^{Рис. 12. Один из своих основных экспериментов Д. Хьюбель и Т. Визель провели на одиночных клетках зрительной коры головного мозга кошки. Здесь показана электрическая активность одной клетки, возникающая в ответ на изменения простого зрительного раздражителя - линии, ориентированной под разными углами к горизонтали. Глаз кошки видит линию (серую), и в данной клетке мозга возникают разряды (спайки активности) в зависимости от ориентации этой линии}

В одной из следующих работ Хьюбель и Визель показали, что информация о различных паттернах стимуляции скапливается в так называемых колоннах, ориентированных перпендикулярно ясно видимым слоям стриарной зоны. Сами функциональные колонны невидимы глазом и были открыты с помощью тонких методических приемов. По-видимому, колонны представляют собой решение давней проблемы - как связываются в мозге три пространственных измерения, а также цвет, движение и другие предметные характеристики. Прежнее простое представление плоского "картографического" типа оказалось недостаточным, потому что ему не хватало размерностей, отражающих в совокупности нечто большее, чем просто три пространственных измерения внешних объектов, - ведь сам мозг тоже представляет собой трехмерный пространственный объект.

Исходя из электрофизиологических данных, можно предположить, что восприятие строится на основе нервных механизмов, реагирующих на определенные простые формы, на движение, на цвет. Эти параметры связываются в уже известных нам корковых колоннах. Логически это похоже на комбинацию букв, образующих слова: существенные признаки, очевидно, представляют собой перцептивный "язык" мозга. Продолжая аналогию, добавим, что пока еще совершенно не ясно, каким образом нейронные "слова" сочетаются, образуя "предложения", то есть каким образом выходы колонн комбинируются для формирования предметного восприятия. Предположительно можно сказать, что здесь должна быть тесная связь со складами памяти, но что представляют собой эти хранилища, пока не известно. Мы не знаем даже, являются ли таковыми отдельные клетки или память хранится в виде паттернов, вовлекающих большое число клеток; а если верно последнее, то процесс сохранения следов стимуляции должен быть подобен процессу сохранения оптических паттернов при голографии в отличие от запечатления "точки в точку", характерного для обычного процесса фотографирования.

Ответы на эти вопросы - дело будущего, пока же следует изучать феномены восприятия, чтобы подготовить почву для этих ответов. Нейрофизиологическое объяснение - это еще не все. Нельзя понять деятельность нервной системы, не зная того, каким задачам она служит. Большое число полезных объяснений сформулировано в функциональных терминах, а не в терминах структуры и активности структур. Для сравнения заметим, что инженеру, обслуживающему электронные вычислительные устройства, не обязательно глубоко знать физику, чтобы разбираться в цепях машины; точно так же математику, знающему логику машины и умеющему пользоваться ею, не обязательно глубоко разбираться в электронике. (Заявление вроде "Я понимаю, почему она сбежала с Биллом" может иметь вполне реальный смысл, хотя говорящий на самом деле не имеет ни малейшего представления о том, какие физические события происходили у "нее" в мозгу, когда принималось роковое решение.)

Мысль, что восприятие - просто процесс комбинирования активности разных систем обнаружения паттернов, в ходе которого строится нейронное "описание" окружающих объектов, весьма заманчива. На самом же деле процесс восприятия - наверняка нечто гораздо более сложное, хотя бы потому, что главная задача воспринимающего мозга - отобрать единственный из многих возможных способов интерпретации сенсорных данных. Ведь из одних и тех же данных можно "вывести" совершенно разные объекты. Но воспринимаем мы лишь один объект и обычно воспринимаем верно. Ясно, что дело не только в сочетании, сложении нервных паттернов, восприятие строится и из решений. Чтобы понять это, стоит внимательнее рассмотреть неоднозначность объектов, причем тут следует иметь в виду, что выделение некоторой области паттерна как соответствующей объекту, а не просто части фона есть лишь первый шаг в процессе восприятия. Остается еще принять жизненно важное решение: что есть этот объект ? Вопрос стоит остро, поскольку любой двумерный паттерн может отвечать бесконечному числу возможных трехмерных форм. Восприятию помогают дополнительные источники информации - стереоскопическое зрение, параллакс, возникающий при движениях головы. Во всяком случае, остается фактом, что мы почти всегда достаточно надежно решаем, "ЧТО есть этот объект?", несмотря на бесконечное число возможных решений.

Одни и те же формы в разное время могут восприниматься как различные объекты. Подобно тому как рисунки, где фон и фигура попеременно меняются местами, некоторые формы, непрерывно представляющие в восприятии объект, "колеблются" - попеременно воспринимаются как различные объекты или как разные положения в пространстве одного и того же объекта. Здесь необходимо вспомнить работы Эдельберта Эймса - американского психолога, который придумал наиболее поразительные опыты, основанные на том, что видимые глазом формы весьма неоднозначны.

Эймс начинал как художник, а стал известен как автор замечательных "демонстраций работы зрения". Правда, далеко не всегда ясно, как именно работает зрение при этих "демонстрациях". К сожалению, сам Эймс писал очень мало, он больше любил смотреть.

Эймс предложил несколько моделей (некоторые из них в масштабе 1:1), предназначенных для того, чтобы наблюдатель получал такое изображение на сетчатке глаза (причем соответствующее знакомому объекту), которое бы существенно отличалось от истинной формы модели объекта. Правда, модель дает такое изображение только при определенном ("критическом") положении наблюдателя и только при условии, что наблюдение ведется одним глазом. Самая известная из моделей - "комната Эймса". Когда наблюдатель рассматривает эту комнату одним глазом сквозь отверстие, расположенное в критической точке (рис. 13), он видит нормальную комнату кубической формы; на самом деле форма комнаты далека от кубической. Ее противоположная стена повернута так, что левый угол находится гораздо дальше правого, но в глазу наблюдателя изображения обоих углов одинаковы. Чтобы достичь этого результата, Эймс сделал стену постепенно увеличивающейся по мере приближения к дальнему углу. Так комната Эймса приобрела одну из бесчисленного множества трехмерных форм, каждая из которых дает в глазу наблюдателя, помещенного в критической точке, изображение, соответствующее нормальной кубической комнате. Строго говоря, не Эймс был первым исследователем, разработавшим такую ситуацию. Пятьюдесятью годами раньше ее предложил Гельмгольц:

^{Рис. 13. Комната Эймса (в плане). Форма комнаты резко отлична от прямоугольной, кроме того, комната не плоская, тем не менее при ее наблюдении глаз получает обманчивое изображение нормальной прямоугольной комнаты, потому что ее форма искажена так, что все более удаленные части имеют в то же время больший размер. При правильном выборе соотношений размера с расстоянием комната неизбежно кажется наблюдателю нормальной, поскольку в его глазу возникает изображение, соответствующее именно комнате обычной формы}