Что за безумное стремленье!

Еще одной удачей стало приглашение в 1984 г. канадской четы философов Пола и Пат Черчленд на работу в отделении философии Калифорнийского университета в Сан-Диего. Непросто отыскать философов, хотя бы отдаленно интересующихся работой мозга, так что немалое подспорье – возможность проконсультироваться с двумя мыслителями, глубоко увлеченными этой темой. Недавно Пат написала объемистую книгу «Нейрофилософия», вышедшую в редакции Bradford Book издательства Массачусетского технологического института, где изложила философские, теоретические и экспериментальные аспекты их новой концепции. Подзаголовок книги – «К единой науке о мозге и мышлении» (Towards a Unified Science of the Mind-Brain).

Рамачандран и Гордон Шоу (физик из Калифорнийского университета в Ирвайне) совместно основали клуб имени Гельмгольца – немецкого физика XIX в., заложившего основы научного изучения восприятия. Члены клуба собираются примерно раз в месяц, заседание начинается с обеда и заканчивается ужином. В промежутке выступают два докладчика по темам, связанным главным образом со зрительной системой. Такой график оставляет много времени для обсуждения. Заседания проходят в Ирвайне, на полпути между Лос-Анджелесом и Сан-Диего, так что их удобно посещать членам клуба и вольнослушателям из других университетов.

Здесь не хватит места даже и пытаться обозреть то, что в наше время известно о зрительной системе – об этом можно написать как минимум отдельную книгу, – не говоря уже обо всем остальном мозге. Ограничусь самыми общими замечаниями. Во-первых, далеко не всем очевидно, зачем вообще изучать зрение. Мы ведь и так все отлично видим, вроде бы не прилагая усилий, так в чем проблема? Как это ни удивительно, для того чтобы сконструировать привычную нам яркую мысленную картину внешнего мира, мозгу приходится производить множество сложных действий (иногда именуемых расчетами), которых мы практически не осознаем.

Мы слишком легко впадаем в Миф о Гомункуле – представление, согласно которому где-то в нашем мозгу сидит маленький человечек и наблюдает за всем происходящим. Большинство нейробиологов в него не верит (исключение – сэр Джон Экклз) и считают, что наша картина мира и самих себя создается единственно импульсами нейронов и другими химическими либо электрохимическими процессами в нашем организме. Как именно эти процессы снабжают нас яркими образами мира и себя, мы и стремимся выяснить.

Основная задача зрительной системы – строить внутри нашей головы образы объектов внешнего мира. Ей приходится использовать для этого сложные сигналы, попадающие на сетчатку наших глаз. Хотя эти сигналы содержат много косвенной информации, мозгу нужно ее обработать, чтобы получить непосредственные образы того, что его интересует. Так, фоторецепторы наших глаз реагируют на длину волны падающего на них света, отраженного от какого-то объекта. Но мозг интересуется главным образом отражательной способностью (цветом) объекта и может извлечь эту информацию даже при различных условиях освещения этого объекта.

Зрительная система возникла в ходе эволюции, чтобы улавливать множество особенностей реальной среды, эволюционно важных для выживания, – например, распознавать пищу, хищников и потенциальных брачных партнеров. В особенности ее интересуют движущиеся объекты. Эволюция готова ухватиться за любые признаки, которые дадут полезную информацию. Во многих случаях мозгу приходится производить операции как можно быстрее. Нейроны сами по своей природе работают довольно медленно (по сравнению с проводниками в компьютере), поэтому мозг должен быть организован таким образом, чтобы производить вычисления максимально быстро. Как именно это происходит, мы пока еще не понимаем.

Несложно убедить любого человека, что, как бы он ни представлял себе работу собственного мозга, его мозг работает точно не так. Это недоразумение можно продемонстрировать на примере последствий травм человеческого мозга, или психологических опытов на здоровых людях, или уже накопленных данных о мозге обезьян. То, что представляется единым и простым процессом, на самом деле являет собой результат сложного взаимодействия между системами, подсистемами и подподсистемами. Например, одна система отвечает за то, как мы видим цвет, другая – за трехмерное восприятие (хотя от каждого глаза мы получаем информацию лишь в двух измерениях) и т. д. Одна из подсистем последнего зависит от различия между изображениями в каждом из двух глаз – это называется бинокулярным зрением. Другая работает с перспективой. Третья учитывает тот факт, что объекты на расстоянии образуют меньший угол, чем близкие к нам. Прочие работают с заслоном (когда один объект заслоняет часть другого объекта позади себя), различением контуров и теней и т. д. Каждая из этих подсистем для работы вполне может нуждаться в собственных подподсистемах.