Фокусы мозга: Как нейронаука объясняет иллюзии восприятия - Хорди Ками

И сновиденья также сон [4].

ПЕДРО КАЛЬДЕРОН ДЕ ЛА БАРКА.

ЖИЗНЬ ЕСТЬ СОН (1630)

Мы живем в иллюзии

Человек в буквальном смысле живет в иллюзии. Мы «конструируем» собственную реальность, интерпретируя информацию, которую получаем из окружающего мира. Это автоматический, бессознательный процесс: мы не замечаем, что наш мозг это делает, и не знаем, какие стратегии он использует, чтобы представить нам столь уютно предсказуемую реальность. Трудно смириться с тем, что мы всего лишь воображаем себе все, что видим, и опираемся на ограниченную информацию, чтобы систематически предвосхищать, что будет дальше. А если такое описание реальности звучит как научная фантастика, это потому, что наши умозаключения, основанные на предыдущем опыте, обычно весьма точны и надежны и именно они в конечном итоге формируют нашу реальность.

Наши органы чувств всего лишь инструменты, которые получают внешние сигналы и передают их в мозг, единственный орган, который на самом деле видит, слышит, осязает и ощущает вкус. Ведь, хотя мы и воспринимаем внешние раздражители с помощью органов чувств, свет и цвет существуют не в наших глазах, тактильное восприятие — не в пальцах, вкус — не во рту, а шум города — не в ушах. За создание реальности отвечает наш мозг. Получая неполные данные из окружающего мира, используя контекст и собственный «каталог», мозг заполняет и «укомплектовывает» образы, формирует эмоции, реконструирует воспоминания, приходит к решениям и классифицирует людей.

То есть, добавляя детали и заполняя пробелы, мозг приходит к убедительным, близким к реальности догадкам. Но иногда догадки оказываются неверными, и возникают иллюзии (оптические, зрительные и когнитивные), ложные воспоминания, предвзятость и когнитивные искажения. Именно такие иллюзии и искажения доказывают, что мозг применяет чрезвычайно сложные стратегии, исходя из крайне малого объема информации (см. рис. 2.1). Мозг обязан использовать эти стратегии — «срезать углы», — чтобы быть эффективным. Срезать углы — быстрее и проще, чем воспроизводить реальность с абсолютной точностью [1].

Рис. 2.1. Иллюзия Ястрова. Считается, что эту геометрическую иллюзию придумал в 1891 г. Йозеф Ястров, однако впервые ее описал немецкий психолог Франц Мюллер-Лайер в 1889 г. Ястров, уроженец Варшавы, стал первым доктором психологии в США: он основал факультет психологии в Висконсинском университете. Фигуры A и Б одинаковые. В этом легко убедиться, если скопировать их на лист бумаги и наложить друг на друга. Однако мы воспринимаем их как разные и ничего не можем с этим поделать. Нижняя фигура кажется длиннее — возможно, потому, что ее длинная сторона находится рядом с короткой стороной верхней фигуры. Прикидывая площадь фигур, мы неизбежно учитываем длину линий, из которых они составлены, и это различие в длине влияет на наше восприятие. Сам Ястров сформулировал это так: «Наши суждения относительны, даже когда мы искренне стремимся судить объективно». Источник: Ястров, «Исследования лаборатории экспериментальной психологии Висконсинского университета» (Studies from the Laboratory of Experimental Psychology of the University of Wisconsin), с. 397

Клетки и структура мозга

Как было сказано в первой главе, фокусы воздействуют на мозг в первую очередь через зрение человека. Ловкий трюк фокусника отпечатывается у нас на сетчатке и передается в зрительную систему, где мозг осмысливает его, упуская в этом процессе критически важную часть информации, и в итоге приходит к неверному выводу. Как это происходит? Как фокусник обманывает нашу зрительную систему? Чтобы понять это, нам потребуется немного разобраться в анатомии мозга.

Мозг состоит из структур, образованных нервной тканью:

• кора головного мозга — студенистый внешний слой толщиной от 3 до 5 миллиметров;

• подкорковые структуры — таламус, гипоталамус, миндалина, базальные ядра и другие;

• мозжечок и ствол головного мозга.

Кора — одна из самых плотных частей мозга, ее составляют около 16 миллиардов нейронов. Кора имеет форму двух симметричных полушарий со складчатой поверхностью — левого и правого. Благодаря гребням и бороздам складок площадь коры достигает почти целого квадратного метра без существенного увеличения объема мозга в целом. Каждое полушарие состоит из четырех долей: лобной, теменной, височной и затылочной (см. рис. 2.2).

В передней части лобной доли находится префронтальная кора, наш большой «оперативный центр». Именно эта область отвечает за контроль над мыслями и принятие решений и позволяет нам планировать свои действия. Теменная доля служит важным центром интеграции двигательных и сенсорных стимулов. Височная доля, в глубине которой расположены гиппокамп и миндалина, отвечает за формирование памяти, ориентацию в пространстве, управление эмоциями и другие функции. Наконец, затылочная доля — это область, где интегрируется вся информация, которую мы получаем через зрительный путь.

Рис. 2.2. Доли коры головного мозга и мозжечок, вид сбоку

Кора головного мозга связана со множеством расположенных под ней подкорковых структур. В частности, в эту группу разнообразных глубоких ядер входят таламус и гипоталамус промежуточного мозга, миндалина и связанные с ним лимбические структуры, а также базальные ганглии. Они играют ключевую роль в обеспечении когнитивных, аффективных и социальных функций человека, участвуя в сложных процессах, относящихся к памяти, эмоциям, привязанности и чувству удовольствия.

Мозжечок — это структура, очень похожая на мозг в миниатюре. Он содержит 70% всех нейронов мозга и участвует в регуляции движений, поддержании позы и ходьбе. Мозжечок также играет ключевую роль в имплицитном (то есть не требующем осознания) обучении и памяти; с ним связаны некоторые когнитивные процессы и формы социального поведения — как приобретенные, так и автоматические. В ходе знакомства с мозгом мы поговорим обо всех этих областях, однако основное внимание уделим коре, так как именно она играет главную роль в человеческом познании.

Нейроны

Мозг состоит из клеток трех основных типов: нейроны, глиальные клетки и эндотелиальные клетки. Глиальные, помимо прочих функций, регулируют межнейронные связи. Эндотелиальные обеспечивают работу кровеносной сети мозга, которая доставляет к нему кислород и питательные вещества, а также выводит отходы. Принято считать, что нейроны отвечают за передачу и управление информацией — как поступающей извне, так и вырабатываемой самим мозгом.

Все нейроны, которых в мозге около 85 миллиардов, имеют одинаковую структуру: тело клетки, один аксон и дендриты (см. рис. 2.3). Информация передается в форме электрического импульса, который распространяется по аксону нейрона. Аксон обычно покрыт миелиновой оболочкой, которая электрически изолирует мембрану аксона и позволяет эффективнее передавать импульс на дендриты другого нейрона. Многочисленные,