Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия - [23]

. Не менее примечательна история открытия этого эффекта, особенность которого состоит в том, что его можно наблюдать, только смотря обоими глазами, — и все же он был открыт человеком, слепым на один глаз! Этот эксперимент заслуживает того, чтобы его повторить. Возьмите длинную нитку, прикрепите к ней гирю, чтобы сделать маятник длиной в несколько футов (один фут равен 30, 48 см). Качните маятник под прямым углом к линии взора. Смотрите на колеблющуюся гирю обоими глазами, но прикройте один глаз темным, проницаемым для света стеклом (например, половинкой солнечных очков или кусочком засвеченной пленки). Тогда можно будет видеть, что гиря качается не по прямой линии, а описывает эллипс. Этот эллипс может быть очень странным: в самом деле, длинная ось может располагаться вдоль линии взора и, несмотря на это, будет казаться, что гиря, качаясь по прямой, пересекает эту линию.

Что же вызывает этот удивительный эффект? Уменьшая приток света, темное стекло вызывает процесс темновой адаптации в глазу. Адаптация приводит к задержке передачи сигнала от этого глаза к мозгу; другой глаз не участвует в этом процессе. Эта отсрочка ведет к тому, что затемненный глаз видит гирю с некоторым запозданием, а так как движение гири в середине траектории ускоряется, отсрочка в этом месте оказывается более значительной, и глаз, прикрытый фильтром, видит гирю все дальше и дальше от того места, где видит гирю другой незатемненный глаз. Эта разница в восприятии положения гири одним и другим глазом и приводит к тому, что траектория движения гири кажется эллипсом, расположенным по прямой линии к линии взора; мозг оценивает движение гири как действительно происходящее по эллипсу. Это показано на рис. 6, 3.

Рис. 6, 3.Маятник Пульфриха. Маятник колеблется под прямым углом к линии взора наблюдателя, один глаз которого закрыт темным стеклом, причем оба глаза открыты. Наблюдателю кажется, что маятник описывает эллипс. Этот эффект возникает в результате задержки сигнала от частично адаптированного к темноте глаза, закрытого темным стеклом. При приближении маятника к середине траектории колебания увеличивается разобщение изображений, получаемых левым и правым глазами, которое оценивается мозгом как различие в расстоянии. Это и создает видимость эллипса.

По-видимому, увеличение отсрочки при темновой адаптации связано с увеличением времени интеграции возбуждения, подобно тому как фотограф прибегает к более длительной экспозиции при тусклом освещении. Мы видим этот эффект непосредственно, когда наблюдаем, как увеличивается огненный след, оставляемый в темном небе разорвавшимися ракетами фейерверка, так как в темноте усиливаются процессы темповой адаптации.

Как увеличение задержки передачи сигнала от сетчатки к мозгу, так и связанное с этим процессом увеличение времени интеграции возбуждения, имеет практическое значение. Задержка сигналов сетчатки вызывает увеличение времени реакции у шоферов при тусклом освещении, а увеличение времени интеграции возбуждения ухудшает точную локализацию движущихся объектов. В этих условиях затрудняются игры, связанные с движением; судья провозглашает: «Прекратите игру из-за слабого освещения» — задолго до того, как зрители сами убеждаются в том, что солнце садится.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ГЛАЗА К СВЕТУ

При увеличении интенсивности света учащаются импульсы, идущие от рецепторов сетчатки, причем интенсивность света выражается в частоте импульсов. К сожалению, невозможно зарегистрировать электрическую активность рецепторов глаза позвоночных, потому что у них сетчатка «вывернута наизнанку», так что электроды не могут достичь рецепторов без больших повреждений. К тому времени, когда импульсы достигают зрительного нерва, они усложняются благодаря взаимосвязям нервных клеток, расположенных в различных слоях сетчатки.

Существует, однако, такой глаз, в котором рецепторы непосредственно связаны с отдельными нервными волокнами: это глаз своего рода живого ископаемого, краба Limulus, который живет на восточном побережье США. Отдельные нервные волокна глаза этого древнего краба оказались наиболее пригодными для проведения исследования, что, однако, трудно было предположить заранее. Рис. 6, 6 показывает электрическую активность нервного волокна глаза Limulus’a.

Рис. 6, 6.Электрическая активность отдельного волокна зрительного нерва Limulus’a в ответ на три интенсивности света, записанная на осциллоскопе. Частота импульсов увеличивается в соответствии с логарифмом интенсивности света.

Рис. 6, 7.Частота импульсов после различных по длительности периодов темноты. При усилении темновой адаптации частота импульсов возрастает, соответственно увеличивается и ощущение яркости, хотя реальная интенсивность света одна и та же.

Было обнаружено, что в рецепторных клетках глаза этого краба частота импульсов связана приблизительно логарифмической зависимостью с интенсивностью света. Это видно из рис. 6, 8.

Рис. 6, 8.График, построенный на основании записей, приведенных на рисунках 6,6 и 6,7. Частота импульсов сопоставлена с логарифмом интенсивности света. Полученная зависимость выражается почти прямой линией, что говорит о существовании логарифмической зависимости между частотой импульсов и интенсивностью света (при неизменной адаптации).