Философия запаха. О чем нос рассказывает мозгу

Восприятие характеризуется непрерывной активностью по сбору информации и обучению. Внешняя информация не поступает в заранее сформированные категории и не помечена ярлыками. То, что мы называем перцептивными категориями – это результат работы наших чувств. Это активность. Сенсорный сигнал приходит из разных источников: отраженный от поверхности свет проникает в глаза, волны давления воздуха достигают ушей, летучие химические вещества попадают в нос, механическое давление воздействует на кожу, и даже биение собственного сердца производит ощущение. Разнообразная физическая информация переводится в нервные сигналы, а затем обрабатывается за несколько этапов: фильтруется, разбивается на фрагменты, интегрируется в кластеры, а также совмещается с информацией, проходящей параллельную обработку в нервной системе.

Соответственно, перцептивное содержание запаха нужно анализировать не как отображение «источников запаха», а как отображение «обонятельной ситуации». Эти «обонятельные ситуации» представляют собой перцептивную меру нейронной активности по принятию решения в соответствующем контексте при интеграции входящих сигналов с точки зрения временных и усвоенных ассоциаций. В таком ракурсе сенсорное восприятие представляет собой меру изменяющихся соотношений внешних сигналов с учетом ожиданий, передаваемых через нисходящие процессы.

Где нос встречается с глазом

Как изучение обоняния может повлиять на теории зрения? Когда речь заходит о принципах организации нейронов, не все в механизмах зрения оказывается полностью понятным. Топография не так важна для зрения, как это подразумевается в популярных моделях. Например, в первичной зрительной коре морских черепах и других земноводных не обнаружено топографической организации входящих зрительных сигналов; зрительная кора морских черепах не имеет ретинотопической организации[393]. Возможно, следует найти альтернативу нашим стандартным модельным организмам – грызунам и приматам.

В 2017 году известный нейробиолог Маргарет Ливингстоун обнаружила, что пространственно различимые картины активации веретенообразной извилины[394] у макак зависят от опыта[395].Сенсорное обучение чрезвычайно важно для организации нейронных сигналов и обработки зрительной информации. Эти вычислительные принципы работы зрительной системы подразумевают нечто большее, чем генетически предопределенный план сборки. Нетопографические и ассоциативные связи, задействованные в нейронной передаче сигнала в системе обоняния, предлагают комплементарную модель для изучения вычислительных принципов, не связанных с картами.

Специфические принципы функционирования сенсорной системы, обеспечивающие избирательность и интеграцию информации, дают прочную основу для определения и оценки характеристик восприятия. Например, то, почему одни категории восприятия (такие как цвета), более дискретные и более однозначные, чем другие (такие как запахи), объясняется тем, как информация поначалу кодируется и далее интегрируется в отдельные фрагменты данных. Следовательно, теории должны учитывать сложные взаимодействия, вовлеченные в реализацию эффектов восприятия. Мы должны поставить вопрос, какие когнитивные и поведенческие механизмы обеспечиваются молекулярными и нейронными процессами, и наоборот.

В этом контексте давайте поговорим об иллюзиях. Герман фон Гельмгольц считал, что иллюзии являются результатом бессознательных умозаключений – механизма, за счет которого разум создает образы восприятия из ощущений (см. глава 9). Эта идея применима как к обонянию, так и к зрению. Когнитивист Марк Чангизи предположил, что многие зрительные иллюзии могут объясняться «нейронной задержкой»[396]. Пример – иллюзия Геринга, когда мозг предполагает продвижение в сторону отдаленной точки. Из-за ожидания движения восприятие создает искривленные линии. Это одно из возможных объяснений того, как зрительная система осмысляет мир; оно соответствует принципам работы нейронов и современным теориям предсказательного мозга, учитывающим сопряжение действия и восприятия.