Текст книги "Как работает мозг"

Тем не менее эта версия тоже не годится. Помните? Ламарку не просто не повезло с догадкой относительно жизни на планете. С точки зрения объяснения сложного строения его теория была и остается бесполезной. Она ничего не говорит о той благотворной силе Вселенной или всезнающем голосе внутри каждого организма, который управляет полезными мутациями. А ведь именно эта сила (или голос) как раз и отвечает за всю творческую работу. Сказать, что культурная эволюция соответствует принципам ламаркизма, означает признать, что ровным счетом ничего в ней не понимаешь. Все поражающие нас особенности продуктов культуры – их оригинальность, красота, истинность (аналогичные сложной адаптивной конструкции организма) происходят от ментальных вычислений, которые «направляют» (то есть изобретают)«мутации» и которые «приобретают» (то есть подразумевают)«признаки».

Модели передачи культуры позволяют прояснить другие характеристики культурных изменений, в частности, демографические – как мемы становятся популярными или непопулярными. Тем не менее здесь более удачной является аналогия не с эволюцией, а с эпидемиологией: идеи больше похожи на заразные болезни, вызывающие эпидемии, чем на выгодные гены, вызывающие адаптации²²⁰. Это объясняет, как идеи становятся популярными, но не объясняет, откуда они берутся.

Многие люди, незнакомые с когнитивистикой, считают, что культурная эволюция – единственная надежда на то, чтобы свести тонкие материи вроде идей и культуры к строгим формулам эволюционной биологии. Чтобы привести культуру к биологии, утверждают они, нужно показать, как она эволюционировала путем собственной разновидности естественного отбора. Тем не менее это нелогичный вывод: продукт эволюции не должен сам представлять собой эволюцию. Наш желудок на сто процентов явление биологическое, но ему ведь не приходится произвольным образом вырабатывать разные варианты кислот и ферментов, оставлять те, которые могут хоть немного расщепить пищу, давать им возможность скрещиваться и репродуцироваться – и так много сотен тысяч приемов пищи подряд. Естественный отбор, создавший желудок, уже прошел через такое количество проб и ошибок, что теперь желудок представляет собой эффективный механизм химической переработки, который в нужный момент вырабатывает нужные кислоты и энзимы. Аналогичным образом нашим мозгам не нужно воспроизводить процесс естественного отбора, чтобы выработать нужную идею. Естественный отбор уже сделал наш мозг процессором информации, и теперь он может сам воспринимать, представлять, моделировать и планировать. Обмен идеями – это не обычное копирование, в котором время от времени появляются типографические ошибки; идеи оцениваются, обсуждаются, совершенствуются, опровергаются. Более того, мозг, пассивно воспринимающий готовые мемы из окружающей среды, станет легкой добычей для эксплуатации другими и будет сразу вытеснен в ходе естественного отбора.

Генетику Феодосию Добржанскому принадлежат знаменитые слова о том, что ничто в биологии не имеет смысла кроме как в свете эволюции. Мы можем добавить, что в культуре ничто не имеет смысла кроме как в свете психологии. Эволюция создала психологию, и именно таким образом она объясняет культуру. Самый значимый из реликтов древности – это мышление современного человека.

4. Мысленный взор

Тот, кто умеет созерцать, умеет мыслить.

Сальвадор Дали

Каждое из последних десятилетий приносило нам новое повальное увлечение: хула-хупы, флуоресцентные картинки, рации, кубик Рубика. В 1990-е годы внимание всего мира было приковано к автостереограмме, также называемой «волшебным глазом», «глубокой картинкой» или суперстереограммой²²¹. Автостереограмма представляет собой созданные на компьютере картинки с изображением закорючек и завитков, которые, если рассматривать издали или немного скосив глаза, создают иллюзию превращения в трехмерные объекты с четкими очертаниями, магическим образом подвешенные в пространстве. Этому чуду уже более пяти лет, и сегодня автостереограммы используются повсеместно, от открыток до веб-страниц. Их можно встретить в политических карикатурах, комиксе «Блонди», в ситкомах, например, «Сайнфелд» и «Эллен». В одном из эпизодов комик Эллен Дедженерес вступает в клуб читателей, который выбрал книгой недели сборник стереограмм. Главной героине становится стыдно, что она не видит никакой иллюзии, целый вечер она пытается разглядеть в них хоть что-то, но все безуспешно. В отчаянии она вступает в группу поддержки для тех, кто «не видит» стереограммы.

Визуальные иллюзии поражали воображение людей задолго до того, как психолог Кристофер Тайлер случайно сделал свое сенсационное открытие в ходе исследования стереоскопического (бинокулярного) зрения²²². Более простые иллюзии, состоящие из параллельных линий, которые сходятся воедино, и одинаковых линий, кажущихся разными, уже давно появились в развлекательных брошюрках, прилагающихся к коробкам с хлопьями, в качестве призов в пачках с попкорном «Крекерджек», в детских музеях и на психологических курсах. Легко объяснить, почему эти картинки так завораживают. Когда Граучо Маркс говорит Маргарет Дюмон: «Кому вы поверите – мне или своим собственным глазам?», он рассчитывает на наше убеждение, что зрительное восприятие – это один из путей к познанию. В народе говорят: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать», «Очевидец произошедшего», «Я видел своими собственными глазами». Но если на картинках с подвохом мы видим то, чего там нет, как мы можем доверять своим глазам в других ситуациях?

Оптические иллюзии – не просто забава. Уже многие века они дают почву для размышлений величайшим умам Запада. Скептическая философия, ровесница традиционной философии, ставит под сомнение нашу способность познать все вокруг, напоминая нам об иллюзиях: прямое весло в воде кажется изогнутым, цилиндрическая башня издали кажется плоской, если дотронуться до слегка теплой воды холодным пальцем, она покажется горячей, и наоборот, если потрогать ее теплым пальцем, – холодной. Многие великие идеи Просвещения явились своего рода лазейкой в удручающих умозаключениях, которые философы-скептики выводили из иллюзий. Все новое и непознанное мы можем принимать на веру, можем довериться науке или здравому смыслу, можем считать, что мы мыслим, а значит, мы существуем.

Ученые, изучающие особенности восприятия, придерживаются более простого подхода. Зрительное восприятие может не всегда срабатывать. Это чудо, что мы вообще имеем такую способность. В большинстве случаев мы не врезаемся в стены, не пытаемся надкусить сделанный из пластика фрукт и узнаем лицо матери. Опыты с роботами показывают, что это не так уж и просто. Средневековые философы ошибались, когда полагали, что предметы повсюду распыляют крошечные копии самих себя, а наши глаза успевают ухватить лишь некоторые из них и запечатлеть их форму. Конечно, можно представить себе существо из мира научной фантастики, которое захватывает предмет клещами, протыкает штырями и щупами, изготавливает пластичные копии, высверливает образцы грунта и срезает пробы для проведения биопсии. Живые организмы, существующие в реальном мире, не могут себе позволить подобной роскоши. Когда они познают окружающий мир с помощью зрения, они улавливают свет, отражающийся от поверхности предметов, многократно преломляющийся и проецирующийся в виде двухмерного калейдоскопа импульсов на рецепторы сетчатки глаза. Мозг анализирует движущийся коллаж и формирует удивительно точный образ предмета.

Достигаемая точность поразительна, потому что те проблемы, которые решает мозг, в буквальном смысле слова нерешаемы. В главе 1 говорилось, что обратная оптика – формирование представления о форме и строении объекта, исходя из его проекции, – «некорректно поставленная задача», задача, которая в том виде, в котором она сформулирована, не имеет однозначного решения²²³. Объект, спроецированный на сетчатку как эллипс, может быть овалом, на который смотрят спереди фронтально, или кругом, на который смотрят под углом. Серое пятно может исходить от снежка, находящегося в тени, или кусочка угля, лежащего на свету. Зрительное восприятие превращает нерешаемые задачи в решаемые, с учетом некоторых исходных положений о том, каким образом мир, в котором мы появились, стал таким, каким он является. Далее я объясню, каким образом зрительная система человека «понимает», что объект цельный, поверхности равномерно окрашены, а предметы не стараются всеми силами выстроиться так, чтобы сбить нас с толку. Когда современный мир походит на типичный мир предков, мы видим мир таким, какой он есть на самом деле. Когда мы оказываемся в экзотическом мире, в котором нарушаются исходные посылки – из-за неудачного стечения обстоятельств или коварного психолога, намеренно создавшего вымышленный мир, в котором эти посылки нарушены, – мы становимся жертвами иллюзий. Именно поэтому психологи так одержимы оптическими иллюзиями. Они позволяют продемонстрировать те посылки, которыми нас снабдил естественный отбор, чтобы мы могли решать нерешаемые задачи и понимать (по крайней мере, в большинстве случаев), что из себя представляет реальный мир.

Восприятие – единственная область изучения в психологии, которая неизменно ориентирована на адаптацию и считает своей задачей обратное проектирование. Зрительная система предназначена не для того, чтобы развлекать нас забавными узорами и цветами; она необходима для формирования восприятия истинных форм и материй, существующих в мире. Преимущество при отборе не вызывает сомнений: животные, которые знают, где еда, где хищники, а где крутой обрыв, могут наполнить свой желудок, не рискуя при этом оказаться в желудке другого животного или свалиться с обрыва.

Самое масштабное изучение зрительного восприятия было проведено исследователем искусственного интеллекта Дэвидом Марром. Марр, впервые описавший зрение как решение некорректно поставленных задач на основании представлений о мире, был ярым сторонником вычислительной теории сознания. Он также четко сформулировал предназначение зрения. Зрительное восприятие, по его словам, «является процессом создания описания из образов внешнего мира, полезного для наблюдающего человека и не отягощенного нерелевантной информацией». Может показаться странным, что целью зрения является «описание», ведь мы не ходим и не бормочем себе под нос обо всем, что видим вокруг. Однако Марр говорил не о высказываемом вслух описании чего-либо на английском языке, а о внутреннем, абстрактном описании с помощью мыслекода. Что значит видеть окружающий мир? Конечно, мы можем описать его словами, но мы также можем обсуждать его, производить с ним физические и мысленные манипуляции или сохранять его в памяти, чтобы обращаться к хранимой информации в будущем. Все эти действия возможны, только если мы воспринимаем мир как состоящий из реальных объектов и материй, а не как похожее на галлюцинацию изображение на сетчатке глаза. Мы говорим, что книга «прямоугольная», а не «трапециевидная», несмотря на то, что она проецирует на сетчатку глаза форму трапеции. Мы складываем пальцы в форму прямоугольника (а не трапеции), чтобы взять книгу. Для хранения книг мы изготавливаем полки прямоугольной (а не трапециевидной) формы, и мы понимаем, что книга может послужить ножкой сломанному дивану, если впишется в прямоугольное пространство под ним. Значит, где-то в сознании должен храниться ментальный символ «прямоугольника», созданный с помощью зрения, но беспрепятственно доступный вербальному и невербальному мышлению. Этот ментальный символ и ментальные суждения, выражающие пространственные отношения между объектами («книга, лежащая обложкой вниз на полке у двери»), – примеры «описания», ответственность за формирование которого Марр возложил на зрение²²⁴.

Если бы зрение не обеспечивало нам такое описание, каждой функции мозга – говорению, хождению, хватанию, воображению – потребовалась бы отдельная программа для того, чтобы логически заключить, что трапеции на сетчатке в реальном мире соответствует квадрат. А исходя из этого можно предположить, что человеку, который способен назвать наклоненный прямоугольник прямоугольником, нужно еще научиться держать его как прямоугольник, прогнозировать, что его можно вставить в прямоугольное отверстие, и т. д. Когда зрение устанавливает форму объекта, от которого получилась проекция на сетчатке, этот результат могут использовать все элементы мышления. Хотя некоторые элементы зрительной системы передают информацию зонам регуляции моторики, которые должны быстро реагировать на движущиеся цели, в целом система не нацелена на какой-то один тип поведения. Она создает описание или репрезентацию мира, сформулированную с помощью объектов и пространственных координат, а не образов на сетчатке, и записывает это описание на доске, с которой его могут считывать все модули мышления.

В этой главе рассматривается, как зрение превращает изображения на сетчатке в ментальные описания. Мы последовательно пройдем весь путь от светового пятна до концепта объекта и далее – до взаимосвязи между зрением и мышлением, известной как психический образ. Влияние зрения распространяется на всю остальную психику. Мы приматы – существа с приоритетом визуального восприятия, и эволюция нашего мышления была неразрывно связана с этим замечательным органом чувств.

Глубокий взгляд

Начнем со стереограмм. Как они работают, и почему у некоторых людей не получается их «увидеть»? Несмотря на все обилие плакатов, книг и паззлов с эффектом стереограммы, я ни разу не видел, чтобы миллионам любознательных потребителей растолковали, в чем заключается их принцип действия. Понимание эффекта стереограммы – не только прекрасный способ проникнуть в механизмы восприятия, но и настоящее удовольствие для интеллекта. Стереограммы представляют собой еще один пример потрясающей изобретательности естественного отбора, на этот раз – расположенный у нас в голове.

Автостереограммы основаны не на одном, а на целых четырех открытиях, связанных с тем, как можно обмануть глаз. Первое из них, как ни странно, это изображение. Мы настолько пресыщены фотографиями, картинами, телевидением, кинематографом, что мы забываем, что все это – всего лишь иллюзия. Мазки краски или мерцающие точки люминофора вызывают у нас смех, слезы или даже сексуальное возбуждение. Люди создают изображения уже по крайней мере тридцать тысяч лет, и, вопреки распространенному в социологии убеждению, способность рассматривать их как отображение реального мира универсальна. Психолог Пол Экман произвел фурор в антропологии, показав, что изолированные от других людей племена Новой Гвинеи правильно интерпретируют выражение лица на фотографиях студентов из Беркли. (Эмоции, как и все остальное, ранее считались культурно-специфичными.) В поднявшейся шумихе осталось незамеченным более фундаментальное открытие: что жители Новой Гвинеи вообще видят то, что изображено на фотографиях, а не воспринимают их как серую бумагу с белыми пятнами. Фотография основана на проекции – законе оптики, который делает зрительное восприятие столь сложной задачей. Зрительное восприятие начинается с того, что фотон (единица энергии света) отражается от поверхности и проходит по прямой через зрачок, возбуждая один из фоторецепторов (колбочек и палочек), покрывающих изогнутую внутреннюю поверхность глазного яблока. Рецептор передает нервный сигнал в мозг, и первоочередная задача мозга – выяснить, из какого участка окружающего мира поступил этот фотон. К сожалению, луч, соответствующий траектории фотона, простирается в бесконечность, и единственное, что мозг знает наверняка, – это что световое пятно, из которого исходил фотон, находится где-то на пути этого луча. Это вполне может быть точка на расстоянии одного фута, одной мили или многих световых лет; информация о третьем измерении – расстоянии от предмета до глаза – утрачивается в процессе создания проекции. Эта неопределенность умножается многократно, поскольку на сетчатке есть еще миллион других рецепторов, и каждый из них точно так же не имеет ни малейшего понятия о том, на каком расстоянии от глаза находится световое пятно, вызвавшее его возбуждение. Следовательно, любое изображение на сетчатке может происходить от любого из многочисленных вариантов трехмерных поверхностей (см. схему на с. 17)²²⁵.

Конечно, мы не осознаем этих бесконечных возможностей; мы уделяем внимание только одной из них, которая обыкновенно оказывается приближенной к правильному варианту. И здесь-то открывается лазейка для создателя иллюзий. Стоит расположить какую-либо субстанцию так, чтобы она проецировала на сетчатку такое же изображение, как и тот объект, который мозг более склонен узнать, и мозг никак не сможет различить их. Простейший пример – это новшество викторианской эпохи: через глазок в двери открывался вид на богато обставленную комнату, но когда дверь открывалась, оказывалось, что комната пуста. Роскошная комната была в кукольном домике, прикрепленном к двери поверх глазка.

Художник и психолог Адельберт Эймс-младший стал известен тем, что создавал еще более необычные комнаты-иллюзии. В одной из них на хаотично расположенных проволоках были подвешены к потолку палки и доски. Однако стоило посмотреть в комнату через глазок, и палки и доски выстраивались в проекцию стула. В другой комнате высота дальней от наблюдателя стены уменьшалась слева направо, но углы в комнате были такой необычной формы, что левая грань стены оказывалась достаточно короткой, чтобы компенсировать расширение в перспективе, а правая грань – достаточно длинной, чтобы компенсировать сужение. Наблюдателю, смотрящему в глазок с противоположной стороны комнаты, стена казалась прямоугольной. Система визуального восприятия ненавидит совпадения; она решает, что изображение правильной формы происходит от объекта, который на самом деле имеет правильную форму, а не от предмета нестандартной формы, который случайно оказался расположен таким образом. Эймс действительно располагал объекты неправильной формы таким образом, чтобы получить изображение правильной формы; свой хитроумный трюк он еще больше усложнил, используя кривые окна и напольные плитки. Когда девочка стоит в ближнем углу, а ее мать стоит в дальнем углу, от девочки на сетчатку проецируется изображение большего размера. Мозг при оценке размера принимает во внимание глубину, поэтому в повседневной жизни стоящий рядом ребенок никогда не кажется нам больше, чем взрослый, стоящий на расстоянии. Однако в нашем случае восприятие глубины мозгом становится жертвой его ненависти к совпадениям. Создается впечатление, что каждый дюйм стены находится на одном и том же расстоянии от смотрящего, поэтому изображения людей на сетчатке воспринимаются как есть, и ребенок становится выше своей матери. Когда они меняются местами, проходя вдоль дальней стены, ребенок уменьшается до размеров комнатной собачки, а мать превращается в Уилта Чемберлена²²⁶. Копии комнаты Эймса имеются в нескольких научных музеях (например, в музее «Эксплораториум» в Сан-Франциско), так что вы можете своими глазами увидеть эту потрясающую иллюзию (или даже побыть внутри нее).

Так вот, изображение – это всего лишь более удобный способ расположить материал так, чтобы получалась проекция, идентичная реальным объектам. Имитирующий материал располагается на плоской поверхности, а не в кукольном домике и не на подвешенной к потолку проволоке, и состоит он из мазков красящего вещества, а не из вырезанных из дерева деталей. Чтобы определить форму мазков, не обязательно обладать изощренной изобретательностью Эймса. Прием, о котором идет речь, кратко описал еще Леонардо да Винчи: «Перспектива – это ничто иное как созерцание пейзажа через совершенно прозрачное оконное стекло, на поверхности которого нарисованы расположенные за ним объекты». Если художник смотрит на пейзаж с фиксированной точки наблюдения и точно копирует его очертания – вплоть до последнего волоска на шерсти собаки, то глаз человека, который смотрит на рисунок с позиции художника, пронизывает такой же пучок световых лучей, что и при взгляде на оригинальный пейзаж. При взгляде из этого положения рисунок и изображенный на нем участок окружающего мира будут неразличимы. Какие бы посылки ни заставляли наш мозг воспринимать реальный мир как реальный мир, а не как совокупность мазков краски, точно те же посылки заставят его воспринимать рисунок как реальный мир, а не как совокупность мазков краски.

Какие же это посылки? Мы подробнее рассмотрим их чуть позже, а сейчас скажем о них лишь в общих чертах. Поверхности обладают ровным цветом и текстурой (это может быть равномерно зернистый фон, плетение или ноздреватость), поэтому постепенное изменение текстуры поверхности обычно бывает связано с освещением и перспективой. В мире часто встречаются параллельные, симметричные, ровные, прямоугольные фигуры, расположенные на плоской поверхности, которые в совокупности только создают впечатление сужающихся фигур; это кажущееся сужение объясняется эффектом перспективы. Объекты имеют ровный сплошной контур, поэтому если у объекта А мы видим выемку, которая заполнена объектом В, мы знаем, что А находится позади В; не бывает такого, чтобы выемка у объекта В случайно совпала по форме с выпуклостью у объекта А. То, как реализуются эти предположения, иллюстрируют данные рисунки, создающие ощущение глубины.

На самом деле художники-реалисты не мажут краской окна; они с помощью хранящихся в памяти зрительных образов и целого ряда приемов добиваются того же эффекта на холсте. Среди используемых приспособлений – решетки из проволоки, клетки, нацарапанные на стекле, туго натянутые нити, проходящие от пейзажа через дырочки в холсте к окулярной сетке, камера-обскура, камера-люсида, а теперь еще и фотокамера «Никон». И, конечно же, ни один художник не станет воспроизводить каждый волосок на шерсти собаки. Мазки кисти, фактура холста, форма рамы – все это делает рисунок некоторым отступлением от идеального образа окна, описанного Леонардо. Кроме того, мы почти всегда смотрим на картину с точки наблюдения, отличной от той, которую занимал художник перед своим окном, в результате чего пучок света, проходящий через глаз, отличается от того, который исходил от оригинального пейзажа. Именно поэтому любая картина лишь частично иллюзорна: мы видим, что на ней изображено, но одновременно мы видим, что это картина, а не реальность. Верный вывод нам подсказывают холст и рама, и, как ни удивительно, опираясь именно на эти признаки «картинности», мы выбираем точку наблюдения, стремясь компенсировать ее отличие от точки наблюдения художника. Мы аннулируем искажение изображения, представляя, что смотрим на него с перспективы художника, и правильно интерпретируем скорректированные таким образом очертания. Такая компенсация возможна не всегда. Когда мы опаздываем на киносеанс и садимся в переднем ряду, разница между нашей точкой наблюдения и точкой расположения камеры (которая аналогична положению художника в примере Леонардо с окном) оказывается слишком значительной, и мы видим искаженные фигуры актеров, движущиеся по трапециевидному экрану.

Это не единственное различие между искусством и реальной жизнью. Художник, рисуя картину, должен был смотреть на пейзаж с одной точки наблюдения. Человек, смотрящий на мир, видит его сразу с двух точек наблюдения: левого глаза и правого глаза. Поднимите палец и держите неподвижно; закройте сначала один глаз, а потом другой. Палец загораживает разные участки поля зрения. Точки обзора у наших глаз немного разные; в геометрии этот факт известен как бинокулярный параллакс²²⁷.

У многих животных по два глаза, и те случаи, когда они направлены вперед, так что их зоны обзора накладываются друг на друга (в отличие от панорамного вида, когда глаза располагаются по сторонам головы), по-видимому, представляли для естественного отбора проблему: необходимо было совместить полученные изображения в единую картинку, которую могли бы использовать другие части мозга. Это гипотетическое изображение было названо в честь мифического существа с единственным глазом на лбу: Циклопа, одного из представителей племени одноглазых гигантов, встреченного Одиссеем в его путешествиях. Проблема создания циклопического изображения заключается в том, что непосредственного способа получить наложение изображений, полученных разными глазами, нет. Большинство объектов в этих двух изображениях занимают разные места, и расхождение это зависит от того, на каком расстоянии друг от друга они располагаются: чем ближе объект, тем дальше друг от друга располагаются его копии в проекциях двух глаз. Представьте, что смотрите на лежащее на столе яблоко, за ним лежит лимон, а перед ним – вишни.

Ваши глаза направлены на яблоко, поэтому его изображение приходится на центральную ямку (фовеа) каждого глаза: это точный центр сетчатки, где зрение самое острое. Яблоко на сетчатке каждого глаза находится в положении стрелки, указывающей на шесть часов. Теперь возьмем проекции вишен, которые расположены ближе. На сетчатке левого глаза они находятся на семь часов, а на сетчатке правого – на пять часов, не семь. Лимон, лежащий дальше, в левом глазу проецирует изображение на полшестого, а в правом на полседьмого. Объекты, расположенные ближе точки фиксации, «расходятся» в разные стороны, к вискам, а объекты, расположенные дальше, «прижимаются» к носу.

Вместе с тем, невозможность простого наложения открыла для эволюции новую возможность. Если вспомнить школьную программу тригонометрии, можно, используя разницу в проекции объекта на сетчатку обоих глаз, угол, образуемый линиями взора глаз, и расстояние между глазами, рассчитать, на каком расстоянии находится объект. Естественный отбор подключил к выполнению этих расчетов нейронный компьютер, дав любому существу с двумя глазами возможность «разбить» окно Леонардо и начать воспринимать глубину объекта. Механизм, позволяющий сделать это, называется стереоскопическим зрением.

Невероятно, но тысячелетиями этого никто не замечал. Ученые думали, что у животных два глаза по той же причине, по которой у них две почки: это побочный продукт двусторонне-симметричного плана тела и, вероятно, запасной орган на случай, если один будет поврежден. Возможность существования стереоскопического зрения не пришла в голову ни Эвклиду, ни Архимеду, ни Ньютону; не смог его оценить в полной мере даже Леонардо. Он не заметил, что два глаза по-разному видят сферу: левый глаз видит ее чуть дальше слева, а правый – чуть дальше справа. Если бы он в своем примере использовал не сферу, а куб, он бы заметил, что изображения на сетчатке различаются. Стереоскопическое зрение было открыто только в 1838 году. Открыл его Чарльз Уитстон, физик и изобретатель, в честь которого была названа электрическая схема «мост Уитстона». Уитстон писал:

Вполне очевидно, почему художник не в состоянии достоверно изобразить любой объемный предмет, – ведь он рисует лишь свое видение объекта. Если смотреть на картину и предмет двумя глазами, то в случае с картиной на сетчатку глаза проецируются две схожие картинки, два одинаковых изображения, а в отношении объемного предмета два изображения будут непохожими; следовательно, возникает естественная разница между впечатлением от органов чувств и восприятием, сформированным в сознании; изображение нельзя спутать с самим объемным предметом²²⁸.

То, что стереоскопическое зрение было открыто так поздно, удивительно, потому что его не так сложно заметить даже в повседневной жизни. Закройте один глаз на несколько минут и занимайтесь обычными делами. Мир станет более плоским; вероятно, скоро вы обнаружите, что с трудом попадаете в дверной проем и просыпаете сахар себе на колени. Конечно, мир не станет совсем плоским. У мозга остаются другие виды информации, которые также присутствуют на фотографиях и в телевизионном изображении: сглаживание, затемнение, расположение на поверхности, изменение текстуры. Что еще более важно, у него остается движение. Когда вы передвигаетесь, ваша точка наблюдения постоянно меняется, в результате чего расположенные близко объекты проносятся мимо быстро, а расположенные дальше двигаются медленнее. Мозг интерпретирует картину течения как трехмерный мир, проносящийся мимо вас. Восприятие структуры оптического потока мы наблюдаем в фильмах «Звездный путь» и «Звездные войны» и в популярных заставках для компьютерного экрана, на которых белые точки, расходящиеся от центра монитора, создают впечатление полета сквозь космическое пространство (хотя в действительности звезды расположены слишком далеко, чтобы у реального экипажа звездного флота могло сложиться такое ощущение). Все эти источники данных о глубине объектов позволяют достаточно сносно справляться с задачей восприятия людям, слепым на один глаз – таким, как авиатор Уайли Пост или крайний нападающий, игравший в 1970-е годы за команду «Нью-Йорк джайентс». Мозг – это гибкий и математически подкованный потребитель информации; вероятно, именно поэтому ученые так долго не замечали факт использования мозгом одного из ориентиров, бинокулярной диспаратности.

Уитстон доказал, что разум превращает тригонометрию в сознание, когда разработал первую трехмерную картинку – стереограмму. Идея ее проста. Нужно сделать изображение, используя два окна Леонардо или, что гораздо удобнее, два фотоаппарата, каждый из которых расположен там, где должен располагаться глаз. Затем нужно поместить правую картинку перед правым глазом человека, а левую – перед левым. Если мозг решит, что оба глаза смотрят на один и тот же трехмерный мир, а источником различия в изображении является бинокулярный параллакс, он будет одурачен и сложит две картинки в циклопическое изображение, в котором объекты располагаются на разном расстоянии.

Правда, здесь Уитстон столкнулся с проблемой, которая до сих пор остается актуальной для стереоскопических устройств. Мозг в физическом плане приспосабливает глаза к глубине поверхности двумя способами. Во-первых, хотя я до сих пор описывал зрачок как маленькое отверстие, на самом деле в нем есть линза, которая собирает множество лучей света, исходящего из той или иной точки в реальном мире, и фокусирует их на определенной точке сетчатой оболочки. Чем ближе объект, тем больше должны искривляться лучи, чтобы сойтись в точку, а не в расплывчатый диск, и тем толще должен быть хрусталик глаза. Мышцы внутри глазного яблока утолщают хрусталик, чтобы сфокусировать зрение на ближних объектах, и делают его тоньше, чтобы сфокусировать зрение на далеких объектах.