Фокусы мозга: Как нейронаука объясняет иллюзии восприятия - Хорди Ками

и белый цвета создают более высокий контраст яркости, чем желтый и синий. Иллюзия движения возникает потому, что мозг обрабатывает эти различия в контрасте с разной скоростью и, соответственно, за разное время.

Нейробиолог Акиёси Китаока обнаружил то же явление независимо (на 150 лет позже!) и использовал эти же четыре цвета в хорошо известных сегодня неподвижных изображениях, порождающих зрительную иллюзию движения (рис. 2.9) [7].

Импрессионисты стремились передать самую суть образа. Они открыли, что добиться этого можно с помощью пониженного разрешения — размытых границ и форм объектов, широких мазков, сохраняющих лишь общую информацию о пространстве. Без этого импрессионисты не достигли бы такого завораживающего эффекта, поскольку информация в высоком разрешении, получаемая благодаря четким границам объектов, активирует преимущественно вентральный путь («что?»), подавляющий то трудно уловимое впечатление, которое порождает дорсальный путь («где?»).

Выражение эмоций и акт ви́дения

Многие портреты, созданные импрессионистами, удивительно эмоциональны. Даже без детализации мимики они позволяют понять — или почувствовать — настроение изображенного человека: грустит он или радуется, удивлен или рассержен.

В жизни мы распознаем настроение другого, когда зрительная система передает копию зрительной информации по дорсальному пути в глубоко расположенное ядро мозга — миндалину. Как мы увидим в главе 3, миндалина участвует в обработке эмоций и получает в основном зрительную информацию в низком разрешении (подобную широким мазкам импрессионистов). Миндалина обрабатывает эту информацию так быстро, что мы бессознательно воспринимаем настроение собеседника гораздо раньше, чем узнаем его в лицо, — то есть гораздо раньше, чем проанализируем всю зрительную информацию о его лице. Интересно отметить, что ключи, на которые мы опираемся при оценке портрета, — те же, что помогают нам быстро и эффективно воспринимать реальный мир [8].

Однако эта внутренняя логика мозга, его «альтернативная физика», по выражению Патрика Каванаха, не обязана отражать реальность, так что ее правила непредсказуемы. Например, тень на картине не обязательно должна быть черной или темно-серой, как в действительности. Она может быть самого неожиданного цвета, хоть оранжевой или фиолетовой — при том лишь условии, что по яркости будет уступать объекту, который ее отбрасывает. Такая альтернативная физика мозга объясняет также наше восприятие других свойств видимого мира, таких как освещенность, затенение, перспектива и кажущееся равноправие яркости и цвета.

Акт ви́дения, понимаемый как осознанное ви́дение сцены, завершается, когда информация, отфильтрованная зрительной системой, достигает ассоциативных зон височной коры и порождает глубокие и точные связи с нашими воспоминаниями и прогнозами. Поскольку наше зрительное восприятие мира зависит от способности устанавливать ассоциации, видение в значительной степени представляет собой творческий процесс, с которым можно очень эффективно взаимодействовать. Так и поступают художники и фокусники. На следующих страницах мы опишем, как и почему это происходит: как зрительная информация воспринимается мозгом, взаимодействуя с нашими воспоминаниями и опытом, и почему срабатывают фокусы, направленные на взлом этого взаимодействия.

[7] По последним данным, аналогичные пути есть и у других животных, например у мышей. — Прим. науч. ред.

[6] Издание на русском языке: Ливингстон М. Искусство и восприятие. Биология зрения. М.: КоЛибри, 2020. — Прим. пер.

[5] Синапс состоит из двух частей — пресинаптической (это маленькое окончание аксона одного нейрона) и постсинаптической (это вырост на дендрите другого нейрона). Выделение нейромедиатора в ответ на дошедший электрический сигнал происходит как раз в пресинаптической части нейрона, который передает информацию. — Прим. науч. ред.

[4] Перевод Д. К. Петрова. — Прим. пер.

[5]. Там же.

[8]. Cavanagh, “The Artist as Neuroscientist.”

[6]. Там же.

[7]. Читатель, заинтересовавшийся творчеством Акиёси, найдет множество его работ на сайте http://www.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/index-e.html.

[3]. Ramachandran, A Brief Tour of Human Consciousness; Cavanagh, “The Artist as Neuroscientist.”

[4]. Livingstone, Vision and Art. — Ливингстон М. Искусство и восприятие. Биология зрения. М.: КоЛибри, 2020.

[1]. Van Leeuwen, “Book Review of Sleights of Mind.”

[2]. Otten et al., “The Uniformity Illusion.”

Глава 3

Концепция реальности

Мы — это наши воспо­минания

Восприятие внешнего мира

Как уже говорилось, восприятие реальности, которое выстраивается в нашем мозге, — это иллюзорный внутренний образ, не отражающий мир вокруг нас напрямую. Во внешнем мире нет цветов: мозг конструирует их под действием электромагнитных волн, стимулирующих различные колбочки сетчатки. Звуков в природе тоже нет: это колебания давления воздуха заставляют тонкие нити в улитке внутреннего уха вибрировать, порождая нервные импульсы. И цвета, и звуки лишь иллюзии, возникающие внутри мозга.

В XVIII в. философ Джордж Беркли, рассуждая о том, могут ли объекты существовать вне восприятия, задал вопрос: «Если дерево падает в лесу, но поблизости нет никого, кто мог бы это услышать, издает ли оно звук?»

Ответ — нет, потому что звук — это понятие, которое создает мозг, воспринимая колебания давления во внешнем мире. Однако цветом и звуком дело не ограничивается. То же самое касается текстур, вкусов и запахов, которые формируются из стимулов, получаемых нашими органами чувств.

Таким образом, осознаваемая картина видимого мира представляет собой хорошо обработанное изображение, которое значительно отличается от потока информации, поступающего на сетчатку. Из этого сильно искаженного набора пикселей складываются размытые, смещенные изображения, исходно фиксируемые в двух измерениях на поверхности фоторецептора со слепым пятном, которое мы бессознательно заполняем.

Мозг все это исправляет: он строит четкое трехмерное изображение без слепого пятна, сохраняющее стабильность при движениях глаз и головы, заполняемое и переосмысляемое на основе нашего предыдущего опыта восприятия похожих сцен.

При этом сами мы даже не подозреваем обо всех этих операциях.

Уже классические философы, такие как Аристотель, Платон, Птолемей, арабский ученый XI в. Ибн аль-Хайсам Альхазен, а позднее и Кант, утверждали, что мы видим лишь проявления реальности, так как сама реальность лежит за пределами нашего восприятия [1]. В конце XIX в. ученый и изобретатель Герман фон Гельмгольц, наблюдая за зрительными иллюзиями, пришел к выводу, что получаемая нами бедная зрительная информация насыщается путем сложных неосознаваемых умозаключений, которые и определяют наше восприятие. В результате человек не в состоянии сознательно объяснить такие иллюзии — да и восприятие в целом [2].

Как показали недавние исследования, концепция Гельмгольца верна не только для зрительного восприятия. Эта модель описывает гораздо более общий способ когнитивной обработки, которая происходит не только с информацией от других наших органов чувств, но и когда мы что-либо вспоминаем или принимаем решения.

Творческие процессы мозга: ощущение, внимание, восприятие

Улавливание деталей, извлечение сути внешней реальности или идей, внутренняя обработка путем установки ассоциаций с воспоминаниями для определения взаимосвязей и классификации — все это элементы общего