Читать интересную книгу Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни - Ребекка Шварцлоуз

в центральной ямке занимают более обширную территорию на карте V1, имеет реальные последствия для нашего восприятия. Чем больше территория, тем больше нейронов V1 занимаются отображением точных деталей световой картины, обнаруженной в области центральной ямки.

История о “Флоранс” и “Перри” вызывает очевидный вопрос: не стали бы мы лучше видеть, если бы сохраняли сигналы от “Перри” так же бережно, как сигналы от “Флоранс”? Почему увеличена только одна часть карты, а не вся карта целиком? Такие же вопросы можно задать в отношении схемы метро. Почему бы не создать карту с единым масштабом и просто распечатать ее крупнее, чтобы она была аккуратнее и яснее? Ответ таков: если бы карта бостонского метро отражала всю схему в том же масштабе, как центральную часть, ее площадь была бы примерно в 100 раз больше. Вывесить такую карту на платформе, не говоря уже о том, чтобы распечатать ее в виде схемы, было бы просто невозможно. Карта метро представляет собой компромисс: она дает подробную информацию там, где это необходимо, при этом ее общие размеры остаются в разумных пределах.

То же самое справедливо для зрительной коры. В идеальном мире V1 могла бы одинаково хорошо отражать сигналы от центральной ямки и от периферии. Но иметь такую карту невозможно; наша карта V1 в таком случае была бы в 13 раз шире[20]. Еще хуже, что дополнительная информация обрабатывалась бы в других отделах мозга, так что и они тоже стали бы крупнее. Если бы мозг был организован по такому принципу, только зрительные области занимали бы слишком много места, чтобы поместиться в человеческом черепе.

Наш мозг, вынужденный расставлять приоритеты и приносить жертвы, принимает решение в пользу центральной ямки и в ущерб периферии. Эта жертва возможна и даже разумна по той причине, что наши глаза чрезвычайно подвижны. При бодрствовании люди постоянно делают глазами примерно пять быстрых движений в секунду. Эти движения глаз настолько часты и обычны и так хорошо сцеплены с мозгом, что мы чаще всего их не замечаем, хотя и можем осознать, если сконцентрируем на них внимание. Если вы попытаетесь прочесть это предложение, не двигая глазами, вы обнаружите вклад этого специфического действия.

Центральную ямку мы используем так, как использовали бы единственный телескоп для сбора информации обо всем ночном небе. Мы переводим телескоп туда и сюда, от одной точки к другой, собирая подробную информацию об интересующих нас участках, а затем объединяем эти мгновенные снимки и получаем более цельный портрет неба. Использование одного телескопа с высоким разрешением, его вращение и получение последовательных мгновенных снимков неба – это прекрасный компромисс между тем, чтобы видеть четко и видеть много.

Информация из периферических областей имеет значение, однако мы используем ее с другой целью, и она соответствующим образом усваивается. Периферическое зрение не такое острое, как центральное, но оно хорошо улавливает движение и функционирует в темноте или при тусклом освещении. Оно обеспечивает необходимый обзор для обнаружения неожиданностей. Когда “Перри” и его соседи регистрируют неожиданное движение на периферии и отправляют отчет в мозг, наши глаза незамедлительно поворачиваются в ту сторону, чтобы обнаружить источник движения. И тогда в дело вступает “Флоранс” с коллегами, посылая подробные сигналы, которые помогают уловить источник движения и осознать его потенциальную опасность.

Увеличение – важнейший принцип карт мозга. Это пример тонкого физического и нейронного компромисса в основе анатомии, восприятия и поведения любого существа. В случае карты V1 увеличение в области центральной ямки осмысленно, поскольку глаз может вращаться. И поскольку такое увеличение возможно, мы активно день ото дня производим движения глаз. Наш мозг, как и мозг всех существ, развивает наши сильные стороны, специализируясь и адаптируясь в том, что мы воспринимаем и делаем хорошо, оставляя в стороне то, что мы делаем хуже.

Как увеличение на картах мозга сказывается на восприятии? Оно обеспечивает достаточную “рабочую силу” нейронов для отображения большего количества материала. Часто дополнительный материал – это тонкие детали, такие как декоративные элементы или изогнутые линии, образующие буквы в словах на этой странице. Способность воспринимать такие тонкие детали называется пространственной остротой. Проверка пространственной остроты зрения обычно состоит в том, что человеку показывают два близко расположенных предмета и спрашивают, воспринимает ли он их в качестве одного или двух объектов. Взгляните, к примеру, на эти параллельные линии: ||. Когда вы смотрите прямо на них, вы используете центральную ямку с плотно упакованными рецепторами и подробное отображение этих двух линий на карте V1. Если у вас нормальное зрение, вам понятно, что здесь изображены две отдельные линии. Но если вы смотрите на них краем глаза, зрение становится менее острым. И теперь эти две линии выглядят как одна… если вы вообще можете их разглядеть.

У людей со здоровыми глазами острота зрения всегда выше вблизи центра поля зрения, чем на периферии. Но насколько она выше, зависит от каждого конкретного человека. Ученые заинтересовалась, не связаны ли эти персональные различия в зрительном восприятии с особенностями карт в области V1[21]. Они проверяли пространственную остроту зрения в разных точках поля зрения, а также использовали фМРТ, чтобы увидеть, как зрительные карты искажены в результате увеличения. Выяснилось, что люди различаются по степени увеличения отображения сигналов из центральной ямки по отношению к отображению сигналов с периферии. И люди также различаются в том, насколько выше острота их зрения в отношении деталей из центра поля зрения по отношению к деталям с периферии.

Когда ученые сопоставили увеличение на карте V1 в области центральной ямки и различия в остроте зрения в разных точках поля зрения, они обнаружили, что эти два параметра связаны между собой. Люди с большим увеличением в зоне V1, соответствующей центральной ямке, также имели более высокую остроту зрения в отношении элементов в центре поля зрения по сравнению с элементами с периферии. Люди с менее выраженным увеличением на карте V1 демонстрировали менее значительное различие пространственной остроты зрения между центром поля зрения и периферией. Иными словами, различия в искажении карты V1 влияют на то, что воспринимает конкретный человек и где он это воспринимает.

Возможно, вам потребуется некоторое время, чтобы все это осознать. То, что вы обнаруживаете и воспринимаете в своем поле зрения, отличается от того, что обнаруживает ваш лучший друг, ваша сестра или сосед. Более того, острота зрения в различных участках поля зрения определяется не состоянием наших глаз, а скорее уникальной структурой карт нашего мозга.

Научные открытия за последние сто с лишним лет позволили связать активность зрительной карты