Оба эти способа обработки визуальной информации с использованием вентрального и дорсального пути отвечают различным требованиям: каждый способ – по-разному. Дело в том, что распознаванию предметов мешает одно существенное препятствие: при проецировании одного и того же трехмерного предмета на двухмерную сетчатку глаза наша визуальная система получает крайне разнообразные результаты. Видимость предмета меняется в зависимости от угла зрения, разделяющей нас от него дистанции, освещения и так далее. Для решения этой проблемы, участки, расположенные в нижней части височной доли (участки, прилегающие к конечному пункту вентрального пути), способны объединять их реакцию на предмет в нескольких перспективах: например, они различают маленький стакан от большого, вид стула сверху от вида сбоку, прописную букву от строчной буквы, лицо в анфас от лица в профиль, закрытый зонт от открытого, красный цвет клубники при свете солнца или искусственном освещении от лампы накаливания и так далее. Такая обработка сложна, но эффективна: нам нужно менее одной десятой секунды для категоризации визуальной сцены, например, чтобы отличить лицо от дома.
В отличие от вентрального пути, который для идентификации объектов должен игнорировать некоторые детали, дорсальному пути для планирования взаимодействия с обнаруженными в пространстве предметами необходимо принимать во внимание визуальные и пространственные отличия. Например, чтобы взять стакан, нужны различные движения в зависимости от его размеров и удаленности. Иначе он просто может разбиться!
Визуальная обработка отличается уровнем сложности
В ходе последних десятилетий с помощью функциональной визуализации мы получили важную информацию, касающуюся мозговой организации зрительного восприятия. Расположенные вдоль вентрального пути различные участки коры головного мозга активизируются в основном во время идентификации некоторых категорий сложных объектов типа лица, частей тела, необычных предметов, мест, цветов и слов (рисунок 20).
Речь здесь не идет об абсолютном выборе: участок, занимающийся распознанием лиц, также может взаимодействовать с предметами и буквами и так далее. Как правило, активность задних отделов (затылочная часть) связана с самыми элементарными характеристиками стимулов, например, наличие линий или углов. Чем ближе находится зона к передней части височной доли, тем больше коррелируется ее активность с восприятием и категоризацией сложных стимулов.
20. Схематическое представление определенных с помощью фМРТ специализированных участков вентрального пути зрительной коры. V1 обозначает первичную зрительную кору. Вид головного мозга снизу
Эта специализация проявляется в относительно специфических дефектах восприятия после травмы. В зависимости от задетого участка, пациенты будут страдать от нарушений распознавания предметов (предметная агнозия), нарушений чтения (алексия без аграфии: пациенты утрачивают способность читать, но нормально пишут), проблем с распознаванием лиц (прозопагнозия), нарушений цветового восприятия (ахроматопсия: пациенты видят только черное и белое), неспособности воспринимать движение (акинетопсия) или топографической дезориентации.
Так, долго считалось, что эти участки служили соответствующими местами визуальной идентификации предметов, лиц и так далее. В действительности все обстоит сложнее. Недавно с помощью новых научных методов ученые выявили важность коммуникации этих вентральных участков между собой и с другими системами (среди которых дорсальный путь, нейросети речи и внимания для реализации этих задач.
Теперь считается, что только интегрированная обработка данных между несколькими центрами может помочь осознать богатство нашего визуального опыта. Как и другие когнитивные области, визуальное восприятие все чаще и чаще в определенном смысле считается результирующим свойством динамических сетей, когда все сводится к сумме составляющих частей. Ученые отказались от строго модулярного подхода, в соответствии с которым каждый участок делает свою работу отдельно.