Революция в зрении. Что, как и почему мы видим на самом деле - Марк Чангизи

Кроме того, для ответов на вопросы, относящиеся к мозгу, необходимо понимание его эволюции и природных условий, в которых она по большей части происходила. Опять-таки, в случае зрения мы располагаем значительно более ясной картиной, чем в случае других наших чувств, мышления или поведения. Примерно половина нашего мозга обслуживает зрение. Гораздо больше половины хорошо изученных областей мозга так или иначе связаны со зрением, и это неизбежно делает зрение краеугольным камнем любой хоть сколько-нибудь стоящей попытки разобраться в том, как работает мозг.

Ну а кто же я такой, помимо того что я зануда, сухарь и подписчик кабельного телевидения? Я нейробиолог-теоретик, иными словами, я использую свое образование в области физики и математики, чтобы предлагать и проверять теории в области нейронаук. Если конкретнее, то я интересуюсь функциями и устройством мозга, организма, а также поведением и восприятием. В биологии и нейронауках меня увлекает то, почему все устроено именно так, а не иначе, а не то, как все на самом деле работает. Если вы опишете мне все механизмы в мозге, лежащие в основе нашего восприятия цвета, я все равно не перестану задаваться более важным для меня вопросом: “Почему в процессе эволюции у нас вообще выработались механизмы, осуществляющие такое восприятие?” Этот вопрос направлен на выяснение конечной причины, почему мы такие, какие мы есть, а не непосредственных причин (заставляющих мои глаза тускнеть от скуки). Чтобы попытаться найти ответы на такие “почему”, мне пришлось также изучать эволюцию, потому что только зная ее закономерности, а также условия окружающей среды, в которых формировался тот или иной признак (скажем, цветовое зрение), можно прийти к ответу. Полагаю, это делает меня эволюционным нейробиологом-теоретиком. Вот почему эта книга не только посвящена четырем новым идеям в науке о зрении, но и делает упор на “эволюционное”, а не на “революционное”.

Но довольно предисловий. Давайте двигаться вперед. Или лучше, как советовала группа “Пятое измерение”, “вверх, ввысь и вдаль!”

Телепатия

Вы стоите в луже молока, вокруг осколки, а двое ваших детей показывают друг на друга. Способность читать мысли сейчас пришлась бы очень кстати: допрашивать четырехлетних — дело бесперспективное, а наказывать разом обоих претит. К сожалению, способные к телепатии супергерои вряд ли явятся вам на помощь. Им некогда: они проникают в замыслы пришельцев, мчащихся в космических кораблях с торпедами наготове, а может, спасают человечество от кровожадных мутантов. Вам приходится рассчитывать только на себя.

Ну а вы? Не обладаете ли вы способностью читать чужие мысли, угадывать эмоции? Если под угадыванием эмоций подразумевается умение распознавать выражения лица, то, конечно, мы все к этому способны. Но обычно чтением мыслей мы называем нечто иное. По нашим представлениям, телепаты используют для восприятия эмоционального состояния окружающих какие-то дополнительные, особые органы чувств. Считывая выражения лиц, мы пользуемся не шестым чувством, а глазами и головным мозгом, который обрабатывает зрительную информацию. Вот почему угадывание мыслей по выражению лица телепатией считать не принято.

Чтение мыслей — то есть использование специальных органов чувств, позволяющих узнать, о чем думают другие, — не такая чушь, как может показаться на первый взгляд. Существуют животные, на самом деле способные ощущать активность мозга других животных. Например, у акул, утконосов и угрей имеются особые органы, наделяющие их способностью к электрорецепции: улавливанию электрической активности нервных систем животных, оказавшихся поблизости. Поскольку эта способность не позволяет различать виды мозговой активности, назвать ее телепатией нельзя. Тем не менее данный пример ясно показывает, что животные, могущие чувствовать работу головного мозга на расстоянии, существуют. К сожалению, угри вряд ли сумели бы сказать, кто из детей разлил молоко. Скорее всего, они лишь увеличили бы неразбериху на кухне.

В настоящее время чтением мыслей занимаются в некоторых нейробиологических лабораториях, использующих технологии вроде функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ), которая позволяет визуализировать активность головного мозга. Например, нейробиологи Юкиясу Камитани и Фрэнк Тун показывали людям, находившимся внутри аппарата ФМРТ, линии различной направленности и по изображениям мозга могли определить, какую из восьми возможных ориентаций видит испытуемый. По всей вероятности, ваши дети не находились внутри аппарата ФМРТ, когда они разливали молоко, но вы могли бы добраться до истины в этом темном деле при помощи более грубого приспособления — детектора лжи (полиграфа). Этот прибор изобретен в конце XIX века и используется с тех пор органами правопорядка в качестве примитивного телепатического устройства. Принцип работы детектора лжи основывается на том хорошо известном психофизиологам факте, что некоторые эмоции обычно сопровождаются физиологическими изменениями. Детектор лжи улавливает изменения таких параметров работы организма, как частота сердечных сокращений, частота дыхания, электрическая проводимость кожи и кровяное давление.

Изменения физиологического состояния человека нередко сопровождаются изменениями в распределении крови между различными частями тела. Это, в свою очередь, сказывается на оттенке и некоторых других свойствах кожи. В 1972 году биоинженер Такуо Аояги воспользовался этим обстоятельством для создания пульсоксиметра — прибора, фиксирующего цветовые показатели кожи и использующего полученную информацию, чтобы определять степень насыщения крови кислородом и выявлять изменения в кровоснабжении. Сегодня такие устройства можно найти практически в любой больничной палате (даже вашим шкодливым отпрыскам их скорее всего прикладывали к пятке, когда они только родились), но используют их не столько для угадывания эмоций, сколько для наблюдения за общим физическим состоянием пациента. Тем не менее, раз известно, что эмоции и настроение могут влиять на физиологическое состояние, значит, пульсоксиметр теоретически может быть еще одним приспособлением для заглядывания в душу.

Так что же, чтение мыслей относится исключительно к сфере компетенции супергероев, утконосов, полицейских и врачей? Или мы все в той или иной степени обладаем этой сверхчеловеческой способностью? Как мы увидим, у нас имеется специальное оборудование, предназначенное для того, чтобы чувствовать кровь под оголенной кожей, и это служит нам окошком во внутренний мир других людей. В сущности, мы наделены даром воспринимать те же самые два параметра, что и пульсоксиметр Такуо Аояги: оксигенацию крови и ее количество в ткани. Так что же это за особое оборудование, о котором я веду речь? Это находящиеся у нас в глазах цветовые фоторецепторы и система цветового зрения в целом. Наши глаза измеряют те же два показателя, что и пульсоксиметр, очень похожим способом — распознавая цвет кожи. Таким образом, наше цветовое зрение — это древнейший оксиметр, который, как и положено оксиметрам, в принципе может быть использован для восприятия настроения и эмоций: наше цветовое зрение наделило нас способностью читать мысли подобно экстрасенсам. Предметом настоящей главы как раз станет эта цветовая телепатия — открытие, которое я и мои соавторы Чжан Цюн и Синсукэ Симодзе первоначально опубликовали в 2006 году в "Философских трудах Королевского общества”.