Визуальная иллюзия Эдварда Адельсона, показанная на рисунке ниже, объясняет этот феномен. Клетки А и В одинакового оттенка серого цвета, но они кажутся разными, поскольку мозг (посредством автоматического логического вывода) искажает поступающее через глаза изображение и корректирует его. Мозг строит предположение: поскольку клетка расположена в тени, в действительности она должна быть светлее, чем кажется. Если вырезать лист бумаги размером с этот рисунок, а затем вырезать на нем маленькие квадраты, открывающие только клетки А и В, вы убедитесь, что на самом деле они одинакового цвета.
Существуют десятки принципов такого рода. Еще один из них – константность цвета. Если вы когда-нибудь видели снимок, сделанный в помещении во времена аналоговой фотографии и настоящей фотопленки, то, возможно, заметили, что изображение имеет желтоватый оттенок, а цвет кожи людей кажется неестественным. Этот эффект объясняется тем, что объектив камеры увидел комнату такой, какой она была на самом деле – окрашенной в желтоватый цвет лампами накаливания. Однако ваш глаз видит это не так, поскольку мозг применяет принцип константности цвета, поэтому красное платье кажется вам одинаковым в помещении и вне помещения, но для камеры оно не выглядит таким.
Много известных примеров этого феномена связаны со зрением и слухом, поскольку эти системы наиболее изучены. Однако можно привести подобные примеры и с другими органами чувств. Если я прикоснусь к пальцу вашей ноги и ко лбу в одну и ту же секунду, вы почувствуете, что вас коснулись одновременно. Однако нервному импульсу требуется гораздо больше времени, чтобы пройти путь от пальца ноги к мозгу, чем импульсу ото лба. На самом деле происходит вот что: сначала мозг получает сигнал ото лба, а затем поступает сигнал о прикосновении к пальцу ноги, после чего вычисляется константа задержки (с учетом продолжительности передачи нервного импульса) и делается логический вывод, что прикосновения произошли в один момент.
Ирв Рок говорил о логике восприятия, поскольку считал, что мозг производит интерпретацию на основе вероятностей. С учетом того, что именно воздействует на сенсорные рецепторы, мозг пытается определить, что происходит с наибольшей вероятностью. Восприятие – конечный продукт последовательности событий, которая начинается с получения сенсорных стимулов и включает в себя когнитивный, интерпретативный элемент.
Убедил ли я вас в том, что мозг владеет множеством трюков, а мир не всегда такой, каким кажется? Теперь начинается самое интересное. Мозг заполняет отсутствующую информацию без вашего ведома. И чем старше вы становитесь, тем больше он это делает. Такое перцептивное заполнение также основано на логике восприятия. Допустим, вы разговариваете с кем-то в переполненной комнате. Скорее всего, некоторых слов собеседника вам не слышно из-за других разговоров, звона бокалов и звука шагов. Однако вы все же можете истолковать то, что вам говорят. На протяжении многих лет я показывал на своих занятиях видеозапись, на которой человек произносит предложение, где один слог полностью удален и заменен кашлем. Студенты знают, что во фрагменте звучит кашель, но не осознают, что слог вырезан, и все же без труда понимают сказанное – их восприятие просто заполняет отсутствующую информацию.
Восприятие – конструктивный процесс: оно выстраивает репрезентацию того, что существует в окружающем мире, мысленный образ, позволяющий нам взаимодействовать с миром в том виде, какой, как считает наш мозг, он есть, а не каким может казаться.
Иллюзии присущи всем пяти чувствам. Африканская ягода под названием «магический фрукт» создает иллюзию вкуса, исключая ощущение горечи из продуктов. Если выпить апельсинового сока после чистки зубов, он покажется кислым. Существуют даже иллюзии движения: в детстве мы с сестрой становились в дверном проеме, опустив руки по бокам, а затем как можно сильнее упирались ими о раму и держали так примерно минуту. После того как мы отпускали раму, наши руки странным образом поднимались вверх без нашей воли – это была своего рода иллюзия двигательного контроля.
Перцептивное заполнение появляется в младенческом возрасте с 4 по 8 месяц, а его адаптация до уровня взрослого человека происходит примерно в 5 лет
[165]. Пример этого явления из повседневной жизни касается слепого пятна в поле зрения. В той части сетчатки глаза, где проходит зрительный нерв, нет колбочек и палочек, поэтому туда не проецируется зрительный образ, и все же мозг заполняет отсутствующую информацию на основании того, что окружает этот участок.
С возрастом способность к перцептивному заполнению улучшается в силу того, что по мере познания мира наша мысленная база данных содержит больше наблюдений о вероятном и маловероятном. Наблюдения становятся данными для (неосознаваемого) статистического процессора нашего мозга. И хотя из-за старения сенсорные рецепторы изнашиваются, мозг атрофируется, кровоснабжение ухудшается, возникают и другие нарушения, а вот перцептивное заполнение может улучшаться. Таков еще один из множества механизмов компенсации, который обеспечивает преимущество стареющему мозгу. Люди преклонного возраста вполне способны эффективнее, по сравнению с молодыми людьми, обрабатывать искаженные и ослабленные сигналы, поскольку их перцептивная система имеет богатый опыт взаимодействия с окружающим миром.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ В БЕРЛИНЕ И ИНСБРУКЕ
Поразительный пример нейропластичности (перестройки мозга) связан с экспериментами, начатыми Германом фон Гельмгольцом в XIX веке. Я считаю этого ученого одним из основателей современной когнитивной нейронауки; именно его работа вызвала истинное вдохновение у Ирва Рока. Гельмгольца интересовали все чувства и как они устроены; а еще он был изобретателем. Ученый знал, что наша зрительная система адаптируется к новому опыту, но ему хотелось определить пределы этого явления. Он изучал его с помощью искажающих очков
[166].
Добровольцы, принимавшие участие в экспериментах в Берлине, носили призматические очки, которые смещали их поле зрения на несколько сантиметров влево или вправо. Затем Гельмгольц просил их взять чашку кофе, ручку или другой предмет, находящийся поблизости. Поскольку зрительная информация теперь была искажена, руки участников эксперимента попадали не в то место, в нескольких сантиметрах от предмета, который нужно было взять. В течение часа их мозг приспосабливался с помощью механизма перцептивной адаптации. Вот она, нейропластичность в действии! Мозг усвоил новую информацию и перестроил двигательную систему в соответствии с произошедшими изменениями. Когда участники сняли очки, какое-то время они снова делали ошибочные движения, но мозг быстро провел реадаптацию.
