Наука Плоского Мира II: Земной шар

К примеру, эксперименты с красителями, реагирующими на электрические сигналы мозга, указывают на то, что первый слой зрительной коры отвечает за обнаружение контуров — главным образом, граничных линий. Нейроны образуют локализованные группы, или «гиперколонки», состоящие из клеток, которые реагируют на граничные линии, соответствующие одному из восьми (или около того) направлений. Внутри гиперколонки связи носят тормозящий характер — иначе говоря, если один из нейронов замечает линию, расположенную вдоль того же направления, к которому он проявляет чувствительность, он старается помешать остальным нейронам увидеть хоть что-нибудь. В результате направление линии определяется большинством голосов. Кроме того, гиперколонки соединены между собой более протяженными связями. Эти связи вызывают возбуждение нейронов и оказывают влияние на соседние гиперколонки, благодаря чему те воспринимают естественное продолжение линии, даже если сами не могут принять правильное решение из-за слабого или нечеткого сигнала.

Нейроны способны преодолеть это влияние при наличии достаточно отчетливых признаков, указывающих на то, что линия проходит под другим углом; но если линия видна слабо или прерывается, взаимное влияние автоматически заставляет мозг вести себя так, как если бы линия была непрерывной. Так что мозг не «заполняет» пробелы: он просто устроен так, чтобы их не замечать. Это всего-навсего один из слоев зрительной коры, который использует довольно простой метод экстраполяции. Пока что мы слабо представляем себе процессы угадывания, которые наше зрение вызывает к жизни в более глубоких слоях мозга, но, учитывая такое яркое ощущение целостности созданных ими образов, можем уверенно сказать, что устроены они с еще большим умом.

А что насчет слуха? Как это чувство соотносится со звуком? Стандартная «ложь для детей» по поводу зрения говорит нам о том, что роговица и хрусталик фокусируют изображение на сетчатке, и что этот процесс якобы объясняет наше зрение. Есть похожая «ложь» и для слуха — основное внимание в ней уделяется так называемой улитке, расположенной во внутреннем ухе; строение улитки предположительно объясняет, как именно мы раскладываем звук на составляющие его ноты. В поперечном разрезе улитка похожа на многослойную раковину настоящей улитки, и — если верить той самой «лжи-для-детей» — по всей длине спирали, соединенной с тонко настроенной мембраной, расположены волосковые клетки. Таким образом, разные области улитки колеблются с разной частотой, и мозг, зная конкретное место вибрирующей мембраны, может определить ноту, или частоту звука, который он слышит в данный момент. В подтверждение нам рассказывают одну занимательную историю о котельщиках, слух которых портится из-за работы на фабриках в условиях постоянного шума. Предположительно они не могли воспринимать частоты, которые во время их работы были слышны чаще других. То есть определенная часть их улитки буквально «перегорала», в то время как остальные продолжали работать нормально. Эта история, конечно же, доказывала справедливость теории, объясняющей слух колебаниями разных участков улитки.

На самом же деле эта история рассказывает лишь о том, как ухо различает ноты, а вовсе не о том, как мы слышим шум. Чтобы это объяснить, обычно рассказывают о слуховом нерве, который соединяет улитку с мозгом. Однако не меньшее количество соединений отвечают за связь в обратном направлении — от мозга к улитке. Вы сами должны объяснить свои ушам, что они должны слышать.

Теперь, когда мы можем наблюдать за работой улитки в процессе восприятия звука, оказывается, что каждой частоте соответствует вибрация не одного определенного участка мембраны, а примерно двадцати. Когда мы изгибаем ухо, эти участки смещаются. Улитка чувствительна к фазе звука, то есть способна улавливать различия между звуками «о» и «е», произнесенными на одной частоте. Такие изменения происходят со звуком, когда мы меняем форму рта в процессе речи. И — вот уж удивительно — именно такую разницу улитка — после того, как звук пройдет через ваше внешнее ухо, и ваш личный слуховой проход, и вашу личную барабанную перепонку, и те три маленькие косточки — способна воспринимать лучше всего. Если вы прослушаете запись колебаний чужой барабанной перепонки, то — по сравнению с вашим ухом — почти ничего не поймете. Вы изучили собственные уши. А еще вы научили их слышать.