Как работает мозг - читать онлайн книгу. Автор: Стивен Пинкер cтр.№ 91

Как только мозг отделит изображение, полученное левым глазом, от изображения с правого глаза, последующие слои нейронов могут приступить к сравнению мельчайших расхождений в этих изображениях, сигнализирующих о глубине. Эти слои также могут меняться под воздействием обстоятельств жизни животного, причем иногда довольно неожиданным образом. Если экспериментатор сделает так, чтобы животное страдало сходящимся или расходящимся косоглазием, укоротив одну из глазных мышц, глаза будут направлены в разные стороны и на сетчатках двух глаз никогда не будут возникать одновременно одинаковые изображения. Конечно, угол между линиями взора глаз никогда не будет достигать 180°, поэтому теоретически мозг может научиться соотносить сегменты, которые все-таки накладываются друг на друга. Но, по-видимому, он не обладает способностью поиска соответствий, угол между которыми составляет более нескольких градусов; животное становится стереоскопически слепым, а зачастую и функционально слепым на один глаз – такое нарушение известно как амблиопия. (Иногда амблиопию называют «ленивым глазом» (англ. Lazy eye), но этот термин вводит в заблуждение. Нечувствительным к сигналу здесь является мозг, а не глаз, и нечувствительность эта связана с тем, что мозг активно подавляет вход информации с одного глаза, давая ему постоянное преимущество, а не с тем, что мозг игнорирует сигнал.)

То же самое может происходить и у детей. Если один глаз более дальнозоркий, чем другой, ребенок привычно напрягает зрение, чтобы сфокусироваться на расположенных поблизости объектах, и рефлекс, сочетающий в себе фокусировку и конвергенцию глазных яблок, приводит к смещению глазного яблока внутрь. Два глаза оказываются направленными в разные стороны (это нарушение называется «страбизм»), и получаемые ими изображения не становятся достаточно близко друг к другу, чтобы мозг мог использовать информацию о расхождениях в них. Ребенок вырастет с амблиопией и стереоскопической слепотой, если в раннем возрасте не будет проведена операция на глазных мышцах, которая выровняет глазные яблоки. До того времени, когда Хьюбел и Визел обнаружили этот эффект у обезьян, а Хелд выявил похожее явление у детей, хирургическое исправление страбизма считалось косметической операцией и проводилось только у детей школьного возраста. Тем не менее существует критический период для выравнивания нейронов двух глаз, который занимает немного больше времени, чем период формирования нейронов одного глаза, но, по-видимому, заканчивается ближе к одному или двум годам. После этого хирургическое вмешательство зачастую может оказаться уже бесполезным ^[256].

Почему же существует этот критический период, почему особенности зрения не могут четко определяться генами или формироваться на протяжении всей жизни под воздействием самых разных обстоятельств? У котят, обезьян и младенцев лицо продолжает расти после рождения и глаза постепенно становятся дальше друг от друга. Относительное расположение их точек обзора меняется, а нейронам приходится подстраиваться к ситуации, расширяя диапазон расхождений между глазами, которые они способны обнаруживать. Гены не могут предвидеть, в какой степени изменится расстояние между точками обзора, потому что это зависит от других генов, от питания и случайных обстоятельств. Поэтому нейроны следят за изменением расположения глаз во время окна роста. Когда глаза достигают положения в черепе, характерного для взрослой особи, эта необходимость исчезает, и как раз в этот момент заканчивается критический период. У некоторых животных – например, у кроликов – детеныши рождаются рано, лицевая часть черепа с возрастом почти не меняется, и глаза сразу занимают такое же положение, как у взрослой особи. (Так бывает чаще всего у хищных животных, которые не могут позволить себе такую роскошь, как долгое детство в беспомощном состоянии.) Нейронам, которые получают входной сигнал от двух глаз, не приходится перенастраиваться, так что, по сути, эти животные с рождения готовы к зрительному восприятию и обходятся без критического периода, когда их зрение чувствительно к входному сигналу ^[257].

Открытия, касающиеся возможности настройки бинокулярного зрения у разных видов, позволяют нам по-новому взглянуть на процесс обучения в целом. Обучение нередко описывают как неотъемлемый инструмент формирования аморфной ткани мозга. Однако не исключено, что это врожденный механизм приспособления к «графику работ» для собирающего самого себя организма. Геном строит тело животного лишь до определенной степени, а в случае с теми особенностями, которые не могут быть определены заранее (такими, как соответствующие нейронные связи для двух глаз, которые по мере роста расходятся в стороны с непредсказуемой скоростью), геном включает механизм сбора информации в тот период в развитии организма, когда он больше всего нужен. В книге «Язык как инстинкт» я привожу аналогичную аргументацию в отношении критического периода изучения языка в детстве.

* * *

Я провел вас через все тонкости восприятия стереограмм не только потому, что понимать внутренней механизм, стоящий за этим волшебным явлением, – само по себе очень интересно. Я считаю, что стереозрение – одно из чудес природы и ключ к тому, как, вероятно, работают другие компоненты мышления. Стереоскопическое зрение – это обработка информации, которую мы воспринимаем как одно из осязаемых проявлений сознания, как связь между ментальными вычислениями и восприятием – настолько закономерную, что программисты, умело манипулируя ею, способны завораживать миллионы пользователей. Стереоскопическое зрение является модулем мышления сразу в нескольких смыслах: оно работает без участия остальных компонентов мышления (ему не требуется распознавание объектов); остальные компоненты мышления могут работать без его участия (при необходимости мозг может обойтись другими способами проанализировать глубину объекта); оно накладывает определенные требования на взаимосвязи нейронов в мозге и опирается на специфические принципы, имеющие отношение конкретно к его задаче (геометрия бинокулярного параллакса). Хотя стереоскопическое зрение формируется в детстве и демонстрирует чувствительность к внешним факторам, нельзя считать, что можно исчерпывающе описать его с помощью формулировок «усвоенное в процессе обучения» или «результат взаимодействия природы и воспитания»; развитие – это часть плана сборки, а чувствительность к внешним факторам – это ограниченное получение информации структурированной системой. Стереоскопическое зрение – это проявление высочайшего инженерного мастерства естественного отбора, построенное на сложнейших принципах оптики, которые многие миллионы лет спустя открыли для себя такие ученые, как Леонардо да Винчи, Кеплер, Уитстон и инженеры воздушной разведки. Его формирование было реакцией на легко идентифицируемые направления давления естественного отбора в среде обитания наших предков. Оно позволяет решить нерешаемые задачи, опираясь на неявные допущения о мире, которые были истинными в то время, когда мы эволюционировали, но которые не всегда являются истинными в наше время.