Если вы сосредоточитесь на том, как ваши глаза двигаются, когда вы проводите взглядом справа налево или наоборот, то заметите, что они перемещаются не одним плавным движением, а серией коротких рывков (чтобы понять, о чем речь, сделайте это медленно). Эти движения и есть саккады. Благодаря им мозг воспринимает целостное изображение, связывая быстрые последовательности «неподвижных» изображений, которые появляются на сетчатке после каждого рывка. С технической точки зрения мы на самом деле не видим, что происходит во время каждого рывка – они настолько быстрые, что мы этого не замечаем, подобно промежутку между кадрами в мультипликации. (Саккада – это одно из самых быстрых движений, доступных человеческому телу наряду с морганием и захлопыванием ноутбука, когда мама внезапно входит в вашу спальню.)
Дергающиеся саккады происходят каждый раз, когда мы переводим взгляд с одного предмета на другой. Когда мы отслеживаем какое-либо движение, наш глаз двигается плавно, как смазанный воском шар для боулинга. В дикой природе объект, движение которого вы отслеживаете, – это, как правило, добыча или угроза, поэтому вам надо видеть его все время. Глаз может плавно поворачиваться, только если отслеживает какое-то движение. Как только движущийся объект покидает наше поле зрения, глаза возвращаются при помощи саккад в исходное положение, что называется оптокинетическим рефлексом. В целом все это значит, что мозг может передвигать наши глаза плавно, но нередко просто не делает этого.
Почему, когда мы двигаем глазами, нам не кажется, что мир вокруг нас тоже движется? В конце концов, это выглядит одинаково, поскольку связано с изображениями на сетчатке. К счастью, мозг способен справиться с этой проблемой при помощи абсолютно гениальной системы. Мышцы глаз постоянно получают сигналы от органов равновесия, и системы восприятия движения в нашем внутреннем ухе используют их, чтобы отличить движения глаз от движения окружающего мира
[44]. Из этого следует, что, даже двигаясь, мы по-прежнему можем сохранять фокус на каком-либо предмете. Однако эту систему можно сбить с толку, поскольку иногда системы восприятия движения начинают посылать в наши глаза сигналы, когда мы не двигаемся. Это приводит к непроизвольным движениям глаз, они называются «нистагмы». Окулисты ищут их, когда оценивают состояние вашей зрительной системы, потому что нехорошо, если глаза дергаются без причины. Это значит, что в базовых системах, управляющих вашими глазами, что-то пошло не так. Для врачей и офтальмологов нистагм – это то же самое, что шум в двигателе для инженера, – возможно, это что-то совершенно безвредное, а может, и нет, – в любом случае этого быть не должно.
Вот что делает ваш мозг, просто решая, куда направить глаза. И мы еще даже не начали говорить о том, как обрабатывается зрительная информация.
Большая часть зрительной информации направляется в зрительную кору, расположенную в затылочной доле, в задней части мозга. У вас когда-нибудь бывало так, что вы ударялись головой и из глаз сыпались искры? Одно из возможных объяснений заключается в том, что из-за столкновения ваш мозг перекатывается внутри черепа и задняя часть мозга сталкивается с черепом, подобно чудовищной мухе, попавшей в подставку для яйца. Из-за этого сдавливаются и травмируются области, отвечающие за обработку зрительной информации. Их структура на короткое время нарушается. В итоге мы внезапно начинаем видеть странные цветные пятна и образы, напоминающие звезды, за неимением лучшего описания.
Сама зрительная кора состоит из нескольких слоев, многие из которых разбиты на еще более мелкие слои.
Первым делом информация от глаз попадает в первичную зрительную кору, которая организована в аккуратные «колонки», как стопки нарезанного хлеба. Эти колонки очень чувствительны к ориентации, то есть они реагируют только на линии с определенным углом наклона. С практической точки зрения это значит, что мы можем видеть края. Важность этого невозможно переоценить: края – это границы, а это значит, что мы можем распознавать отдельные объекты, фокусируясь именно на краях, а не на однородной поверхности, которая в основном и образует форму объекта. Также это значит, что мы способны отслеживать движение объектов по мере того, как различные колонки активируются в ответ на изменения в зрительном поле. Нам дано распознать отдельные объекты и их движение; увернуться от летящего на нас мяча, а не гадать, почему эта белая клякса становится все больше. Открытие чувствительности к ориентации настолько фундаментально, что Дэвид Хьюбел и Торстен Визель, совершившие его в 1981 году, получили Нобелевскую премию [9].
Вторичная зрительная кора отвечает за восприятие цвета. Она производит огромное впечатление, потому что на механизмах ее работы основана константность цветовосприятия. Красный предмет при хорошем и плохом освещении на сетчатке будет выглядеть по-разному, но вторичная зрительная кора, очевидно, может учитывать степень освещенности и решать, какого цвета «должен быть» объект. Это здорово, но не абсолютно надежно. Если вы когда-нибудь спорили с кем-нибудь о том, какого цвета определенный предмет (например, окрашена ли машина в темно-синий или черный цвет), то вы не понаслышке знаете, что происходит, когда вторичная зрительная кора впадает в замешательство.
Области, ответственные за обработку зрительной информации, распространяются по мозгу все дальше, и чем дальше они от первичной зрительной коры, тем более специфичными становятся по отношению к тем стимулам, которые должны обрабатывать. Они даже заходят в другие доли, например, в теменной доле есть области, необходимые для восприятия пространства, а в верхней части височной доли находится область, ответственная за распознание определенных предметов и лиц (с чего мы начали). У нас есть области мозга, которые специализируются на распознавании лиц, поэтому мы видим лица повсюду. Даже если на самом деле их нет, потому что это всего-навсего жареный хлеб.
И это только некоторые наиболее впечатляющие аспекты работы зрительной системы. Вероятно, важнее всего то, что мы можем видеть в трех измерениях, или, как выражаются дети, в 3D. Это серьезное дело, поскольку мозгу приходится создавать полноценное восприятие трехмерного пространства из обрывочных двумерных образов. Сама сетчатка – практически «плоская» поверхность и подходит для создания трехмерных изображений не лучше, чем школьная доска. К счастью, у мозга есть несколько хитростей, чтобы обойти это ограничение.
В первую очередь для восприятия объема у нас есть два глаза. На лице они расположены довольно близко, но все же они расположены достаточно далеко друг от друга и поэтому отправляют в мозг слегка различные изображения. На основе этих различий мозг создает впечатление глубины и пространства, которые мы в конечном счете и воспринимаем.
