Текст книги "Слепая физиология. Удивительная книга про зрение и слух"

«Вблизи, – писал Лиам, – я вижу нормальные объекты, а не визуальный шум, но, когда я смотрю на что-то вдали, все совсем по-другому: в этом нет смысла, и мне сложно сказать, что это за цветная полоска – грузовик, автобус или крыша здания. Даже если люди стоят от меня немного дальше обычного и начинают говорить со мной или здороваются с другой стороны коридора, это ощущается совсем по-другому: кажется, как будто все это не такое реальное». После операций глаза Лиама начали предоставлять его нейронам зрительной зоны V1 данные, которые им всегда были так нужны – но ему не хватало опыта зрения дальше, чем на метр, поэтому у него не развились навыки нисходящей обработки информации, позволяющие организовать детали в понятные предметы и виды. Ему приходилось полагаться на восходящую обработку информации и сознательно собирать зрительный мир из кусочков. Это было особенно сложно делать, когда он смотрел вдаль, поскольку в этом случае можно различить меньше деталей.

Многие из нас не могут посмотреть на что-то и увидеть только линии и пятна света, не собрав из них собственно предметы, поэтому нам трудно представить себе, что видел Лиам. Хотя все мы воспринимаем мир немного по-разному, будет справедливо предположить, что те предметы, которые я вижу в любой момент времени, увидят и другие люди рядом со мной. Все эти предметы попадают в понятные всем нам категории. Если я вижу стул или собаку, другие тоже увидят стул или собаку. Но представить себе новый зрительный мир Лиама – море разрозненных линий и пятен – это совсем другое дело. Я помню, как сложно мне было описать мое трехмерное восприятие мира, когда я наконец приобрела стереоскопическое зрение. Люди, которые всегда воспринимали пространство трехмерным, не обращают на это внимания и не осознают своих возможностей, в то время как стереослепые не могут представить себе, чего они лишены. Лиаму было еще сложнее описать этот странный новый мир. Но нервные соединения становятся тем прочнее, чем больше их используют – точно так же, как колея на дороге становится глубже, когда по ней ездит много машин. Когда Лиам начал распознавать в мешанине линий отдельные предметы, возможно, в зрительных зонах более высокого уровня сформировались новые нейронные сети[87]87
  M. Sigman et al., “Top-Down Reorganization of Activity in the Visual Pathway After Learning a Shape Identification Task,” Neuron 46 (2005): 823–845.


[Закрыть]. Кроме того, нейроны в зрительных зонах более высокого уровня могли избирательно стимулировать активность нейронов более низкого уровня, которые реагируют именно на эти объекты, и подавлять активность тех нейронов, которые реагируют на фон. С каждым днем зрение Лиама становилось все более «нисходящим», придавая смысл его зрительному миру.

Наша способность составлять из отдельных частей целое нигде так не очевидна, как в нашем умении узнавать лица. Большинство из нас узнают сотни разных лиц, даже если мы не видели их долгие годы. Это умение – один из самых впечатляющих зрительных навыков человека. До операции Лиам не мог разобрать черты лиц окружающих его людей – но теперь, когда его зрение улучшилось, сможет ли он узнать человека лишь по лицу?

Глава 4. Лица

Художник Возрождения Джузеппе Арчимбольдо составлял из овощей и других растительных элементов поразительные портреты людей, и, хотя его более традиционные религиозные работы были забыты, эти овощные портреты все еще популярны. Но для нас важно не только то, что их интересно рассматривать: они могут многое рассказать о наших собственных навыках распознавания лиц. На работе Арчимбольдо, приведенной на Рисунке 4.1, мы видим голову с длинным носом и круглыми щеками. Если перевернуть картинку, лицо исчезнет: вместо него мы увидим миску овощей. На правильно повернутом изображении черты лица не прорисованы, а составлены из овощей: нос – это морковка, а щеки – это луковицы, однако мы моментально видим в этом изображении портрет. Мы не заостряем внимание на отдельных овощах, но составляем из них человеческое лицо; если же перевернуть изображение, то увидеть на нем лицо – любое лицо, не обязательно овощной вариант Арчимбольдо – намного сложнее, поскольку составляющие его элементы расположены неправильно[88]88
  A. W. Young, D. Hellawell, and D. C. Hay, “Configurational Information in Face Perception,” Perception 16 (1987): 747–759.


[Закрыть].

РИСУНОК 4.1. Джузеппе Арчимбольдо, «Садовник»

Художник Чак Клоуз в своих знаменитых портретах экспериментировал с похожей идеей. Он фотографировал модель, рисовал на фотографии и на холсте сетки, а дальше поочередно заполнял каждую клетку в сетке холста. Поразительно, что все клетки были заполнены узором, который не имел никакого отношения к лицу модели – но распределение света и тени на холсте соответствовало освещению лица модели на фотографии. Вблизи вы можете увидеть на полотне абстрактный рисунок, составленный из маленьких цветных квадратов, но если смотреть издалека, то эти квадраты образуют гигантское лицо. Если встать в паре метров от картины и затем подойди к ней, вы заметите этот слом восприятия – от целостного лица до абстракции, составленной из множества отдельных квадратов[89]89
  D. G. Pelli, “Close Encounters – an Artist Shows That Size Affects Shape,” Science 285 (1999): 844–846; P. Cavanagh and J. M. Kennedy, “Close Encounters: Details Veto Depth from Shadows,” Science 287 (2000): 2423–2425.


[Закрыть].

РИСУНОК 4.2. Чак Клоуз, «Автопортрет», 2007.

Картины Арчимбольдо и Клоуза показывают нам, что мы воспринимаем лица как единое целое, а не посредством изучения отдельных деталей. Это логично, поскольку лица людей постоянно меняются: мы узнаем человека даже когда он улыбается, хмурится, делает новую стрижку, отращивает или сбривает бороду, перекрашивает волосы, снимает или надевает очки и так далее. Мы даже можем узнать человека, которого не видели долгие годы, – даже если мы знали его ребенком, а теперь он вырос. Недавно меня пригласили на вечеринку к беременной подруге, и все мы должны были принести фотографии себя во младенчестве. Многие из нас родились в 1950-х годах, поэтому наши фотографии были маленькими черно-белыми карточками, и лица на них были не больше монетки. Фотографии разместили на большой доске, и мы должны были угадать, где кто изображен. Одну свою подругу я зову женщиной с двумя мозгами, поскольку она обладает поразительной способностью с полувзгляда узнавать лица людей, которых она не видела годами (равно как и помнить все детали биографии этих людей). На той вечеринке она моментально опознала всех людей на фотографиях. С учетом того, что наши лица значительно изменились за шестьдесят с лишним лет, для решения этой задачи она должна была воспринимать лица в целом.

Как и многие другие люди, которые обрели зрение во взрослом возрасте, Лиам сосредотачивался на деталях и с трудом составлял из них значимые объекты, и из-за этого ему было сложно читать лица. Более того: человеческие лица поначалу не показались ему ни красивыми, ни вдохновляющими. Сразу же после первой операции Лиам почувствовал отвращение, когда увидел шевеление губ матери во время речи. До установки интраокулярных линз Лиам не мог разобрать черты лиц собеседников: их нос и рот всегда были размыты в неясное пятно. Он, конечно, знал, что его губы шевелились, когда он говорил, но он пришел в шок, увидев губы и язык других людей в деталях.

Поскольку Лиам не мог воспринимать лицо как единое целое, он не узнавал одного и того же человека в разное время: во время речи или выражения каких-либо эмоций их лица совершенно менялись. Это затруднение напоминает мне замечания Чака Клоуза, который писал портреты несмотря на лицевую агнозию (прозопагнозию) – а, может быть, и благодаря ей. Клоуз не узнает лица. Как он сказал на Всемирном фестивале науки в 2010 году, «В реальности, если вы слегка наклоните голову, я увижу перед собой новое, совершенно незнакомое лицо»[90]90
  “Conversation: Chuck Close, Christopher Finch,” NewsHour, PBS, July 2, 2010, http://www.pbs.org/newshour/art/conversation-chuck-close-christopher-finch.


[Закрыть]. То же самое испытывала и Шейла Хоккен, у которой в детстве было очень плохое зрение и которая ослепла к взрослому возрасту, а затем в результате операции снова начала видеть. В своих воспоминаниях под названием «Эмма и я» она писала: «У каждого человека не одно лицо: у него сотни лиц»[91]91
  S. Hocken, Emma and I: The Beautiful Labrador Who Saved My Life (London: Ebury Press, 2011), 270.


[Закрыть]. Чаще всего, когда мы смотрим на чье-то лицо и видим его в динамике, мы воспринимаем не одни только выражения, но и самого человека за ними. С другой стороны, и Чак Клоуз, и Шейла Хоккен с каждым движением мимических мышц собеседника видят перед собой совершенно новое лицо. Малейшее изменение – и перед ними возникает абсолютно новая картинка. Проблемы с узнаванием людей и распознаванием выражений лиц очень часто встречаются среди людей, которые в течение долгого времени были слепыми, но во взрослом возрасте обрели зрение[92]92
  R. L. Gregory and J. G. Wallace, Recovery from Early Blindness: A Case Study, Monograph No. 2 (Cambridge, UK: Experimental Psychology Society, 1963); R. Kurson, Crashing Through: A True Story of Risk, Adventure, and the Man Who Dared to See (New York: Random House, 2007); O. Sacks, “To See and Not See,” in An Anthropologist on Mars: Seven Paradoxical Tales (New York: Alfred A. Knopf, 1995); A. Valvo, Sight Restoration After Long-Term Blindness: The Problems and Behavior Patterns of Visual Rehabilitation (New York: American Federation for the Blind, 1971); M. Von Senden, Space and Sight: The Perception of Space and Shape in the Congenitally Blind Before and After Operation (Glencoe, IL: Free Press, 1960).


[Закрыть]. Даже если человек был слепым от рождения из-за катаракты, но обрел зрение в течение первого года жизни, он все равно испытывает некоторые трудности с узнаванием лиц[93]93
  S. Geldart et al., “The Effect of Early Visual Deprivation on the Development of Face Processing,” Developmental Science 5 (2002): 490–501; R. A. Robbins et al., “Deficits in Sensitivity to Spacing After Early Visual Deprivation in Humans: A Comparison of Human Faces, Monkey Faces, and Houses,” Developmental Psychobiology 52 (2010): 775–781.


[Закрыть].

Новорожденные уже на девятой минуте жизни предпочитают смотреть на лица людей, а не какие-либо другие объекты[94]94
  M. E. Arterberry and P. J. Kellman, Development of Perception in Infancy: The Cradle of Knowledge Revisited (New York: Oxford University Press, 2016); C. C. Goren, M. Sarty, and P. Y. K. Wu, “Visual Following and Pattern Discrimination of Face-Like Stimuli by Newborn Infants,” Pediatrics 56 (1975): 544–549; A. Slater, “The Competent Infant: Innate Organization and Early Learning in Infant Visual Perception,” in Perceptual Development: Visual, Auditory, and Speech Perception in Infancy, ed. A. Slater (East Sussex, UK: Psychology Press Ltd., Publishers, 1998).


[Закрыть]. Этот поразительный факт был открыт в результате эксперимента, в ходе которого в поле зрения новорожденного вводили три разные картинки. Когда перед младенцем водили картинкой, представляющей человеческое лицо (овал в качестве головы и черточки на месте глаз, носа и рта), ребенок поворачивал голову и глаза и следил за этим рисунком – но, если фигуры были перемешаны так, что они больше не походили на лицо, ребенок следил за картинкой намного менее активно. Мы не рождаемся со способностью узнавать предметы домашнего обихода или природные объекты, но, похоже, у нас есть врожденные базовые навыки узнавания лиц.

Более того, уже через двое суток после рождения дети предпочитают смотреть на лицо матери, а не какой-либо другой женщины[95]95
  Arterberry and Kellman, Development of Perception in Infancy; I. W. R. Bushnell, F. Sai, and J. T. Mullin, “Neonatal Recognition of the Mother’s Face,” British Journal of Developmental Psychology 7 (1989): 3–15.


[Закрыть]. Возможно, в первые два дня жизни они соотносят лицо матери и ее голос, который они слышали еще в утробе. Дети сталкиваются с самыми разными предметами в зависимости от того, где они живут, но все они для выживания должны взаимодействовать с другими людьми. Следовательно, вполне логично, что младенцы предпочитают смотреть на лица людей – в особенности на лицо человека, который заботится о них больше всего.

Когда мы смотрим на лица, в нашем мозге особенно активна веретенообразная извилина[96]96
  N. Kanwisher and G. Yovel, “The Fusiform Face Area: A Cortical Region Specialized for the Perception of Faces,” Philosophical Transactions of the Royal Society B 1476 (2006): 2109–2128.


[Закрыть]. Интересно, что та же область активизируется, когда профессиональные шахматисты смотрят на доску[97]97
  M. Bilalic et al., “Many Faces of Expertise: Fusiform Face Area in Chess Experts and Novices,” Journal of Neuroscience 31 (2011): 10206–10214.


[Закрыть]. Почему важная для распознавания лиц область активизируется и у профессиональных шахматистов во время игры? Чтобы узнать лицо, нам нужно не просто увидеть глаза, нос и рот, но мы должны проанализировать их пространственную конфигурацию; для победы в шахматах точно так же нужно понимание пространственного расположения фигур на доске. Веретенообразная извилина отлично распознает общие пространственные структуры и закономерности. Скорее всего, дети или уже рождаются с подходящими для этой задачи нейронными контурами, или же формируют их сразу после рождения, и эти нейроны впоследствии тренируются благодаря тому, что младенец предпочитает смотреть на лица людей: эти два фактора превращают веретенообразную извилину в зону распознавания лиц. Эта роль окончательно закрепляется нашим жизненным опытом и важностью распознавания лиц в повседневной жизни. Профессиональный шахматист может применить нейронные контуры обработки пространственной конфигурации объектов, заложенные в веретенообразную извилину, для анализа шахматной позиции[98]98
  Bilalic et al., “Many Faces of Expertise.”


[Закрыть].

Когда Лиам учился в колледже, ему поначалу понравилось играть в шахматном клубе, но со временем он бросил: он постоянно пропускал возможности для атаки со своей стороны и угрозы со стороны противников. Что-то похожее происходило и в его повседневной жизни, когда он не замечал людей и предметы рядом с собой, и ему не нравились видеоигры, где ему приходилось защищаться от сыплющихся со всех сторон атак. Из-за всего этого он задумался: возможно, он плохо обрабатывает информацию с периферии зрения и плохо распознает общие пространственные структуры; а кроме того, возможно, у него слабо развита веретенообразная извилина.

Острота зрения у новорожденного намного хуже, чем у взрослого, так что маленькие дети видят лица без особых деталей. Им может быть проще узнать лицо матери по периферическим деталям – например, по прическе и цвету волос – нежели по таким особенностям, как, например, расстояние между ее носом и губами[99]99
  C. Turati et al., “Newborns’ Face Recognition: Role of Inner and Outer Facial Features,” Child Development 77 (2006): 297–311.


[Закрыть]. Лиам тоже опирался на периферические детали, чтобы узнать свою собственную мать, и именно поэтому он никогда не разрешал маме носить головные уборы. Однако дети с возрастом начинают различать на лицах людей больше деталей; Лиам же начал видеть такие детали только после установки интраокулярных линз. Даже после операции он с трудом узнает лица: ему проще узнать кого-то по фотографии или в телевизоре, нежели в реальной жизни.

Возможно, здесь важную роль также играют привычки. Поскольку до операции черты человеческих лиц, включая форму губ и носа и их пространственную конфигурацию, для Лиама были размыты в одно пятно, они были малоинформативны. Даже если он родился с желанием смотреть на человеческие лица, его детский опыт не мог подкрепить эту привычку. В колледже Лиам, который никогда не отступает перед трудностями, решил выучить американский жестовый язык, построенный на движениях рук и мимике, а не на звуке. На этих занятиях его зрительные навыки подверглись суровому испытанию. Однажды студентам предложили посмотреть видео, где у героя был такой сильный нервный тик, что они постоянно отвлекались от его жестов – но Лиам этого вовсе не заметил. Остальные студенты были просто поражены. Как писал Лиам, они завопили: «Да КАК ты ВООБЩЕ мог этого НЕ ЗАМЕТИТЬ?!?!» Отчасти его проблемы с распознаванием лиц могут быть связаны с тем, что он не смотрит на лица автоматически.

Одним из первых людей, которых Лиам узнал своим новым зрением, был его преподаватель – профессор Джо. Вот что Лиам написал доктору Тайксену в 2012 году: «У Джо черные волосы с проседью и усы. Волосы я узнаю лучше, чем лица; особенно если волосы и растительность на лице не одинакового цвета (даже если я не могу их точно описать, когда я отворачиваюсь). Так что, когда я автоматически узнал его на территории кампуса вне занятий, я должен был ему сказать, как это для меня важно и что он первый человек, которого я смог узнать».

Внешность людей Лиам распределяет по категориям в зависимости от тех особенностей, которые он видит лучше всего (короткие или длинные волосы, в очках, без очков – и так далее). Ему кажется, что иногда эти категории позволяют ему улавливать сходство между людьми. Так было, когда Лиам смотрел видео и увидел на нем человека, который был похож на доктора Тайксена. Он сказал об этом матери, которая почувствовала невероятное облегчение. Синди подумала, что человек на видео кого-то ей напоминает, но она не могла понять, кого именно. Так как этот человек был сильно моложе доктора Тайксена, Синди не связала их; Лиам же незамедлительно увидел сходство.

Многие люди с лицевой агнозией с трудом распознают лица, но без проблем воспринимают их выражения – однако Лиам испытывал сложности и с тем, и с другим. Через восемь лет после операций я показала Лиаму мультяшные лица, отражающие самые разные эмоции – счастье, удивление, сомнение, неодобрение, замешательство, страх и печаль. Лиам сказал мне, что он по-честному понимает только счастье и печаль. Возможно, эта проблема отчасти связана с тем, как Лиам смотрит (или не смотрит) на лица? Я читала одну поразившую меня статью о женщине С. М., у которой очень редкая болезнь уничтожила миндалину – структуру переднего мозга, связанную с переживанием страха[100]100
  R. Adolphs et al., “A Mechanism for Impaired Fear Recognition After Amygdala Damage,” Nature 433 (2005): 68–72.


[Закрыть]. С. М. не демонстрировала нормальные реакции страха, но была феноменально доверчива и дружелюбна. Она могла нарисовать лицо, на котором были написаны счастье, печаль, гнев или отвращение, но она не могла нарисовать испуганное лицо, – и точно так же она не могла распознать испуг на фотографиях.

Чаще всего мы определяем выражение лица по глазам. Когда ученые отследили движения глаз С. М. во время просмотра фото, они обнаружили, что она не смотрела на глаза. Многие эмоции, например счастье, можно определить по губам, но, чтобы увидеть страх, нужно смотреть на глаза. Если стереть с лица человека глаза, испытуемые в контрольной группе теряют способность узнавать испуг. Поразительно, что когда ученые попросили С. М. смотреть прямо на глаза людей на фотографиях, ее умение распознавать страх выросло до нормального уровня.

В отличие от С. М., Лиам не страдает от неврологических проблем – однако, он тоже может не узнавать некоторые выражения лиц, поскольку в детстве он почти ничего не видел и из-за этого не привык смотреть на глаза и лица людей. Однако если Лиам посмотрит вам прямо в глаза и начнет придирчиво изучать ваше лицо, такое внимание может заставить вас нервничать. Младенец может смотреть на вас пристально, но взрослые чаще всего так не делают. Чаще всего мы находим между этими крайностями золотую середину, уделяя людям достаточно внимания, но не столько, чтобы нарушить их спокойствие. Возможно, Лиаму проще узнавать людей на фотографиях и по телевизору потому, что он может спокойно изучать их, и они не будут знать, что подвергаются такому пристальному вниманию.

В своей книге «Эмма и я», Шейла Хоккен пишет, что ее лицо стало более подвижным, выразительным и живым после того, как она обрела зрение и увидела выражения лиц других людей[101]101
  Hocken, Emma and I.


[Закрыть]. Когда я впервые встретилась с Лиамом, он не смотрел на меня прямо, его лицо почти не меняло выражение, и он говорил тихо. Но с того дня он стал оживленнее, и на его лице часто появляется широкая улыбка. Впрочем, если вы замечаете чувства других людей по выражению их лица, это значит, что и они замечают ваши: застенчивый человек вроде Лиама от этой мысли может почувствовать себя неуютно.

В зрении Лиаму важнее всего то, насколько оно помогает ему в повседневной жизни. В своем круге общения в Сент-Луисе он чувствует себя комфортно, и он не сильно переживает из-за слабых навыков узнавания лиц. Лиам предпочел сконцентрироваться на других аспектах зрения, чтобы жить самостоятельной, насыщенной жизнью.

Глава 5. Искать и находить

В 2012 году, когда Лиам учился в колледже и еще жил в Колумбии (штат Миссури), они с матерью и братом поехали в Оклахому навестить его бабушку. Тогда Лиам в одиночку отправился в супермаркет за продуктами. «Поход за продуктами для меня – это тихий ужас, – писал Лиам доктору Тайксену. – Я не знаю, куда мне смотреть, не знаю, как нужный мне товар будет выглядеть на полке, я не помню, как этот товар выглядел, когда я покупал его раньше… Овощи и фрукты я вообще не узнаю. Я вижу, что они все разных цветов, но в то же время они выглядят так, как будто они все одного цвета и одной формы, – еще одно противоречие».

С похожими проблемами Лиам сталкивался в столовой, где ему было нужно различать разные блюда и выбирать то, что ему нужно. Фруктовые салаты или блюда из риса для него были беспорядочной мешаниной форм и цветов. В 2013 году Лиам поступил в Университет Вашингтона в Сент-Луисе на программу пост-бакалавриата, и тогда он писал о своих «экспериментах» в университетской столовой. Он не мог прочитать вывешенное на стене меню, но чувствовал, что ему нужно быстро сделать выбор, чтобы не раздражать работников столовой, так что в первые несколько недель он питался преимущественно салатами, причем он опознавал не все из них и частенько ел что-то совершенно для себя загадочное. Лиам – находчивый молодой человек, так что он нашел в интернете список блюд, предлагаемых в столовой, и начал опираться на него. Эта стратегия отлично работала до тех пор, пока один раз он по ошибке не попросил блюдо, которого в столовой не было. «У нас есть только то, что вы видите перед собой», – сказали ему сотрудники.

Мы живем в мире, полном визуального шума. Чаще всего – например, когда мы смотрим на ящик яблок в супермаркете или на миску с салатом – мы не видим границы объектов полностью: ближние к нам объекты могут частично перекрывать задние, так что мы полностью видим только контур переднего объекта. Нам приходится достраивать невидимые части скрытых от нашего взгляда предметов.

«Мне кажется, что при описании предметов я часто опираюсь на линии и двухмерные, а не трехмерные формы», – сказал мне Лиам, и из-за такой интерпретации зрительной информации узнавать предметы становится намного сложнее, особенно когда они свалены кучей. Когда я показала Лиаму изображения, которые можно увидеть, как трехмерные, он видел их плоскими.

Например, в 2014 году я показала Лиаму знаменитый треугольник Каниша (Рисунок 5.1). На этом изображении большинство их нас увидят белый треугольник, направленный острием вниз, перекрывающий второй треугольник, направленный вверх. Черные фигурки, похожие на Пакмана, отмечают углы треугольника, направленного вниз. Других его границ мы не видим – они только подразумеваются, то есть мы воспринимаем иллюзорные, субъективные контуры[102]102
  G. Kanisza, “Subjective Contours,” Scientific American 234 (1976): 48–52.


[Закрыть]. В этой иллюзии особенно поражает то, что направленный вниз треугольник кажется выше и ярче второго треугольника, направленного вверх. Другими словами, мы видим эту иллюзию как трехмерную. Лиам видит, что здесь намечены углы треугольника, направленного вниз, но в середине изображения треугольник исчезает: он не видит яркий треугольник, который выделяется на фоне второго.

РИСУНОК 5.1. Треугольник Каниша.

РИСУНОК 5.2. Куб Неккера.

В школе Лиам научился рисовать куб Неккера, хотя рисовал он его строго определенным образом (Рисунок 5.2). Если он сосредоточится, то увидит трехмерный куб, но беглым взглядом он видит только несколько прямых на плоскости.

Точно так же на Рисунке 5.3 мы чаще всего видим сложенный гармошкой лист бумаги. Нам может показаться, что левая треть листа повернута к нам, а самая правая – по направлению от нас; но потом восприятие может измениться, и нам покажется, что самая левая треть листа отогнута назад, а самая правая – по направлению к нам. Лиам тоже мог увидеть оба эти варианта, но он видел и третий: плоский рисунок с ломаными линиями сверху и снизу.

РИСУНОК 5.3. В какую сторону сложен лист бумаги?

РИСУНОК 5.4. Разрозненные фрагменты на левом рисунке приобретают новый смысл, когда мы переводим взгляд на правый рисунок.

Именно поэтому, когда спустя два года я прислала Лиаму картинку, представленную на Рисунке 5.4, его реакция произвела на меня сильное впечатление. На левом рисунке мы видим много непонятных фигур, которые не сразу складываются во что-то узнаваемое – но вот на правом рисунке кое-что можно узнать. Если вы не разобрались, вот вам подсказка: здесь изображено несколько копий одной и той же буквы. Теперь вы наверняка смогли различить здесь несколько букв В, частично перекрытых черными разводами. Те части буквы, которые мы видим за черной кляксой, совершенно идентичны тем фигурам, которые представлены на левом рисунке – однако увидеть буквы на левом изображении очень трудно. Забавно, что именно черные разводы, которые заслоняют часть фигур, помогают нам увидеть, что из этих разрозненных фрагментов можно составить буквы В.

Мы видим буквы В на правом рисунке, но не на левом, потому что при анализе правого изображения мы иначе воспринимаем границы объектов. На левом изображении мы видим фрагменты букв В, и контур каждого фрагмента обрамляет сам этот фрагмент, и в итоге они не составляют в нашем восприятии буквы В: мы воспринимаем каждый из них по отдельности, в одной плоскости. На правом изображении мы относим общие границы между черными и заштрихованными зонами к черным разводам. Из-за этого мы начинаем воспринимать заштрихованные фрагменты как части более крупных фигур – букв В – которые продолжаются под черными разводами. Когда мы приписываем общую границу черным линиям, разрозненные фрагменты под ними соединяются в узнаваемые буквы[103]103
  A. L. Bregman, “Asking the ‘What For’ Question in Auditory Perception,” in Perceptual Organization, ed. M. Kubovy and J. R. Pomerantz (Hillsdale, NJ: Lawrence Earlbaum, 1981); K. Nakayama and S. Shimojo, “Toward a Neural Understanding of Visual Surface Representation,” The Brain, Cold Spring Harbor Symposium in Quantitative Biology 55 (1990): 911–924.


[Закрыть].

РИСУНОК 5.5 Если слить эти два изображения в одно, скосив глаза к центру, то внутренний круг выступит перед внешним. Если слить изображения, направив глаза параллельно – как бы глядя далеко сквозь страницу – внутренний круг должен оказаться за внешним.

Когда я прислала Лиаму эти два изображения со скрытыми буквами В и спросила его, что он видит, он ответил, что на левой картинке видит отдельные фрагменты, но на правой через некоторое время получилось разобрать буквы В. Таким образом, Лиам видел, что черные разводы составляют одну плоскость, а серые фрагменты – другую. Когда он увидел, что границы на правом изображении составляют часть черных разводов, он смог дополнить недостающие контуры букв В. Он интерпретировал эту картинку как трехмерную. Этот навык должен был помогать ему распознавать предметы в реальности, даже когда они были частично скрыты другими предметами.

Разумеется, мир намного проще воспринимать трехмерным тогда, когда мы и видим его в трех измерениях, то есть при помощи стереоскопического зрения. Поскольку объекты обычно имеют определенную протяженность в глубину, для их узнавания может быть нужно не просто видеть их контур, но и воспринимать удаленность от нас каждой точки на этом контуре, и именно в этом помогает стереоскопическое зрение. Когда я сама приобрела его, меня поразило то, насколько все стало четким[104]104
  S. R. Barry, Fixing My Gaze: A Scientist’s Journey into Seeing in Three Dimensions (New York: Basic Books, 2009).


[Закрыть]. Контуры предметов проявились невероятно резко. То, что Лиаму было сложно различать фрукты и овощи в супермаркете и опознавать салаты в столовой, отчасти могло быть связано с его плохим стереоскопическим зрением.

Чтобы реализовать стереоскопическое зрение, оба глаза должны одновременно смотреть в одну точку пространства, а мозг затем должен обрабатывать полученную с обоих глаз картинку. В итоге мы получаем живое трехмерное изображение, на котором мы воспринимаем не только материальные объекты, но и пространство между ними. Дети демонстрируют навыки стереоскопического зрения уже в возрасте трех-четырех месяцев, что указывает на важность восприятия объемов для развития зрительной системы[105]105
  E. E. Birch, S. Shimojo, and R. Held, “Preferential-Looking Assessment of Fusion and Stereopsis in Infants Aged 1–6 Months,” Investigative Ophthalmology & Visual Science 26 (1985): 366–370; R. Fox et al., “Stereopsis in Human Infants,” Science 207 (1980): 323–324; B. Petrig et al., “Development of Stereopsis and Cortical Binocularity in Human Infants: Electrophysiological Evidence,” Science 213 (1981): 1402–1405; F. Thorn et al. “The Development of Eye Alignment, Convergence, and Sensory Binocularity in Young Infants,” Investigative Ophthalmology & Visual Science 35 (1994): 544–553.


[Закрыть]. С другой стороны, дети только в шесть-семь месяцев начинают опираться на определенные ориентиры вроде перспективы и теней, чтобы рассчитать глубину объекта[106]106
  M. E. Arteberry and P. J. Kellman, Development of Perception in Infancy: The Cradle of Knowledge Revisited (New York: Oxford University Press, 2016); M. Arterberry, A. Yonas, and A. S. Bensen, “Self-Produced Locomotion and the Development of Responsiveness to Linear Perspective and Texture Gradients,” Developmental Psychology 25 (1989): 976–982; M. Kavsek, A. Yonas, and C. E. Granrud, “Infants’ Sensitivity to Pictorial Depth Cues: A Review and Meta-analysis of Looking Studies,” Infant Behavior and Development 35 (2012): 109–128; A. Tsuruhara et al., “The Development of the Ability of Infants to Utilize Static Cues to Create and Access Representations of Object Shape,” Journal of Vision 10 (2010), doi:10.1167/10.12.2; A. Yonas and C. E. Granrud, “Infants’ Perception of Depth from Cast Shadows,” Perception & Psychophysics 68 (2006): 154–160.


[Закрыть]. Некоторые специалисты по зрению предположили, что именно стереоскопическое зрение управляет развитием этих более поздних перцептивных навыков[107]107
  H. Wallach and A. O’Leary, “Slope of Regard as a Distance Cue,” Perception & Psychophysics 31 (1982): 145–148; A. M. Norcia et al., “Experience-Expectant Development of Contour Integration Mechanisms in Human Visual Cortex,” Journal of Vision 5 (2005): 116–130.


[Закрыть].

В детстве Лиам лучше видел левым глазом. Из-за косоглазия у него развилось двойное зрение и возникали ситуации, когда предметы в его восприятии накладывались друг на друга, поэтому его мозг начал подавлять информацию, идущую от правого глаза. Чтобы увидеть что-то правым глазом, Лиаму нужно было закрывать левый – но уже через несколько секунд ему становилось слишком больно смотреть. Еще во младенчестве он неосознанно начал временами закрывать правый глаз.

Когда летом 2010 года, через пять лет после операции, Лиам проснулся и обнаружил, что больше не закрывает правый глаз, это стало для него настоящим шоком. Лиам писал, что правый глаз смотрит «против моей воли». Поразительно, что смотреть правым глазом больше не было больно, но Лиаму этот опыт все равно казался «ужасным». Поскольку он больше не закрывал правый глаз, его поле зрения расширилось вправо, и вся эта новая информация ошеломила его. Он пытался прищуривать правый глаз, но долго так щуриться ему уже не удавалось. На следующий день эти перемены казались ему уже чуть менее невыносимыми, а через неделю он совсем к ним привык. Теперь переход от левой половины поля зрения к правой был для него незаметным.

Обследования в кабинете доктора Тайксена показали, что Лиам мог сливать воедино изображения, поступающие на разные глаза, и видеть полученную картинку в объеме, но острота его стереоскопического зрения (три тысячи арксекунд), то есть мера того, как далеко друг от друга должны быть объекты, чтобы он мог различить разницу в глубине, была ниже нормы. С учетом того, что глаза Лиама еще с младенчества смотрели в разные стороны, а из-за альбинизма информация от глаз к его мозгу передается не вполне корректно, его умение сливать стереопары в одно изображение и наличие хоть какого-то стереоскопического зрения впечатляет. Лиаму стало интересно, каково его стереоскопическое зрение, и он решил рассмотреть стереопару, представленную на Рисунке 5.5: он скосил глаза внутрь и тем самым смог слить изображения в одно. При этом он увидел внутренний круг не смещенным влево или вправо, а точно по центру, как и должно быть – но он не увидел, что круги расположены на разной глубине.

Когда я приехала к Лиаму в июне 2014 года, я захватила с собой стереограмму, представленную двумя листами поляризационной пленки, на каждом из которых изображен веревочный круг (Рисунок 5.6). Если надеть поляризационные очки, похожие на те, что используют для просмотра 3D фильмов, то каждый глаз будет видеть только один из кругов. Если эти круги будут слегка разведены по горизонтали, и вы попробуете расфокусировать взгляд и посмотреть на них через поляризационные очки, то вы увидите один круг, парящий в воздухе. Немного сосредоточившись, Лиам смог увидеть этот круг зависшим над листом бумаги. Поскольку для того, чтобы сливать изображения воедино, Лиаму нужно прикладывать усилия, он, возможно, не делает это постоянно. Ему, как и мне, может быть нужна тренировка зрения, чтобы выработать в себе привычку автоматически видеть изображения трехмерными.

РИСУНОК 5.6. Стереограмма.

Мариус фон Зенден в книге «Пространство и зрение» отмечал, что люди, которые в детстве были слепыми, а затем обрели зрение на обоих глазах, осваивают зрительные навыки лучше, чем те, кто в аналогичной ситуации начал видеть только одним глазом[108]108
  M. von Senden, Space and Sight: The Perception of Space and Shape in the Congenitally Blind Before and After Operation (Glencoe, IL: Free Press, 1960).


[Закрыть]. У Лиама был довольно слабый навык стереоскопического зрения двумя глазами. В отличие от младенца, который только начинает видеть, ему приходится учиться интерпретировать увиденное и различать разные объекты, вроде яблок в ящике на полке супермаркета, без опоры на стереоскопическое зрение.

Когда я встретилась с Лиамом в Сент-Луисе в 2014 году, я смогла воочию увидеть его стратегии навигации в супермаркете. Через девять лет после операций он жил один в собственной квартире, но как раз в тот день из Колумбии приехала Синди, его мама. Для начала мы отправились в «Уолмарт», где Лиаму нужно было купить новую велосипедную камеру взамен пробитой и заодно показать нам, как он делает покупки в таком огромном шумном магазине. Когда я вошла в это ярко освещенное здание, я сразу подумала, что Лиам – необычайно стойкий и выносливый человек: здесь ему приходилось терпеть яркий, резкий свет люминесцентных ламп, тогда как дома он всегда задергивал шторы и лучше всего чувствовал себя при тусклом свете.

У Лиама прекрасное логическое и аналитическое мышление, так что он легко обобщил для нас свои стратегии поведения в «Уолмарте». Он сказал, что в Сент-Луисе люди агрессивнее, чем в его родном городе – не только на дорогах, но и в магазинах. В результате Лиам оставлял тележку в более тихих отделах – например, рядом с товарами для животных – а дальше искал нужный ему товар в других местах. Без тележки ему было проще лавировать в толпе.