Природа болезней.
Теория. Методы. Результаты.

ЧАСТЬ 7. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ДЕЙСТВИЯ ФУНКЦИИ КОМПЕНСАЦИИ

Наиболее наглядно действие функции компенсации может быть показано на основе рассмотрения механизма зрения. С учетом сказанного выше здесь будет обсуждаться вопрос не “как”, а “что мы видим”. При такой постановке проблемы совершенно иначе следует относиться и к анатомии сенсоров. Новое понимание механизма действия сенсоров, если я окажусь прав (а я надеюсь, что действительно прав), вынудит пересмотреть устоявшиеся положения в отношении зрения, слуха, обоняния и т.п. Новый подход к анализу работы сенсоров вынуждает понимать иначе саму терминологию, касающуюся этих трактов.

Под “трактом зрения”, “трактом слуха” и т.д. здесь понимается такая система, в которую входят и активные воздействия со стороны, например мозга в трактах соответствующих сенсоров, обеспечивающие определенную компенсацию внешнего воздействия.

Прежде чем мы перейдем к анализу работы тракта зрения, давайте посмотрим, как сегодня все-таки понимают механизм зрения. При этом можно опустить рассмотрение анатомии глаза, как оптической системы.

Что касается действия самого механизма зрения, то здесь я воспользуюсь материалами короткой журнальной статьи В. Л. Ратнера “Как мы видим” (журнал “Химия и жизнь”, 1982 г., N11, стр. 41-48), которую я выборочно процитирую. Меня привлекла данная статья не потому, что в ней изложен современный вариант понимания работы тракта зрения, но потому, что в ней достаточно четко обозначены проблемы, невыясненные вопросы, которые не позволяют пока создать полную и правдоподобную модель работы механизма зрения.

“Попытаемся понять, что же известно о работе фоторецептора, какова цепочка событий от поглощения фотона до появления сигнала на синапсе... Исторически раньше развивался фотохимический метод. Еще в прошлом веке немецкий ученый А. Кюне описал зрительный пурпур, который на свету сначала желтел, а потом совсем обесцвечивался. Позже было установлено, что нативный, готовый к восприятию света родопсин содержит ретиналь в 11-цис-форме (что-то вроде буквы Г), а в препаратах обесцвеченного родопсина ретиналь находится в транс-форме (похож на палку).

Это означало, во-первых, что свет поглощается ретиналем, и, во-вторых, что после поглощения света его молекулы изменяют форму. Заметим, кстати, что сама по себе изомеризация в растворе почти не требует энергии. Так что часто употребляемое выражение “энергия поглощенного фотона усиливается в сетчатке” не вполне правильно. На вход биологического усилителя попадает лишь часть энергии фотона, а вся она нужна в основном для того, чтобы преодолеть энергетический барьер, разделяющий цис- и транс-состояния ретиналя, когда он связан с белком. После совершения этой работы значительная часть энергии фотона превращается в тепло. Когда внутри белка вместо Г-образного ретиналя оказывается “палка”, это незамедлительно вызывает последовательные сдвиги спектра поглощения то в одну, то в другую сторону...

Каждое изменение спектра означает какое-то изменение структуры белка, конформационную перестройку... Значит, одна из этих перестроек (или одно из промежуточных состояний) и запускает дальше цепь событий, приводящую к по-явлению сигнала. Таково было представление о фотохимическом механизме восприятия света лет 20 тому назад, после работ группы исследователей во главе с Дж. Уолдом, получившим за них Нобелевскую премию. Он же сформулировал во-просы, на которые следовало искать ответы дальше: какая именно перестройка ключевая, что она “включает”?

В течение 15 лет считалось наиболее вероятным, что переход между метародопсином I и метародопсином II (метародопсин I имеет максимум спектра поглощения длины волны 480 нм и время жизни 1,0 мсек; метародопсин II имеет максимум спектра поглощения длины волны 380 нм и время жизни 100 сек. Примеч. мое. О. Ю.) является как раз той стадией, которая запускает дальше цепь событий, приводящую к появлению сигнала. Однако в последнее время стали накапливаться факты, плохо согласующиеся с таким предположением...
Оказалось, что есть другие стадии, ранее не известные, которые также могут играть ключевую роль. Еще хуже обстоит дело с ответом на второй вопрос. Здесь пока есть только разрозненные факты и туманные предположения...

Позже было выяснено, что в темноте в наружный сегмент течет ток ионов натрия. А на свету, как это ни удивительно, ток уменьшается. Любой человек, когда его просят сконструировать датчик, делает его таким образом, чтобы при нулевом сигнале тока не было. Природа, как правило, поступает так же. Однако в фоторецепторе она поступила иначе, и мы пока не понимаем, почему. Если палочки поглощают по одному фотону, ток уменьшается на 2-3%. При вспышке света, дающей около 200 фотонов на палочку, ток прекращается совсем и фотоответ насыщается (не растет больше при увеличении энергии вспышки)...

На что влияет свет? На ЭДС, создаваемую натриевым насосом, или на сопротивление, определяемое наружной мембраной?

...фоточувствительностью обладает не насос, а мембрана, сопротивление которой растет при освещении. Повышение сопротивления вызывает изменение падения напряжения. Последнее распространяется вдоль мембраны и доходит, таким образом, до синапса. На этом кончаются твердо установленные факты...

Мы подошли к основному на сегодняшний день вопросу фоторецепции: каким образом конформационное изменение родопсина, расположенного на мембране диска, вызывает повышение сопротивления наружной мембраны палочки? Первую разумную гипотезу высказал американский ученый В. Хэджинс. Он предположил, что в темноте в дисках накапливаются ионы кальция. При освещении родопсин понижает сопротивление мембраны диска на небольшое время. В междисковое пространство выходит порция ионов кальция, и это приводит к закрыванию натриевых каналов наружной мембраны...
И все-таки считать гипотезу доказанной пока рано. Дело в том, что из соотношения сигнала к шуму, который в палочке не более одной трети величины, соответствующей попаданию одного фотона в секунду, следует, что порция ионов на один фотон должна быть не меньше 10, а лучше 30-40 штук. А во всех экспериментах размножения не получается - на один фотон всегда выделяется (или может проходить) приблизительно один ион Ca++. Второй недостаток схемы с кальцием заключается в том, что она игнорирует наличие в наружном сегменте палочки ферментов, активность которых зависит от света...

Итак, нужно придумывать схему, в которой свет вызывал бы рост концентрации кальция, уменьшение концентрации циклонуклеотида, активацию ГТФазы (гуанозинфосфата. О. Ю.) и, в конце концов, рост сопротивления наружной мембраны. В самих схемах недостатков нет. Но ни одна из них не может объяснить все факты. В частности, было показано, что концентрации циклонуклеотида и кальция могут варьировать в широких пределах, а фотоответ не изменяется...Итак, как-то, - пусть мы пока не знаем в деталях, как, - поглощенный свет преобразован в увеличение электрического напряжения на мембране фоторецепторов. Дальше начинается обработка информации. Как она происходит? К сожалению, этого автор не знает. Принципы, которыми пользуется наш мозг, анализируя изображение, до сих пор не поняты. Известны лишь результаты.

Мозг умеет как бы идеализировать образы, абстрагируясь от признаков, в данной ситуации несущественных. Скажем, если мы увидим десять белок, то сначала они покажутся одинаковыми (абстрактный образ белки) и только потом мы уловим различия между ними. Если написать букву А десятью разными способами, то даже ребенок 7-8 лет уверенно узнает ее. Предпринимаются упорные попытки научить машину делать то же самое, но говорить, что проблема решена, пока рано”.

Прекратим на этом выборочное цитирование статьи Ратнера, поскольку нами выявлены главные проблемы, связанные с пониманием (НЕ-пониманием) механизма зрения. Как говорится, мозаика пока никак не складывается в полную картину. Мне кажется, что вопрос мог бы быть решенным и на уровне нейроанатомии и на уровне когнитивных процессов в том случае, если бы можно было предложить объяснение работы тракта зрения на уровне структурном, или функциональном.

Это означает необходимость проведения принципиально новых когнитивных (в данном случае - просто познавательных) экспериментов со зрением, из которых можно было бы сделать более определенные выводы, заключения о природе и характере преобразования сигналов в тракте зрения. Мне представляется, что я могу предложить такого рода эксперименты, дающие как раз когнитивный материал для конкретных функциональных обобщений.

Для этого я хочу рассказать о ряде феноменов зрения и попытаться их объяснить с позиции информационно-отражательной модели. Кроме того, необходимо заново переосмыслить ряд известных свойств сенсорных систем.
Сначала мы рассмотрим явление, которое принято связывать с так называемой “эйдетической памятью” (образной памятью). Следует заметить, что введение такого рода понятий является своеобразным введением специфических аксиом, когда одно непонятное заменяется на другое также непонятное, но зато получает вполне определенное определение, не всегда правильное. Так происходит и с так называемой “эйдетической памятью”, когда загадочное в целом явление при отсутствии понимания, скажем, самого понятия “память” дополняют еще более непонятным “эйдетическим” содержанием. Сам же феномен достаточно часто наблюдается в обычной жизни.

“Многие ученые, выступая перед публикой, мысленно представляют себе свои рукописи. Как описывает известный французский психолог Бинэ, один государственный деятель рассказывал, что запинки в его речи на трибуне происхо-дили от того, что он приходил в замешательство от помарок с зачеркнутыми местами в своей рукописи... Из литературы нам известны примеры необычайной зрительной памяти. Так, И. И. Левитан по отдельным наброскам, сделанным летом, зимой воссоздавал виденные им картины природы.

Известный английский портретист Дж. Рейнольдс в течение некоторого времени изучал позировавшего ему человека, а затем писал портрет по памяти. Он не нуждался более, чем в одном сеансе для написания портрета: “Когда передо мной являлся оригинал, - объяснил он, - я рассматривал его внимательно в течение получаса, набрасывая время от времени его черты на полотно; более продолжи-тельного сеанса мне не требовалось. Я убирал полотно и переходил к другому лицу. Когда я хотел продолжать первый портрет, я мысленно сажал этого человека на стул и видел его так ясно, как если бы он был передо мной в действительности; могу даже сказать, что форма и окраска были более резкими и живыми. От времени до времени я взглядывал на воображаемую фигуру и принимался ее рисовать; я прерывал свою работу, чтобы рассмотреть позу, совершенно так же как если бы оригинал сидел передо мной, и всякий раз, как я бросал взгляд на стул, я видел человека”.

Таким образом, художник воспроизводил на полотне черты лица. По-видимому, образ неизгладимо запечетлевался в его памяти” (А. М. Вейн, Б. И. Каменецкая “Память человека”, М., “Наука”, 1973 г., стр. 101, 102).

То, что здесь названо зрительной, или “эйдетической памятью”, безусловно, имеет к памяти непосредственное отношение, однако дело совершенно в ином. Я постараюсь достаточно подробно рассказать о явлении целенаправленной “галлюцинации”, которую я сам вызвал у себя в достаточно экстремальной ситуации.

Дело происходило в январе 1961 года, когда я, тогда студент электротехнического факультета, сдавал экзамен по электрическим машинам. Данный предмет сложен потому, что многие положения в нем являются эмпирическими, и теория электрических машин во многом является синтезом эмпирики и “приложений” некоторых теоретических обоснований.

Должен сказать, что учился я отлично и на любой экзамен шел, не имея каких-либо проблем, нерассмотренных вопросов, невыясненных моментов. Помимо относительно систематической работы в течение семестра мы с другом готовились к сессионным экзаменам по предложенной мной методике (не Бог весть какой, но эффективной) и к экзамену подходили, что называется “во всеоружии”. Поэтому, в частности, большинство институтских экзаменов я сдавал без какой-либо предварительной подготовки, сразу после получения экзаменационного билета.

И на этот раз я шел на экзамен полностью подготовленным. Тем не менее “на всякий случай” (чуть ли не единственный раз) я прихватил с собой свой конспект, который, как правило, вел на лекциях систематически и аккуратно. Шпаргалками я никогда не пользовался, поэтому причина, по которой я захватил конспект, была несущественной: хотелось как-то психологически подстраховаться. Тем более, конспект - это, все-таки, не шпаргалка и им не так просто воспользоваться.

Взяв билет, я прочитал вопросы. Первый был: “Реакция якоря электрической машины постоянного тока”. Второй: “Электромашинные усилители”. Прочитав вопросы, я был совершенно озадачен: второй вопрос мог рассказать немедленно, а по первому вопросу не было в памяти даже следов того, что я изучал этот вопрос.

Делать было нечего, отвечать я был не готов, поэтому сел за парту, стоявшую непосредственно перед преподавателем. Чтобы хоть как-то прийти в себя, я стал достаточно подробно писать ответ по второму вопросу, хотя надобности в этом не было. Когда же со вторым вопросом было покончено, я начал пытаться вспомнить, о чем вообще может идти речь в первом вопросе, но абсолютно ничего вспомнить не мог.

Положение казалось безвыходным, и я решил заглянуть в конспект. Каково же было мое разочарование, когда оказалось, что те две лекции, на которых расска-зывалось о реакции якоря двигателей постоянного тока, я “добросовестно” прогулял. Тем не менее, именно это “открытие” меня совершенно успокоило: стало понятно, что данный вопрос я изучал по учебнику.

Поняв это, я как-то внезапно увидел (в буквальном смысле) перед собой необходимые страницы учебника. Я видел все: текст, рисунки и подрисуночные подписи, номера страниц, которые мне необходимо было “перелистывать”. Видел так, как, скажем, вы видите данный текст, читая его в данное время. Но удивительно было то, что самого текста я не помнил и не понимал. Поэтому в сложившейся ситуации я просто полностью, совершенно подробно, со всеми запятыми, переписал нужный материал, занимавший в книге три страницы, переводя взгляд со страниц “книги” на лист бумаги. После переписывания нужного текста я получил так необходимую мне “шпаргалку”, прочитал ее, разобрался в материале и отлично сдал трудный экзамен, ответив на все вопросы преподавателя.

Я привел данный пример вовсе не для того, чтобы продемонстрировать возможности своей памяти. Тем более что и память в данном случае “сработала” специфически: я видел, но не понимал, т.е. не воспринимал виденное. Над этим феноменом я задумывался неоднократно, рассказывал о нем разным людям, но либо те не понимали данного явления, либо считали это обыденным случаем.
Воздержусь пока от анализа явления “эйдетической памяти” с позиции информационно-отражательной модели, поскольку данных для объяснения пока не-достаточно.

Другие, близкие к “эйдетической памяти”, эффекты, мы встречаем достаточно часто, не обращая на них особого внимания. Так при входе в затемненное помещение мы первоначально ничего не видим, пока наше зрение не адаптируется каким-то образом к новой ситуации. Объяснение этого явления, а в равной мере и эффекта непрерывности киноизображения за счет “инерционности” нашего зрения, на мой взгляд, не более чем уход от проблемы.

Можно провести и такой опыт, также лежащий в русле рассматриваемого эффекта, который заключается в определенном выявлении особого свойства нашего зрения при определенных условиях формировать негативное изображение от только что виденного объекта.

Если в течение 30 – 40 с смотреть на какой-либо неподвижный предмет или на какое-либо изображение, а затем перевести взгляд на белое пространство (белый лист бумаги, белое полотно), то на фоне этого белого пространства будет в течение некоторого времени видно несуществующее изображение, но в негативном изображении. Вот это-то чрезвычайно важно для понимания следующих описываемых феноменов зрения.

В работе Ж. Годфруа “Что такое психология” (М., “Мир”, пер. с фран. 1996 г., т.1, стр. 184) вскользь упоминается о теории Геринга (E. Hering, “Theory of Light Sensation”, Boston, 1912), согласно которой в цветовом зрении имеют место оппонентные процессы. В частности, на цветной вкладке в книге Ж. Годфруа дано цветное негативное изображение американского флага. Если посмотреть на это изображение в течение указанного времени, а затем перевести взгляд на белый лист бумаги, то экспериментатор действительно в течение некоторого времени будет видеть изображение американского флага, но в обычном, в данном случае, позитивном изображении.

Вот как объясняет это явление В. Д. Глезер.
“Напомним хорошо известные факты об отрицательных последовательных образах: если достаточно длительное время смотреть на белый квадрат, а затем перевести взор на серую поверхность, то будет виден черный квадрат; если смотреть на красную фигуру, а затем ее убрать, - будет видна зеленая. Менее из-вестен факт форменных последовательных образов: если смотреть на вертикальную решетку, то последовательный образ виден как горизонтальная исчерченность. Последовательные образы - психофизический коррелят оппонентных свойств нейронов зрительной системы. Оппонентность в свою очередь отображает линейные свойства нейрона.

Наиболее очевидно это для системы бело-черных нейронов, измеряющих яркость. Линейность Х-нейронов сетчатки, НКТ (наружного коленчатого тела. О. Ю.) и зрительной коры основана на том, что увеличение освещенности оn-участка РП (рецептивного поля. О. Ю.) вызывает возбуждение, а уменьшение ее - торможение. Такая организация неудивительна. Представляется естественной возможность отвечать в обе стороны от нуля на изменения интенсивности света. Менее очевиден смысл организации красно-зеленой и желто-синей осей в цветовом зрении. Еще более странными кажутся оппонентные свойства нейронов, являющихся ПЧФ (пространственно - частотными фильтрами. О. Ю.). РП, служащие для описания формы, устроены гораздо сложнее, чем цветовые. Однако принцип оппонентности сохраняется и для них. РП большинства нейронов зрительной коры тормозятся на ориентации, отличающиеся (отличающейся? О. Ю.) от оптимальной. Боковые относительно пика ПЧХ (пространственно-частотной характеристики. О. Ю.) частоты также оказывают тормозное влияние.

Если учесть, что ПЧ (пространственная частота. О. Ю.) и ориентация - равноправные характеристики двумерного фильтра ПЧ..., то ясно, что указанные выше свойства РП отображают оппонентность в системе описания формы. Следовательно, оси n-мерного пространства, служащего для описания формы, также полярны. Принципы организации нейронных сетей, выполняющих оппо-нентные операции в разных системах, должны быть общими. Как уже подчеркивалось выше, система цветовых измерений очень интересна в силу относительной своей простоты как модель для понимания функционирования более сложной системы описания формы. Можно предположить, что в многомерном пространстве, полученном на основе пространственно-частотного описания, действуют алгоритмы, близкие к тем, которые работают в трехмерном пространстве описания цветов.

То обстоятельство, что при описании формы сложного изображения число осей пространства очень велико, не имеет значения для применения этого алгоритма. Существенно лишь, что каждая ось построена по принципу оппонентно-сти. Таким образом, принцип оппонентности выдерживается на каждом последующем уровне все более усложняющейся организации. Действительно, on- и off-нейроны служат для описания яркости вдоль одномерной оси, цветовые нейроны вместе с бело-черными - в трехмерном цветовом пространстве, корковые нейроны – для описания формы в n-мерном пространстве. Упорство, с которым на каждом уровне создается в нейронных сетях оппонентность, свидетельствует о ее важности. Хотя на рассматриваемых до сих пор уровнях нет обучающихся нейронов, значение оппонентности, вероятно, в том, что она необходима для обучения на последующих уровнях... В чем же смысл оппонентности? Ее можно понять как нейрофизиологическое оформление устройства, служащего для передачи отрицательных значений сигнала” (В. Д. Глезер, “Зрение и мышление”, Л., “Наука”, 1985 г., стр. 172-173).

В приведенной цитате дано много объяснений “инструмента” зрения, но нет объяснения самой необходимости принципа оппонентности. Приведенное обоснование оппонентности как средства передачи отрицательных сигналов дано совершенно неубедительно, поскольку опять же уводит вопрос из одной плоскости незнания в другую. Точно также выглядит замена непонятных “последовательных образов” на “психофизический коррелят оппонентных свойств нейронов зрительной системы”.

Для чего и в чем состоит данный принцип - это намного важнее, чем знание того, как это устроено, так как это уже второй, следующий этап исследования. Удивляет, что не выдвинуто никакой гипотезы для объяснения необходимости и сущности этого явления для цветных сигналов, так как здесь уже никакие “положительные” или “отрицательные” сигналы не могут быть. Имеется и такое возражение: из приведенного отрывка видно, что “кто-то” (мозг или глаз) занимается только тем, что “описывает формы”. Разум (человека или другого организма) при такой интерпретации совершенно отбрасывается.

Вряд ли “описание” вообще необходимо, так как из “описания” ничего не следует, и оно нигде не может быть использовано разумом, в том числе и при “узнавании” ситуации. Вспомним, что каждый предмет, каждое явление предстают перед нами всякий раз в совершенно обновленном варианте, ничуть не “похожем” на предыдущие предъявления. Поэтому “описание” внешнего мира (при его наличии) было бы таким громоздким, что для него не хватило бы никакой памяти.

Представляется также странным принятое автором неопределенное нулевое значение освещенности, относительно которого “естественно” осуществляется измерение освещенности в большую или меньшую стороны. Данная гипотеза совершенно “неестественна” как раз в силу принятых в физике методов измерения освещенностей. У Глезера, как можно положить, нулевое значение освещенности вовсе не означает такое освещение (предмета), когда поток света вовсе отсутствует. Нулевое освещение оказывается вовсе не нулевым, а каким-то неопределенным.

Более того, в цитировавшейся выше статье Ратнера приводятся сведения о реакции фоторецепторов совершенно иным - от максимума - образом, т.е. нет какого-то “среднего” ощущения освещенности. Следовательно, если такого рода восприятие освещенности имеется, то оно должно быть функционально необходимо, но при этом должно быть обеспечено иным, “инструментальным” методом. Я думаю, что такое толкование Глезером понимания восприятия глазом уровня освещенности обнаруживает, скорее, желание подогнать наблюдаемые явления под какую-то, чем-то удобную модель. Поэтому on- и off-нейроны трактуются, на мой взгляд, совершенно неверно.

В приведенной цитате принципиальным недостатком системы представления является и то, что нейронам отдано то, что им не может принадлежать никак - самообучение или просто обучение нейронов: самообучение или просто обучение должно принадлежать разуму в целом, во всей его совокупности, без подразделения на какие-то “разумные” частички, или “частично разумные части”. Не правда ли, как это странно звучит?

Мне представляется важным то, что принцип “оппонентности” прослежен В. Д. Глезером на нейронном уровне. Но объяснение этому факту можно дать и совершенно иное: тот механизм компенсации, о котором шла речь выше, наличествует, так сказать, на инструментальном уровне и может отражать связи как “сердца” мозга с сенсорами, так и сенсоров с “сердцем” мозга (off- и on-нейрон). Следовательно, тщательное исследование того, как “устроен” сенсорный механизм, не создает условий проникновения в секреты его работы.

Для того, чтобы сформулировать и обосновать модель работы механизма зрения, рассмотрим эффект зрения, открытый мной в 1971 г.

Каждый может провести описываемый опыт без какого-либо ущерба для своего здоровья. Для этого, устроившись поудобнее (лучше лежа), посмотрите в течение нескольких секунд (от двух до пяти или несколько более, но эффекты будут прояв-ляться иначе) на свет включенной электрической лампы, хотя это может быть и другой источник света, скажем, пламя свечи. После этого, не меняя позы и не убирая источник света, прикройте глаза веками.

Сначала вы увидите несуществующее изображение источника света так, будто он остался перед глазами, хотя, конечно, яркость его будет меньше. Однако несуществующее изображение постепенно будет темнеть, изменяя цвет от ярко-желтого через малиново-красный к темно-синему и темно-фиолетовому, будет расплываться, терять четкость.

Когда вам покажется, что изображение полностью почернело и почти исчезло, прикройте дополнительно глаза ладонью, которая в этом случае будет выполнять функцию дополнительного экрана. В этот момент изображение вновь станет достаточно ярким и четким, приобретет прежний, т.е. желтый цвет. Дождитесь почти полного исчезновения изображения и уберите ладонь, играющую роль защитного экрана (веки не открывайте). Вы вновь увидите изображение, но оно станет на этот раз негативным, т.е. черным и снова начнет расплываться, сливаясь с подсвечиваемым фоном. Потом заслоните вновь ладонью-экраном свет от лампы, и вы снова увидите исчезнувшее изображение, которое вновь станет позитивным. Так можно повторить манипуляции с экраном несколько раз, и эффект, постепенно слабея, будет повторяться, но при каждой последующей манипуляции негатив (позитив) будет меняться на свою противоположность.

Продолжительность эффекта, варианты “цветовой игры” несуществующего изображения будут зависеть от времени начальной экспозиции (времени засветки при открытых веках), от интенсивности источника света. Можно также манипулировать моментом установки и удаления экрана: этим вы будете либо сокращать, либо увеличивать продолжительность наблюдения эффекта. Личные наблюдения дали мне такие данные. Время первой деградации изображения (t1) (после закрывания глаз веками) от 30 до 35 сек.. Время второй деградации (t2) – примерно (25-30) сек. Каждая последующая итерация становится короче на (5-10) сек. Общее время наблюдения эффекта - от 80 - 100 до 240 - 250 сек. На рисунке представлена примерная картина наблюдаемого феномена зрения по субъективному восприятию.

При внимательном наблюдении за ходом эксперимента, можно увидеть также и определенные изменения цветовой гаммы и освещенности остального поля зрения (при закрытых веках), что также связано с наблюдаемым эффектом. Важно другое: несуществующее изображение вы наблюдаете настолько долго, что это уже не может быть объяснено “последовательными образами” или “эйдетической памятью”.

В 1971 г. я записал свои наблюдения, дав принципиально новое обоснование механизму зрения и сновидениям. Надо сказать, что к тому времени мне еще были недоступны главные положения информационно-отражательной модели, но, тем не менее, мне удалось все-таки достаточно близко подойти к объяснению феномена, который, кстати, уже тогда объяснил мне эффект зрения, наблюдавшийся мной на экзамене (феномен “эйдетической памяти” страниц книги).

Теперь дадим объяснение описанным феноменам зрения с позиции информационно-отражательной модели. Сам факт наблюдения в течение достаточно длительного по продолжительности времени несуществующего изображения, возобновляемого только за счет изменения (модуляции) освещенности фона, говорит о том, что это несуществующее изображение реально существует на сетчатке глаза, т.е. синтезируется нашим разумом. Всякая попытка объяснить этот эффект через инерционность очевидно будет неудовлетворительной, поскольку вследствие инерционности не могло бы появиться негативное изображение, явственно проявляющееся на последующих итерациях, а также не могло бы произойти восстановление позитивного изображения.

Смысл же инерционности, очевидно наблюдаемой, заключается в том, что достаточно сильный и контрастный внешний сигнал запоминается и затем вновь воспроизводится через функцию компенсации на сетчатку глаза. При этом обратное восприятие происходит в инверсном виде по отношению к самой функции компенсации. Об этом как раз говорит преобразование представляемого изображения из позитивного представления в негативное и наоборот.

Имеет смысл подробно проанализировать ход процесса формирования каждого из изображений в данном эксперименте.До того, как вы закроете веки, функция компенсации максимальна именно в зоне засветки сетчатки. В тот момент, когда вы закрываете глаза, на сетчатку глаза начинает проникать тот поток света, который ваши веки могут пропустить. В результате вся сетчатка глаза получает равномерную засветку, в которой нет каких-либо конкретных образов. Следовательно, по всему полю зрения нет стимулов, вызывающих формирование образной интегральной функции.

Сохраняющееся изображение от нити накаливания сформировано функцией компенсации, которую мозг запомнил именно в силу ее интенсивности, что вызывает ощущение продолжающейся засветки сетчатки в этом месте, т.е. создается кажущаяся освещенность сетчатки. Отсутствие реального изображения и полная фоновая засветка постепенно ослабляют действие функции компенсации, т.е. генерируемое мозгом изображение, которое изменяет спектральный состав, постепенно гасится и теряет четкость. То, что действует именно функция компенсации, вы обнаруживаете именно в тот момент, когда вводите дополнительный экран (например, ладонь). Действительно, до введения дополнительного экрана засветка сетчатки уже ощущается почти как равномерная, но именно дополнительный экран обнаруживает, что данная зона сетчатки (та, где было изображение нити накала) управляется от мозга: изображение вновь вспыхивает прежним цветом. Значит, изменение к нулю фоновой освещенности смещает как бы начало отсчета, что и позволяет выявить указанное индивидуальное управление от мозга конкретного участка сетчатки.

Дальнейший процесс изменения функции компенсации при использовании дополнительного экрана (ладони) позволяет увидеть, что проэкспонированный участок сетчатки вновь приближается по значению яркости свечения к усредненному по полю зрения (т.е. к нулевому), с той разницей, что этот участок сетчатки мозгом воспринимается активно. Но поскольку действие функции компенсации продолжается, то приобретший темный цвет участок сетчатки после удаления дополнительного экрана сохраняет свою темновую “освещенность”, что теперь воспринимается уже как негативное изображение нити накаливания.

В ходе следующей итерации (после удаления дополнительного экрана) кажущаяся освещенность данного участка сетчатки будет стремиться к максимальной освещенности, имеющейся по всему полю сетчатки. Поэтому последующее введение дополнительного экрана вновь восстанавливает исходное изображение нити накаливания, т.е. ярко-желтое.

Однако остается открытым вопрос, почему в одних случаях после экспозиции мы сразу видим негативное, а в нашем эксперименте первоначально наблюдаем позитив-ное изображение?

Изменим схему нашего эксперимента. Сразу после такой же экспозиции не будем закрывать глаза, а посмотрим на освещенное белое полотно, например, лист бумаги. В данном случае на белом фоне при открытых глазах первоначально мы будем видеть, как и в предыдущем случае, позитивное (ярко-желтое) изображение нити накаливания, но через 3-5 сек (после прекращения засветки) изображение станет совершенно темным, т.е. негативным по отношению к пространству листа.

Если после этого мы закроем веки, то изображение вновь станет ярко-желтым, т.е. позитивным. Проделывая описанные в предыдущем эксперименте манипуляции, в дальнейшем мы будем наблюдать ту же самую картину, что и в первом случае. Следовательно, в самой сути процесса ровным счетом ничего не меняется, и все зависит от фоновой засветки, о чем выше уже говорилось.

Не меняет содержания и хода процесса и такое изменение эксперимента, когда мы, находясь в затемненной комнате, первоначально дадим короткую экспозицию (250-500 мсек.) за счет короткой вспышки, а затем, закрыв глаза веками, дадим освещение помещения и начнем манипулировать экраном по прежней методике: результаты повторятся в точности.

Исходное изображение малой яркости в “негативном исполнении” мы можем увидеть в том случае, если для своих дальнейших наблюдений выберем ровный фон высокой яркости, а экспонируемое изображение будет иметь невысокую яркость. В этом случае в течение очень непродолжительного времени, пока не “погаснет” функция компенсации, мы видим негативное, по отношению к исходному, изображение. На темном фоне в этом случае мы вообще ничего не увидим. Если же исходное изображение будет иметь большую яркость по сравнению с яркостью выбираемого для наблюдения фона, то мы увидим прежнее, т.е. исходное изображение, которое будет гаснуть так, чтобы кажущаяся засветка конкретного участка сетчатки сравнялась с фоновой засветкой. В случае, когда мы не проводим дальнейших манипуляций с освещенностью фона, происходит “забывание” только что наблюдавшегося светового символа.

Следовательно, разум, обладая возможностью воспроизводить реально любые изображения, “стремится” “забыть” их. При иных условиях обратное восприятие, имеющее характер реально возникающей положительной обратной связи в тракте зрения (очевидно так же и в других сенсорных трактах), привело бы к возбуждению сенсорного тракта, а вместе с ним и нарушило бы устойчивую работу психики. С этой точки зрения эффект “забывания” равноценен механизму демпфирования, используемому в технических системах.

Все эффекты наблюдения изображения после того, как наблюдаемый предмет исчезает из поля зрения, подтверждают реальную работу функции компенсации, но дополняют наше знание о ней тем, что мозг в норме реально синтезирует негативное по отношению к реальности изображение, т.е. действительно компенсирует внешний сигнал.

Это приоткрывает механизмы “узнавания” предметов, символов, явлений, процессов, поскольку функция отражения благодаря действию функции компенсации почти полностью компенсирует (в некотором смысле - уничтожает) входной сигнал.

Данный вывод чрезвычайно важен, поскольку каждый может убедиться в том, что аддитивное сложение позитивного изображения и негативного изображения (наложение их друг на друга) дадут нейтральное, скорее всего, серое поле почти без изображения. Следовательно, функция компенсации обеспечивает сокращение новой информации для мозга, что также принципиально важно, так как в этом случае существенно уменьшается суммарный поток новой информации, который должен быть усвоен мозгом.

В случае несоответствия внешней информации и информации, синтезированной мозгом, узнавания не может произойти или оно будет осу-ществлено с большой ошибкой.

Теперь мы можем вполне уверенно сказать, что мы “видим” разность между входным зрительным стимулом и компенсирующим его внутренним зрительным стимулом, являющимся инверсией (негативом) по отношению к входному стимулу. Именно это и является основой механизма “узнавания”. Как осуществляется процесс “узнавания” рассмотрен мной в книге “Психология живого мира”.

Главный вывод из этих экспериментов состоит в том, что активное управление сетчаткой глаза действительно имеется. Это реально подтверждает действие функции компенсации.

Другой вывод состоит в том, что внутреннее воздействие от мозга к сетчатке глаза за счет функции компенсации мы действительно воспринимаем вновь как реальное изображение в инверсном виде по отноше-нию к функции компенсации.

Выявленное взаимодействие мозга и глаза реально подтверждает мысль о том, что сенсоры (а в данном конкретном случае - глаза) являются неотъемлемой частью мозга.

Описанные выше эксперименты по выявлению действия механизма компенсации в работе тракта зрения позволили понять “что мы видим”, а видим мы именно разность между входной информацией и информацией, синтезированной нашим мозгом.
Еще один важный вывод из рассмотренных экспериментов состоит в том, что нельзя назвать галлюцинации просто какими-то химерическими построениями внутри мозга: мозг генерирует конкретные изображения, проектирует их на сетчатку глаза, а затем снова воспринимает их как реальность.

Олег Юланов