Каким образом постоянно меняющиеся зрительные структуры, возникающие на сетчатке глаза, перекодируются мозгом в устойчивые картины внешних предметов, столь отличные от зрительных образов? Эту проблему мы сможем полностью понять только тогда, когда будущие вычислительные машины окажутся в состоянии перерабатывать информацию, поступающую одновременно по многим параллельным каналам. По сетчаточным изображениям, возникающим в глазу, мы судим о том, являются ли внешние объекты твердыми или мягкими, приятными или отвратительными, желанными или опасными, Все эти и множество других свойств не даются непосредственно глазу, однако мы «узнаем» о них по сетчаточным изображениям. Мы видим не только существующее положение вещей, но и предугадываем вероятное будущее по тем образам, которые формируются на сетчатке глаза. Зрение позволяет нам планировать будущее, исходя из информации, которую мы получаем в настоящий момент, а также на основании накопленных в прошлом знаний. Исследование зрения приводит нас, таким образом, к изучению мышления, процесса возникновения гипотез и явлений памяти. Глаза — это окна нашего мозга, через которые мы воспринимаем внешний мир. И через эти же окна мы можем постигнуть многие функции мозга.
Ричард Л. Грегори
1. Зрительное восприятие
Мы так привыкли видеть, что трудно себе представить, будто в этой области есть какие-то нерешенные проблемы. Но что такое зрительное восприятие? На сетчатке возникают маленькие искаженные перевернутые образы, а мы видим отдельные объекты в окружающем пространстве. Из комплекса возбуждений сетчатки у нас возникает мир объектов, и никакого чуда здесь нет.
Часто считают, что глаз похож на фотокамеру. Однако существуют совершенно не сходные с камерой признаки восприятия, и они-то наиболее интересны. Каким образом информация, поступающая от глаз, кодируется в нервной системе, переходит в язык мозга и превращается в восприятие окружающих предметов? Задачи, которые стоят перед глазом и мозгом, совершенно отличны от задач фотографической или телевизионной камеры, просто превращающей предмет в образ. Есть соблазн (которому не стоит поддаваться) сказать, что глаза продуцируют в мозгу картины. Картина в мозге предполагает существование какого-то рода внутреннего глаза, необходимого, чтобы ее видеть; однако тогда потребовался бы еще один глаз, чтобы видеть эту картину, и т. д. Возникает бесконечная вереница глаз и картин. Это абсурдно. Глаз снабжает мозг информацией, кодирующейся в нервную активность, — цепь электрических импульсов, которая в свою очередь с помощью своего кода и определенной структуры мозговой активности воспроизводит предметы. Мы можем провести аналогию с написанным текстом: буквы и слова на этой странице имеют определенные значения для тех, кто знает язык. Они соответствующим образом действуют на мозг читателя, однако сами они не являются картинами. Когда мы смотрим на что-нибудь, определенная структура нервной активности воспроизводит предмет, и для мозга эта структура возбуждения и есть этот предмет. Никакой внутренней картины не возникает.
Психологи-гештальтисты считали, что внутри мозга имеются картины. Они, представляли восприятие как модификацию электрических долей мозга, причем эти поля копируют форму воспринимаемых объектов. Эта доктрина, известная под именем изоморфизма, оказала пагубное влияние на теорию восприятия. С тех пор существует тенденция приписывать гипотетическим мозговым полям свойства, якобы «объясняющие» такие явления, как искажение зрительного образа, и другие феномены. Однако легко приписывать вещам определенные свойства. Между тем нет четких доказательств существования подобных мозговых полей и нет объективного способа раскрыть эти свойства. Если нет доказательств существования этих полей и нет способа раскрыть их свойства, следовательно, они в высшей степени гипотетичны. Верные объяснения должны быть доступны наблюдениям.
Психологи-гештальтисты обратили, однако, внимание на очень важный феномен. Они ясно видели, что существует проблема в том, как мозаика стимуляции сетчатки служит началом восприятия предметов. Они особенно подчеркивали тенденцию воспринимающей системы группировать вещи в простые единицы. Существование этой тенденции подтверждается рис. 1, 1.
Рис. 1, 1. Это множество точек, расположенных на равном расстоянии друг от друга, воспринимается как непрерывно меняющиеся узоры из рядов и квадратов. Рассматривая этот рисунок, мы знакомимся с активным организующим началом в зрительной системе.
На этом рисунке точки фактически расположены на равном расстоянии друг от друга, однако имеется тенденция «организовывать» их в ряды и колонки, хотя они представляют собой не связанные между собой объекты. Над этим стоит подумать, так как на этом примере мы сталкиваемся с сутью проблемы зрительного восприятия. Мы можем видеть на самих себе, как мы подсознательно группируем сенсорные данные в объекты. Если бы мозг не искал непрерывно объектов, карикатуристу пришлось бы плохо. Ведь фактически все, что карикатурист должен делать, — это дать глазу несколько линий, и вот мы видим лицо законченным и весьма выразительным. Несколько линий — это все, что требуется для глаза; остальное делает мозг: видит объектов находит в нем все, что возможно. Иногда мы видим объекты, которых нет: лица в пламени, Луна видится нам как человеческое лицо.
Шуточный рис. 1, 2 иллюстрирует это. Разве это набор бессмысленных линий? Нет, это прачка со своим ведром. Теперь взгляните еще раз: линии намечают контуры вещей.
Рис. 1, 2. Юмористический рисунок: что это такое? Когда мы видим здесь реальную фигуру, а не просто бессмысленные линии, рисунок неожиданно воспринимается как нечто цельное — это предмет, а не набор линий.
Зрительное восприятие вовлекает многочисленные источники информации помимо тех, которые воспринимаются глазом, когда мы смотрим на объект. В процесс восприятия, как правило, включаются и знания об объекте, полученные из прошлого опыта, а этот опыт не ограничен зрением, но предполагает и другие ощущения: осязательные, вкусовые, обонятельные, слуховые, а возможно, также температурные и болевые. Вещи— это больше, чем набор стимуляций; они имеют прошлое и будущее; когда мы знаем прошлое предмета и можем предсказать его будущее, восприятие предмета выходит за пределы опыта и становится воплощением знания и ожидания, без которых жизнь даже в простой форме невозможна.
Хотя нас интересует наше восприятие мира вещей, важно рассмотреть сенсорные процессы, лежащие в основе ощущений, — каковы они, как они протекают и что вызывает их нарушение. Мы будем в состоянии понять, как мы воспринимаем мир, только если постигнем процессы, лежащие в их основе.
Существует много так называемых «двусмысленных рисунков», которые наглядно иллюстрируют, как один и тот же набор стимуляций глаза является источником различных по содержанию восприятий и как восприятие объекта выходит за пределы ощущений. Большинство распространенных двусмысленных рисунков можно подразделить на две категории: рисунки, которые попеременно воспринимаются то как фигура, то как фон, и рисунки, которые спонтанно воспринимаются различными по глубине. Рис. 1, 3 относится к первой категории фигура — фон: иногда черные части рисунка воспринимаются как два профиля, а белая часть — как нейтральный фон; в другой раз черные части — несущественны и служат фоном, а белая воспринимается как главное, и мы видим изображение вазы.
Рис. 1, 3. Восприятие этого рисунка спонтанно изменяется. Мы видим здесь то два профиля, то — белую вазу, ограниченную не имеющим значения темным фоном. Перцептивное «решение», что является фигурой (или объектом), а что — фоном, сходно с инженерным различением между «сигналом» и «шумом». Это основная проблема для любой системы, имеющей дело с информацией.