Просто осязание

Пройдемся дальше по нашему алгоритму для парковочного автомата. Теперь вы готовы разместить монету в слоте. Вставляя ее, вы начинаете ощущать взаимодействие с внутренними стенками щели. Вы подсознательно используете эту тактильную обратную связь, чтобы изменить траекторию вашей руки, кисти и пальцев и плавно вставить монету. Для этой части задачи самый важный сенсор – тельце Пачини. Тельца Пачини выглядят весьма мило, каждое из них состоит из отдельного нервного волокна, завернутого в множество концентрических слоев поддерживающих клеток с заполненными жидкостью пространствами. В поперечном сечении они выглядят как лук. На один палец приходится около 350 телец Пачини, расположенных в более глубоких областях дермы. Электрография нервных волокон Пачини показывает, что, как и тельца Мейснера, они плохо реагируют на длительное усилие, но испускают импульсы только в начале и конце процесса деформации кожи. Столь же слабо распознавая поверхностные особенности объекта, они чрезвычайно чувствительны к крошечным вибрациям и почти независимы от места приложения силы: одно тельце Пачини на кончике пальца благодаря слоистой оболочке и глубокому расположению, может быть активировано вибрацией, возникающей в любом месте на пальце. В некотором смысле, свойства телец Мейснера (чувствительные к небольшим вибрациям, но нечувствительные к устойчивой силе или мелким пространственным деталям) проявляются еще более экстремально в тельцах Пачини, которые, в свою очередь, наиболее чувствительны к высокочастотным вибрациям в диапазоне от 200 до 300 герц, при которых они могут обнаружить деформацию кожи порядка 0,00001 мм (в двести раз меньше диаметра волоска).

Другая роль сенсоров телец Пачини заключается в предоставлении высококачественного нейронного изображения переходных и вибрационных раздражителей, передаваемых руке объектом, удерживаемым ею. Этот объект может быть монетой, как в нашем примере, но, что более важно, это может быть инструмент или зонд. Используя тот или иной инструмент, к примеру, лопату, мы можем осязать происходящее на другом конце инструмента почти так же, как если бы касались его пальцами. Представьте, что вы раскапываете кучу гравия лопатой, а затем делаете то же самое с кучей рыхлого верхнего слоя почвы. Вы можете легко различить свойства гравия или почвы посредством лопаты, даже если ваши руки находятся далеко от точки контакта. Кроме того, с опытом способность интерпретировать этот вид сенсорной информации на большом расстоянии улучшается. Таким образом, смычок скрипача, скальпель хирурга, гаечный ключ механика или зубило скульптора фактически становятся сенсорными расширениями тела.

Этот эффект не ограничивается простыми инструментами. Автомобильные энтузиасты приходят в восторг от «ощущения на дороге» – достоверности тактильной информации о дорожном покрытии, передаваемой в руки водителя через целый ряд связанных механических частей (шины, колеса, рулевые тяги, рулевая колонка, рулевое колесо). И они расстраиваются, когда технологические нововведения мешают ощущению дороги, как в этом обзоре Porsche Boxster:

Как и любая другая компания, стремящаяся уменьшить расход бензина, Porsche заменяет традиционное гидравлическое рулевое управление на электрическое. Описать разницу в ощущениях между ними нелегко. Но, традиционно, управлять Porsche – это все равно что, закрыв глаза, следовать руками по своему лицу, ощущая каждую складку, каждый волосок щетины, находя верный путь. Электрическое рулевое управление Boxster дает более приглушенные ощущения.

Поэтому в следующий раз, когда вы будете водить свой Porsche старой школы с гидравлическим рулевым управлением и смаковать тонкие ощущения от дороги, подумайте, как сенсорные датчики Пачини формируют ваш опыт. Более того, даже если вы слишком сильно нажали педаль газа и теперь крепко держитесь за руль от страха, вы все равно сможете ощутить это прекрасное «чувство дороги», потому что тельца Пачини сообщают только о высокочастотных вибрациях, передающихся через рулевое колесо, а не постоянное усилие от побелевших пальцев.