Дэвид Хьюбел и Торстен Визел проводили микрокартирование зрительной зоны коры головного мозга котят (и не только) с помощью микроэлектродов. Целью их изучения был процесс обработки визуальной информации.
В результате этой работы учёные смогли ответить на несколько принципиально важных вопросов. Например:
• информация о линиях, ориентации и движениях визуально воспринимаемых объектов обрабатывается в разных частях коры;
• индивидуальные клетки в зрительной коре кошачьего мозга реагируют на простые паттерны — например, на края и линии, расположенные под определёнными углами;
• ещё до попадания в зрительную кору происходит суммирование зрительных сигналов до определённых паттернов (можно сказать, пакетов информации)[26];
• все корковые клетки в одной микроколонке реагируют на один тип визуального паттерна, а клетки в колонках на других участках зрительной коры — на другие типы зрительных паттернов.
На несчастных котятах, кошках и макаках Хьюбе-лом и Визелом было сделано ещё много других открытий. В частности, было доказано существование «критического периода», когда мозг новорожденных котят должен получать визуальную стимуляцию для нормального развития.
Кроме того, была продемонстрирована удивительная нейропластичность кортикальных областей. Так, например, исследователи показали, что клетки зрительной коры слепого глаза научаются обрабатывать зрительный сигнал из глаза видящего.
Но всё это в данном случае не так интересно.
Важно, что в результате этих исследований стало понятно, как мозг создаёт картину реальности: в нём, как оказывается, есть нейротранзисторы, собранные из единичных клеток, которые, получая определённого рода сигнал, реагируют на него. А совокупная реакция конкретного набора активизированных микроколонок зрительной коры и ощущается нами как зрительный образ.
Впрочем, как выяснилось, это универсальный принцип организации корковых областей. Так что, если это будет, например, не зрительная кора, а обонятельная, мы будем ощущать тот или иной запах благодаря возбуждению соответствующих микроколонок.
Поэтому неудивительно, что в своём приветственном обращении в связи с присуждением ему Нобелевской премии Дэвид Хьюбел сказал буквально следующее: «открытие столбцов в соматосенсорной коре было единственным вкладом в понимание коры головного мозга с момента Рамона-и-Кахала».