Модель зрительной области мозга

До сих пор я пользовался понятием фронтальной (двухмерной) модели как основным. Я пытался ответить на вопрос, какими свойствами должна обладать такая модель для того, чтобы воспринималась тенденция в трехмерном пространстве к наклонному положению. Данный метод служит для определения того, какие разновидности изобразительных фигур на рисунке или картине создают этот эффект. Однако было бы ошибочным предполагать, что в психофизиологических процессах восприятия двухмерная модель имеет подобный же приоритет. И все-таки этоделается очень часто по следующей причине. Независимо от того, является ли предмет физически плоским или объемным, расположенным перпендикулярно или наклонно, когда мы смотрим на него, восприятие всегда базируется на зрительных образах этого объекта, спроецированных с помощью глазного хрусталика на сетчатку глаза. Сетчатка глаза представляет собой двухмерную поверхность, но не горизонтальную плоскость, потому что она является частью внутренней поверхности глазного яблока и, следовательно, ее поверхность носит шарообразный характер, а не плоскостный. Но тем не менее это все-таки поверхность, и все зрительные образы, отражаемые на сетчатке глаза, являются двухмерными, подобно картине, нарисованной на дне чаши. Поэтому можно часто услышать высказывание, что любое зрительное восприятие начинается с двухмерных проекций. Подобное представление является неверным. На форму образа, запечатленного на сетчатке глаза, оказывается влияние только в том случае, если процессы возбуждения, которые протекают внутри поверхности, находятся во взаимодействии друг с другом. Эту мысль можно проиллюстрировать следующей аналогией. Представьте себе целый ряд телефонных будок, в каждой из которых разговаривает человек. Если пространственная близость будок будет способствовать взаимному наложению разговоров, так что каждый абонент на противоположном конце провода услышит беспорядочную смесь всех шести сообщений, то в этом случае действительно следует серьезно поразмыслить над изменением пространственного расположения телефонных будок. Но так как подобного наложения разговоров не происходит, то разница между тем, располагаются ли телефонные будки близко друг к другу по прямой линии или по кривой или они находятся друг от друга на расстоянии целой мили, является несущественной. Это, насколько нам известно, является компетенцией ретинальных рецепторов — палочек и колбочек. Каждый из этих небольших одиночных рецепторов или группы рецепторов независимо, возбуждается одной точкой зрительного образа. Предприняв дробление этой визуальной информации, ретинальный рецептор становится не чем иным, как транзитной станцией, на которой свет превращается в нервные импульсы. Однако то, что все эти станции-преобразователи располагаются на общей поверхности, и то, какую форму имеет эта поверхность, не оказывает какого-либо воздействия на пространственные размеры получившегося в итоге восприятия.

Можно допустить, что взаимодействие в этом пространстве как целом происходит в той части головного мозга, на которую оптическим нервом проецируются ретинальные возбуждения. Это есть часть коры головного мозга, которая хорошо известна под названием визуальной области коры головного мозга. Каждая характерная особенность того, что мы воспринимаем, имеет соответствующее отражение в этом органе. Так как восприятие охватывает три измерения, то соответственно три измерения должны фигурировать и в коре головного мозга. Эти измерения необязательно должны быть пространственными по самой своей природе. А также все пространственные отношения при восприятии не должны обязательно иметь точную копию в мозгу. Однако в наших целях удобнее допустить, что происходит именно так. Согласно Кёлеру и Д. А. Эмери, «лишь немногие поддержали бы идею, что объекты, которые появляются на различных расстояниях от [воспринимающего их субъекта], представлены процессами, протекающими в коре головного мозга на различных уровнях; некоторые из этих процессов протекают ближе к поверхности коры, а другие в более глубоких ее слоях. Однако с прагматической точки зрения, по-видимому, не существует какого-либо серьезного вреда в оперировании с мысленной картиной, которая в точности предполагает эту топологическую схему третьего измерения в зрительной области головного мозга» [3].

Мы обрисовали визуальную область коры головного мозга как область трехмерного пространства, в котором возбуждения, как только они возникают, становятся изолированными и в принципе свободны принимать любую пространственную конфигурацию — плоскую или имеющую объем, фронтальную или расположенную наклонно. Какой-либо приоритет здесь отсутствует. Однако возбуждения будут ограничены в своей свободе одним важным обстоятельством: они не могут отклоняться от проективной модели, образованной на сетчатке глаза. Чтобы проиллюстрировать это положение, я прибегну к искусному инструменту, при помощи которого китайцы производят арифметические действия и который представляет собой каркас из параллельно натянутых проволок с¹ нанизанными на них бусами, то есть счеты. Рискуя быть занесенным в черные списки любым почтенным психологом, я буду воображать теперь визуальную области коры головного мозга как трехмерные счеты, на которых возбуждения представлены в виде бусинок. На рис. 159 показанастимулирующая модель четырьмя точками. Посредством проективной модели, образованной на сетчатке глаза, точки в нашем расположены таким образом, что образуют во фронтальной плоскости квадрат. Но в принципе это необязательно должно быть квадратом. Четыре бусинки могут беспрепятственно скользить вдоль своих проволочек, образуя в любой из бесчисленного числа плоскостей какую-нибудь четырехстороннюю фигуру. Или же вообще они могут не находиться в общей плоскости.

Все, что было здесь сказано о плоскостных фигурах, справедливо также и в отношении объемных тел. Фигура, изображенная на рис. 160,а. состоит из трех параллелограммов. Если каждый из этих параллелограммов примет наклонное положение, которое превратит его форму в квадрат, то модель в целом будет восприниматься как куб со свойственными ему тремя измерениями, а не как плоский и неправильный шестиугольник, расположенный во фронтальной плоскости и обладающий более простой визуальной структурой. Рис. 160, а воспринимается как проекция куба. Однако не каждая такая проекция заставляет нас видеть фигуру куба. На рис. 160, 6

этот эффект значительно слабее, потому что симметрия фронтальной фигуры несколько способствует восприятию данного изображения как двухмерного. И для большинства зрителей довольно трудно увидеть в изображении на рис. 160, с просвечивающийся рис. 160, b. Эти примеры иллюстрируют закономерность, которую сформулировал в своем раннем исследовании по данному вопросу Коффка. «Когда простая симметрия достигается в двух измерениях, то мы будем видеть плоскую фигуру. Если достижение симметрии влечет засобой третье измерение, тогда мы будем видеть уже объемное тело» [4]. Слегка перефразировав эти слова, можно сказать, что данное правило утверждает следующее: восприятие модели как двухмерной или как объемной зависит от того варианта, с помощью которого образуется более простая модель.

В этом месте нашего изложения необходимо внести две небольшие поправки. Как фигура, изображенная на рис. 156, так и фигура на рис. 160, а не выглядят совершенно законченными. С точки зрения третьего измерения фигура, изображенная на рис. 156, слишком высока. Если слегка сократить ее размеры по высоте (рис. 161, а), то результат окажется вдвойне удовлетворительным. Эффект объемности является здесь более неотразимым, а получившаяся в результате наклонная модель выглядит гораздо убедительнее как фигура квадрата. Аналогичным образом, если ту же самую операцию проделать с рис. 160, а, то эффект объемности станет сильнее, а получившаяся в результате сокращения модель воспринимается скорее как куб. Взглянув на наши счеты, мы поймем, что этого и следовало ожидать. Если модель изгоняется из фронтальной плоскости, то ее края, принявшие наклонное положение, будут вытягиваться. Степень этого удлинения будет зависеть от угла наклона. Следовательно, если во фронтальном варианте все грани являются одинаковыми (как это имеет место в нашем примере), то в плоскости, расположенной наклонно, они будут неравными. Равносторонние ромбы образуют фигуры прямоугольников, а не фигуры квадрата. Чтобы получить квадрат, мы должны исправить длины граней в соответствии с их наклоном. Становится понятным, почему это усиливает эффект объемности. Если мы получим вместо квадрата фигуру прямоугольника, то в результате образуется менее простая фигура. Это означает в свою очередь, что выгода, которую несет с собой простота, достигаемая посредством устранения искажения в ромбе, оказывается меньшей. Следовательно, будет меньшей и напряженность в ромбе, а также и побуждение избавиться от него благодаря трехмерности.

Вторая коррекция привносится другим недостатком наших рисунков. Хотя на бумаге каждый ромб состоит из двух пар параллельных сторон, и объемном варианте они выглядят слегка неправильными. Кажется,что они расходятся назад, так что получающиеся в результате квадратыприобретают неправильную форму. Эта ситуации остаетсязагадкой. Наше основное предположение, что каждая характерная особенность визуального опыта имеет в корковой модели своего двойника, обязывает нас прийти к выводу, что счеты, изображенные на рис. 159, нарисованы неправильно. Проволочки должны располагаться не параллельно, а расходиться назад гак. чтобы расстояния между бусинками увеличивались по мере их скольжения. В таком случае в любой наклонно расположенной плоскости параллельные фронтальные линии будут расходиться. Степень этого расхождения будет зависеть от угла наклона. А чтобы стать параллельными в наклонной плоскости, фронтальные линии должны сойтись. На рис. 162 показано, например, как фронтально расположенная трапеция может быть преобразована в прямоугольную фигуру посредством наклонного размещения плоскости.

В чем же заключается причина этой любопытной асимметрии в корковой модели? Возможно, сторонник эволюционной теории пожелал бы объяснить это явление как такое средство, которое застав-

ляет организм лучше приспособиться к выживанию, потому что это искажение в коре головного мозга стремится скомпенсировать искажения формы и размера в проективных образах, отражаемых глазными хрусталиками на сетчатке глаза. В проекциях размер любого объекта уменьшается в зависимости от расстояния до воспринимающего субъекта. Мозг, создавая противоположный эффект, стремится восстановить полезное соответствие между физической формой и размером и их психологическим двойником.

Каким бы ни было объяснение этого феномена, рис. 163 показывает, что, если парные грани ромба заставить в некоторой степени сходиться, пространственный эффект усиливается и мы будем воспринимать фигуры квадратов или кубов.