Как работают наши органы чувств

Как работают наши органы чувств

Очень часто органы чувств сравнивают с фи­зическими приборами. В самом деле, не похож ли наш глаз, скажем, на фотокамеру? На пер­вый взгляд между ними много общего. Сетчат­ка — это сверхчувствительная пластинка, хрус­талик — объектив, зрачок — диафрагма и т. д. Но присмотримся внимательнее к сетчатке и мысленно поставим ее на место фотопластинки в фотоаппарат. На сетчатке-фотопластинке име­ется слепое пятно — место, куда входят зри­тельные нервы; кроме того, есть десятки блуж­дающих слепых пятен, они в любой момент мо­гут возникнуть в любой точке сетчатки. Поверх­ность сетчатки сферическая, притом с несколь­кими радиусами кривизны. Помимо этого, она имеет разную чувствительность — максималь­ную в центре и постепенно убывающую к пери­ферии. И наконец, наша сетчатка-фотопластин­ка постоянно движется, причем движения ее очень различны и неравномерны: в среднем она делает около 200 движений в секунду. А теперь представим себе снимок, сделанный фотоаппа­ратом с такой пластинкой. Вы, наверное, согла­ситесь, что этот снимок будет иметь мало общего с оригиналом. Но ведь мы видим деревья, горы, дома, людей и многое-многое другое вовсе не искаженными, а такими, какие они есть в дей­ствительности. Как же это происходит и почему неточно наше сравнение глаза с фотоаппаратом? Чтобы лучше понять работу глаза, посмотрим сначала, как рука ощупывает предмет. Вырежь­те из картона какую-нибудь геометрическую фи­гуру, лучше неправильной формы, и попросите вашего товарища, который не видел фигуры, закрыть глаза. Вначале просто положите эту фигуру ему на ладонь и предложите описать ее форму. Вы увидите, что он этого сделать не смо­жет. Теперь вы сами его пальцем или ладонью обведите фигуру и снова попросите описать ее. И снова вашему товарищу это не удастся. Нако­нец, дайте ему обвести пальцем фигуру само­стоятельно. Только в этом случае вы получите правильный ответ о размерах и очертаниях фигу­ры. Тут вы увидите, что рука вашего товарища ощупывает фигуру легкими, осторожными дви­жениями, то и дело возвращается назад, как бы проверяя, правильно ли воспринята та или иная ее часть.

А теперь обратимся к рисунку. Он показы­вает, как глаз осматривает предметы. Легко заметить, что в этом отношении между рукой и глазом есть много общего. Оказывается, глаз, как и рука, последовательно «ощупывает» контуры рисунка или предмета. И это не только внешнее сходство. Рука учит глаз своим прие­мам, своеобразной стратегии и тактике ощупы­вания. В этом нас убеждают случаи, когда лю­ди, слепые от рождения, обретают зрение. Пер­вое время они не могут различать контуры хоро­шо знакомых им по осязанию предметов. Если таким людям предложить отличить куб от шара или сосчитать несколько карандашей, они не смогут с этим справиться, хотя легко выпол­нят задание, ощупывая предметы. Эти люди должны еще научиться видеть. Большую роль здесь играет рука. Глаз вначале следует за ощупывающей рукой, пока не научится видеть самостоятельно, без ее помощи. Следовательно, для того чтобы увидеть тот или иной предмет, мы должны в буквальном смысле слова осмот­реть, «ощупать» его глазами. И если глаз теряет возможность двигаться, то он становится как бы слепым, хотя и сохраняется его чувствитель­ность к свету. Это доказывают следующие опы­ты: рисунок, на который смотрит человек, двига­ется вместе с глазом, повторяя за ним все дви­жения, и поэтому неподвижен относительно сет­чатки. В этих условиях только первые две се­кунды можно было видеть изображение, затем оно исчезало.

Возникает вопрос: всегда ли, когда мы смот­рим на предметы, движутся глаза? На рисунке вы видите запись движений глаз, когда испы­туемые рассматривают головы девочки, льва или скульптуру Нефертити, жены египетского фа­раона Эхнатона. Но ведь эти изображения легко узнать и тогда, когда их покажут лишь на несколько сотых долей секунды, т. е. на такое короткое время, за которое не успеют совер­шиться движения глаз. Для чего движутся гла­за в первом случае, если восприятие происхо­дит и без них? Неужели природа создала слож­нейший механизм, управляющий шестью пара­ми мышц, с помощью которых движутся глаза, только для того, чтобы человек, имеющий много свободного времени, очерчивал взором контуры предметов и не пользовался этим механизмом, когда у него нет времени?

Сравнения глаза с фотоаппаратом не слу­чайны, мы действительно можем очень быстро узнавать знакомые предметы. В темную грозо­вую ночь при вспышке молнии мы очень многое можем увидеть и узнать. В чем же здесь дело? Какую роль играют движения глаз в восприя­тии pi что это за способность мгновенного виде­ния, «фотографирования» предметов. Для того чтобы разобраться в этом, представим себе, что мы показываем человеку нечто такое, с чем ему никогда не приходилось иметь дело. В этом слу­чае наш наблюдатель не только захочет подоль­ше рассматривать предмет, но и попытается ощупать его руками. Именно так ведь происхо­дит обучение чтению. Ребенок, который еще не знает букв, для того чтобы познакомиться с ними, не только обводит их глазом, но и водит по ним пальцем. Потом, когда он выучит алфа­вит, движения глаза по контурам букв стано­вятся ненужными. Опытный чтец даже не на каждом слове останавливает взор, а делает на строчке всего 3—4 остановки (по 0,22 секунды). Именно потому что мы читаем не по буквам, а целыми словами или отрывками фраз, то иногда удивляемся сообщаемым в конце книги опечат­кам, которые не заметили при чтении книги. Значит, движения глаз нужны нам для первоначального ознакомления. Мы с их помощью выделяем признаки предметов, связи между ними, вырабатываем из отдельных признаков новые, более общие и все это передаем на хранение в память. Когда же мы хорошо зна­комы с предметом, запомнили его, нам достаточ­но отдельных признаков для того, чтобы уз­нать то, что нам показывают. То, что мы не успели увидеть, можем дополнить из своей па­мяти. Для узнавания хорошо известных пред­метов движения глаз оказываются ненужными.

Это очень целесообразное построение нашей зрительной системы. Вовсе не всегда есть много времени для того, чтобы ориентироваться в ок­ружающем и правильно приспособиться к нему. Представим себе, что охотник, столкнувшийся со львом в джунглях, прежде чем выстрелить, сделал бы такое же число движений глаз, как и человек, рассматривающий рисунок. Едва ли ему после этого удалось бы выстрелить.

Таким образом, движения глаз нам очень нужны при ознакомлении с предметами и их запоминании и в меньшей степени — при узна­вании знакомых предметов.

Однажды в лаборатории провели такой шу­точный опыт. Нарисовали страуса с головой лошади, показали испытуемым на очень корот­кое время и попросили сказать, что это за зверь. Мнения разошлись. Одни говорили, что птица и что они даже видели длинный клюв. Другие утверждали, что это была лошадь или верблюд и что Они заметили четыре ноги. В том и в другом случае испытуемые, основываясь на одних, действительно увиденных ими признаках, вос­станавливали по памяти другие. Но они уже не могли различить, какие признаки дей­ствительно видели, а какие вспомнили.

Интересно, что движения глаз совершаются и тогда, когда мы стараемся вспомнить, пред­ставить себе предмет, которого нет перед на­ми. Происходит все, как при восприятии. Если предмет хорошо знаком, то для того, чтобы его представить, движений глаз нужно меньше. Движения глаз наблюдались даже во время сновидений.

Возвращаясь к сравнению глаза с фотоап­паратом, нужно сказать, что в истории науки о зрении глаз сравнивался и с другими опти­ческими и электронными устройствами, напри­мер с кинокамерой, с телевизионной камерой, с радиолокатором. Остановимся на сравнении с телевизионной камерой.

Телевизионный луч идет строго по строчкам изображения. Глаз значительно свободнее в своем движении. Если бы луч телевизора про­шелся по предмету, следуя за нашим глазом, то мы едва ли что-нибудь увидели на экране.

Уж если обязательно нужно сравнивать глаз с физическим прибором, то можно сказать, что глаз совмещает в себе фотоаппарат, киноап­парат и телекамеру. Разумеется, что в дальней­шем создадут еще приборы, которые по тем или иным признакам будут иметь сходство с глазом. Но, пожалуй, самая большая неточность таких аналогий состоит в том, что глаз, в отличие от фото- и киноаппарата, не только принимает изображение, но и проецирует его вовне, т. е. в глазу одновременно совмещены и фотоаппа­рат и фильмоскоп. Один ученый об этом свойст­ве зрительного восприятия сказал, что когда он видит дом, то это не значит, что он видит его у себя в мозге, а значит, что видит предмет, в ко­торый может войти. Именно эта удивительная способность не только воспринимать впечатле­ния, но и относить их к источнику обеспечивает необыкновенную точность наших действий с пред­метами. Эти последние и порождают и контроли­руют правильность нашего восприятия. Если восприятие недостаточно точно, то неизбежна ошибка в действии. Например, мы неверно определили расстояние и не дотянулись сразу до нужного нам предмета. Глаз обнаруживает ошибку, и рука сразу берет предмет.

Наш глаз обладает одним, казалось бы, не­достатком. При прохождении лучей через хрус­талик на сетчатке получается перевернутое изображение. Ученые предположили, что в ран­нем детстве ребенок учится видеть предметы такими, какие они есть в действительности. Однако проверить это на маленьких детях очень трудно. Они еще не могут рассказать о том, что видят. Тогда ученые решили исследовать, как будет видеть человек, если ему надеть специаль­ные очки, переворачивающие изображение. Были сконструированы разные виды таких оч­ков. Одни меняли верх и низ, другие — правую и левую сторону, третьи вогнутые предметы делали выпуклыми, а выпуклые — вогнутыми. Когда такие очки надевали испытуемым, то первое время они часто ошибались (вы догады­ваетесь, что эти опыты доставляли эксперимен­таторам немало веселых минут, а испытуемым немало неприятностей). Затем испытуемые через разное время (от нескольких дней до нескольких недель) начали правильно ориентироваться в окружающей обстановке. Их действия стали пра­вильными. Но самое интересное то, что испытуе­мые уже видели мир таким, каким он был, т. е. очки перестали вносить искажения в вос­приятие. Значит, восприятие было согласовано с задачами действия. Любопытно, что, после того как очки были сняты, мир для испытуемых снова стал перевернутым (как при искажении очками) и они снова должны были некоторое, теперь, правда, короткое, время учиться видеть окружающее правильно.

Таким образом, если мы искусственно иска­жаем работу органов чувств, то ощущения на­чинают перестраиваться и восстанавливается соответствие между ощущениями и опытом на­шей практической деятельности с предметами.

В опытах с так называемыми призмами Дове, через которые мы видим все вогнутые предметы выпуклыми, а выпуклые — вогнутыми, иска­жающее влияние их на зрение исчезает очень быстро. Достаточно, глядя через очки на пред­мет, дотронуться до него рукой, как иллюзия исчезает и мы начинаем видеть его таким, каков он в действительности, хотя продолжаем смот­реть на него через искажающие очки.