального эффекта?
Эрнст Крис утверждал, что выражение лица Моны Лизы кажется изменчивым оттого, что заложенная в портрете неоднозначность позволяет интерпретировать его по-разному в зависимости от настроения зрителя. Традиционное объяснение “загадки Моны Лизы” гласит, что Леонардо воспользовался особым приемом, изобретенным в начале эпохи Возрождения: сфумато (ит. затушеванный). Техника сфумато подразумевает нанесение полупрозрачной темной краски, подмешивание к ней непрозрачных белил и смягчение резких очертаний – в данном случае в уголках рта.
