Газета Троицкий Вариант - Газета Троицкий Вариант # 44 (22_12_2009)

По утверждению авторов гипотезы, разделение визуальной информации на два отдельных потока возникло в ходе эволюции, так как восприятие и действие требуют различных способов преобразования одних и тех же зрительных сигналов. Чтобы успешно схватить объект, для мозга крайне важно вычислить фактический размер объекта и установить его точное положение по отношению к наблюдателю (т.е. выразить его в эгоцентрических координатах). Более того, время, затрачиваемое на эти расчеты, критично. Наблюдатель и цель редко пребывают в статичном положении относительно друг друга, и, как следствие, эгоцентрические координаты могут резко меняться от момента к моменту. Чрезвычайно важно, чтобы эти параметры были просчитаны непосредственно перед самым началом движения. По этой причине непродуктивно хранить их в памяти. Иначе говоря, «зрение-для-действия» работает во многом в «онлайн» режиме.

Требования, предъявляемые к восприятию, заметно отличаются. «Зрение-для-восприятия» не полагается на вычисления абсолютных размеров предметов и их эгоцентрических координат. Вместо этого оно оценивает размер, форму и ориентацию объекта в первую очередь по отношению к другим объектам. Видимая сцена служит внешней системой отсчета. Это позволяет получить устойчивую репрезентацию объекта и его окружения, не требуя точной информации о его абсолютных размерах или его положения относительно наблюдателя. В действительности расчет реальных размеров и расстояний до всех предметов в поле зрения привел бы к астрономической нагрузке на зрительную систему.

Продукты восприятия также должны быть доступны гораздо дольше. Они записываются в память. Нам может понадобиться узнать объекты, которые мы видели минуты, часы, дни и даже годы до того. Помимо прочего кодирование такой информации должно быть до некоторой степени абстрактным, очищенным от конкретной позиции наблюдателя и условий просмотра. Благодаря этому вы удерживаете в своем восприятии постоянство формы и цвета чашки, несмотря на угол, с которого смотрите на нее (хотя реально видимые характеристики предмета существенно изменяются). Можно сказать, что для «зрения-для-восприятия» характерен «оффлайн» режим.

Считается, что функция восприятия, а следовательно, и соответствующий ей поток сигналов возникли эволюционно позже, нежели более древняя система руководства действиями. С первой связаны развитые когнитивные возможности, которые не требуются для простых движений в среде. В пользу гипотезы двух потоков нейрофизиологами накоплены обширные данные сканирований мозга, а также исследований обезьян и пациентов с локальными нарушениями в зонах прохождения и обработки визуальной информации. И те, и другие в случае повреждения областей вентрального потока были безошибочны в двигательной активности, легко обходили препятствия и манипулировали с предметами. Однако имели явные проблемы с распознаванием. К примеру, все объекты небольшого размера воспринимались больными в качестве пищи: как макаки, так и люди пытались положить увиденные предметы в рот подобно маленьким детям. Иными словами, затруднение у них вызывали восприятие контекста и извлечение смысла из визуальной картины при нетронутом и активном «зрении-для-действия» дорзального потока.

Вогнутое лицо

Тем не менее, продемонстрировать идею о двух типах зрительных систем в практическом эксперименте довольно сложно. Для этого нужно как-то разделить два вида зрения и показать отличия в прочтении одной и той же сцены. Перед учеными встала задача найти ситуацию, в которой мозг видит по-разному в зависимости от выбранного режима обработки визуальной информации. Для этих целей как нельзя лучше подходят зрительные иллюзии. Они — яркий пример того, как человек видит не то, что видят его глаза. Вопрос в том, обманывается ли весь мозг. Оказывается, нет: сбой дает лишь зрительная система, формирующая долговременное восприятие. Вторая система, «зрение-для-действия», видит изображение как есть, более точно отображая реальность.

В эксперименте, опубликованном в журнале «Brain Research», исследователи из Университета Западного Онтарио и Университета Бристоля предложили людям известную иллюзию перевернутой маски.

Как правило, смотря на маску с обратной стороны, человек видит нормальное выпуклое лицо, хотя на самом деле ситуация противоположная. Ошибка в таком случае составляет несколько сантиметров в глубину, что очень удобно для целей опыта: такую ошибку легко зарегистрировать. Участникам эксперимента дали простейшее задание. Им нужно было быстро, одним щелчком пальцами смахнуть с вогнутого или выпуклого лица специальную метку размером с насекомое.