Как мы видим то, что видим

Так же и нейрон, обладающий данной весовой функцией, способен отозваться не только на оптимальную решетку, но и на другие. Как говорят, он обладает широким спектром входных сигналов, один из которых – «тот самый»». С позиций математического анализа любой ответ есть «свертка» весовой функции с распределением освещенности в данной решетке – операция, немного напоминающая умножение с последующим суммированием.

Выходит, объединенные в столб нейроны способны отреагировать на любую решетку данного наклона, попавшую на их рецептивное поле сетчатки. Каждый нейрон ответит по-своему, оптимально или не оптимально – это без разницы. В целом сформируется ансамбль ответов, подобный тому, который получался, когда робот анализировал картинку с помощью набора фильтров Фурье и фотоэлементов. Объединенные в модуль, все столбы своими сигналами обозначат решетку любого наклона и любой пространственной частоты.

Целостная картинка, имеющаяся на задней стенке глазного яблока, представлена на уровне затылочной коры сигналами модулей. Они разбивают эту картинку, превращают в огромное множество фрагментов (по числу полей). И каждый фрагмент, в свою очередь, выглядит внутри модуля ансамблем сигналов – результатом разложения по функциям Фурье.

То есть фрагмент представлен голографически. Точнее, кусочно-голографически, а уж если быть совсем точным – кусочно-квазиголографически. Почему «квази», то есть «как бы»?

– Потому что обычную голограмму непременно связывают с лазерами, когерентным излучением, сплетением опорного и предметного пучков, а здесь ничего этого нет, да и не нужно, – отвечает Глезер, выдвинувший эту гипотезу в 1970 г. – Ибо голография в точном смысле этого понятия есть разложение некоего колебательного процесса в ряд Фурье и запоминание того, что получилось. «Холос» – греческое слово, от которого получился термин, – означает «цельный, целостный». То есть речь идет о полной, во всех деталях, записи информации. Этим зрительный аппарат и занимается.

Проблема целостной записи относится, кстати, не только к зрению, но и физиологии восприятия вообще. Мелодию увертюры к опере «Кармен» человек запоминает не как последовательность звуков, а как некий образ, во всей полноте, так что потом мелодия звучит для него в любой тональности, с любыми вариациями, вплоть до джазовых синкоп, – вот какое широкое обобщение! Почти наверняка можно предположить, что когда доберутся до этой тайны, она окажется связанной с рядами Фурье и квазиголографией...

Ну а насчет зрения – голографический подход объясняет немало. Например, возникновение иллюзий, с чем иные модели зрительной системы плохо справляются.

Вадим Давыдович порылся в бумагах на столе и вытащил фотографию. На ней виднелись светлые пятна на темном фоне.

– Вот это голографическая интерпретация иллюзии Мюллера – Лиера...

Несмотря на мудреное название, иллюзия знакома всем, это линии с «хвостиками»: длина линий одинакова, но «хвостики» направлены у одной наружу, а у другой внутрь, так что в итоге линии кажутся разной длины. Долгое время считали, что глаз ошибается в размерах потому, что скользит от одного края картинки до другого. И если «хвостики» направлены в ту же сторону, что движение, взор «протягивается» по ним, психологически удлиняя размер. Наоборот, встречая противодействующие «хвостики», взор тормозится – линия кажется короче. Эту версию опроверг голографический эксперимент, а перед тем – психологический.

 

Рис. 48. Четыре голограммы (слева) и то, что они показывают (справа). В кружке иллюзия Мюллера-Лиера

Для психологического эксперимента изображение делали неподвижным относительно глаза: помещали диапозитив в миниатюрную присоску Ярбуса на глазном яблоке. Теперь водить зрачком по линиям возможности нет, а испытуемые все равно видят их иллюзорно разной длины.

Стало ясно, что рождается иллюзия не в глазу как таковом, а гораздо глубже: на уровне коры.

Голографический эксперимент заключался в том, что картинку с иллюзией Мюллера – Лиера превращали в голограмму, а потом выбрасывали из нее высокочастотные члены разложения Фурье. После этого восстановленное (и несколько менее четкое, естественно) изображение было именно таким, каким оно кажется: иллюзорно большая линия выглядит на голограмме действительно более длинной, нежели та, у которой «хвостики» вовнутрь.

Точно так же был вскрыт голографический механизм иллюзии «птичек» – разбросанных по листу бумаги равносторонних треугольников (они слева вверху на этой картинке).

 

Рис. 49. Голографический механизм иллюзии «птичек»

«Птички» летят, когда на них смотришь, то в одну сторону, то в другую, то в третью... Причина их своенравного поведения в том, что зрительный аппарат каждый раз использует не весь «мозговой фильтр Фурье», а только какую-то его часть.