Итак, мы разобрались с двумя из тридцати областей — MT и V4, — но как насчет всех остальных? Несомненно, они делают что-то не менее важное, но мы пока толком не знаем, каковы их функции. Тем не менее, несмотря на невероятную сложность и огромное количество структур, задействованных в зрении, вся система, похоже, обладает относительно простой общей организацией. Информация из глазных яблок устремляется в мозг по двум путям: один из них филогенетически старый, а второй более новый — именно он наиболее развит у приматов, включая людей. Кроме того, между этими двумя системами, по-видимому, существует четкое разделение труда.
Старый путь идет от глаза прямо к так называемому верхнему двухолмию в стволе мозга, а оттуда — в кору, прежде всего в теменные доли. Новый путь идет к латеральному коленчатому ядру — кластеру клеток, который является ретрансляционной станцией на пути к первичной зрительной коре (рис. 4.5 на стр. 108). Оттуда зрительная информация передается тридцати (или около того) зрительным областям для дальнейшей обработки.
Почему у нас есть старый путь и новый путь?
Возможно, старый путь сохранился как своего рода «система раннего оповещения» и связан с тем, что иногда называют «ориентировочным поведением». Например, если слева от меня возникает некий крупный объект, этот более старый путь говорит мне, где именно он находится. Чтобы посмотреть на него, я поворачиваю глазные яблоки, голову и тело. Благодаря этому примитивному рефлексу потенциально важные события попадают в центральную ямку — небольшое углубление в сетчатке, обладающее максимальной остротой зрения.
На данном этапе я подключаю филогенетически более новую систему, которая позволяет мне определить, что представляет собой объект, ибо только тогда я могу решить, как на него реагировать. Должен ли я схватить его, уклониться, убежать, съесть его, сразиться с ним или заняться с ним любовью?
Повреждение второго пути, особенно в первичной зрительной коре, приводит к слепоте в обычном смысле слова. Чаще всего она вызвана инсультом — закупоркой или разрывом одного из крупных сосудов, снабжающих мозг. Если таким сосудом оказывается артерия в задней части мозга, повреждения могут наблюдаться как на левой, так и на правой стороне первичной зрительной коры. При поражении правой первичной коры человек слеп в левом поле зрения, а при поражении левой первичной коры — в правом. Такого рода слепота — гемианопия — известна давно.
Рис. 4.5
Анатомическая организация зрительных путей. Схематическое изображение левого полушария, вид слева.
Волокна из глазного яблока разветвляются на два параллельных «потока»: новый путь, идущий к латеральному коленчатому ядру (здесь показан на поверхности, хотя на самом деле он находится внутри таламуса, а не височной доли), и старый путь, идущий к верхнему двухолмию в стволе мозга.
Новый путь затем идет в зрительную кору и снова разделяется на два пути (белые стрелки) — путь «как» в теменных долях, который связан с хватанием, ориентированием и другими пространственными функциями, и путь «что» в височных долях, связанный с распознаванием объектов. Эти два пути были открыты Лесли Унгерлидером и Мортимером Мишкиным из Национальных институтов здоровья (США).
Впрочем, и здесь не обходится без сюрпризов. Доктор Ларри Вайскранц, ученый из Оксфордского университета, провел очень простой эксперимент, который озадачил многих специалистов по зрению[46]. Некоторое время назад его пациент (известный как Д. Б., я буду называть его Дрю) перенес операцию по удалению аномального пучка кровеносных сосудов в мозге. Сосуды были удалены вместе с небольшим количеством нормальной мозговой ткани. Поскольку деформированный пучок располагался в правой первичной зрительной коре, в результате процедуры Дрю перестал видеть левую половину мира. Не важно, использовал он свой левый глаз или правый — если он смотрел прямо, он не видел ничего, что находилось слева. Другими словами, хотя он мог видеть обоими глазами, ни один глаз не видел собственное левое поле зрения.
После операции врач-офтальмолог, доктор Майк Сандерс, попросил Дрю посмотреть прямо вперед, на точку фиксации, расположенную в центре устройства, похожего на огромный полупрозрачный шар для пинг-понга. Все зрительное поле Дрю было заполнено однородным фоном. Затем на разных частях изогнутого экрана, установленного на внутренней стороне «шара», стали появляться пятна света. Каждый раз, когда такое пятно попадало в интактное зрительное поле, Дрю говорил: «Да, да, я вижу его», но когда пятно попадало в слепую область, он ничего не говорил. Он просто его не видел.
Пока все шло нормально. А затем доктор Сандерс и доктор Вайскранц заметили кое-что очень-очень странное. Дрю был явно слеп в левом поле зрения, однако если в этой области оказывалась рука экспериментатора, Дрю тянулся прямо к ней! Исследователи снова попросили Дрю смотреть вперед. Слева от точки фиксации они установили подвижные маркеры. Опять же он смог указать на них, хотя настаивал, что на самом деле их «не видел». В ходе следующего эксперимента ученые поднимали палку вертикально или горизонтально и просили его угадать, как именно расположена палка. Дрю с легкостью справился с этой задачей, но повторил, что не видит палку. В одной такой серии «догадок» Дрю не сделал ни единой ошибки.
— Знаете ли вы, как хорошо справились с заданием? — спросили его.
— Нет, — ответил Дрю, — я же ничего не видел.
— Тогда как вы угадывали? Что подсказывало вам, держим мы палку вертикально или горизонтально?
— Понятия не имею, я же ничего не видел.
Наконец, его спросили:
— Значит, вы не знали, что отвечали правильно?
— Нет, — ответил Дрю с недоверием.
Доктор Вайскранц и его коллеги дали этому феномену оксюморонное название — «слепозрение» — и продолжили изучать его у других пациентов. Их находки оказались настолько удивительными, что многие люди до сих пор не признают, что такое вообще возможно.
Доктор Вайскранц неоднократно спрашивал Дрю о «зрении» в слепом левом поле, и бо́льшую часть времени Дрю говорил, что ничего не видит. Под давлением он иногда сообщал о «чувстве», что стимул приближался или удалялся или был «гладким» или «зазубренным». Тем не менее Дрю всегда подчеркивал, что ничего не видит в смысле «зрения»; что, как правило, он просто угадывает, и что ему трудно описать словами, как это получается: все происходит само собой, без намека на сознательное восприятие. Исследователи не сомневались, что Дрю давал надежные и честные ответы и всегда сообщал, когда тестовые объекты оказывались в непосредственной близости от границ его нормального зрительного поля.
Если оставить в стороне экстрасенсорное восприятие, как вы объясните слепозрение — человек указывает или правильно угадывает наличие объекта, который он не может воспринимать сознательно? Согласно доктору Вайскранцу, парадокс разрешается, если принять во внимание разделение труда между двумя зрительными путями, которые мы рассмотрели ранее. В частности, несмотря на то что первичная зрительная кора Дрю была повреждена — и он ослеп — его филогенетически примитивный «ориентировочный» путь остался интактным. Возможно, именно он и опосредует слепозрение. Другими словами, «невидимое» пятно света в слепой области — даже если оно не способно активировать новый, поврежденный путь — передается через верхнее двухолмие в высшие центры мозга, такие как теменные доли, которые и направляют к нему руку Дрю. Эта смелая интерпретация приводит нас к весьма экстравагантному выводу: только новый путь способен к сознательному восприятию («я вижу это»), тогда как старый путь может использовать зрительный вход для всех типов поведения, даже если человек абсолютно не осознает, что происходит. Значит ли это, что сознание — особое свойство эволюционно более нового пути? Если да, то почему этот путь имеет привилегированный доступ к разуму? Эти вопросы мы обсудим в последней главе.
До сих пор мы рассматривали самую простую теорию восприятия, однако в действительности картина гораздо сложнее. Оказывается, информация в новом пути — пути, содержащем первичную зрительную кору, которая предположительно ведет к сознательному опыту (и повреждена у Дрю) — разветвляется на два отдельных потока. Один — это путь «где», который заканчивается в теменной доле (по бокам вашего мозга над ушами); другой — путь «что», который идет к височной доле (под висками). Похоже, каждая из этих двух систем предназначена для выполнения отдельного подмножества зрительных функций.
Вообще-то, путь «где» — термин не совсем корректный: данная система специализируется не только на «где» — пространственном расположении объектов, — но и на всех других аспектах пространственного зрения: способности организмов перемещаться, двигаться по пересеченной местности, не врезаться в предметы и не падать в ямы. Вероятно, именно она позволяет животному определять направление движущейся цели, оценивать расстояние до приближающихся или удаляющихся объектов и уклоняться от брошенного предмета. Если вы примат, она помогает вам хватать объект пальцами. Канадский психолог Мел Гудэйл даже предложил называть эту систему путем «как», ибо она, по-видимому, в основном отвечает за зрительно управляемые движения. (Так буду называть ее и я.)
Теперь вы можете почесать макушку и сказать: итак, что осталось? Осталась ваша способность идентифицировать объект; поэтому второй путь называется путь «что». Тот факт, что большинство из ваших тридцати зрительных областей на самом деле включены именно в эту систему, дает некоторое представление о ее важности. Штука, на которую вы смотрите, — это лиса, груша или роза? Лицо врага, друга или супруга? Дрю или Дайен? Каковы семантические и эмоциональные атрибуты этой штуки? Мне это важно? Я боюсь этого? Три исследователя, Эд Роллс, Чарли Гросс и Дэвид Перретт, обнаружили, что если поместить электрод в мозг обезьяны и отслеживать активность клеток в этой системе, вы заметите, что некоторые нейроны срабатывают только в ответ на фотографию определенного лица. Одна клетка может реагировать на доминирующего самца, другая — на полового партнера, третья — на суррогатного альфа-самца, то есть на экспериментатора. Это не означает, что одна-единственная клетка отвечает за весь процесс распознавания лиц; распознавание, вероятно, опирается на сеть из тысяч синапсов. Тем не менее эти так называемые лицевые нейроны являются важнейшей частью совокупности клеток, участвующих в распознавании лиц и других объектов. Информация из этих клеток каким-то образом передается в высшие центры в височных долях, отвечающие за «семантику» — все ваши воспоминания и знания о данном конкретном человеке. Где мы встречались раньше? Как его зовут? Когда в последний раз я его видел? Что он делал? Какие эмоции у меня вызывает его лицо?