Бытовое представление о том, как мы физически воспринимаем реальность органами чувств, далеко от объективной действительности. Якобы глаза – это высококачественные камеры, а уши – тонко улавливающие звуки микрофоны. На самом же деле все наше восприятие окружающей действительности – это результат мощнейшей работы нейронов[3].
Возьмем опыт физика Эрнста Маха. Как-то он загляделся на полоски одинаково окрашенной цветной бумаги: ученый все никак не мог понять, что с этими бумажками не так.
Двигая их туда-сюда, Мах вдруг понял: когда полоски находятся по отдельности, цвет каждой из них воспринимается равномерно, но, если соединить полоски вместе, возникает контраст – правая сторона получившейся фигуры становится темнее, а левая светлее.
Эта оптическая иллюзия лишь одна из многих, показывающих, насколько обманчиво наше привычное представление о восприятии мира. Но почему мы можем видеть одинаковые бумажки по-разному?
Примерно треть человеческого мозга занимается тем, что поддерживает работу зрения. Миллиарды фотонов, которые воспринимают наши глаза, обрабатываются мозгом, чтобы он выдавал сознанию цельную картинку. Наши глаза не кинокамеры, они не записывают все подряд. То, что стоит у нас перед глазами, – результат работы мозга.
В одном эксперименте человек спрашивал у случайных прохожих дорогу. Примерно на середине рассказа между добродушными подсказчиками и экспериментатором проходили рабочие, несшие дверь. В этот момент спрашивающего дорогу заменял другой человек. После того как рабочие с дверью наконец уходили, большинство прохожих продолжали объяснять маршрут как ни в чем не бывало – они не замечали подмены. Глаза прохожих были на том же месте, никто не бросал им пыль в лицо, но они не могли «увидеть», что перед ними другой человек, – мозг не воспринимал сигналы.
Мозг не создает полную картину мира, а конструирует эскиз, состоящий из набросков, – ему не нужны все детали, главное – определиться с направлением взгляда.
Когда вы находитесь в кофейне, вы не воспринимаете весь интерьер целиком. Когда у вас спрашивают, сколько кусочков сахара осталось в сахарнице, все это время стоявшей у вас перед глазами, вы не отвечаете сразу же «десять» или «пять», вы сначала потратите какое-то время на вычисление. Кубики сахара не представляли интереса для мозга, а потому на уже увиденную сахарницу придется смотреть заново.
Такая, казалось бы, незаинтересованность в окружающем мире – результат экономии энергии и принципа минимальной осведомленности. Мозг обрабатывает разом множество информационных сигналов – если обращать внимание на все, то можно «перегреть» нейроны.
Российский физиолог Альфред Ярбус с помощью устройства отслеживания взгляда и картины Ильи Репина «Не ждали» поставил эксперимент по определению фокуса внимания человека. Ярбус просил испытуемых смотреть на картину и задавал разные вопросы: насколько богаты персонажи, каков их возраст и т. д. В результате выяснилось, что для каждого вопроса была своя траектория движения взгляда и свои точки фокусировки – хотя, казалось бы, картина стоит перед глазами целиком, ее и так всю видно.
Подобные опыты – демонстрация того, что зрение активно, а не пассивно. Мы воспринимаем внешние сигналы по-разному, в зависимости от ситуации и потребностей мозга. Наш разум при этом не играет никакой роли – всю работу делают нейроны, а сознание наслаждается картинками.
Внутри мозга располагается сплетение особых нервных клеток – зрительная кора, отвечающая за обработку визуальной информации: цвет, движение, размер объекта и т. д. Соединения внутри зрительной коры работают как единый организм, и именно благодаря результату взаимодействия этих цепей сознание получает цельные картинки. И именно они же ответственны за иллюзии вроде той, что обнаружил Эрнст Мах.
Если вы будете разглядывать водопад в течение нескольких минут, а потом переведете взгляд на неподвижные горы, то увидите, что эти скалы ползут вверх. Мозг, привыкший к одной информации, начинает обманывать сознание ложным изображением.
Еще более примечателен случай женщины, которая лишилась способности различать движения из-за отравления окисью углерода. Вся ее жизнь была серией снимков: вот автобус был в одной точке, а теперь в другой; вот вода в кувшине, вот она предстает в виде замершей колонны, нависающей над стаканом, а вот образовалась лужица у его подножия.
Повреждения нейронного модуля, отвечающего за отрисовку движения объектов в мозге, наполнило жизнь девушки очень странным опытом. А ученым этот случай показал, насколько мозг и соединения нейронов на самом деле ответственны за то, как мы воспринимаем мир. Мозг сам по себе слеп, но, получая нервные сигналы, он конструирует изображение. Причем необязательно даже, чтобы сигналы исходили непосредственно от глаз.
Американский нейрофизиолог Пол Бак-и-Рита изобрел своеобразный девайс, который «возвращал зрение» слепым, – тактильный дисплей. Ко лбу незрячего человека прикреплялась камера, изображение с которой передавалось в систему прикрепленных к спине вибраторов. Спустя неделю пользования устройством люди переставали спотыкаться на каждом углу и получали способность считывать сигналы со своей спины. Мозг носителей девайса, анализируя тактильную информацию, получал способность «видеть» – изучать окружающую обстановку и проектировать восприятие среды.
Тактильный дисплей не единственное устройство сенсорной замены, есть и более экзотические, например BrainPort. Девайс представляет собой подключенную к очкам с камерой решетку из шестисот электродов, которая надевается на кончик языка. С помощью языка посредством электрических импульсов, передаваемых от очков на язык, человек получал возможность различать расстояния, формы, размеры, направления движения и т. д. Мозг возвращал человеку возможность «видеть».
Наше зрение – это не работа глаз, а работа мозга.
В середине XIX века физик Герман фон Гельмгольц предположил: данные, которые получает мозг с помощью глаз, слишком ограниченны для создания картины мира. Эти данные используются для отрисовки картинки на основе предыдущего опыта[4] – ручеек визуальной информации силами мозга превращается в океан, который заполняет пробелы, используя когда-то сохранившуюся в мозге информацию.
Столетие спустя нейрофизиолог Дональд Маккей развил эти идеи. Он показал, что зрительная кора в мозге создает модель, которая позволяет предвидеть визуальные данные, поступающие с сетчатки глаза. Эта модель отправляется в таламус, который сравнивает спрогнозированную картинку с той, которую передали глаза. И в итоге в кору отправляется не вся информация, а только та, которая противоречит предсказанному. Таким образом, мозг постоянно учится все лучше достраивать предполагаемую картинку, чтобы еще больше снизить нагрузку на нейроны.
Все это имеет прямые последствия для понимания того, чем является человеческое сознание. Мы начинаем по-настоящему осознавать что-либо, когда наши сенсорные сигналы начинают конфликтовать с предсказанной мозгом информацией.
Это похоже на езду на велосипеде: сначала мы учимся ездить и тратим большие усилия на осознанную концентрацию. Но в какой-то момент мы уже просто крутим педали, не думая о том, как удержать руль и уравновесить тело. Езда становится бессознательной – наши чувственные прогнозы налажены. Но вот дорога стала неровной – и мы вновь начинаем чувствовать велосипед под собой, стараясь удержаться, – в дело опять вступило сознание, которое пытается помочь мозгу настроиться на предсказуемость.
Стремление мозга к предсказуемости распространяется на все восприятие мира, не только на зрение. Даже на время.
Посмотрите на пальцы и щелкните ими – вы увидите двигающиеся пальцы, услышите характерный звук. Вам покажется, что вы увидели и услышали щелчок ровно в тот же момент, когда он фактически случился. Но на самом деле это не так: мозгу требуется время, чтобы обработать данные и зарегистрировать действие. Наше восприятие несколько запаздывает по отношению к происходящему в реальном мире.
Но и это еще не все: внешние сигналы обрабатываются в мозге с различной скоростью.
Вернемся к щелчку пальцами: нам кажется, что столкновение и звук происходят одновременно. Видеоряд будто бы синхронизирован с аудиодорожкой, хотя в действительности это не так. Но иллюзия одновременности сигналов нужна сознанию, чтобы мы понимали причинно-следственную связь.
Наше восприятие мира – результат сложной деятельности мозга, который работает на запрограммированных предсказаниях. Наша сознательная жизнь – это своего рода телевизионная передача.