Газета Троицкий Вариант # 44

М ы смотрим на мир двумя глазами. Это означает, что мозг получает одновременно два изображения, несколько отличных друг от друга. Тем не менее, в процессе восприятия они сливаются в одну визуальную картину — мы не видим их по отдельности. Точно так же мы не замечаем, что на самом деле у нас работают две системы зрения. Задействуя каждую из них, мозг видит одну и ту же сцену по-разному. Чтобы осмысленно и эффективно ориентироваться в окружающем мире, нам необходимы оба отображения. И хотя на практике отделить их друг от друга не так легко, обнаружить разницу помогают зрительные иллюзии.

Как правило, мы используем зрение для решения двух основных задач. С одной стороны, оно дает нам представление об объектах окружающего мира. С другой — играет ключевую роль в управлении действиями, которые мы предпринимаем в отношении этих объектов. Более 15 лет назад специалисты по визуальному восприятию Goodale M.A. и Milner A.D. предположили, что в мозге возникло разделение труда, связанное с каждой из этих функций. Сигналы, приходящие от глаз в зрительную кору, разделяются затем на два разнонаправленных потока нервных импульсов. Так называемый вентральный поток передает информацию в нижнюю часть мозга, инферотемпоральную зону, где формируется детальная репрезентация окружающего мира. Второй, дорзальный поток устремлен в область задне-теменной коры и используется для гибкого, осуществляемого в режиме реального времени, контроля манипуляций с непосредственно видимыми объектами. Например, когда нужно схватить или поймать предмет.

По утверждению авторов гипотезы, разделение визуальной информации на два отдельных потока возникло в ходе эволюции, так как восприятие и действие требуют различных способов преобразования одних и тех же зрительных сигналов. Чтобы успешно схватить объект, для мозга крайне важно вычислить фактический размер объекта и установить его точное положение по отношению к наблюдателю (т.е. выразить его в эгоцентрических координатах). Более того, время, затрачиваемое на эти расчеты, критично. Наблюдатель и цель редко пребывают в статичном положении относительно друг друга, и, как следствие, эгоцентрические координаты могут резко меняться от момента к моменту. Чрезвычайно важно, чтобы эти параметры были просчитаны непосредственно перед самым началом движения. По этой причине непродуктивно хранить их в памяти. Иначе говоря, «зрение-для-действия» работает во многом в «онлайн» режиме.

Требования, предъявляемые к восприятию, заметно отличаются. «Зрение-для-восприятия» не полагается на вычисления абсолютных размеров предметов и их эгоцентрических координат. Вместо этого оно оценивает размер, форму и ориентацию объекта в первую очередь по отношению к другим объектам. Видимая сцена служит внешней системой отсчета. Это позволяет получить устойчивую репрезентацию объекта и его окружения, не требуя точной информации о его абсолютных размерах или его положения относительно наблюдателя. В действительности расчет реальных размеров и расстояний до всех предметов в поле зрения привел бы к астрономической нагрузке на зрительную систему.

Продукты восприятия также должны быть доступны гораздо дольше. Они записываются в память. Нам может понадобиться узнать объекты, которые мы видели минуты, часы, дни и даже годы до того. Помимо прочего кодирование такой информации должно быть до некоторой степени абстрактным, очищенным от конкретной позиции наблюдателя и условий просмотра. Благодаря этому вы удерживаете в своем восприятии постоянство формы и цвета чашки, несмотря на угол, с которого смотрите на нее (хотя реально видимые характеристики предмета существенно изменяются). Можно сказать, что для «зрения-для-восприятия» характерен «оффлайн» режим.

Считается, что функция восприятия, а следовательно, и соответствующий ей поток сигналов возникли эволюционно позже, нежели более древняя система руководства действиями. С первой связаны развитые когнитивные возможности, которые не требуются для простых движений в среде. В пользу гипотезы двух потоков нейрофизиологами накоплены обширные данные сканирований мозга, а также исследований обезьян и пациентов с локальными нарушениями в зонах прохождения и обработки визуальной информации. И те, и другие в случае повреждения областей вентрального потока были безошибочны в двигательной активности, легко обходили препятствия и манипулировали с предметами. Однако имели явные проблемы с распознаванием. К примеру, все объекты небольшого размера воспринимались больными в качестве пищи: как макаки, так и люди пытались положить увиденные предметы в рот подобно маленьким детям. Иными словами, затруднение у них вызывали восприятие контекста и извлечение смысла из визуальной картины при нетронутом и активном «зрении-для-действия» дорзального потока.

Вогнутое лицо