Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия

Макаки отлично распознают лица, что очень важно для их социальной организации. Мои читатели, если у них нет когнитивного расстройства, называемого прозопогназией, наверняка в курсе, какое значение для представителей нашего вида имеет узнавание лиц. Есть два вида прозопогназии: травматический и врожденный. В обоих случаях страдает латеральная затылочно-височная извилина, расположенная глубоко в области височной доли и отвечающая за обработку зрительной информации. Следовательно, там и обрабатывается необходимая для распознавания лиц информация. И действительно, именно в том месте у макак могла бы находиться нейронная сеть, отвечающая за эту способность. У людей ответственная за распознавание черт лица структура находится ближе к задней части мозга (и ниже), чем у макак, и объяснить эту разницу можно, рассмотрев путь развития мозга обезьяны и человека. Четкую разницу между человеком и макакой показывает связанность ответственных за распознавание лица нейронов. Результаты исследований связанности нейронов у людей показали, что в области мозга, отвечающей за распознавание лиц, существуют два потока нейронов, выполняющих эту функцию. Данные потоки работают примерно так же, как зрительные потоки «что» и «где», описанные в главе 13. Один из потоков распознавания лиц дорсальный, а другой вентральный, и между ними существует лишь слабая связь. У макак, как и у людей, есть дорсальный поток и множество связей внутри его, но у человека второй поток в процессе эволюции развился независимо. Поэтому результаты свидетельствуют о наличии существенной разницы в механизме распознавания лиц у макак и людей. Но как насчет шимпанзе, которые гораздо ближе к человеку, чем макаки?

Джессика Тауберт и Лиза Парр исследовали реакцию шимпанзе на лица. Чтобы понять подход исследователей, важно знать, что распознающие лица области человеческого мозга гораздо более детерминированно реагируют на лица, чем на другие предметы, такие как обувь или стулья. Все лица содержат изображение буквы «Т» (рис. 17.1). Два глаза образуют горизонтальную перекладину Т, а нос и рот – вертикальную. Согласно выводам ученых, распознавание этой Т-образной формы и есть информация первого порядка о распознавании лица. Это первый шаг, который позволяет продвинуть информацию дальше по нейронному потоку, отвечающему за распознавание лиц, в так называемые потоки второго порядка. Тауберт и Парр сначала задались вопросом: служит ли информация первого порядка (то есть определение Т-образной формы) основой реакции шимпанзе на лица? Или же эта реакция более сложна и обезьяны используют так называемые «лунные» картинки? Это изображения лиц или других предметов с максимальной контрастностью, когда остаются только черный и белый цвета и почти нет информации, которую можно трактовать как черты лица.

Тауберт и Парр создали «лунные» изображения лиц шимпанзе, человеческих рук и неодушевленных предметов, таких как обувь. Фокус в том, чтобы создать серию таких картинок с градуированными черно-белыми тонами различной контрастности. Если говорить о людях, то при оптимальном контрасте таких изображений путь второго порядка системы распознавания человеческого лица уменьшается, и единственное, что мы используем для распознавания изображения, – это информация первого порядка. Информация второго порядка – это то, что мы применяем для узнавания определенных людей. Поэтому в случае высококонтрастного лица на картинке мы сможем распознать его как лицо, но не сможем узнать человека.

Рис. 17.1. Т-образное лицо из фруктов и овощей на изображении картины Джузеппе Арчимбольдо справа, и оно же вверх ногами слева. Форма «Т» легко узнается на перевернутом рисунке (справа), и поэтому мы интерпретируем эту картину как человеческое лицо. Даже когда картина расположена правильно (слева), некоторые люди видят на ней лицо, потому что они распознают перевернутую «T», а затем зрительная информация передается на обработку нейронной сети, отвечающей за распознавание лиц

Шимпанзе легко определяют лица и запросто отличают их от руки или обуви. Как и люди, шимпанзе обращаются к информации первого порядка, если контрастность усиливается, и способность идентифицировать человека снижается. Результаты этих экспериментов показывают, что и шимпанзе, и человек имеют один уровень организации для распознавания лиц. Это означает, что в процессе развития у шимпанзе (так же, как у человека) был дополнительный шаг разделения двух зрительных потоков нейронов, отвечающих за распознавание. Этот вывод весьма разумен, так как у нас с шимпанзе 5–7 миллионов лет назад был общий предок. Это также означает, что у тех видов рода Homo, о которых мы говорили в главе 16, была, вероятно, более сложная зрительная схема распознавания лиц.