О зрении

wampus_999 — 11.04.2021 Оказывается, есть много непонимания в вопросе того, как мы видим предметы в трехмерном мире. Многим кажется, что если, к примеру, человек с детства слеп, а потом ему восстановить зрение, то он сразу начнет все "видеть" и распознавать. На самом деле ничего подобного не произойдет, в этом убедились еще несколько сотен лет назад.

Сейчас уже понятно, что дело в своевременном обучении соответствующего сегмента нейросети мозга распознаванию и интерпретации сигналов от глаз, сопровождающемся их сопоставлением с информацией от других органов чувств. Мало того, у слепого ресурсы зрительной коры постепенно захватывает слуховой анализатор, заменяющий зрение по типу эхолокации, и впоследствии, после восстановления зрения, не отдает их обратно. Привожу статью с Хабра (правда, несколько устаревшую), доходчиво описывающую возникающие проблемы.

* * *

Задача Молинью: полностью восстановить зрение слепому мешает мозг

«Если человек, рождённый слепым, может на ощупь различать формы предметов, такие как сфера и куб, сможет ли он, получив способность видеть (но уже без помощи осязания), определить эти объекты только при помощи зрения, соотнеся их с имеющимся у него тактильным представлением?» Так звучит задача Молинью, мысленный эксперимент, сформулированный в 1688 году. И сам Уильям Молинью, и Джон Локк, в письме к которому он описал эту задачу, склонялись к отрицательному ответу.

Значительную часть информации зрячий человек получает благодаря глазам. Часто мы сознательно «лишаем» себя одного из органов, полезных для ориентации в пространстве — затыкаем уши наушниками и слушаем музыку, получая удовольствие. Человек, потерявший зрение в сознательном возрасте, продолжает мыслить обычными для зрячего категориями — он представляет картинки происходящего, мозг создаёт их из получаемой от других органов информации. Те же, кто родился слепым, видят мир иначе. Если потерявший зрение человек представит отдых на море, «увидев» воду и песчаный пляж, то слепой от рождения почувствует песок между пальцами и бриз на коже, услышит звуки волн. Даже после восстановления зрения мозг этих людей не сразу способен воспринять определённые предметы и явления.

Английский хирург и педагог Уильям Чеселден, живший в 1688-1752 годах, изобрёл способ хирургического создания искусственного зрачка для лечения некоторых форм слепоты. В 1728 году он опубликовал отчёт об излечении 13-летнего джентльмена, слепого от рождения, от катаракты. Когда мальчик впервые увидел, он быстро разобрался с цветами и называл алый своим любимым. Чёрный цвет казался ему странным и «неопределённым». Но мальчик не мог судить о расстоянии между собой и объектами, не мог отличить одну вещь от другой и распознавать формы предметов. Это было первое подтверждение тому, что задача Молинью имеет отрицательный ответ.

Сидни Брэдфорд, родившийся в 1906 году, потерял зрение в возрасте 10 месяцев. Благодаря пересадке роговицы в возрасте 52 лет Брэдфорд получил зрение. Сразу после операции он понял, сколько времени показывают часы. Он легко определял расстояние до объектов в комнате, в которой ранее находился без возможности видеть предметы. Но новый мир, полный цвета и движения, опьянил Брэдфорда. Он боялся вещей, которые не был в состоянии понять, не узнавал людей и предметы, которые воспринимал только на ощупь. До операции Брэдфорд работал обувщиком, и продолжил работать на прежнем месте после получения зрения — но с закрытыми глазами. Только так он мог идентифицировать инструменты.

Майкл Мэй, слепой с трёх лет из-за вылитого на глаза керосина, вернул зрение только в 43. К тому времени он был мировым рекордсменом в скоростном слаломе на лыжах среди слепых. Он всегда был спортивным парнем, играл в футбол, получил степень магистра в международных делах в Университете Джона Хопкинса, стал главой Sendero Group, компании, занимающейся GPS для слепых. И после получения зрения в 1999 году он не мог узнавать свою жену. Его глаза после операции, то есть само «железо», должно было дать ему идеальное зрение. Но мозг не мог обрабатывать информацию так, как обрабатывают зрячие люди. Однажды при спуске на лыжах с горы он понял, что на большой скорости приближается к огромному объекту и уже не может объехать его. Оказалось, это была тень. Он продолжает использовать трость, а себя называет «слепым человеком со зрением».


Майкл Мэй

Про следующего героя, Ширла Дженнингса, в 1999 году сняли фильм «С первого взгляда» с Вэлом Килмером в главной роли. К десяти годам из-за множества заболеваний, перенесённых за свою жизнь, он мог отличать только свет от тьмы. Для него было очень сложно после операции сопоставлять увиденные глазами предметы с теми, к которым он прикасался. После того, как ему вернули потерянное в раннем возрасте зрение, он стал художником.


Картина Ширла Дженнингса

Люди, о которых мы говорили, стали слепы в возрасте до десяти лет. Что будет, если человек лишится зрения в более сознательном возрасте? Шандер Хериан перестал видеть к 14 годам. Он пишет, что, когда человек слеп, он представляет, как выглядят другие. Не прикасаясь к лицу или оценивая рост, но по голосу и по характеру. Хериан учился, работал, женился на любимой женщине. Спустя десять лет после свадьбы он впервые увидел жену. В тот момент, когда он открыл глаза, он сразу узнал её: «Я вижу тебя» — это его первые слова после операции.
Слепые от рождения или с раннего возраста и получившие в сознательном возрасте зрение люди не понимают, почему объекты, удаляющиеся от них, становятся меньше. Это восприятие развивается в мозге, пока мы растём. Понять это гораздо сложнее. У людей проявляется агнозия — они способны описать признаки предметов, но не могут распознать предмет полностью. Им сложно узнавать людей по лицам, в том числе — себя в зеркале.

Восстановление зрения порой играет злую шутку. Майкл Мэй после получения зрения продолжил использовать трость, Сидни Брэдфорд был разочарован тем, что увидел: после операции его привлекали яркие цвета, но мир в основном состоял из более унылых тонов. Всего за два года зрячей жизни его организм истощился, после чего он умер.

С другой стороны, Ширл Дженнингс, получив зрение, смог стать художником. Несмотря на сложность понимания слепым человеком глубины и отображения трёхмерных объектов на плоскости, его мозг сумел адаптироваться достаточно, чтобы он начал заниматься изобразительным искусством.

Описанные выше случаи показывают, что Задача Молинью имеет отрицательный ответ. Сразу после получения зрения бывший слепой не определит шар и куб, и лишь через какое-то время с высокой долей вероятности мозг сопоставит зрительную и осязательную информацию. Конечно, многое здесь зависит от возраста: дети из Индии имели больше шансов на полноценную обработку мозгом зрительной информации, чем 52-летний мастер по починке обуви.

Исследование 2014 года из Университета Монреаля подтверждает это. Специалисты с помощью МРТ проследили за работой мозга 50-летней женщины до и после операции по имплантации искусственной роговицы. Хирургия глаза приводит к положительному результату даже в зрелом возрасте после целой жизни, полной слепоты. Но есть важный нюанс — мозг, привыкший полагаться на слух, продолжал обрабатывать звуковые сигналы в зрительной коре даже через семь месяцев после операции. Люди, которые потеряли зрение даже на несколько месяцев, в том числе из-за аварий или болезней, вряд ли восстановят полноценное зрение из-за необратимых изменений в структуре зрительных центров мозга. Как и у лыжника Майкла Мэя, при нормальной работе «железа» «софт» не позволил пациентке ясно видеть.

* * *

P.S. Разумеется, дело не в "софте", то есть неких заданных алгоритмах, а в том, что данный сегмент нейросети уже обучен на других сигналах, а обученную сеть переучить почти невозможно, возникнет хаос. Статья 2016 года, очень многое с тех пор изменилось по части нейросетей.

Еще возникают вопросы о том, как наше "я" видит тот образ, что создан нейросетью. Но ведь наше "я" – это тоже результат деятельности мозга, в котором всё со всем связано триллионами синапсов, поэтому невозможно разделять эти два процесса, это единое целое, лишь сегментированное на специализированные зоны, тесно связанные друг с другом.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив