Спящая симметрия

Если бы наша зрительная система делала все симметричным, то мы бы постоянно совершали зеркальные ошибки – например, мы бы не могли отличить «р» от «q» и левый ботинок от правого. К счастью, часть нашей зрительной системы сохраняет способность различать левую и правую стороны.

Как указывают ряд авторов[457], наша зрительная кора разделена на два основных функциональных потока, как будто в нашем мозге существует две отдельных зрительных системы. Вентральный путь, о котором я говорил ранее, отвечает за инвариантное распознавание объектов. Он крайне чувствителен к характеру изображения, форме и цвету, но игнорирует размер и пространственную ориентацию – в том числе левое и правое. Второй зрительный путь – дорсальный – проходит через теменную кору и в первую очередь связан с пространством и действием. В этом маршруте цвет и точная природа объекта не так важны, как расстояние, положение, скорость и ориентация в пространстве. Все эти параметры помогают определить, как нам следует взаимодействовать с этим объектом. Дэвид Милнер и Мел Гудейл кратко подытоживают это фундаментальное различие: вентральному маршруту важно «что», дорсальному – «как».

«В начале было дело! » – утверждает Фауст Гете. Умению отличать левую сторону от правой мы, по всей вероятности, обязаны дорсальному пути. В детстве мы узнаем, что правой рукой рисуют и пишут. В римско‑ католических семьях правой рукой крестятся. Система «как» должна уметь отличать правую сторону от левой, потому что эта информация имеет решающее значение для жестов. Мы выполняем разные движения, чтобы взять кастрюлю, ручка которой направлена влево или вправо от нас: дорсальный путь автоматически адаптирует наши действия к ориентации объекта, даже если вентральная система, которая нечувствительна к расположению, говорит нам, что в обоих случаях кастрюля одна и та же. Кроме того, именно дорсальная система позволяет нам представлять сугубо виртуальные жесты или движения. Мы полагаемся на нее всякий раз, когда мысленно поворачиваем объекты, читаем карту или пытаемся определить, что изображено на картинке: два отличных друг от друга объекта или один и тот же, но под разными углами.

Вкратце, наш мозг ведет себя так, как если бы в нем жили два маленьких человечка. Первый, которого я буду называть коллекционером, распознает и помечает объекты, но почти не обращает внимания на их расположение и ориентацию в пространстве. Второй, «рабочий», действует, сравнивает, манипулирует… но не может определять объекты, которые попадают ему в руки.

Обычно две зрительные системы взаимодействуют настолько тесно, что мы даже не подозреваем о таком внутреннем разделении труда. Оно становится явным только при некоторых повреждениях мозга. Шотландский исследователь Оливер Тернбулл обследовал десятки больных с различными травмами мозга, которые привели к диссоциации между двумя зрительными системами. Возьмем двух пациентов: Д. М., пережившего черепно‑ мозговую травму, и Л. Дж., перенесшую множественные инсульты в правой височно‑ теменной области[458]. Тернбулл показывал им изображения знакомых предметов, ориентированных в разных направлениях: перевернутый вертолет, стоящий вертикально кенгуру, лежащий телефон и так далее. Д. М. не мог их назвать, а Л. Дж. справлялась с задачей весьма неплохо. Когда их спрашивали, изображены ли предметы в правильной ориентации, происходило обратное: Д. М., который не узнавал объекты, отвечал безупречно, в то время как Л. Дж. систематически терпела неудачу. У Д. M. был поврежден вентральный путь «что», а у Л. Дж. больше не функционировал дорсальный путь «как».

Аналогичная диссоциация между идентичностью объекта и ориентацией наблюдается и у макак. Повреждения вентральной височной коры лишают животное способности различать такие простые фигуры, как круг и крест, но не оказывают никакого влияния на умение определять ориентацию (например, «6» и «9» или «b» и «d»). После повреждения дорсального теменного маршрута происходит обратное: животное, подобно маленькому ребенку, может отличить «а» от «b», но не «b» от «d»[459].

Рис. 7. 6. После повреждения мозга некоторые пациенты больше не могут различать зеркальные изображения. Чтобы исследовать их восприятие пространственной ориентации, Оливер Тернбулл и Розалин Маккарти (1996) разработали специальный тест: они предлагали испытуемым три почти одинаковых изображения и просили выбрать то, которое отличается от двух других. Пациент Р. Дж. систематически терпел неудачу, когда разница заключалась в направленности «лево – право» (верхний ряд), но преуспевал во всех других испытаниях, включая задания на ориентацию слов и букв (нижние ряды). Используется с разрешения Neuropsychologia.

Дорсальный путь «как» включает множество цепей, организацию которых мы только начинаем понимать. Одни области связаны с движениями кистей рук, другие – с программированием движений глаз, третьи – с кодированием разных типов пространственных отношений. Параметры расстояния, размера, количества, формы, движения и ориентации задействуют различные подобласти теменной коры, пересекающиеся лишь частично. Например, после повреждения правой теменной области многие пациенты частично теряют способность различать лево и право. Этот тип поражения обнажает дремлющую симметрию, вычисляемую вентральной затылочно‑ височной системой «что».

Оливер Тернбулл и Розалин Маккарти описали один из первых случаев этого синдрома «зеркальной слепоты». Пациент Р. Дж. (61 год), у которого было диагностировано двустороннее поражение теменной области вследствие коронарного тромбоза[460], настаивал, что не видит никакой разницы между объектом и его отражением. Если два изображения накладывали друг на друга, он признавал, что картинки совпадают не идеально, но как только их разделяли, он переставал их различать. «Я понимаю, что они должны быть разными, – говорил он, – но когда я смотрю на одну, а потом на другую, они кажутся мне абсолютно одинаковыми».

Чтобы изучить эту странную патологию, Тернбулл и Маккарти показывали Р. Дж. три почти идентичных изображения и просили выбрать одно лишнее. Р. Дж. с легкостью замечал даже незначительные изменения в идентичности объекта, например кролика с четырьмя ушами или перевернутого вниз головой. Но он не мог обнаружить кролика, смотрящего вправо, стоящего в одном в ряду сородичей, которые смотрели влево (рис. 7. 6). С тех пор были зарегистрированы и другие случаи «зеркальной слепоты»[461]. Все эти пациенты были неспособны отличить объект от его зеркального отражения, будь то рисунки животных, инструменты или незнакомые проволочные объекты. Повреждение дорсально‑ теменного пути лишило их информации о левой и правой сторонах, а здоровая вентральная зрительная система слепа к ориентации.