Что такое восприятие
Наше нынешнее «я» подобно машине, которая преобразует происходящее вокруг нее во внутренние репрезентации. Если вы читаете эту книгу на бумаге или в электронном виде, фотоны рикошетом отскакивают от страницы на вашу сетчатку. Если вы слушаете ее в аудиоформате, звуковые волны заставляют вибрировать ваши барабанные перепонки. Эти физические реакции преобразуются в мозге во что-то, исполненное смысла, однако это будет не объективная запись событий, а очень сильно обработанное отображение. Как раз в процессе восприятия внешние события и трансформируются во внутренние репрезентации.
Если представить жизнь как фильм, то субъективно воспринимаемые — перцептивные — события будут в нем отдельными кадрами, и от того, как эти кадры соединяются друг с другом, зависит сюжет фильма, то есть его нарратив. Но для начала мы с вами рассмотрим и подробно разберем только один кадр.
Восприятие — это психологический процесс, о котором мы обычно практически не задумываемся
Он протекает ниже уровня осознанной осведомленности, и тем не менее восприятие и есть суть нашего взаимодействия с внешним миром. Восприятие включает в себя все процессы, в ходе которых сенсорные органы преобразуют внешнюю энергию в нейрональные сигналы, а мозг затем восстанавливает источники этих сигналов.
Возьмем, например, зрение. Оглянитесь вокруг. Найдите какой-либо объект — дольку яблока или любимую кофейную чашку. Не касаясь ее, осмотрите пристально со всех доступных сторон, обращая внимание на форму, цвет, текстуру. Когда будете уверены, что рассмотрели все, переверните ее. Рассмотрите снова. Замечаете то, что не увидели в первый раз?
Это упражнение нужно для того, чтобы вы убедились: глядя на тот или иной предмет, особенно привычный и знакомый, мы не замечаем многое из того, что придает ему неповторимость. Яблоко оно и есть яблоко, так ведь? С точки зрения категоризации это, безусловно, так, и тем не менее каждое яблоко неповторимо, оно отличается от других особенностями окраски, формы, размера. Иными словами, наше восприятие предмета формируется уже имеющимися у нас представлениями о том, на что мы смотрим.
Оптические иллюзии
Известный пример влияния предшествующих представлений на восприятие — оптическая иллюзия под названием «треугольник Канижи».
Человек, смотрящий на это изображение впервые, видит белый треугольник, частично перекрывающий три черных круга, а под ним еще один треугольник, перевернутый. Смотрящему может даже показаться, что он четко различает контур верхнего треугольника. Но это не более чем иллюзия, создаваемая мозгом. Эту иллюзию можно ненадолго развеять, если сосредоточить взгляд на кругах.
Постарайтесь увидеть в них не круги, а круговую диаграмму (а если возраст позволяет, Пакмана). Это непросто. Белый треугольник все время отвоевывает ускользающее главенствующее положение в нашем восприятии.
Еще более мощная иллюзия — сфера Идесавы. Она словно вырывается из плоскости страницы, создавая впечатление, что мы смотрим на объемный шипастый шар. Избавиться от иллюзии полностью способа нет.
Распространенное объяснение этим иллюзиям дает гештальт-психология, сложившаяся в начале XX столетия. В переводе с немецкого Gestalt означает «форма» или «очертания». Представители этого направления полагали, что человеческое восприятие — это преимущественно нисходящий процесс наложения формы на образ в целом. Эта концепция спорила со своей предшественницей — назовем ее восходящей, — представлявшей восприятие прямым процессом сборки низкоуровневых зрительных элементов, таких как линии, формы, цвета, в совокупность, существующую только перед мысленным взором.
Спотыкается гештальт-концепция на том, что для достраивания скудных входных данных зрительной иллюзии до треугольников и сфер об этих геометрических фигурах нужно знать. Иначе говоря, мы не увидим того, о чем не знаем. На этом же месте буксует и соперничающая с гештальт-концепцией восходящая теория. Как мозг выстраивает репрезентацию объекта — треугольника, сферы, яблока, — если вы пока не знаете, что это? Мир воспринимается нами не как набор примитивных зрительных составляющих, а как сцены, заполненные людьми и предметами.
В XIX в. немецкий физик и физиолог Герман фон Гельмгольц установил, что восприятие в основе своей — проблема статистическая. Сосредоточив свои исследования на зрении, он осознал, что объект, на который мы смотрим, определяется не только информацией, поступающей от глаз. Мозгу приходится решать обратную задачу: если на сетчатку попадает вот такой поток фотонов, каков его наиболее вероятный источник?
Допустим, вы видите человека, стоящего в конце коридора. Он выглядит довольно высоким. Вы можете сделать из этого два совершенно разных вывода. Первый: человек действительно высокого роста. Второй: рост у него средний, просто он стоит близко к вам. Как выбрать правильный вариант? В реальном мире у вас, как правило, будет множество других зрительных сигналов, позволяющих оценить расстояние до человека. Но в конце концов вам все равно придется сделать обоснованное предположение, исходя из сравнительной вероятности встретить высокого человека и человека среднего роста.
Правило Байеса
Математическое правило, описывающее, как это происходит, открыл в XVIII в. английский статистик Томас Байес. Согласно этому правилу, получая новую информацию о событии — например, увидев человека в коридоре, — мы должны на основе этой информации скорректировать свои прежние ожидания. Это и есть байесовское правило: на основании новой информации вы корректируете вероятность определенного исхода.
В начале 2000-х гг. нейробиологи, вплотную занявшись вероятностными теориями восприятия, принялись искать доказательства, что именно так мозг и конструирует воспринимаемое. С тех пор массив доказательств только растет, и концепция байесовскогомозга стала самой популярной из теорий восприятия. Ее основная идея заключается в том, что мозг постоянно угадывает апостериорную вероятность — в нашем примере это вероятность, что исходя из определенной совокупности образов, воздействующих на вашу сетчатку, перед вами высокий человек (вероятность называется апостериорной, поскольку возникает после получения новой информации, в противовес изначальной, априорной, вероятности).
Процесс кажется сложным, но на самом деле именно к таким типам математических операций отлично приспособлены нейроны. Байесовский вывод не требует осознанного знания о конкретных вероятностях. Эти вероятности могут кодироваться предшествующим опытом и существовать значительно глубже уровня осознанной осведомленности.
Зрительные априорные вероятности — это стимулы, которые, как мы уже говорили, устойчиво связаны с физическими реалиями окружающего мира
К распространенным априорным вероятностям относится, например, тот факт, что свет поступает сверху, и этим знанием мы руководствуемся, определяя, является искривленная поверхность вогнутой или выпуклой. Еще одна распространенная априорная вероятность состоит в том, что движение тени вызвано движением отбрасывающего ее объекта, а не источника света. Имеются даже полученные в ходе исследований свидетельства, что наша зрительная система настроена именно на те пространственные частоты, которые присутствуют в естественных, природных сценах. Это значит, что, столкнувшись с потенциально неоднозначной зрительной информацией, наш мозг, вероятнее всего, истолкует ее в максимальном соответствии с происходящим в природе.
Но только в последние годы нейронаука обратилась к идее байесовского мозга всерьез. Все упиралось в вопрос: откуда известно, что мозг действительно пользуется байесовской статистикой при формировании результатов восприятия? Ответить на этот вопрос нелегко, поскольку мы не знаем наверняка, как мозг кодирует предшествующее — априорное — знание. Однако, даже если не касаться репрезентации знаний как таковой, выяснить, как мозг кодирует неопределенность, — это уже шаг к ответу.
Исследователи в ходе различных экспериментов предъявляли животным простые зрительные образы, варьируя их предсказуемость и фиксируя активность нейронов зрительной коры. Воздействие на такие составляющие, как контрастность (чем она выше, тем четче изображение) или шум (чем выше шум, тем ниже четкость), вызывали заметные изменения в активности зрительных нейронов. Чем больше расплывалось изображение, тем вариативнее делался отклик нейронов. Судя по всему, различные трактовки поступающей информации прокручиваются уже на уровне нейронов. Чем менее определенны входящие данные, тем больше вероятных вариантов приходится просчитывать.
В одном из замечаний в адрес байесовской модели выражается сомнение, что в мозге возможно хранить все вероятности. Идеальный байесовский мозг должен не только держать в памяти все, что происходило с его владельцем, но и увязывать вероятности с событиями. Для этого ему придется отслеживать, сколько раз произошло то или иное событие в сравнении со всеми прочими произошедшими или предполагаемыми событиями. Однако когнитивисты из Уорикского университета Адам Сэнборн и Ник Чейтер установили, что для получения результатов восприятия на основании зрительных стимулов мозгу вовсе не требуется являть собой идеальный байесовский компьютер. Достаточно будет и аппроксимации. Сэнборн и Чейтер предполагают, что мозг выступает «байесовским пробоотборником», то есть для каждого перцептивного суждения мозгу необходимо рассмотреть вероятность лишь нескольких вариантов. Это гораздо эффективнее, чем просчитывать всю необъятную вселенную возможностей.
Нельзя сказать наверняка, сколько возможностей приходится рассматривать мозгу в каждый отдельный момент
Судя по нейронным данным, чем менее однозначна входная информация, тем больше вероятных вариантов мозг вынужден просчитывать при ее толковании. Именно поэтому два свидетеля одной и той же цепочки событий или двое прочитавших один и тот же материал могут прийти к совершенно разным выводам. Каждый будет рассматривать разные вероятные интерпретации сенсорных стимулов, и эти толкования будут зависеть от их собственного прошлого опыта и оценки вероятности того или иного варианта.
Важно, что никакие из этих процессов не нужно вытаскивать на сознательный уровень. Мозг, как и любой другой орган, потребляет энергию, которую пытается в ходе работы сэкономить всеми доступными способами. Это значит, что возможные толкования сенсорного стимула он будет стремиться выводить по накатанной испытанными, надежными, не требующими лишних энергетических затрат путями.
Осязательная иллюзия
Напоследок нас ждет иллюзия, которая в действительности не совсем иллюзия, однако она играет центральную роль в выстраивании «я». Для того чтобы ее испытать, вам понадобится ассистент. Закройте глаза и слегка коснитесь указательным пальцем своей щеки. Теперь пусть той же щеки указательным пальцем коснется ассистент (хорошо бы предварительно согреть оба пальца до одной температуры). Вы ощущаете касания как разные? Конечно. В одном случае вы касаетесь сами себя, в другом вас касается кто-то посторонний. Вы ощущаете собственное касание щекой или пальцем? На самом деле и тем, и другим. А вот чужое касание вы ощущаете только щекой. Когда вы касаетесь себя сами, мозг создает априорное отображение того, что вам предстоит почувствовать, и затем сравнивает действительное ощущение с ожидаемым.
Это одна из разновидностей байесовского вывода, в которой акт касания создает априорную вероятность. У вас уже существует вполне четкое представление о том, как ощущаются ваша щека и палец. А вот на тот случай, когда щеки коснется кто-то другой, у вашего мозга четких априорных представлений нет. Эффект чужого касания можно симулировать, коснувшись щеки противоположной рукой, перекинутой через голову. Почему такое касание будет отличаться от обычного? Потому что для мозга наиболее вероятной интерпретацией «самокасания» будет прикосновение к правой щеке правой руки, а к левой щеке — левой. Сделав наоборот, мы создаем новую конфигурацию, для которой у мозга нет хорошей априорной вероятности. Поэтому в таком случае касание ощущается иначе.
Описанные зрительные и осязательные иллюзии не просто салонные фокусы. Они наглядно демонстрируют, что входящие сенсорные данные не обеспечивают нам точного воспроизведения окружающего мира
Для каждого ощущения всегда найдется множество вариантов вероятного источника. Чтобы просеять все эти версии и выдать наилучшую догадку о том, что испытывает тело, мозг должен обращаться и к предшествующему опыту, и к прогнозам от двигательных действий. Нынешнее «я» существует всего секунду-другую, но даже это мимолетное существование нельзя отделить от сжатых схем, которыми набита наша голова.
Нынешнее «я» с помощью априорного, предшествующего знания интерпретирует происходящее сейчас, чтобы подготовиться к прогнозированию предстоящего. Это значит, что возможных толкований всегда оказывается много. Хотя к понятию байесовского мозга обычно обращаются, говоря о восприятии окружающего мира, оно применимо и к восприятию нашего собственного тела (это восприятие называется интроцепцией). И если ощущения в нашем собственном теле можно трактовать по-разному, то, как мы увидим в следующей главе, идентичностей, которые мы выстраиваем, тоже может быть много.
Все мы, как известно, что-то о себе рассказываем. Однако, как разъясняет психиатр и нейробиолог Грегори Бернс, мы не просто рассказываем истории, мы и есть истории. Наше самовосприятие не застывший монолит — оно постоянно перерождается и выстраивается заново по мере того, как наше сознание получает, фильтрует и превращает в мотивацию для дальнейших действий информацию, поступающую как из внешнего мира, так и из нашей памяти. Автор демонстрирует текучесть и переменчивость наших историй и нашей идентичности и показывает, как осознание иллюзорности единого, цельного «я» можно обратить себе на пользу.
