Файл: И. Т. Касавиндоктор филос наук, чл корр. Ран б. Г. Юдин.pdf

49
кретных видов животных как в отношении движений и манипуляций с объектами, которые они способно совершать (например, для того чтобы летать, необходимы крылья, а чтобы раскалывать орехи — кисти у конечностей), так и в отношении адаптивно ценной когнитивной ин- формации, которую они способны создать и переработать. Огромным достижением биологической эволюции, видимо, оказалось обретенная многие сотни миллионов лет назад живыми существами способность двигаться, перемещаться в пространстве. Первоначально эта локомотор- ная способность, видимо, была весьма ограниченной, она базировалась скорее всего на каких-то преадаптивных изменениях в морфологии организмов, которые обеспечили им относительно большую приспо- собленность и послужили отправным пунктом дальнейшей биологи- ческой эволюции живых существ, уже обладавших морфологическими возможностями для перемещения в пространстве. Однако появление способных к движению организмов поставило перед их когнитивной системой ряд новых проблем, от решения которых напрямую зависела их адаптация и выживание. Можно предположить, например, что у этих организмов возникла необходимость в когнитивных программах, кото- рые управляли бы механизмами восприятия в процессе движения (ло- комоции), позволили бы ориентироваться в пространстве, распознавать свое местоположение, запоминать места, т.е. хранить соответствующую информацию в кратковременной и долговременной памяти и т.д. Эти программы должны были обеспечить одновременно и экстероцепцию и проприоцепцию, восприятие окружающего мира и восприятие себя как движущегося наблюдателя в середине этого мира, непрерывное скани- рование среды, базирующееся на самоощущениях своего тела. Конечно, самовосприятие организмов зависит не только от их физиологии, но и от контуров тел, анатомических особенностей — формы носа, головы и конечностей, которые также оказываются элементом поля восприятия.
Если, например, животное перемещается в пространстве по поверхности земли, то оно не только видит те области окружающей среды, к которым движется, но и одновременно воспринимает свое тело как движущееся относительно этой поверхности — видит движение своих ног, поворо- ты своей головы и т.д. Все поступающие проприоцептивные сигналы должны практически мгновенно сопоставляться, координироваться и интегрироваться когнитивной системой с экстероцептивными сигна- лами — от их совместной переработки зависит адаптивность восприя- тия, эффективность работы сопряженных с самовосприятием центров управления когнитивными функциями и поведением организмов, а следовательно, и их выживание.

50
Итак, обретение живыми существами способности к перемеще- нию в пространстве, к локомоции обусловило эволюцию их восприя- тия и самовосприятия как инструмента информационного контроля окружающей среды. Восприятие с позиции движущейся системы адаптивно приспособлено к локомоции, и оно предполагает участие когнитивных механизмов самовосприятия. Дальнейшая эволюция восприятия и самовосприятия, видимо, была связана с появлением у высших приматов способности к манипуляции объектами, которая развилась благодаря эволюционным преобразованиям морфологии передних конечностей, формированию кистей, пальцев и т.д. Исклю- чительная ловкость и акробатическое мастерство обезьян, легко пере- мещающихся в поисках пищи в густых кронах деревьев тропических лесов, а также удивительная способность антропоидов (прежде всего шимпанзе) создавать простейшие орудия охоты (удочки для поимки термитов, дубинки и т.д.), приспособления для раскалывания орехов и т.д. — все эти весьма сложные формы адаптивного поведения возник- ли и закрепились в поведенческом репертуаре высших приматов лишь благодаря эволюции соответствующих когнитивных способностей, в том числе восприятия и самовосприятия. Несомненные преимущества дает обезьянам их цветовое зрительное восприятие, оно позволяет им хорошо ориентироваться в тропическом лесу, находить пищу и избегать врагов (например, змей), имеющих защитную окраску. Кисти рук обе- зьян — это не только часть, продолжение их собственного тела, но и естественный инструмент восприятия. Они постоянно соприкасаются и
визуально соотносятся с объектами внешнего мира. «Очертания и размер объектов воспринимаются фактически соотносимо с кистью как ухватистые или неухватистые, то есть с точки зрения тех возмож- ностей, которые они предоставляют для манипуляции. Детеныши приматов учатся видеть объекты во взаимосвязи со своими руками»
18
Неудивительно, что у шимпанзе и некоторых видов орангутангов вос- приятие себя, своего отличия от других, достигает качественно нового когнитивного уровня — уровня перцептивного самосознания. У мно- гих животных когнитивные структуры самовосприятия достаточно раз- виты, они перерабатывают и интегрируют довольно большие массивы информации, касающейся, например, их инстинктивных потребностей
(желаний), физического состояния (кровяного давления, температуры тела и т.д.), половозрастных характеристик, социального «ранга», ста- туса в стаде, генетически близкородственных связей с другими особями и т.д. С этими структурами, видимо, тесно сопряжены центры психосо- матического управления внутренними физиологическими процессами

51
и биологическими функциями. Например, собаки и кошки могут по- вышать или понижать частоту своего пульса, изменять работу почек, влиять на приток крови к правому или левому уху. Без относительно развитого самовосприятия и обретения его когнитивными структура- ми функции «осведомителя» и даже диспетчера центров управления когнитивными функциями и поведением живых существ, видимо, была бы невозможна их дальнейшая когнитивная эволюция, в том числе генерация новых когнитивных программ, положивших начало формированию мышления.
3.3.1. Восприятие цвета
Особый интерес для эпистемологии представляет наше
цветовое
восприятие. В истории философской мысли Нового времени механи- стические представления о свете, законах его отражения и преломле- ния и т.д. служили основанием для разного рода эпистемологических предположений относительно процессов цветового восприятия, существования «первичных» и «вторичных» качеств и даже для раз- работки общих концепций человеческого познания, познавательного процесса в целом. Эти предположения стали эмпирически проверяе- мыми только во второй половине XX в., когда в результате создания новой экспериментальной техники, развития когнитивной науки и комплекса нейронаук появилась возможность детально проследить процессы извлечения зрительных сигналов из окружающей среды и их переработку в цветовое восприятие, видение.
Данные нейробиологии и когнитивной науки дают основания полагать, что поле нашего зрительного восприятия разграничено по вертикали, хотя субъективно мы этого не ощущаем. Сигналы, посту- пающие в правое зрительное поле обоих глаз, обрабатываются только левым полушарием нашего мозга, а сигналы, поступающие в их левое зрительное поле — только правым полушарием. Хотя сигналы, воспри- нимаемые правыми и левыми полями зрения, одни и те же, стратегии их переработки правым и левым полушариями различны. Раздельное извлечение зрительных сигналов правым и левым полушариями ис- ключительно важна для высокоуровневой обработки когнитивной информации, позволяющей выявить корреляции и взаимосвязи между событиями, отношения между знаком и событием, причинно- следственные отношения и т.д.
Хотя окружающий мир мы зрительно воспринимаем как ясный, четкий, красочный, необходимо учитывать, что наш мозг создает такую информационную картину из обрывочных и весьма неполных

52
сенсорных данных. Световые лучи, отражаемые зрительно воспри- нимаемым объектом — например, разноцветным мячиком, — по- падают в глаз и проходят через хрусталик, который проектирует его перевернутое изображение на сетчатку (ретину) в задней части глаза.
Сетчатка обладает нейронной организацией, которая трансформирует изображение, усиливает его контуры, она чувствительна к изменениям световых сигналов, к движению. Фотон света оказывает давление на одну из фоторецепторных клеток ретины и немедленно поглощается одной из миллионов белковых молекул. Фоторецепторные клетки бывают двух типов и различаются по своему внешнему виду — одни похожи на колбочку, другие напоминают конус. Колбочковидные клетки дают нам возможность видеть ночью даже при самом тусклом свете, они обладают максимальной светочувствительностью, могут реагировать на одиночный фотон, но не участвуют в цветовом вос- приятии. Это восприятие полностью зависит от конусовидных клеток, локализованных главным образом в центральной ямке в середине сетчатке (fovea), единственной действительно четкой областью нашего поля зрения. Эта ямка невелика — всего лишь около восьми угловых градусов в поперечнике. В ней помещаются только три буквы, если смотреть на книгу с расстояния 60 см. От центра к периферии сетчатки эта организация меняется, так как вне центральной ямки цветовых рецепторов немного. Поэтому сигналы, поступающие от остальной части сетчатки, иного качества.
Как только фотон света попадает на клетку сетчатки глаза, про- исходит немедленное превращение этого стимула (которое требует участия миллионов молекул различных белков и ферментов) в из- менение ее электрического потенциала, т.е. в электрический сигнал.
Затем продуцируемые колбочковидными и конусовидными клетками электрические сигналы начинают свой путь в мозг через зрительный нерв и достигают главной ретрансляционной станции, расположен- ной в таламусе. После этого они транслируются в соответствующую область первичной зрительной зоны коры головного мозга, а оттуда, развертываясь веером, поступают в «более высокие» области коры, где происходит переработка информации о таких характеристиках объектов, как их цвет, форма или движение.
Цветовое восприятие фактически зависит от взаимодействия трех типов конусовидных клеток — одни особенно чувствительны к диа- пазону электромагнитных волн красного цвета, другие — зеленого, третьи — синего. Каждая конусовидная клетка сетчатки человеческо- го глаза поглощает свет только одной из этих трех областей спектра.
Собирая данные о свете, любая такая клетка в отдельности, одна-

53
ко, не в состоянии предоставить мозгу какие-то данные о цвете, а может сообщить лишь нечто о его интенсивности. Для того чтобы создать когнитивную информацию о цвете, мозг должен сравнить входные сигналы от различных типов конусовидных клеток, а за- тем сделать еще много других сравнений. Быстрая работа по оценке электромагнитных волн начинается в сетчатке глаза, которая имеет многослойную структуру. Сигналы от расположенных в первом слое конусовидных клеток, чувствительных к диапазонам волн красного и зеленого света, например, сравниваются специализированными, на- строенными на индикацию «оппозиций», красно-зелеными клетками, которые локализованы во втором слое. Эти клетки вычисляют баланс между красным и зеленым светом, поступающим из соответствующей части визуального поля. Затем другие «противоположные» (синий/
желтый, светлый/темный) клетки сравнивают сигналы от «голубых» конусовидных клеток с комбинированными сигналами, поступающи- ми от «красных» и «зеленых» клеток.
Успешная вычислительная работа нейронных сетей мозга по срав- нению и оценке зрительных сигналов в конечном итоге продуцирует нашу удивительную способность воспринимать цвета неизменными, константными в изменяющейся внешней среде. Цветовое постоян- ство — это наиболее важное свойство цветового восприятия. Цвет был бы весьма неполной характеристикой объектов и целей, если бы вос- принимаемые цвета сдвигались в зависимости от различных изменяю- щихся внешних условий. Сравнивая цвет воспринимаемого объекта с окружающим его цветовым фоном, наш мозг способен не принимать в расчет длину волны освещающего источника света и реконструировать цвет этого объекта, как если бы он воспринимался при дневном свете.
Секрет постоянства цветового восприятия, по-видимому, состоит в том, что наш мозг не определяет цвет объектов в отдельности, изоли- рованно, а только на основе сравнения отраженных объектами длин волн и длин волн, поступающих от их окружения, фона. В розовых лучах утреннего рассвета, например, желтый лимон отражает свет бо- лее длинной волны, и поэтому может показаться оранжевым. Однако окружающие лимон листья также отражают более длинные световые волны. Мозг сравнивает эти два цвета и вносит поправки в цветовое восприятия, взаимно уничтожая «увеличение» длин волн.
До сих пор исследователи так и не пришли к согласию о том, где конкретно на путях передачи сообщений от сетчатки к коре полуша- рий происходит создание исчерпывающей цветовой информации.
Конечно, эта информация создается за пределами сетчатки. В послед-