Книга: 100 великих тайн человека

ПАРАДОКСЫ И ФЕНОМЕНЫ ЗРЕНИЯ

ПАРАДОКСЫ И ФЕНОМЕНЫ ЗРЕНИЯ

Устройством глаза и механизмами зрения медики, анатомы, физиологи интересуются не одно столетие. И, казалось бы, за это время этот человеческий орган изучен достаточно хорошо и полно. Но, тем не менее, это не совсем так: в функционировании глаз имеется немало парадоксов, которые не всегда легко разрешить.

Так, диаметры торцов палочек и колбочек почти в десять раз крупнее минимального изображения, воспринимаемого глазом.

Зрение человека полно удивительных феноменов и парадоксов

А такое устройство, в соответствии с законами физики, предполагает, что на ярком свету мелкие детали человек должен видеть довольно плохо. Однако в действительности все как раз наоборот…

Дальше – больше. Так, в популярных, и даже научных статьях и книгах, когда пишут об устройстве глаза, почти постоянно делают акцент на том, что он подобен фотоаппарату.

Сам же механизм зрения, согласно этим, кочующим из статьи в статью, описаниям, сводится к следующему. Через хрусталик, который является своего рода объективом, изображение попадает на чувствительные рецепторы сетчатки – палочки и колбочки, которые представляют собой своеобразный миниатюрный «экран». Затем по нейронным путям, которые пока в полном объеме не исследованы, сигналы от этих рецепторов по глазному нерву попадают в мозг. Сам же глазной нерв представляет своеобразный кабель, состоящий из огромного количества нервных волокон. Однако их на несколько порядков меньше, чем палочек и колбочек.

Кроме того, очень часто на иллюстрациях, которые приводятся в учебниках по медицине, продольный разрез сетчатки глаза изображается в виде прозрачной, слегка мутноватой пластинки толщиной около 0,1 миллиметра, состоящей из нескольких слоев клеток.

При этом на этих же рисунках стрелкой показано и направление падающего на сетчатку света. Правда, ориентирован он не на торцы палочек и колбочек, а на их противоположные стороны. В то же время палочки и колбочки своими торцами, которые, как известно, являются световоспринимающими элементами глаза, почти вплотную прилегают к темному пигментному слою. А это значит, что торцы палочек и колбочек что-либо видеть не могут.

Но на этом сюрпризы сетчатки не заканчиваются. Оказывается, в ее анатомии скрыт еще один любопытный парадокс. Дело в том, что согласно ее морфологическому строению, палочки и колбочки просто не должны передавать свои сигналы в соответствующие отделы головного мозга. Ведь в следующем слое нервные клетки образуют между собой настолько запутанную сеть, что напрямую через нее нервные импульсы просто не в состоянии пробиться.

А ведь импульсы могут «запутаться» еще и в слое амакриновых клеток, благодаря которым на уровне синапсов существуют горизонтальные связи между биполярными и ганглиозными клетками.

Но и этими «несуразицами» анатомия сетчатки не исчерпывается. Ведь в следующем слое биполярных клеток сигнал хотя и проходит в нужном направлении, но поскольку поперечные размеры этих клеток намного крупнее палочек и колбочек, качество передаваемых сигналов должно быть, учитывая этот момент, очень низким.

Даже этого схематичного описания сетчатки достаточно, чтобы осознать, насколько неверными являются все аналогии сетчатки с «фотопластинкой»…

Не менее любопытный феномен, которому попытались дать объяснение ученые, связан с проблемой, которую можно сформулировать следующим образом: как мы отличаем, казалось бы, столь похожие лица знакомых нам людей от тех, кого мы не знаем?

Одно время эту нашу способность психологи объясняли умением распознавать узловые и наиболее значимые линии или расстояния между определенными точками лица: глазами, носом и ртом и так далее. Некоторые выводы этой гипотезы даже положены в основу программ по распознаванию лиц.

Но все детали того, как мозг человека собирает эти линии и точки в одно целое, и как он это целое осмысливает, все еще остаются неразрешимыми для нейробиологов проблемами. Поэтому и появляются либо дополняющие друг друга, либо и вовсе альтернативные теории, например, узнавания по носу.

В этом же ряду находится и еще одна гипотеза узнавания. А появилась она после эксперимента, в ходе которого ученые манипулировали фотографиями знаменитостей, которых должны были узнать испытуемые.

Оказалось, что вся информация, которой вполне хватает, чтобы идентифицировать личность, содержится в ряде горизонтальных линий, образованных бровями, глазами и губами. При этом все эти «кодовые знаки» могут быть сведены к нескольким темным и светлым линиям различной ширины, как это сделано на штрихкоде.

Обычно от лба и щек свет отражается, поэтому они выглядят светлыми. В то же время брови и губы создают тени. В результате такого светового разброса возникают горизонтальные полосы, несущие важную для распознавания лиц информацию.

Известно, что штрихкод на товарах был разработан для быстрой передачи закодированной информации компьютеру, так как особым образом расположенные темные и светлые прямые линии ему распознать не составляет особого труда.

Именно этот способ распознавания лиц соплеменников и чужаков, как самый эффективный, и появился у человека в процессе эволюции.

Когда же ученые сравнили лица с цветами и пейзажами, то оказалось, что только на лицах людей присутствуют горизонтальные линии.