– И тут возникает вопрос, а как, собственно, мы видим? Ну, то есть, как именно происходит этот процесс? Самый простой вариант ответа звучит так: глаза как бы находятся в режиме съёмки этакого непрерывного видео, которое передаётся по нейронам. Прямая трансляция в мозг, примерно так, все верно? – задал он вопрос залу и, не дождавшись, ответил. – Нет! Ответственно вам заявляю – ничего подобного! Даже близко! А почему? Потому что нервы, дамы и господа – это не провода и по ним не передаётся ничего, скажем так, материального. Никакая частица не сможет попасть по нейронным сетям из пункта А в пункт В. Между проводами, несущими электрический ток, и нейронами, использующими электрический импульс, который называется потенциал действия, огромная разница. Такая же, как между письмом, написанным от руки, и звонком другу. И в той, и в другой ситуации какая-то информация переносится. Но в случае с письмом один физический объект попадает из одной точки в другую, а в другом… поняли разницу, да? Итак, нервные клетки не могут передать изображение.

Алекс почувствовал, что его понимают и это придало ему силы. Он даже улыбнулся той симпатичной девушке в красном платье, сидящей в первом ряду. А она не отвела взгляд.

– Но не только это мешает мозгу осуществлять трансляцию, – продолжил Александр своё объяснение. – Дело в том, что нейроны передают импульсы, которые имеют электрохимический характер, то есть, обратите внимание, не только электрический, но и химический. Между двумя нейронами есть синапс, в который одна нейронная клетка выбрасывает определённый химический состав нейротрансмиттеров, простите за такой сложный термин, а другая воспринимает его. Я не буду сейчас задерживаться на этом процессе, скажу лишь, что через химический коктейль нейромедиаторов достаточно сложно передать изображение. Вернее, это невозможно. Налейте в стакан воды, бросьте туда акварельные краски и попробуйте взболтать этот состав, чтобы он превратился в портрет Джоконды. Конечно, я утрирую и упрощаю, но это для того, чтобы вы поняли – ни о какой видеотрансляции объектов не может быть и речи.

Алекс подошёл к высокому стулу, взял с него бутылку воды, которую раньше туда поставил, и сделал несколько больших глотков, смочив пересохшее горло. Затем продолжил.

– Кроме того, приглядитесь. Некоторые из вас смогут увидеть каждый волосок на моей голове. Это значит, говоря техническими терминами, что мы воспринимаем окружающие нас предметы в очень высоком разрешении. И изображение должно немало весить, если перевести все в мегабайты. Но у нашего зрительного нерва нет мощностей, чтобы передать видео такого качества. Там же не оптоволоконные кабели протянуты, понимаете? Там тонюсенькие нейроны.

И ещё, сколько же мы тогда кушать должны, чтобы такие энергозатраты обеспечить? По центнеру зерна в день? Нет-нет, всё не так. Наш мозг очень бережно расходует энергию. Поэтому, то, как мы видим, совершенно не похоже на процесс видеосъёмки и видеотрансляции. Так как же тогда мы видим, друзья? Интересно узнать?

Публика ответила одобрительным шумом, и Алекс облегчённо выдохнул в глубине души. Дрожь в ногах и руках постепенно стала спадать. Он уже гораздо спокойней оглядел зал и заметил, что девушка в красном платье необыкновенно красива. Причём, она снова не отвела свой взгляд.

– Для начала давайте повторим устройство глаза. Повторение – мать учения, как говорится. Итак, глаз представляет собой камеру, заполненную жидкостью. Свет, попадая через хрусталик, проходит через эту внутриглазную жидкость и падает на сетчатку. При этом изображение переворачивается снизу вверх и слева направо. Сетчатка состоит из колбочек – рецепторов, отвечающих за восприятие цвета и остроту зрения, и палочек, благодаря которым мы можем видеть в темноте. У них огромная светочувствительность, им хватает нескольких фотонов, чтобы возбудиться. В принципе, похоже на строение фотоаппарата, верно?

Несколько человек в зале утвердительно покивали.

– А вот и нет! Дело в том, что, условно говоря, в фотоаппарате свет проходит через объектив и попадает на матрицу, а оттуда по проводам уже идёт в процессор. Глаз же эволюционен, то есть, устроен менее разумно, чем творение человека. Дело в том, что нейроны, которые передают информацию в мозг, находятся перед сетчаткой, а не за ней. Понимаете? То есть свет, чтобы попасть на палочки и колбочки, сначала проходит через несколько плотных слоёв нейронов. Если вернуться к аналогии с фотоаппаратом, то свету пришлось бы пробиваться через толщу проводов, прежде чем добраться до матрицы. Понятно, что получаемое изображение было бы не самого лучшего качества. В итоге мы приходим к тому, что глаз ужасно несовершенен. Если бы его кто-то проектировал, то за такую конструкцию он получил бы твёрдую двойку. Всё дело в том, что глаз, как и всё в этом мире, эволюционирует в условиях полнейшего хаоса, приспосабливаясь к огромному числу внешних факторов, но об эволюции как-нибудь в другой раз.

Алекс покашлял и развёл руками.

– А сейчас самое ужасное: глаз не видит. Да, он воспринимает свет и цвет, но это больше похоже на двухмерную нечёткую мозаику, чем на ту картинку, которую мы с вами наблюдаем. Он, конечно, участвует в создании образа, но на очень примитивном уровне. С работой коры головного мозга эти нейроны даже сравнивать нельзя. Глаза лишь извлекают информацию, а вот выстраивает всё то, что вы видите – сам мозг, вернее, его зрительная кора. Именно поэтому можно ослепнуть от удара по затылку, где, собственно говоря, и располагается зрительные отделы мозга. Сейчас я попью, и продолжу дальше.

Алекс опять подошёл к высокому стулу за водой. Несмотря на то, что он волновался уже меньше, пот все равно бежал градом, во рту пересыхало быстрее, чем он восполнял запасы влаги в организме. Девушка в красном поглядывала на него, немного прищурив глаза.

– Чуть не забыл сказать, – продолжил Александр. – Всё же есть одно место на сетчатке, над которым не нависают плотные слои нервных и ганглиозных клеток. Прямо напротив зрачка, в центре, есть небольшое углубление, очень плотно набитое колбочками. В одном квадратном миллиметре центральной ямки находится примерно сто двадцать тысяч колбочек. Для сравнения: за пределами ямки число колбочек не превышает шести-семи тысяч на квадратный миллиметр, причём каждая конкретная колбочка соединена со своим одним единственным нервным волокном. И хотя сама ямка занимает менее миллиметра площади сетчатки, она передаёт в мозг примерно пятьдесят процентов всей визуальной информации. Совершенно не похоже на фотоаппарат, согласитесь.

К чему это приводит? Это значит, что прямо перед собой вы видите со стопроцентной остротой. Проведите эксперимент: вытяните вперёд руку прямо перед собой, и поднимете два пальца вверх – их ногти вы будете видеть отлично. А вот всё вокруг, увы, уже более размыто. И ещё, чем дальше от центра, тем ниже качество изображения, и тем меньше цветность. Если вы продолжите смотреть прямо, а руку с пальцами отведёте в сторону, на периферию зрения, то увидите лишь смутные очертания: формы, контуры, движения. Хотя мы-то с вами этого не воспринимаем, считая, что абсолютно всё видим резко и отчётливо. Но нет – глаза лишь разбивают картинку на фрагменты, на детали, и только мозг складывает её в единое целое. И делает он это очень нестандартно. Секундочку.

Алекс снова подошёл к бутылке и приложился к ней, сделав пару глубоких глотков. Девушка в красном платье положила ногу на ногу и покачала прелестной туфелькой.

– Да, и ещё, – решил оживить своё выступление Александр. – Представьте, что поздно вечером вы возвращаетесь домой через парк, и вдруг справа от вас раздаётся какое-то шевеление в кустах. Периферийное зрение тут же отреагирует – в течение сотых долей секунды, если говорить о скорости. Ядро глазодвигательного нерва моментально получит сигнал, и глаз тут же повернётся, чтобы объект попал в зону наиболее острого зрения – как мы с вами уже знаем, это центр зрачка. Это рефлекторный процесс, не требующий осознанного осмысления. После этого вы моментально начнёте буквально «ощупывать» источник движения.

А теперь очень важная информация! Прежде, чем попасть в зрительные отделы мозга, зрительный нерв проходит через таламус. Это такой сенсорный фильтр, который пропускает в кору наиболее важные сигналы. Рядом с ним, кстати, находится много интересных отделов мозга. Например, гиппокамп, который отвечает за долговременную память, четырёххолмие среднего мозга, ответственное, собственно, за зрение, миндалина, которая формирует эмоциональную память, и гипоталамус, влияющий на эндокринную систему с её гормонами. Плюс органы обоняния. Всё это вместе создаёт этакий центр первичного восприятия и узнавания.

Поэтому, если вы увидите в кустах нечто, чьи детали (а помните, что вы видите ещё только детали) покажутся вашему эмоциональному мозгу опасными, то вы побежите. Например, он увидит быстрое перемещение какого-то предмета по направлению к вам: долговременная и эмоциональная память дадут мгновенную оценку, передадут её гипоталамусу, а тот даст команду на выброс адреналина и кортизола. Информация ещё только обрабатывается корой, а вы уже улепётываете.

Алекс показал быстрое движение, зал улыбнулся и магистр, улыбнувшись ему в ответ, продолжил своё объяснение:

– Таламус находится прямо в центре зрительного нерва, на полпути к коре мозга. Поэтому и срабатывает он раньше. И миндалина тоже. Это значит, что любая информация, попадающая в мозг, сначала приобретает эмоциональный окрас. Через таламус проходит и слух, и зрение, и обоняние, и тактильные ощущения. То есть вначале мы чувствуем всё, с чем соприкасается наша сенсорная система, а уж потом обрабатываем разумом. Это значит, что эмоциональное мышление всегда срабатывает раньше, чем мышление рациональное. И в этом есть плюс: мы можем отреагировать мгновенно и спастись. Но есть и минус: сенсорные ощущения могут нас обмануть, ведь они не идеальны. Почему? Потому что мы видим только, скажем так, черновик. Именно поэтому мы можем шарахнуться в тёмном парке от бродячей кошки. Секундочку.

Магистр снова попил воды.

– И раз уж мы затронули чувства и ощущения, то давайте поговорим вот о чём. Представьте, что вы надеваете шерстяную кофту, которая сильно колется. Сначала вы испытываете дискомфорт, но уже через несколько минут покалывания перестают чувствоваться, хотя колючая кофта никуда не исчезла. Бывает такое, да?

Или вы сидите на скучной лекции. Преподаватель что-то нудно медленно читает, и через некоторое время вы уже его не слышите, хотя он продолжает говорить. Знакомо?

Другая ситуация. В аудитории жарко, а вы в тёплой кофте и вскоре начинает чувствоваться запах пота. Сначала вы его ощущаете, но через некоторое время запах исчезает. Хотя, конечно, он никуда не может деться, и взгляд соседки по парте красноречиво об этом говорит.

Это привыкание, или, говоря научными терминами, фильтрация сенсорной информации, за которую, собственно, и отвечает таламус. Процесс этот достаточно интересный, о нем я подробно рассказываю на своих лекциях в ликее, но сейчас речь не о нём.

Приведу ещё один пример. Если вы положите руку себе на колено, то сначала ощутите его поверхность, а потом перестанете её воспринимать, так как тактильная информация от руки заглушается как ненужная. Так почему же тогда то, что мы видим, никогда не исчезает? Ведь даже если вы смотрите на нудного преподавателя в шерстяной кофте, он всегда остаётся на своём месте. В чем причина?

Зал явно не знал, что ответить, и Александр продолжил после паузы.

– Оказывается, всё дело в том, что наш взгляд никогда не останавливается. Вообще. Глаза постоянно прыгают с места на место. Этот процесс называется саккады, то есть микродвижения глаз. Несколько раз в секунду орган зрения находит себе новую точку в пространстве и её ощупывает. Четверть секунды – скачок, четверть секунды – скачок; всегда, когда открыты глаза. То есть в нас постоянно заливаются всё новые потоки информации, которые затем поступают в часть мозга, называемую латеральным коленчатым телом.

Если бы глаз остановился полностью, то тогда видимая картинка бы исчезла. Вот у лягушек нет саккад, поэтому они не видят неподвижные тела. У них тоже происходит фильтрация сенсорной информации, и всё ненужное не воспринимается. Кстати, проводили подобные опыты и с человеком: стабилизировали изображение на сетчатке, и поле зрения становилось пустым, картинка исчезала, человек переставал видеть. Но к счастью, сам по себе глаз этого сделать не может.

В нашем мозге миллионы нейронов постоянно занимаются активнейшей работой, даже если мы лежим на диване и читаем газету. Да, кстати, и во время чтения мы не бегаем глазами по строчкам, а делаем серию саккад, сосредотачивая внимание на первых и последних буквах слов, их длине и общем контексте текста, простите за тавтологию. В детстве мы учимся читать сначала буквы, потом слоги, слова, а затем легко пролетаем целые предложения. Глаз зафиксировал, передал в мозг, прыгнул, опять зафиксировал и так далее. Эти прыжки настолько быстрые, что зрительная система не успевает, а может и не хочет их фиксировать. В итоге зрительные отделы мозга сглаживают этот поток информации, и мы видим целостную, привычную нам картинку безо всяких рывков.

Буквально за сотые доли секунды информацию обрабатывают рецепторы, затем одну десятую секунды она идёт в мозг, и ещё примерно десятая доля уходит на обработку этой информации. То есть, три-четыре раза в секунду наш мозг видит новый объект, причём скорость может быть и больше. Саккадические скачки хоть и являются хаотичными, но больше всего напоминают именно ощупывание предмета, чтобы понять его основные свойства: форму, движение, цвет. Если мы смотрим на человека или животное, то в первую очередь обращаем внимание на глаза, нос, рот. Причём, несмотря на высокую скорость передачи данных, нужно признать, что мы всегда видим прошлое, то есть то, что уже случилось долю секунды назад. Но об этом позже.

Александр снова подошёл к бутылке и допил последние глотки. Девушка в красном платье накручивала на пальце локоны волос.

– А пока давайте разберёмся в том, что же видит глаз? – предложил Александр. – Во-первых, повторюсь, он видит двухмерное пространство. Нужно признать, что это так. Глаз не имеет никакого представления о трёх измерениях, только объединённая информация от двух глаз даёт мозгу сведения об объёме. Во-вторых, различные фоторецепторы отвечают за разный функционал. Некоторые клетки отвечают, скажем так, за расположение предметов: наклонные, горизонтальные или вертикальные линии. Другие – за движение, причём количество таких нейронов на порядок выше, чем предыдущих. Почему? Да потому что заметить бегущего к нам или от нас зверя важнее, чем одиноко стоящее дерево, например, согласны? С точки зрения эволюции это так.

А что же происходит после саккадического скачка? Сначала глаз распознаёт картинку в очень грубом разрешении, но за несколько сотых долей секунды изображение становится резче, в нём проявляются детали, а его чёткость возрастает до двухсот раз. Определённая группа нейронов реагирует на разные длины световых волн и регистрирует цвета. Более, скажем так, продвинутые скопления нейронов сетчатки – ганглиозные клетки отвечают за контуры предметов и их формы. Ещё одни – за текстуры объектов. То есть в течение следующей четверти секунды из изображения извлекается вся необходимая информация, которая сохраняется в кратковременной памяти и, что самое важное, сравнивается с тем, что хранится в памяти долговременной. Это значит, что во время некоторой части зрительного процесса мы… слепы.

Алекс развёл руками, как бы призывая зрителей в свидетели, что он и сам в это не может поверить.

– Означает ли это, что мы видим всего четыре кадра в секунду, выражаясь языком кинематографа? – обратился он к залу. – Нет, конечно же, это не так! Ведь, как я уже сказал, мы воспринимаем непрерывный динамический поток информации, а не просто сменяющие друг друга картинки, как в кино. Наши глаза намного сложнее кинокамер и работают по иному принципу, поэтому они и называются зрительным анализатором. Три-четыре саккадических скачка по плотности информации равны пятидесяти-шестидесяти кинокадрам в секунду, просто потому что сам принцип передачи данных более эффективный.

Например, представьте себе два квадрата – белый и чёрный. Глаз не будет, подобно камере фотоаппарата, переносить каждый видимый пиксель себе на матрицу. Он быстро, с помощью саккад, пробежится по контурам и изгибам и передаст примерно следующую информацию: два объекта, с вертикальными и горизонтальными линиями, заполненные белым и черным цветом, без текстур, без движения. Минимум затрат, максимум эффективности. Чистая математика, ибо сам процесс зрения построен именно на преобразованиях Фурье, но это тема отдельного разговора.

Алекс немного приостановился, засунул руки в карманы и продолжил.

– Сейчас нужно лишь понять, что нервные импульсы закодированы возбуждением разных микро-отделов мозга. От фоторецепторов импульсы поднимаются вверх, скажем так, по иерархии, все более усложняя фрагменты картинки, и доходят до ганглиозных клеток, о которых я сказал ранее. Это некие первичные анализаторы информации, миллионы аксонов которых и составляют зрительный нерв, который идёт от сетчатки в мозг. В целом, одна светочувствительная клетка связана примерно с двумя сотнями тысяч нейронов зрительной коры, представляете насколько это сложный механизм?

Причём глаз – это только начало. Ведь после того, как нерв попадает в таламус, он разделяется на несколько потоков и далее идёт в латеральное коленчатое тело …

– Позвольте?! – раздался громкий голос и на сцену вышел невысокий человек с пышной бородой. Следом за ним семенила та невысокая девушка, которая встречала Алекса на входе. Марина, что ли? Она смотрела на Церебрауна и делала страшные глаза. Бородач дошёл до середины сцены, повернулся к залу и заявил:

– Уважаемые дамы и господа! К сожалению, мне придётся прервать выступление нашего гостя. Произошло недоразумение! У нас была заявлена тема «Современный взгляд на мир», в которой спикер должен был вам рассказать, как изменилось представление людей о самих себе после Великого Потопа. Уважаемый Александр Церебраум не совсем верно отразил тематику и поэтому подготовил совершенно иное выступление, поэтому мы вынуждены прервать его доклад…

– Да пусть рассказывает! – донеслось из зала.

– Да, да! – послышались возгласы со всех сторон. – Пускай до конца расскажет! Какая разница? Интересно же! Будьте любезны! – зашелестели первые ряды.

– Будь человеком, борода! Организаторов на мыло! Сами виноваты, что не проконтролировали! Э, слышь! – свистнули с галёрки.