Мозг и разум в эпоху виртуальной реальности - Со Ёсон

С другой стороны, расположение НКС, которые обеспечивают функционирование процессов зрительного восприятия, можно обнаружить в гамма-волнах мозга и реакциях нейронов. При этом отношения между ними можно охарактеризовать как один к одному, то есть существует какой-то определенный НКС, который соответствует определенному физическому стимулу, поступающему в сетчатку, и одна группа НКС обычно имеет способность работать со множеством зрительных восприятий. «Я», в свою очередь, бродит между этими различными зрительными восприятиями, но в итоге формирует только одно сознание. Таким образом, даже в рамках действия одного и того же раздражителя на сетчатку глаза может возникнуть много различных зрительных восприятий. В этом случае возникает оптическая иллюзия, рождаемая бинокулярной конкуренцией (binocular rivalry) и мгновенным подавлением одного из поступающих изображений, то есть так называемого феномена «подавления вспышки» (flash supression)[246].

Прежде всего, феномен бинокулярной конкуренции происходит из-за различных физических стимулов, воздействующих на левый и правый глаз соответственно. На самом деле органы восприятия подобны мозаикам, каждая из которых, в свою очередь, влияет на процесс того, что мы понимаем как зрение, но в конечном итоге весь этот комплексный процесс восприятия формирует единое сознание. Одно перцептивно подавляет другое и преобладает над ним. Причина такого преобладания одного из стимулов варьируется от субъекта к субъекту и зависит от частоты появления кадров или опытности самого наблюдающего. Сообщается также, что в недавних неврологических исследованиях обнаружилось, что в эти процессы активно вмешивается сознательная деятельность, такая, как внимание, что делает соответствующие группы клеток преобладающими.

Так где же располагаются в мозге эти НКС, являющиеся бинокулярными конкурентами? Для ответа на этот вопрос неврологи провели эксперименты над обезьянами. Эксперимент заключался в том, что они фиксировали, какие нейроны в головном мозге обезьян активировались при показе им тех или иных изображений (речь идет о соотношении изменений электрических разрядов в клетках). В этом эксперименте устройства фМРТ использовались для четкого отображения увеличения кровоснабжения и снабжения кислородом, активации синапсов и электрической деятельности нейронов.

Сначала обезьяне, на мозгу которой были расположены эелектроды, показали несколько картинок. В результате клетки зрительных областей V1 и V2 активизировались у обезьян практически равномерно. Разумеется, фото для активизации нейронной деятельности (предпочтительный стимул) и фото для уменьшения деятельности (непредпочтительный стимул) различались. Видно, что активность коры головного мозга возникает не в восприятии, а в первую очередь при стимуляции сетчатки. Существует также зрительное поле V4 и зрительное поле V5. Из клеток V4 40 % связаны с восприятием, а скорость их возбуждения зависит от определенных предпочтений восприятия. Кстати, половина из этих 40 % клеток возбуждается, даже если внешний стимул подавлен, что, вероятно, является областью, связанной с бессознательным.

В конце концов, согласно данным фМРТ, областями мозга, где было обнаружено зрительное восприятие, являются нижняя височная доля и верхняя височная борозда. Нейроны у обезьян реагировали и возбуждались в соответствии с их предпочтениями. Кроме того, никакие нейроны не были подавлены в этой области или не реагировали как-то независимо от стимуляции. Скорость возбуждения изменялась в зависимости от разума обезьяны, даже несмотря на то, что входная мощность сетчатки была неизменной. Скорость возбуждения значительно увеличивалась в тех случаях, когда показанное изображение привлекало обезьян.

Оптическая иллюзия, образующаяся посредством мгновенного подавления, также наблюдается в нижней височной коре. Данное явление создается искусственно, а не в результате свободной активности нейронов, а именно в процессе бинокулярной конкуренции. Один глаз смотрит на какую-то одну картинку. Но другой глаз показывает уже другую картинку. В результате таких действий одно изображение исчезает, а второе, наоборот, выделяется.

Как таковые нейроны в нижней височной доле или в верхней височной борозде активно реагируют, когда они воспринимают свои предпочтительные стимулы и, наоборот, не запускают непредпочитаемые ими стимулы. Это принципиально отличается от зрительной коры V1, которая всегда реагирует на внешние реакции. Бинокулярное соревнование похоже на доминирование победителя, когда одно изображение в борьбе побеждает другое, формируя таким образом цельное визуальное восприятие. Также стоит упомянуть и феномен мгновенного подавления, то есть явления, когда новое изображение побеждает старое.

Если это действительно так, то является ли цвет объективным явлением или результатом работы разума, как считает немецкий философ Артур Шопенгауэр (A. Schopenhauer)? Кристоф Кох с научной точки зрения интерпретирует идею Шопенгауэра, утверждая, что цвет не является доминирующей физической величиной, такой, как длина волны или частица, но при этом является компонентом нервной системы. И только благодаря нашему зрительному восприятию мы можем сказать, что видим тот или иной цвет.

В действительности солнце излучает электромагнитные волны и обладает всеми цветами радуги, объекты при этом отражают только определенные цвета этого спектра в зависимости от своих физических характеристик, а человеческий глаз определяет эти цвета в соответствии с количеством фоточувствительных клеток и процессами их активации. Хрусталик, расположенный в сетчатке, изменяется в соответствии с коротковолновыми (S), средневолновыми (M) и длинноволновыми (L) световыми лучами. Таким образом он может воспринимать фотоны. Кроме того, нейроны зрительной коры V4 выбирают цвет, а веретенообразные нейроны в свою очередь влияют на цветовую дифференциацию.

В это время любое изменение в источнике света, таком, как свет или электрическая лампа, не может повлиять на цвет, находящийся в видимом спектре, и даже если различные цвета появляются последовательно, мы можем распознать эти цвета. Объекты, отражающие красный свет, называются нами красными, а объекты, отражающие синий свет, называются синими. Также существует теория, в рамках которой выделяются три основных цвета: красный, зеленый и синий. При этом, согласно данной теории, смешивая световые лучи этих цветов, можно получить все остальные цвета и оттенки.

Итак, как же мы получаем точное и стабилизированное изображение окружающего мира, ведь наш зрачок перманентно находится в движении? Когда наши зрачки двигаются, их поле зрения частично блокируется, но у нас не появляются пустые пятна в воспринимаемом изображении. Так происходит потому, что зрачок заполняется синтезом различных изображений, полученных непосредственно перед и после своего движения. Но нервная область, ответственная за это действие, пока еще неизвестна.

Тот факт, что зрение коррелирует с головным мозгом, становится очевидным и еще в нескольких случаях. Иногда наблюдается так называемый эффект послеобраза, то есть мы видим след изображения, хотя объект уже ушел из нашего поля зрения. Такой эффект бывает негативным (negative afterimage), тогда мы послеобраз наблюдается на темном фоне, а также позитивный (positive afterimage), когда послеобраз остается на светлом фоне. Кроме того, существует эффект синестезии, также известный как цветной слух, он заключается в том, что некоторые люди при виде определенных цветов слышат звуки. Синестезия – это феномен, при котором раздражение в одной сенсорной области по каким-то причинам приводит к раздражениям в другой сенсорной области, впервые он был описан двоюродным братом Чарльза Дарвина психологом Фрэнсисом Гальтоном (F. Galton). Примером синестезии является феномен, когда человек слышит звуки, глядя на цвет, или ощущает вкус при виде какой-то определенной внешней формы. В зрительной коре V1 или V2 не обнаружено никакой реакции относительно этого феномена, и этот любопытный факт говорит нам о том, что восприятие цвета не полностью зависит от зрительной коры V1 или V2[247].