Эрик Кандель - Век самопознания. Поиски бессознательного в искусстве и науке с начала XX века до наших дней
Рис. 17–1.
Выделение сведений о разных аспектах зрительной информации начинается в первичной зрительной коре. Оттуда информация передается по двум параллельным проводящим путям: “что” и “где” (рис. 17–1). По пути “что”, получающему информацию преимущественно из центра сетчатки, передаются сведения, связанные с восприятием людей, предметов, сцен и цвета, и с определением того, на что они похожи и что собой представляют. По этому пути информация поступает из первичной зрительной коры через несколько дополнительных передатчиков в нижнюю височную кору, где осуществляется ее обработка высокого уровня и формируются представления о форме и соответствии объектов, в том числе лиц и рук (рис. 17–2). В пути “что” выделяют еще два подразделения: обладающую высоким разрешением систему формы, узнающую предметы и людей на основании цвета и яркости, и обладающую низким разрешением систему цвета, определяющую цвета видимых поверхностей.
Путь “где” ведет из первичной зрительной коры в заднюю теменную. Он получает информацию преимущественно от палочек, с периферии сетчатки, и специализируется на отслеживании положения объектов в трехмерном пространстве (рис. 17–2). Путь “где” обеспечивает нас информацией, необходимой для координации движений, в том числе движений глаза, которые служат для сканирования изображений. Путь “где”, в отличие от пути “что”, нечувствителен к цвету, зато гораздо чувствительнее его к контрасту (различиям яркости) и быстрее на него реагирует, что помогает следить за движениями и воспринимать неясно видимые объекты.
Рис. 17–2.
Как координируется активность проводящих путей? Есть ли в зрительной системе отдел, куда поступают все составляющие образа объекта (сведения о его форме, цвете и местоположении)? Энн Трисман из Принстонского университета продемонстрировала, что совмещение сведений, поступающих по путям “что” и “где”, не осуществляется в каком-либо одном участке мозга. Эту проблему Трисман назвала проблемой связывания. Связывание информации, обрабатываемой в зрительной системе разными путями, происходит тогда, когда оба пути работают слаженно, а достигается эта слаженность за счет концентрации внимания.
Более того, Роберт Вурц и Майкл Голдберг из Национальных институтов здравоохранения открыли, что концентрация внимания модулирует реакцию на зрительные стимулы даже на клеточном уровне. Когда обезьяна обращает внимание на стимул, реакция нейронов на него оказывается гораздо сильнее, чем когда ее взор прикован к чему-то другому.
Как достигается избирательность внимания? Ясно, что для успешного восприятия, например, изображенного на портрете лица требуется, чтобы мы смотрели на него, и внимательно. Но поскольку мы видим отчетливо лишь те изображения, которые проецируются на центральную ямку в середине сетчатки, мы не можем рассмотреть все лицо сразу: оно слишком велико. В любой момент мы способны концентрироваться лишь на чем-то одном, поэтому быстро сканируем лицо, концентрируясь вначале на глазах, затем на губах. (Глаза служат важным индикатором эмоций, и у людей, которым трудно концентрировать на них внимание, например у аутистов или пациентов с повреждениями миндалевидного тела, возникают трудности.) Быстрые движения глаз называют саккадами. Они выполняют две функции: позволяют исследовать поле зрения с помощью центральной ямки и делают возможным зрение как таковое (если взгляд достаточно долго сфокусирован на одной точке, зрительный образ начинает блекнуть).
Такое сканирование осуществляется настолько быстро, что мы будто видим лицо целиком, но в действительности сознательно воспринимаем то, что видим, лишь в течение периодов фиксации. Результаты экспериментов с устройствами, позволяющими отслеживать движения глаз, показывают, что мы получаем впечатления от лиц и других объектов видимого мира по частям, переходя от одного периода фиксации к другому. Саккады позволяют не только рефлекторно переводить взгляд на объекты, появляющиеся на периферии поля зрения, но и активно собирать зрительную информацию.
Но мозг сам определяет, куда двигаться глазам, и принимает соответствующие решения путем проверки гипотез о природе увиденного. Когда взгляд фокусируется на лице, глаза посылают в мозг сигналы, анализируемые им в свете определенной гипотезы. Это человеческое лицо или нет? Мужское или женское? Какого возраста этот человек? Модели окружающего мира, конструируемые мозгом, мгновение за мгновением оживляют наше зрительное внимание. Мы живем как бы одновременно в двух мирах, диалог между которыми составляет зрительные ощущения: в окружающем мире, изображение участков которого проецируется на центральную ямку сетчатки и обрабатывается в рамках восходящих процессов, и во внутреннем мире моделей нашего восприятия, когнитивных функций и эмоций, оказывающих нисходящее влияние на информацию, поступающую от сетчатки.
Продолжительность времени, в течение которого взгляд фокусируется на какой-либо черте портрета или реального лица, зависит от зрительного внимания. Внимание зависит от множества когнитивных факторов, в том числе от намерений, интересов, извлекаемых из памяти знаний, контекста, бессознательных мотивов и инстинктивных влечений. Когда мы замечаем особенно интересную черту, мы можем перебросить на нее все ресурсы внимания, направив глаза или повернув голову так, чтобы изображение этой черты проецировалось в центр сетчатки. Однако пристальное изучение может продолжаться очень недолго (несколько десятых долей секунды), поскольку глаза неустанно зондируют пространство и вскоре неизбежно сфокусируются на какой-то другой черте, задержатся на ней хотя бы на несколько тысячных долей секунды, и лишь после этого смогут вернуться в исходное положение. Даже если мы сами и интересующий нас объект неподвижны, проецируемые на сетчатку изображения движутся, потому что глаза и голова никогда не пребывают без движения.
Представления об объектах, сценах и лицах формируются в нижней височной коре. Фрейд догадывался о том, что высшие отделы коры больших полушарий ответственны за высшие этапы обработки зрительной информации. Он предположил, что неспособность некоторых пациентов распознавать определенные черты видимого мира вызвана нарушениями работы не глаз, а высших отделов, мешающими формировать цельные образы. Фрейд назвал такие расстройства агнозиями (“незнанием”).
Неврологи и нейробиологи, изучавшие пациентов, страдающих различными агнозиями, и выяснявшие, с нарушениями каких отделов мозга связана утрата тех или иных психических функций, обнаружили исключительную избирательность влияния на восприятие повреждений отдельных участков путей “что” и “где”. Так, повреждения одного из передатчиков пути “где” приводят к нарушениям восприятия глубины, при этом не влияя на другие аспекты зрения. Повреждения цветового центра пути “что”, включающего передний участок нижней височной коры, приводят к цветовой слепоте. Повреждения одного из соседних участков приводят к неспособности называть цвета, хотя другие аспекты цветового восприятия при этом остаются в норме. Наконец, повреждения определенного отдела нижней височной коры, задействованного в пути “что”, могут приводить к прозопагнозии. Люди, страдающие этим расстройством, вынуждены узнавать даже своих близких не по чертам лица, а по голосу и другим дополнительным признакам, например по очкам.
Термин “прозопагнозия” (от греч. “лицо” и “незнание”) введен в 1947 году немецким неврологом Йоахимом Бодамером, описавшим этот синдром и давшим ему название. Бодамер лечил трех пациентов, у которых прозопагнозия развилась в результате повреждений мозга. Теперь мы знаем, что прозопагнозия существует в двух формах: приобретенной и врожденной. Врожденная форма, которой, по-видимому, страдает около 2 % людей, отличается от других врожденных неврологических расстройств, например дислексии (нарушение способности к чтению), тем, что ее симптомы нельзя облегчить путем обучения. Люди, страдающие врожденной прозопагнозией, при всем желании не могут научиться распознавать лица. Врожденная прозопагнозия отличается от приобретенной (возникающей в результате повреждений зоны распознавания лиц в коре головного мозга) тем, что у людей, страдающих врожденной формой этого расстройства, в данной зоне наблюдается примерно такая же активность, как у здоровых. Использование особой (тензорной) технологии нейровизуализации позволило Марлен Берман и ее коллегам установить, что при врожденной прозопагнозии зона распознавания лиц функционирует нормально, однако нарушена передача сигналов между участками коры правого полушария, играющего основную роль в обработке информации о лицах.
