Как работает мозг полностью

2,5-мерный эскиз выглядит как что-то вроде этого:

Это мозаика из ячеек, или пикселей, каждый из которых соответствует линии взора с точки зрения циклопического глаза. Ширина мозаики больше высоты потому, что наши глаза располагаются в черепе рядом, а не друг над другом. Ячейки в центре поля зрения меньше, чем на периферии, потому что разрешение в центре выше. Каждая ячейка может представлять информацию о поверхности или ее кромке, как если бы у нее были две отдельные формы с пробелами, которые можно заполнить. Форма для участка поверхности включает в себя графы для глубины, ракурса (параметра, определяющего, насколько поверхность наклонена назад или вперед), наклона (насколько она накренена влево или вправо) и цвета, а также ярлык, соответствующий тому, частью какой поверхности она является. Форма для участка границы включает в себя графы, в которых можно отметить, является ли он элементом контура объекта, выемки или выступа; кроме того, имеется круговая шкала для определения ориентации, которая показывает (в случае, если речь идет о контуре объекта), какая сторона относится к поверхности, которая «обладает» границей, а какая – всего лишь фон. Конечно, в буквальном смысле у нас в голове нет никаких канцелярских форм. Приведенная схема – это макет, отображающий виды информации в 2,5-мерном эскизе. Мозг, по-видимому, использует пучки нейронов и их возбуждение, чтобы хранить и передавать информацию от одной корковой зоны к другой – наподобие карт в судовом журнале.

Почему же мы видим в двух с половиной измерениях? Почему не строим модель в голове? Ответ на этот вопрос отчасти связан с издержками и выгодами хранения информации. Любой пользователь компьютера знает, что графические файлы – просто ненасытные пожиратели дискового пространства. Вместо того чтобы собирать гигабайты входной информации в сложную модель, которая незамедлительно станет устаревшей, как только хоть что-то сдвинется с места, мозг позволяет самому миру хранить информацию, которая выходит за пределы взгляда. Стоит нам немного повернуть голову или переместить взгляд – и загрузится новый, уже измененный эскиз. Что же до второстепенного положения третьего измерения, это практически неизбежно. В отличие от двух остальных измерений, которые проявляются возбуждением в каждый конкретный момент того или иного количества палочек и колбочек, глубину мучительно сложно выжать из входных данных. Эксперты по стереоизображению, очертаниям, затенению и движению, отвечающие за вычисление глубины, имеют возможность передавать информацию о расстоянии, ракурсе, наклоне и наложении по отношению к наблюдателю, а не пространственные координаты того или иного объекта. Самое большое, на что они способны, – это объединить усилия, чтобы в результате получить 2,5-мерное представление о поверхностях перед нашими глазами, а перед мозгом стоит задача посложнее: выяснить, что делать с этой информацией дальше.

2,5-мерный эскиз – это шедевр слаженной работы хитроумно устроенных механизмов зрительной системы. У него есть только один недостаток: в том виде, в котором мозг его получает, он совершенно бесполезен.

Информация в 2,5-мерном массиве данных указана в системе отсчета сетчатки глаза, системе координат с наблюдателем в центре. Если в той или иной ячейке записано «здесь есть граница», то «здесь» означает положение, соответствующее этой ячейке на сетчатке – скажем, место прямо перед вами, на которое вы в данный момент смотрите. Все было бы прекрасно, если бы вы были деревом, которое смотрит на другое дерево, но стоит чему-нибудь двинуться – вашим глазам, голове, телу, наблюдаемому объекту – информация в массиве данных перемещается на новое место. Любая часть мозга, использующая информацию в этом массиве данных, обнаружит, что нужная информация уже неактуальна. Если бы ваша рука направлялась к центру поля зрения потому, что в этой точке располагалось яблоко, то сейчас рука уже двигалась бы к пустому пространству. Вчера вы запомнили, как выглядит ваша машина, глядя на ручку ее дверцы, а сегодня этот образ не будет соответствовать тому, что вы увидите, потому что вы посмотрите на нее, стоя напротив крыла; между этими двумя изображениями практически не будет ничего общего. Вы не сможете даже сделать простейшего вывода о том, являются ли две линии параллельными: вспомните сходящиеся железнодорожные рельсы.