Отчасти под влиянием интуиций Фрейда и более методичных изысканий Криса и Гомбриха нейробиологи приступили к более строгому изучению работы сенсорных систем на клеточном уровне. В частности, Ричард Грегори и Дэвид Марр начали анализировать человеческое восприятие в свете представлений о восходящих процессах целостного распознавания гештальт-объектов и нисходящих процессах проверки гипотез, а также об общих принципах обработки информации. Подтвердив на клеточном уровне творческую природу механизмов работы наших сенсорных систем (то есть их способность выдвигать гипотезы о мимических выражениях, жестикуляции и других движениях, важных для нас, а также отличать биологические движения от небиологических), эти нейробиологи провели нас за кулисы психики.
Глава 18
Нисходящая обработка информации
Когда великий художник создает изображение, оно всегда неоднозначно. Его смысл неизбежно зависит от ассоциаций, возникающих у каждого зрителя, его знаний о мире и искусстве, его способности извлекать эти знания из памяти и использовать их при созерцании данного изображения. Эти факторы составляют основу вклада зрителя. Извлекаемые из памяти культурные символы играют важную роль и в создании, в восприятии художественных произведений. Эрнст Гомбрих утверждал, что для восприятия произведений искусства принципиальное значение имеет память, и подчеркивал, что долг любой картины перед другими картинами больше, чем ее долг перед ее собственным содержанием.
Глядя на пейзажи Густава Климта, например на “Поле маков” (рис. II–26), трудно определить смысл по одному лишь содержанию. На первый взгляд здесь однородное поле зеленой краски, усыпанное красными, синими, желтыми и белыми пятнами, и две светлые полосы вдоль верхнего края холста. Тем не менее, сопоставив это изображение с тем, что нам известно о живописи, мы понимаем, что изображено. В свете традиций пейзажной живописи, особенно импрессионистов и постимпрессионистов-пуантилистов, мы видим в зеленой поверхности с пятнами пасторальную сцену. Хотя деревья на переднем плане непросто различить на фоне цветов, мы знаем, как они могут выглядеть, и мозг без труда определяет связывающие их с этим полем отношения фигур и фона.
То же самое относится к портретам Климта. На полотнах “Адель Блох-Бауэр I” и “Поцелуй” (рис. I–1, I–18) человеческие тела почти сливаются с орнаментальным фоном, но наши знания о фигуративной живописи и ожидание увидеть контуры этих тел позволяют без труда отделить фигуры от фона.
Самая замечательная особенность зрительного восприятия состоит в том, что по большей части то, что мы видим, когда смотрим на лица, руки и тела людей, определяется процессами, независимыми от изображений, проецируемых на сетчатку. Наше зрительное восприятие включает не только восходящие процессы (зрение низкого и промежуточного уровней), но и более важные нисходящие, обеспечиваемые высшими когнитивными центрами мозга. Функция зрения высокого уровня состоит в том, чтобы конструировать на основе результатов обработки информации обоими способами целостное зрительное восприятие. Нисходящие сигналы опираются на память и осуществляют сопоставление входящей зрительной информации с имеющимся опытом. Наша способность осмыслять зрительные ощущения всецело зависит от таких сигналов.
Восходящие процессы обработки информации во многом опираются на довольно сходные у всех нас врожденные особенности начальных отделов зрительной системы. Нисходящие процессы, напротив, опираются на механизмы приписывания категорий и смыслов и знания, хранящиеся в памяти в различных отделах мозга. В результате нисходящая обработка зрительной информации уникальна для каждого зрителя.
Конечный этап обработки мозгом зрительных образов (лиц, тел и чего угодно) представляют обобщение и категоризация. Наша зрительная система без труда идентифицирует отдельные образы, будь то яблоки, дома, лица или горы, как представителей определенных общих категорий. Лица, как и дома, могут различаться, но при множестве условий мы все же узнаем лица и дома.
Эрл Миллер, открывший, что категоризация визуальных стимулов осуществляется в боковой префронтальной коре, видит в ней способность к сходным когнитивным реакциям на визуально различные стимулы и к разным когнитивным реакциям на визуально сходные стимулы. Так, мы считаем, что яблоко и банан относятся к одной категории (фрукты), хотя они мало схожи. И напротив, мы считаем яблоко и бейсбольный мяч принципиально разными объектами, несмотря на сходство формы. Категоризация совершенно необходима для нашего восприятия. Иначе оно лишилось бы смысла.
Мы называем шарообразный красный объект, который видим на столе в кухне, яблоком. Так же выглядящий объект на спортивном поле мы можем назвать кикбольным мячом. Как и где нейроны проводят грань между двумя категориями? Чтобы разобраться в этом, Миллер создавал промежуточные компьютерные изображения животных (например, на 40 % выглядящих как кошка и на 60 % – как собака). Демонстрируя эти изображения обезьянам, он регистрировал сигналы нейронов боковой префронтальной коры – отдела головного мозга, получающего от нижней височной коры информацию об объектах, в том числе лицах, телах и руках, и о местах. Миллер установил, что нейроны боковой префронтальной коры чувствительны к границам категорий: они реагируют на образы из одной категории, но не реагируют на образы из другой. Такой нейрон может возбуждаться при виде собаки, но не при виде кошки, или наоборот.
Затем Миллер повторил эксперимент, на сей раз регистрируя одновременно сигналы клеток латеральной префронтальной коры и нижней височной коры, и открыл, что каждый из этих двух отделов мозга играет в категориальном восприятии особую роль. Нижняя височная кора анализирует форму объектов, а префронтальная кора приписывает объекты к определенным категориям и стимулирует соответствующие данным категориям поведенческие реакции. Открытие в префронтальной коре сигналов, специфических для той или иной категории и кодирующих, например, саму концепцию собаки, а не только характерную для собак форму тела, согласуется с представлением о том, что боковая префронтальная кора управляет целенаправленным поведением. Судя по результатам Миллера, дальнейшая категоризация происходит за счет того, что нейроны нижней височной коры посылают взвешенную информацию в нейроны префронтальной коры, кодирующие связанные с поведением сведения, например о том, что дом, который мы видим перед собой, – наш собственный. Таким образом, нижняя височная кора также задействована в распознавании объектов и в отнесении их к тем или иным категориям.
Наш мозг не смог бы заниматься категоризацией (и многим другим), если бы у нас не было памяти. Память служит клеем, который скрепляет нашу психику во всех ее проявлениях, связанных с восприятием произведений искусства и касающихся любых других событий жизни. Во многом именно наша способность запоминать и помнить делает нас теми, кто мы есть. Память играет в восприятии произведений искусства и эмоциональной реакции на них ключевую роль. Она неотъемлемый компонент нисходящих процессов обработки зрительной информации, а Эрвин Панофский, рассуждая о роли иконографии в реакции зрителя, отводил ей принципиальное значение. Система памяти образует абстрактные внутренние представления, возникающие из нашего предшествующего опыта знакомства со сходными образами или ощущениями.
