Книга Счастливое старение. Рекомендации нейробиолога о том, как жить долго и хорошо - Дэниел Левитин

В начальной школе нам сообщают, что человек обладает пятью чувствами. Менее известен тот факт, что у животных есть чувства, которых нет у людей, и некоторые из этих чувств весьма экзотичны. Например, акулы способны обнаруживать активацию нейронов животных, на которых охотятся, посредством электрического восприятия. Пчелы находят цветы, обнаруживая электрические поля (у цветов слабо выраженный отрицательный электрический заряд, в отличие от слабо выраженного положительного электрического заряда пчел). Змеи находят свою жертву с помощью детектора инфракрасного теплового излучения, а слоны ощущают вибрацию через специальные рецепторы на ступнях. У многих животных более чувствительное восприятие, чем у нас. Обоняние собаки во много раз сильнее человеческого. Надо полагать, при таком исключительном обонянии обнюхивание пожарного гидранта дает умному псу неплохое представление о других обитателях района, их рационе, а может, даже о состоянии здоровья всего местного собачьего населения.

Сенсорные рецепторы – это особые клетки, которые непрерывно обнаруживают и собирают информацию в окружающем мире и передают ее в головной мозг. Например, барабанные перепонки реагируют на колебательные движения молекул в воздухе или жидкости – вибрации. Глаза регистрируют амплитуду и частоту световых волн. (Свет – это одна из форм электромагнитной энергии, а значит, наше визуальное восприятие не так уж отличается от электрического восприятия акул и пчел. Разница заключается лишь в том, как наш мозг интерпретирует эту информацию.) Тактильные рецепторы регистрируют температуру, влажность, давление и повреждения; такие рецепторы есть даже на некоторых внутренних органах – вспомните, как у вас болел живот. Вкусовые и обонятельные рецепторы воспринимают химический состав предметов.

Получив информацию из внешнего мира, сенсорные рецепторы посылают электрические импульсы в области мозга, специализирующиеся на интерпретации этих сигналов. Всплески электрических импульсов, поступающих от различных сенсорных рецепторов, создают диапазон сенсорных ощущений: кислое, горячее, холодное, болезненное, успокаивающее, громкое, мягкое, яркое, темное, красное, пурпурное, ароматное, едкое и прочее. В нервном импульсе, посылаемом языком, нет ничего кислого. Это ощущение возникает во вкусовой коре – зоне мозга, отвечающей за интерпретацию импульсов. Современник Локка сэр Исаак Ньютон знал, что богатый перцептивный опыт создается в мозге, а не во внешнем мире. Он писал, что световые волны, освещающие голубое небо, сами по себе не голубые, а лишь кажутся такими, поскольку сетчатка и кора интерпретируют свет определенной частоты (650 терагерц) как голубой. Цвет – это интерпретация, которую мы приписываем внешнему миру, а не то, что существует в нем объективно.

ЛОГИКА ВОСПРИЯТИЯ

Мы склонны считать, что чувственное восприятие дает нам неискаженное представление о мире, словно то, что мы видим, слышим и ощущаем, и есть реальность. Однако ничто не может быть дальше от истины, к которой стремится наука, чем такое мнение. Если излучать световые волны разного цвета на экран, одни будут казаться ярче других даже при тщательном контроле яркости сигнала, исходящего из проектора. (Наше зрение наиболее чувствительно к зеленому свету и наименее чувствительно к синему, а это значит, что даже если зеленый, синий и красный цвета одинаково яркие, зеленый будет казаться более ярким, а синий более тусклым, чем красный.) Возможно, это обусловлено тем, что на протяжении сотен тысяч лет, еще до того, как мы начали ходить на двух ногах, наши глаза внимательно рассматривали зеленые листья в поисках пищи. Звучание музыкальных инструментов или голосов с одинаковой высотой тона не воспринимается как звук одной громкости, поскольку для нашего мозга одни частоты просто звучат громче других.

Внутренняя перцептивная система выстраивает версию реальности, в каком-то смысле оптимальную с точки зрения потребности в выживании по сравнению с тем, что обнаруживают сенсорные рецепторы. Например, акустические частоты, к которым наиболее чувствителен наш мозг, отличают в речи один гласный или согласный звук от другого; по сути, мозг отдает одним частотам предпочтение, чтобы помочь нам понимать друг друга. Хрусталик глаза имеет такую форму, что существующие в окружающем мире прямые линии должны казаться слегка кривыми, а определенные кривые должны казаться прямыми[164]. Тем не менее они такими не кажутся. Зрительная кора головного мозга «знает» об искажениях хрусталика и вносит нужные коррективы. Так, существует хроматическая аберрация: цвета, которые создает свет из одного источника, не попадают на сетчатку в одной фокальной точке, поскольку имеют разную длину волны, но мозг компенсирует это искажение, чтобы мы воспринимали их как исходящие из одного источника. Мозг выполняет еще несколько сотен блестящих компенсирующих корректировок, и происходит это неосознанно.

Мой друг и наставник Ирв Рок (когда мы познакомились, ему исполнилось 70 лет) написал авторитетную книгу The Logic of Perception («Логика восприятия»); в ней кратко изложена работа всей его жизни. Он отметил, что сигналы, попадающие на сенсорные рецепторы, во многих случаях неполны или искажены, а сами рецепторы функционируют не безукоризненно. В некоторых других случаях рецепторы тоже сообщают нам ошибочную информацию об окружающем мире, поэтому приходится вмешиваться мозгу. Далее Рок продемонстрировал, как перцептивная система использует логические выводы, чтобы помочь нам воспринимать окружающий мир. Восприятие не происходит само по себе – оно подразумевает цепочку логических выводов и представляет собой результат неосознаваемого умозаключения, решения задач и явных догадок о строении физического мира.

Поразительный пример такого плана – константность яркости. В кинотеатре проектор излучает яркий свет на белый экран. Тем не менее на нем есть темные изображения – черные шляпы крестьян, черный мех кошек или черный смокинг Джорджа Клуни. Но черный цвет – это отсутствие света! Как же проектор создает подобные изображения? Дело в том, что он этого не делает – умозаключения делает наш мозг. Проектор способен только направлять или не направлять свет на экран. Все то, что кажется черным на экране, на самом деле имеет цвет экрана. Просто в ходе эволюции мозг научился делать умозаключения относительно цветов и уровней яркости в сравнении с другими цветами и уровнями яркости. (В настоящее время уже появились черные киноэкраны, и некоторые кинотеатры используют именно их, поскольку на них черный цвет передается более натурально.)

На картинке слева изображено, как вы воспринимаете проецируемую шахматную доску, тогда как справа – то, что на самом деле проецирует устройство. Мозг использует логику восприятия, чтобы сделать вывод: изображение слева – это и есть то, что запланировано. Происходит это в обход сознания, и, даже зная, что этот принцип работает, вы не сможете отключить заведующую этим процессом нейронную сеть. Наш мозг знает, что смокинг Джорджа Клуни не серый, поэтому делает его чернее черного.