Продолжаю продвигаться в понимании эволюционной оправданности зрения, как ощущения. Как получилось, что у человека «перед глазами» полноцветная и детальная картинка, хотя глаз и нервный канал связи глаза и мозга технически недостаточно совершенны для этого. И поле зрения неподвижного глаза узкое, и по нервному каналу передается не готовая картинка, а скупые результаты её первичного анализа.
Следующий шаг связан с понятием «селекция движущихся целей» из радиолокации. Я познакомился с этим понятием, когда учился на техника кабины станции наведения ракет зенитно-ракетного комплекса С-75. Там селекция движущихся целей помогала выделить самолет на фоне перемещаемых ветром металлизированных лент, которые специально разбрасывались самолетами для своей радиолокационной маскировки. Это было в до-цифровые времена. Поэтому применялись электронно-лучевые трубки (похожие на такие, как в очень старых телевизорах), в которых электронный луч наносил на диэлектрическую пластинку-мишень электрические заряды, соответствующие яркости точек радиолокационной «картинки». При последующем проходе получившееся распределение зарядов можно изменить. Это использовалось для вычитания точка за точкой яркостей предыдущей и следующей «картинок», полученных при сканировании радиолокационным лучом обозреваемого пространства. В результате вычитания неизменные (неподвижные) отметки двух картинок гасились, и экран оператора очищался от помех.
Так вот, такая же функция реализована в зрительном анализаторе животного, но, конечно, на другой элементной базе.
Движущийся объект — предмет внимания, цель. Лягушка сидит неподвижно. Это позволяет производить селекцию движущихся объектов простым сравнением сигналов от глаза в последовательные моменты времени. Лягушку не интересует неподвижное окружение. Зато летящую муху она слизывает мгновенно. В жизни земноводного - простые ситуации, ограниченная номенклатура ресурсов, ограниченный набор возможных реакций.
У млекопитающих всё сложнее. Шире интересы, шире набор реакций. У человека обнаруженное движение запускает пересчет информационной модели ситуации, работающей на нейронной сети мозга, как носителе информации. То есть, и для высшего млекопитающего важно обнаружить движение. Но млекопитающее не может значительное время сидеть неподвижно. Положение глаз и направление взгляда всё время изменяются. В таких условиях простое сравнение последовательных сигналов от глаз не решает задачу селекции движущихся объектов.
Сравним с ощущением касания, например, к руке. Чтобы адекватно отреагировать, приходится учесть положение руки в момент касания.
Аналогично, в ситуации зрительного ощущения нужно «очистить» сигналы, получаемые от глаз, от влияния меняющегося положения глаз, сохранив жизненно важную селекцию движущихся объектов.
Проблема решилась путем развития нейронной сети мозга. Параллельно повышалась подвижность глаз и наращивался объем отличий «очищенной» картинки от мгновенного «снимка», выдаваемого глазами. В этом преобразовании используются сигналы от мышц и от органов, контролирующих положение тела в пространстве.
Результат такой обработки — это полная панорама, доступная обзору, ведь не известно, где в ней окажется движущийся объект.
А дальше оказался полезным (и готовым) древний естественно возникающий при формировании нейронной сети «боковой вход» в зрительный анализатор, о котором я раньше писал. Речь идет о том, что, когда новые нейроны специализируются, дендриты прорастают «вниз» - в сторону рецепторов, то есть к нейронам, ближе расположенным к рецепторам. Но в дальнейшем может и «вверху» оказаться ранее специализированный нейрон, возбужденный одновременно с новым нейроном. Тогда у нового нейрона прорастет дендрит «вверх», и он обретет способность возбуждаться не только при воздействии на рецепторы, но и при молчащих рецепторах, но возбуждении (по своим связям/причинам) верхнего нейрона. Вот через этот «боковой вход» сформированная панорама предъявляется зрительному анализатору и оказывается у человека «перед глазами». А дальше получившаяся синтезированная панорама попадает в более древнюю часть нейронной сети, которая умеет производить селекцию движущихся объектов и, главное, имеет связь со структурами, управляющими вниманием и производящими выбор наилучшей реакции организма.
Важно, что сформированная панорама не существует физически как картинка. А есть множество пространственно случайно расположенных нейронов, активированных через дендриты, ранее присоединившиеся с образованием синапсов к «верхним» нейронам. Но нейронная сеть обучается так, что панорама оказывается собранной «перед глазами».
А дальше, как часто бывает, структура, сформировавшаяся для решения одной проблемы, стала основой для следующей нейронной структуры, которая у человека обеспечивает его разумное поведение. Эта структура получила свой способ управления поведением через формирование и активацию (по ситуации) динамических стереотипов поведения.
Так можно объяснить загадку как зрительного ощущения, так и внутреннего кино в рамках синергетического эволюционного миропонимания.
|