Прямо сейчас ваш мозг совершает подвиг. Как человек научился читать и превращать слова на бумаге в миры и смыслы

В ходе дальнейших экспериментов Нобл показал, что перенос зрительных знаний осуществляется либо через мозолистое тело, либо через другой пучок волокон, так называемую переднюю комиссуру. Зеркальный перенос исчезал, если оба пучка были рассечены, но сохранялся, если один из них оставался нетронутым. В одном эксперименте Нобл удалил межполушарные связи после периода обучения, но до проверки обобщения на другой глаз. Зеркальная инверсия наблюдалась по-прежнему. Это наводит на мысль, что мозолистое тело было задействовано в период обучения, но не во время тестирования.

Нобл пришел к выводу, что у обезьяны каждый учебный эпизод сопровождается зеркальным научением в другом полушарии. Этот механизм мог бы объяснять особые трудности, которые животные и люди испытывают при различении левой и правой сторон. При бинокулярном зрении зеркальное научение гарантирует, что оба полушария получают как первичный зрительный сигнал, так и вторичное зеркальное отражение внешнего мира. Если наблюдаемая сцена симметрична, обе репрезентации идентичны и усиливают друг друга. Однако если сигналы асимметричны, например «b» и «d», два внутренних представления конкурируют друг с другом. Этот конфликт замедляет научение, даже если в итоге побеждает первичная репрезентация.

Если эти рассуждения верны, анатомией межполушарных связей управляет принцип симметрии. Иначе говоря, симметричные секторы зрительных областей должны быть связаны напрямую, проекциями один к одному. Так оно и есть[455]. Это является еще одним аргументом в пользу модели Корбаллиса и Била. Геометрия межполушарных связей так же безупречна, как крылья бабочки. Аксон нейрона, расположенного в левой зрительной коре, сначала идет перпендикулярно поверхности коры, после чего присоединяется к пучку волокон мозолистого тела. Достигнув противоположного полушария, он направляется к месту, точно симметричному исходной точке (рис. 7.5). Такие нейроны были обнаружены в первичной зрительной коре крыс и мышей, а также во вторичной зрительной области макак. Их функция неизвестна, но их геометрия идеально подходит для отзеркаливания зрительных сигналов, что существенно облегчает обнаружение симметричных объектов.

Если этими симметричными связями иногда пренебрегают, то только потому, что они составляют лишь небольшой процент контактов, соединяющих два полушария. Главный пучок межполушарных волокон не симметричен. Он служит для «сшивания» двух корковых репрезентаций зрительного мира и дает ответ на известную загадку: почему мы воспринимаем один целостный зрительный мир, когда объективно он разделен на две половины, которые кодируются разными полушариями (см. рис. 7.5)? Межполушарные связи играют важную роль в восстановлении функционального единства мира, несмотря на анатомическое разграничение. «Сшивающие» связи концентрируются в области разрыва (вертикальной срединной линии) и соединяют секторы левого и правого полушарий, кодирующие одинаковые зрительные локации.

Исследования Хайме Олаварриа и его коллег из Сиэтла позволили выявить конкуренцию, которая возникает в процессе развития между принципом зрительной целостности, реализуемым «сшивающими» связями, объединяющими два полушария, и принципом симметрии, требующим симметричных проекций большего масштаба[456]. Многочисленные симметричные связи, присутствующие при рождении, вероятно, заложены градиентами химического притяжения. Однако уже в первые дни жизни они подвергаются активному прунингу. Благодаря этому процессу «сшивающие» связи, обеспечивающие целостность зрительного поля, в конечном итоге преобладают.

Рис. 7.5. Целостность и зеркальная симметрия – основные принципы, управляющие архитектурой зрительных связей между двумя полушариями. Верхний рисунок иллюстрирует хорошо известный факт, что левая половина зрительного поля проецируется на правое полушарие, а правая половина – на левое, всего лишь с незначительным перекрытием в центре (по материалам статьи Olavarria & Hiroi, 2003). Если мы не воспринимаем никаких разрывов в зрительной сцене, то это потому, что межполушарные связи обеспечивают функциональную целостность зрительного поля, соединяя области коры, кодирующие одну и ту же точку. Эти «сшивающие» связи касаются только центральной области сетчатки и не являются симметричными. Существуют и другие межполушарные связи, которые соединяют симметричные точки зрительного поля даже на периферии. Вероятно, они играют особую роль в восприятии симметрии и зеркальном обобщении. На нижнем рисунке мы видим их безупречную геометрию: один нейрон в первичной зрительной коре крысы проецируется на симметричные области левого и правого полушарий (по материалам статьи Houzel, Carvalho, & Lent, 2002). Использовано с разрешения Brazilian Journal of Medical and Biological Research.