Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия - Роб Десалл

Следующим структурным аспектом сетчатки будет то, какие виды палочек и колбочек существуют в ней, и касается он опсинов, встроенных в их мембраны. В главе 9 мы рассмотрели, что люди, известные как тетрахроматы, имеют дополнительные гены опсина, и те делают белки чувствительными к цветам, которые нормальные люди (или трихроматы) не видят. В дополнение к цветовосприятию опсины в палочковых и колбочковых клетках собирают информацию о восприятии размытого изображения и глубины. В ходе ряда исследований были изучены художники-тетрахроматы для установления взаимосвязи этой черты со способностью создавать и воспринимать произведения искусства. Результаты показали, что тетрахроматы совсем по-другому воспринимают и создают искусство, нежели обычные трихроматы. Это не означает, что работы тетрахроматов качественно лучше или что они воспринимают искусство лучше, чем трихроматы; скорее созданные ими картины сделаны в уникальной с сенсорной точки зрения манере. Другие аспекты зрения тоже улучшают наше восприятие и интерпретацию световых волн. Зрительный поток в человеческом мозге очень хорошо известен, и в конечном итоге, возможно, будет доказано, что некоторые нейронные связи в этих областях мозга влияют на то, как мы создаем и воспринимаем искусство.

Наши органы чувств получают информацию из внешнего мира и преобразуют ее в восприятие, а затем в смысл. Из приведенных в этой главе примеров следует, что при поступлении информации в мозг процессы у большинства высших организмов, особенно у позвоночных, схожи. Однако не менее очевидно и то, что наш вид (по сравнению с другими живущими на этой планете организмами) однозначно превращает исходную информацию в нечто уникальное. Удивительно осознавать, что человек постоянно пытается улучшить свои чувства и, следовательно, свое восприятие внешнего мира. Практически нет пределов тому, как мы можем и будем воспринимать все, что нас окружает. Отсутствие этих ограничений означает, что у нас есть возможность исправить недостатки некоторых наших собратьев в области чувств. Но это также дает надежду и на то, что какие-то аспекты вселенной, которые мы пока не видим, не чувствуем, не слышим, не ощущаем на вкус или не определяем по запаху, в скором времени будут нам доступны.

Впервые я увидел его на сцене проекта TED[61]. Я не знал, кто это был, поэтому в качестве первой реакции на его наряд выдал: «О чем он думал, когда выходил из дома?» Он был одет в яркую синюю рубашку, розовый пиджак, ярко-желтые брюки, а на его ногах красовались черно-белые кожаные туфли, как у Элвиса Пресли. Я даже боюсь подумать, какого цвета носки он носит. Это был человек по имени Нейл Харбиссон. Он художник и один из самых известных на планете людей с монохромным зрением. Если помните, в главе 10 я рассказывал, что монохроматы различают только черный и белый цвета, поэтому Харбиссон видит мир, как он любит говорить сам, как будто смотрит телевизор в 50-е годы прошлого века, то есть ему доступно только черно-белое изображение с оттенками серого. Но у этого человека есть одна интересная особенность, за что он называет себя «киборгом». Он носит на голове небольшой прибор, похожий на камеру, который крепится на затылке и издает звуки, когда в его поле зрения попадает цветной предмет. Когда Нейл наводит камеру на грязный желтый носок, та издает высокий писк, а когда на красный носовой платок – более низкий и мягкий звук. Харбиссон научился использовать звуковую вибрацию, издаваемую прибором, чтобы различать цвета. После того как он стал «киборгом», в его черно-белой жизни появился цвет.

Как мы видели в этой книге, наши чувства имеют физические ограничения, налагаемые на них структурами, которые собирают и интерпретируют информацию из внешнего мира. Но не эти сдерживающие факторы накладывают рамки на чувства человека. Наша способность видеть ограничена, потому что сетчатка воспринимает только узкий спектр электромагнитных волн, составляющих свет. Электромагнитные волны занимают общий спектр волн с длиной 100 000 километров (100 000 000 000 метров) до 1,0 пикометра (0,000000000001 метра), то есть более двадцати четырех порядков величин. Видимый человеком спектр включает всего несколько сотен нанометров. Другими словами, диапазон световых волн, которые доступны людям, составляет какие-то ничтожные 0,0000000000000000000001 от всего спектра. При этом мы знаем, что излучение от всех остальных волн тоже существует, поэтому мы даже разработали вспомогательные средства, которые помогают нам либо увидеть его, либо зафиксировать результат, который дает свет, приносимый не видимыми глазом волнами.

Если говорить о звуке, мы слышим звуковые волны в диапазоне от 20 до 20 000 Герц – это больше четырех порядков. Все остальные звуки неразличимы для человеческого уха. Однако известно, что эти неслышимые звуки существуют, поэтому мы и создали инструменты для их определения, ведь физическому и нейрологическому механизму человека эта возможность недоступна. Как мы видели на примере с запахами, у нас относительно большое количество генов обонятельных рецепторов, и в результате мы способны чувствовать довольно обширный спектр запахов. По одной из версий, упомянутых в этой книге, – более 1012 (более триллиона). Это огромное количество, но тем не менее всего лишь малая часть того, что существует на планете. При этом, опять же, мы можем охарактеризовать и те запахи, которые с точки зрения нашей нейробиологии ничем не пахнут.

Нейробиологические механизмы вкусов и запахов очень похожи, оба они хемосенсорные. При этом вкусовых рецепторов у нас намного меньше, и есть всего пять категорий, которые распознает наша вкусовая сенсорная система. И да, мы знаем, что количество молекул, взаимодействующих с нашими вкусовыми сосочками, намного больше, чем мы способны воспринимать. У нас просто-напросто нет рецепторов для восприятия этих молекул, но мы знаем, что они существуют, и пытаемся найти методы, с помощью которых сможем их определить. Ведь вполне возможно, что мы, обладая столь изобретательным умом, таким как у Чарльза Спенса (см. главу 15), найдем способ различить даже больше запахов, чем тот триллион, которые уже можем почувствовать.

Ограниченность диапазона восприятия тех чувств, которыми мы располагаем, – результат того, насколько хорошо биология нашего организма настроена на наши чувства. Но, когда наши научные, культурные или социальные потребности превысили диапазон биологических чувств, мы нашли способ сделать так, чтобы природа нас не ограничивала, и это не менее важно для существования современного человека. Рентген, звуковой эхолокатор, магнитно-резонансная томография и микроскопия – вот лишь малая часть из великого множества изобретений, ежедневно позволяющих нам выходить за рамки собственной биологии.