Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - [27]

Шрифт
Интервал

В итоге многие нейроны в V2 видят то, что нейронам V1 недоступно, – текстуру. Мы можем разделить видимый мир на «предметы» и «фон»: объекты, очерченные контурами, и пространство между ними [93]. Сверкающее снежное поле, кожа скрипучего кресла, холодная сталь лезвия ножа, рассыпчатый краешек печенья – мы видим материал между краями поля, кресла, лезвия, печенья. Текстуры представляют собой образцы вариаций отражения света, участки более светлых и темных областей, такие как волнистый гофрированный картон коробки с печеньем. Мы уже знаем из нашего пребывания в V1, что место, где встречаются светлые и темные участки, условно, является краем. В таком случае текстура представляет собой плотную комбинацию краев под разными углами, разной длины и толщины. Отдельные нейроны в V1 распознают эти края. Каждый нейрон посылает импульсы, если та часть изображения, которую они могут «видеть», содержит конкретный, предпочитаемый ими угол, длину и толщину края. И выходы этих нейронов из V1 будут составлять тот самый легион входов в один нейрон V2, возбуждение которого в свою очередь означает отправку сообщения о том, что в определенном месте видимого мира существует определенная комбинация краев под определенным углом, определенной длины и толщины [94]. О фоне, материале и рисунке. О текстуре.

Вокруг нас нейроны V2 отправляют импульсы про шершавый картон, гладкий рабочий стол, зернистый черный пластик задней панели монитора напротив. Эти первые нейроны в V2 кратко описывают общее направление нашего путешествия по областям коры головного мозга, связанным со зрением: на каждой остановке нейроны будут объединять и преобразовывать входящие данные из области, которую мы только что покинули, создавая все более сложные представления о видимом мире.

Это становится предельно ясно, когда, повторив наше путешествие через слои V2 и обратно в белое вещество, мы поднимаемся в следующую важную область зрительной коры, V4 (да, в зрительной коре есть область V3; нет, мы не знаем, что она делает). Нейроны, с которыми мы здесь встретимся, реагируют на четкие контрасты между передним и задним планами: их интересуют цвета [95].

Мы преодолеваем синаптическую щель и оказываемся на дендрите нейрона, который важен для вашей миссии по поиску быстрого перекуса перед собранием. Нейрон, активность на входе которого означает, что он различает овсяно-коричневый цвет поверхности печенья, контрастирующий с темно-коричневым цветом внутренностей коробки. Нейрон, чьи сообщения будут иметь решающее значение для идентификации этого набора краев, кривых и контрастов как соблазнительного кусочка столь желанной еды.

Чтобы понять, откуда этот нейрон знает, что такое коричневый цвет, нам нужно вернуться к началу рассказа о зрительной системе. К колбочкам в сетчатке, которые приостановили высвобождение молекул-сообщений, поглотив фотоны, отраженные от печенья, или коробки, или стола. С них началась вся эта неразбериха. Как вам уже известно, колбочки бывают трех типов, соответствующих трем длинам волн света, на которые они реагируют, – для удобства мы назовем их «красными», «зелеными» и «синими». (Строго говоря, «красный» – это просто название, которое мы дали этому диапазону длин световой волны в нашем повседневном языке, и «красную» колбочку правильнее называть «чувствительной к длинноволновой части спектра колбочкой», но печатать это так же утомительно, как и читать, так что пусть будет «красная». Ах да, и эта длина волны в любом случае не красного цвета, как вы скоро узнаете.)

Каждый из трех типов колбочек находится в начале своего канала передачи информации через структуру сетчатки и отправляет сигнал в мозг через ганглиозные клетки. Каждый из трех каналов передает всю ту информацию, которую обрабатывает сетчатка: «красный» on-ответ и off-ответ, «красный» тусклый или яркий – «красный» для всех каналов. Нейроны в V1 реагируют и на комбинированные версии этих трех колбочек [96]. Таким образом, некоторые нейроны V1 посылают импульсы только на «синий», другие – на сумму «красного» и «зеленого», на разницу между «красным» и «зеленым» и множество других комбинаций и смесей этих трех цветов.

Но на данный момент это не те цвета, которые мы знаем. Это просто реакции на свет определенной длины волны, отраженный от объекта, и они будут возникать независимо от того, является фактический цвет объекта белым, красным или ярко-розовым. Да, «синие» нейроны в V1 будут посылать импульсы, если в их части видимого пространства окажется брелок на ключах вашей коллеги Дженис – синий тролль с розовыми волосами, – потому что естественный свет содержит все длины волн, «красные», «зеленые» и «синие». Так что свет со всеми длинами волны будет отражаться от игрушки и попадать в глаз. Ключевым моментом является то, насколько сильно отражается каждая длина волны [97]. Свет, падающий на объект, содержит определенную смесь «красного», «зеленого» и «синего». Цвет – пропорция этой смеси, отраженной в глаз: если в смеси исходного света преобладают «синие», как в вашем офисе, залитом мерцающим люминесцентным светом, но отраженный свет содержит пропорционально больше «красного», чем в исходной смеси, мы видим красный цвет.


Рекомендуем почитать
Тито и товарищи

Книга известного словенского историка, академика Словенской академии наук и искусств Йоже Пирьевца, написанная на основе богатейшего архивного материала, не только подробно знакомит с биографией Йосипа Броза Тито, который решающим образом влиял на формирование югославской истории во время II Мировой войны – как организатор партизанского движения, и после нее – как глава социалистической Югославии. Она дает широкую панораму жизни югославских народов с начала XX в. до 1980 г. Большое внимание уделено взаимоотношениям Тито с руководителями СССР И.


Алхимии манящий свет

Очерк, посвящённый алхимии, её теоретическим положениям и некоторым легендам, связанным с развитием алхимии в России. Все приведённые в статье факты — соответствуют действительности, но их толкование порой весьма фантастично.


Сказки

Настоящий сборник является первым научным изданием сказок Перро на русском языке, предназначенным для взрослых читателей: до сих пор эти сказки издавались только в качестве детских книжек. В сборник включены не только все сказки Перро, прозаические и стихотворные, но также и некоторые наиболее известные сказки его продолжателей и последователей (д’Онуа, Леритье-де-Впллодон, Лепренс де-Бомон) как образцы французской сказочной литературы XVII–XVIII веков; во французских изданиях эти сказки нередко объединяются со сказками самого Перро. Перевод под редакцией М. Петровского. Вступительная статья и комментарии Н. П. Андреева. Иллюстрации Александра Дмитриевича Силина..


Заболевания желудка. Современный взгляд на лечение и профилактику

«Все сознают, что нормальная и полезная еда есть еда с аппетитом, всякая другая еда, еда по приказу, по расчету признается уже в большей или меньшей степени злом», — писал академик И. П. Павлов. Перед вами необычная книга. Главная ее особенность состоит в том, что желудок, его заболевания, а также их профилактика и лечение рассматриваются в «контексте» всего организма, в тесной связи с образом жизни и мыслями человека. Автор обращает внимание читателей на множество «мелочей», которым мы обычно не придаем никакого значения, не замечаем их влияния на состояние желудочно-кишечного тракта и здоровье в целом. Книга — не сухое повествование о болезнях, а увлекательное путешествие в мир под названием «человеческий организм». Для широкого круга читателей.


Антикитерский механизм: Самое загадочное изобретение Античности

Это уникальное устройство перевернуло наши представления об античном мире. Однако история Антикитерского механизма, названного так в честь греческого острова Антикитера, у берегов которого со дна моря были подняты его обломки, полна темных пятен. Многие десятилетия он хранился в Национальном археологическом музее Греции, не привлекая к себе особого внимания.В научном мире о его существовании знали, но даже ученые не могли поверить, что это не мистификация, и поразительный механизм, использовавшийся для расчета движения небесных тел, действительно дошел до нас из глубины веков.


Возвращение к языку. Наглый самоучитель райтера, журналиста и писателя

Пособие призвано развить в школьниках, студентах и начинающих журналистах умение создавать красивые, яркие и точные образы, оставаясь в рамках существующего русского языка, не вульгаризируя его англицизмами, жаргонными словами и разговорной речью низкого уровня. Задача, поставленная автором, довольно амбициозна: не только научить правильной письменной речи, но пробудить вдохновение к созданию таких текстов и дальнейшему совершенствованию. Адресована студентам факультетов журналистики и филологических факультетов, а также тем, кто стремится грамотно и образно излагать свои мысли на бумаге.