Журнал для юных умов
Меню сайта

Теперь вы это видите, а теперь нет: взаимодействие с невидимыми объектами

Что вы делаете, когда в жаркий день играете в парке, а родители предлагают вам мороженое? Скорее всего, вы бежите к ним, не сводите глаз с аппетитного рожка мороженого и протягиваете руку, чтобы взять его. Хотя это кажется самым естественным действием, оно требует тонкой координации различных органов чувств и движений. Глаза (органы зрения) нужны, чтобы смотреть на мороженое, руки - чтобы тянуться к нему (двигательная система), а кисти (органы осязания) - чтобы крепко держать его. Кажется очевидным, что для того, чтобы протянуть руку и схватить что-то, мы должны сначала это увидеть и понять, где оно находится. Удивительно, но это не всегда так.

Есть люди, которые не видят даже с открытыми глазами. Хотя эти люди слепы, с самими глазами все в порядке. Вместо этого повреждена часть мозга, которая помогает им видеть: зрительная кора (это и все другие слова, выделенные жирным шрифтом, объясняются в разделе "Глоссарий" в конце этого текста). Удивительно то, что, несмотря на отсутствие зрения, некоторые из этих людей могут протянуть руку и правильно нащупать предмет чаще, чем если бы они просто угадывали, где он находится. Еще более захватывающим является эксперимент, показывающий, что человек с таким типом слепоты может найти дорогу по длинному коридору и правильно обойти препятствия, расположенные вдоль пути, не используя никакой помощи, например трости [ 1 ]. Создается впечатление, что эти люди способны ощущать невидимые для них объекты. В медицине это явление называется "слепое зрение" [ 2 ].

Это означает, что некоторые люди с ослабленным зрением могут иногда "вести себя" так, как будто они видят окружающие их предметы, как зрячие люди. Как такое возможно? Согласно общепринятой теории, мозг этих слепых людей нашел способ обрабатывать информацию об объектах, даже если эти объекты невидимы для человека. Эта удивительная способность человеческого мозга заставила ученых задаться вопросом, могут ли здоровые люди с нормальным зрением также реагировать и "взаимодействовать" с объектами, которые они не видят, то есть о которых они не знают.

Важный вопрос - как сделать вещи невидимыми для людей с нормальным зрением? В норме наши левый и правый глаза видят практически одно и то же (конечно, если оба глаза открыты). Два глаза воспринимают одно и то же изображение, посылают информацию в мозг, а мозг обрабатывает ее так, что мы видим изображение. Но мы также можем разделить то, что видят оба глаза, и заставить их видеть разные вещи, например, с помощью специальных очков, которые показаны на рисунке 1. Как вы думаете, что произойдет, если вы увидите левым глазом собаку, а правым - мороженое? Вы можете подумать, что мы видим смесь этих двух предметов, то есть половину мороженого и половину собаки. Удивительно, но это не так! Мы видим лишь изображение мороженого и собаки, которые меняются местами. Это называется бинокулярным соперничеством, потому что два ("би") различных входа в глаза ("окуляр") конкурируют (или "соперничают") за доминирование (за то, чтобы быть изображением, которое мы в итоге видим).

С помощью метода непрерывного подавления вспышек (CFS), который основан на том же принципе, что и бинокулярное соперничество, мы можем сделать объекты невидимыми для людей с нормальным зрением. В методе CFS одному глазу предъявляется интересующее его изображение, называемое также целью, а в это время другой глаз заставляют видеть разноцветные, мерцающие узоры. Таким образом, используя тот же пример, что и выше, одному глазу показывают изображение мороженого, а другому глазу вместо собаки показывают красочные, мерцающие узоры. В такой ситуации, поскольку красочные узоры мерцают по сравнению со статичным мороженым, в итоге мы видим (чаще всего) именно красочные, меняющиеся узоры (то есть доминирующее изображение).

Какое изображение будет доминирующим (мерцающие маски или мороженое), также зависит от того, какой глаз у нас доминирует. Но помните, что целевое изображение (мороженое в нашем примере) на самом деле показывается одному глазу, и этот глаз, а также отдельные участки мозга все еще получают информацию о мороженом. Просто маска делает его невидимым, так что мы не осознаем этого. Эта техника может быть использована учеными для того, чтобы сделать вещи невидимыми на многие секунды [ 3 ] и помочь им изучить процесс обработки информации у здоровых людей, которые в остальном видят нормально, прежде чем они осознают саму информацию.

Как CFS связана с феноменом "слепого зрения", о котором мы говорили выше? Помните, что CFS - это техника, а слепое зрение - явление. Изначально слепое зрение наблюдалось у пациентов с повреждением зрительной коры головного мозга. Для того чтобы изучить, возникает ли слепое зрение у людей без повреждений мозга, необходимы методики, позволяющие сделать стимулы невидимыми для них. Одним из таких методов является CFS. Но самое главное, что объекты, сделанные невидимыми с помощью CFS, все равно могут быть обработаны неповрежденной зрительной корой и в какой-то момент стать видимыми. Объекты, предъявляемые пациенту со слепым зрением, остаются невидимыми, поскольку зрительная кора повреждена.

Вы можете сами опробовать метод CFS, используя рисунок 2 и пару красно-зеленых очков. Вы можете сделать свои собственные красно-зеленые очки, используя кардсток, ножницы и красную и зеленую прозрачную бумагу. Все, что вам нужно сделать, - это нарисовать изображение очков (достаточно большое, чтобы поместиться на лице) на кардстоке, вырезать его и сделать два отверстия для глаз. Приклейте красную прозрачную бумагу к одному отверстию для глаза, а зеленую прозрачную бумагу - к другому, как на рисунке 1, и у вас получатся специальные очки.

Теперь, когда у нас есть метод сделать вещи невидимыми для людей с нормальным, здоровым зрением, мы можем изучить, могут ли они обрабатывать и реагировать на это невидимое изображение, скрытое за мерцающими масками. В одном из экспериментов мы использовали видеокамеру, чтобы записать движения глаз добровольцев, пока они искали невидимый рисунок. Интересный факт о нашей зрительной системе заключается в том, что наши глаза совершают несколько сканирующих движений (также называемых саккадами) каждую секунду. Можете ли вы догадаться, что мы наблюдали, когда наши добровольцы искали невидимый узор?

Удивительно, но мы обнаружили, что, хотя добровольцы говорили, что не видят узора и даже не могут предположить, где он находится, их движения глаз чаще всего были направлены туда, где находился узор [ 4 ]! Каким-то образом, несмотря на то, что узор был невидим для добровольцев, они, похоже, смогли использовать эту информацию. Таким образом, этот эксперимент свидетельствует о том, что здоровые люди могут обрабатывать некоторую информацию, не осознавая ее полностью. Но можем ли мы ухватиться за невидимый объект, как это иногда делают люди со слепым зрением, как мы выяснили выше?

В другой серии экспериментов CFS использовали для того, чтобы сделать объекты невидимыми, а добровольцев попросили схватить эти невидимые объекты. В то время как одна группа ученых смогла показать, что люди способны дотянуться до невидимых предметов (хотя и не так хорошо, как если бы они их видели) [ 5 ], мы обнаружили, что здоровые люди не могут правильно схватить невидимые предметы [ 6 ].

О чем говорят нам эти выводы? Прежде всего, о том, что не все научные эксперименты дают одинаковый результат. То, как проводится эксперимент, играет огромную роль. Иногда даже небольшие изменения в экспериментальных установках могут сильно повлиять на результаты, и часть работы ученых заключается в том, чтобы попытаться объяснить эти различия. Это также говорит нам о том, что наука - это область, где люди рассказывают о своих новых открытиях, и что даже если результат эксперимента отличается от ожидаемого, вы узнали что-то новое. Область изучения обработки невидимой информации у здоровых людей очень обширна, и многое еще предстоит открыть. Таким образом, хотя мы прошли долгий путь и знаем довольно много о переработке невидимой информации у здоровых людей, мы не знаем (пока), сможем ли мы ухватиться за то мороженое, которое не видим. Наконец, чтобы утвердить какую-то концепцию в науке, чтобы вы могли прочитать о ней в своем учебнике, она должна быть подтверждена снова и снова работой нескольких различных исследовательских групп. И кто знает, может быть, даже после всего этого вам удастся придумать новую теорию, которую вы сможете проверить собственным экспериментом.

Это интересно: