Мазмұны
Адам қабылдауы алғашқы көзқарасқа қарағанда әлдеқайда күрделі құрылымға ие. Ми сыртқы ортадан келетін сигналдарды жай ғана тіркеп қоймайды — ол дүние бейнесін белсенді түрде құрастырады, кейде олар жоқ жерде де бейнелер жасайды. Біздің әрқайсысымыз кемінде бір рет таңғажайып құбылысты байқаған шығармыз: көзді жұмысымен ішкі көзқарасымызда түрлі-түсті дақтар, спиральдар, жыпылықтайтын нүктелер мен геометриялық фигуралар пайда бола бастайды. Бұл көріністер еріксіз туындайды және көбінесе қабаққа басқанда немесе жарқын жарықтандырудан кейін өзгереді. Ғылым мұндай бейнелерді зерттеумен бұрыннан айналысып, көру табиғаты мен миымыздың жұмысы туралы күтпеген қорытындыларға келді.
Фосфендер дегеніміз не және олар қайдан пайда болады
Ғалымдар мұндай құбылыстарды фосфендер деп атайды — сыртқы жарық тітіркендіргішінің қатысуынсыз пайда болатын көру сезімдері. Бұл сөздің өзі грек тілінің «phōs» («жарық») және «phainein» («көрсету») түбірлерінен шыққан — яғни сөзбе-сөз «жарықтың көрінісі» дегенді білдіреді.
Осы бейнелердің табиғаты ұзақ уақыт бойы таласты тақырып болып қала берді. Қазіргі заман нейроғылымы анықтады: фосфендер көздерде емес, бас миының көру қыртысында туындайды. Қабақтар жабылған кезде торлы қабат жұмысын тоқтатпайды — фоторецепторлар фотондар болмаған жағдайда да әлсіз электр импульстарын генерациялауды жалғастырады. Аталған сигналдар оларды жарық паттерндері ретінде түсіндіретін ми орталықтарына түседі.
Мұндай сезімдерді бірнеше тәсілмен тудыруға болады:
- жабық қабақтарға жеңіл басу арқылы — механикалық қысым торлы қабаттың ганглиозды клеткаларын белсендіреді және жүйке импульстарын іске қосады;
- жарқын жарықтандырудан қараңғылыққа күрт өткен кезде — бейімделуші фоторецепторлар жарық көзі жоғалғаннан кейін де бірнеше секунд бойы «жануын» жалғастырады;
- көру қыртысын электрлік немесе магниттік ынталандыру кезінде — дәл осы әдісті нейрохирургтар функционалдық аймақтарды нақтылау үшін мидағы операциялар барысында қолданады;
- белгілі бір заттарды қабылдау кезінде — кофеин, мигренге қарсы дәрілер және бірқатар психоактивті қосылыстар жарқын геометриялық көріністер тудыруы мүмкін;
- ұйқы мен оянудың аралық күйінде — гипнагогиялық фазада ми ерекше қанық бейнелер генерациялайды.
Осылайша, фосфендер — бұл елес те, қиялдың жемісі де емес, зертханалық жағдайда зерттелуге және қайталануға толық жарамды нейрофизиологиялық процесс.
Торлы қабат пен көру жүйкесінің рөлі
Түрлі-түсті өрнектердің пайда болу механизмін көру жүйесінің құрылысымен танысқансыз түсіну мүмкін емес. Көздің торлы қабаты екі түрлі жарыққа сезімтал клеткаларды қамтиды — таяқшалар мен колбочкалар, олардың әрқайсысы өзіне тиесілі функцияны атқарады.
Колбочкалар түс көру үшін жауапты және жеткілікті жарықтандыруда жұмыс істейді. Олардың саны шамамен алты миллионды құрайды, олар негізінен көру өткірлігі ең жоғары аймақ болып табылатын орталық шұңқырда шоғырланған. Таяқшалар, керісінше, қозғалысты және әлсіз жарықты қабылдауға маманданған — олардың саны шамамен 120 миллион, торлы қабаттың шеткі аймағы бойынша орналасқан.
Көз жабылған кезде фоторецепторлардың екі түрі де толықтай сөнбейді. Жинақталған фотохимиялық потенциалын толық жұмсамаған колбочкалар сигналдар жіберуді жалғастырады — дәл сол себепті фосфендер көбінесе түсті болады. Пайда болған дақтардың түсі көп жағдайда соңғы белсендірілген колбочка түріне байланысты анықталады. Мысалы, қызыл затқа ұзақ қараған соң көзді жұмғанда адам жиі жасыл жарқылды көреді — бұл құбылыс теріс ізбасар бейне деп аталады.
Көру қыртысы: ішкі бейнелер генераторы
Түрлі-түсті өрнектерді қалыптастыруда шешуші рөлді миының желке бөлігі — үлкен жарты шарлар қыртысының едәуір бөлігін алып жатқан көру қыртысы атқарады. Дәл осы жерде барлық көру сигналдарының — сыртқы да, ішкі де — түпкілікті өңделуі жүреді.
Нейробиологтар көру қыртысы ешқашан толықтай белсенсіз болмайтынын анықтады. Тіпті қараңғыда да нейрондар өздігінен қозуын жалғастырып, «нейрондық шу» деп аталатын фондық белсенділік тудырады. Ми бұл фондық сигналды көру ақпараты ретінде түсіндіреді — осыдан жыпылықтайтын нүктелер, толқындар мен спиральдар туындайды.
Бұл идеяны мынадай бақылаулар ерекше айқын дәлелдейді:
- Туа соқыр адамдарды зерттеу. Жарықты ешқашан көрмегендерде көру қыртысы қайта құрылымдалып, басқа сигналдарды — тактильді немесе есту сигналдарын — өңдей бастайды. Алайда ересек жасында көрмей қалған адамдарда фосфендер ұзақ уақыт бойы сақталады — ми әлі де көру енгізуін «күтеді» және өздігінен бейнелер генерациялайды.
- Сенсорлық депривациямен жүргізілген эксперименттер. Бірнеше сағат бойы толық қараңғылық пен тыныштықта болған еріктілер жарқын геометриялық паттерндерді, тіпті күрделі көріністерді де бастан өткізе бастаған. Бұл мидың сыртқы ынталандыру болмаған кезде өзінің фондық белсенділігін олардың нақты бейнелер ретінде қабылданатын деңгейге дейін күшейтетінін айғақтайды.
- Транскраниальды магниттік ынталандыру. Бас сүйегінің желке аймағына әсер ететін бағытталған магниттік импульс зерттелушілерде көздерге ешқандай әсер тигізбей-ақ жыпылықтаулар мен түрлі-түсті дақтар тудырады. Бұл мұндай көріністер көзде емес, дәл қыртыста туындайтынының тікелей дәлелі болып табылады.
Алынған деректер ғалымдардың көру табиғаты туралы түсінігін түбегейлі өзгертті: «көру» дегеніміз жай жарықты тіркеу ғана емес, сонымен бірге мидың ішінде шындықты белсенді түрде құрастыру екені анықталды.
Геометриялық паттерндер және фосфендердің жаһандық сипаты
Аталған құбылыстың ең таңғажайып аспектілерінің бірі — оның жаһандық сипаты. Мәдениетіне, жасына және тәжірибесіне қарамастан, бүкіл әлем адамдары ұқсас бейнелерді сипаттайды: концентрлік шеңберлер, торлар, спиральдар, туннельдер мен жыпылықтайтын нүктелер.
Американдық нейрофизиолог Джек Коуэн бұл заңдылықты түсіндіретін математикалық модель ұсынды. Оның теориясына сәйкес, паттерндер көру қыртысының өзіндік ұйымдасу ерекшелігінен туындайды: ондағы нейрондар қайталанатын модульдер түрінде орналасқан, олар қозған кезде болжамды геометриялық құрылымдар тудырады. Басқаша айтқанда, ми өзінің архитектурасында берілгенді «суреттейді».
Бұл жаңалықтың қызықты салдарлары бар:
- барлық континенттерде табылған геометриялық өрнектері бар ежелгі үңгір суреттері дәл фосфендерді — суретшінің өзгерген сана күйінде көргенін — бейнелейтін шығар;
- кельт спиральдарынан үнді манdalаларына дейінгі көптеген дәстүрлі мәдениеттердің өрнектері фосфенді көріністерді сипаттау кезінде айтылатын типтік паттерндермен таңқаларлықтай дәл сәйкесіп келеді;
- әртүрлі дәуір мен халықтардан шыққан адамдардағы бірдей бейнелер көру жүйесінің нейрондық архитектурасының бүкіл адамзатқа ортақ екенін дәлелдейді.
Бұл сәйкестіктер зерттеушілерді әлемдік мәдени мұраның бір бөлігі адам миының ішінен «суреттелуі» мүмкін деген ойға жетелейді.
Медицина мен технологиядағы фосфендер
Фосфендерді зерттеу академиялық қызығушылықтың шеңберінен шығып, практикалық маңызға ие болды. Дәрігерлер, инженерлер және нейробиологтар осы құбылыс туралы білімді өте әртүрлі салаларда пайдаланады.
Аталған зерттеулер көру бұзылыстары бар адамдарға арналған жүйелерді жасауда ерекше рөл атқарады. Ретиналдық және корткальдық имплант жұмысының принципі дәл фосфендерді жасанды тудыруға негізделген: электродтар көру қыртысының нейрондарын немесе торлы қабат клеткаларын ынталандырып, пациентте жарық нүктелері сезімін тудырады. Оларды кеңістіктік паттерндерге біріктіре отырып, құрылғы көрмейтін адамға заттардың контурларын ажыратуға және кеңістікте бағдарлануға мүмкіндік береді.
Көруді протездеуден басқа, фосфендерді зерттеу мынадай бағыттарда да пайда әкеледі:
- Неврологиялық аурулардың диагностикасы. Фосфендердің сипаты мен қарқындылығы мигрень, эпилепсия және шашыранды склероз кезінде өзгереді — бұл дәрігерлерге оларды диагностикалық маркер ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Мысалы, мигреньдік аура нередко дәл геометриялық жыпылықтаулардан басталады, бұл желке бөлігіндегі таралатын корткальды қозуды көрсетеді.
- Нейроинтерфейстер мен виртуалды шындық. Зерттеушілер көздерді айналып өтіп, көру ақпаратын тікелей көру қыртысына жіберуді эксперименттік тұрғыдан зерттеп жатыр. Болашақта мұндай технология экран мен оптикасыз пайдаланушының санасында тікелей бейнелер жасауға мүмкіндік береді.
- Сана мен субъективті тәжірибені зерттеу. Фосфендер бақыланатын жағдайда ішкі сезімді тудыруға, өлшеуге және қайталауға болатын сирек жағдайды білдіреді. Дәл сол себепті олар сана табиғатын және нақты қабылдау мен галлюцинация арасындағы шекараны зерттеудің маңызды құралына айналды.
Көптеген адамдар елеусіз бағалайтын, жабық көздердің жанама әсері деп санайтын құбылыс — адам миы деп аталатын ең күрделі жүйелердің бірінің терезесіне айналып шықты. Бұл жыпылықтайтын өрнектерді бақылай отырып, біз тек көру туралы ғана емес, сонымен бірге нейрондардың ішкі белсенділігі субъективті әлемімізді қалай қалыптастыратыны туралы да көп нәрсені біле аламыз. «Көру» мен «елестету» арасындағы шекара ойлағаннан әлдеқайда жіңішке — ал фосфендер мұны айқын дәлелдейді.
