Стереоскопическая Сью

Когда Гален во втором веке нашей эры, а Леонардо тринадцать столетий спустя выяснили, что образы, воспринимаемые правым и левым глазами, немного отличаются друг от друга, ни один из них не оценил значимости этой разницы. Только в начале тридцатых годов девятнадцатого века молодой физик Чарльз Уитстон заподозрил, что, несмотря на то что мозг автоматически и непонятным для нас образом смешивает эти две картины, разница между двумя изображениями на сетчатке играет решающую роль в нашей способности воспринимать глубину пространства.

Уитстон подтвердил свою догадку экспериментом – столь же простым, сколь блистательным. Он изготовил пары рисунков одного и того же предмета в тех несколько отличающихся друг от друга видах, как его воспринимает в отдельности каждый глаз. Затем Уитстоном был изобретен оптический прибор, где с помощью зеркал каждое изображение проецировалось только в один глаз. Свое изобретение Уитстон назвал стереоскопом, прибором «объемного видения». При взгляде в стереоскоп два плоских изображения накладывались друг на друга, позволяя видеть объемный трехмерный предмет, парящий в пространстве.

Не обязательно иметь стереоскоп для того, чтобы воспринимать глубину пространства и трехмерность предметов. Вообще странно, что стереоскопическое зрение не было открыто еще раньше. Евклид и Архимед чертили стереоскопические изображения на песке, как заметил по этому поводу Дэвид Хьюбел, и могли открыть этот феномен в третьем веке до нашей эры, но почему-то этого не сделали.

Фотография была изобретена через несколько месяцев после того, как Уитстон в 1838 году описал свой стереоскоп, и стереоскопическая фотография в XIX веке приобрела большую популярность. Королева Виктория получила в подарок стереоскоп, когда она выразила свое восхищение этим прибором на выставке в Хрустальном дворце. С тех пор ни один викторианский аристократический салон не обходился без стереоскопа. После разработки более простых способов печати фотографий и появления более дешевых стереоскопов и стереоскопических салонов удовольствие стало доступно и для широкой публики.

С помощью стереоскопических фотографий зрители смогли увидеть памятники Парижа и Лондона, полюбоваться видами Ниагарского водопада или Альп с небывалым доселе ощущением достоверности и реальности своего присутствия в данном месте.

В 1861 году Оливер Уэндел Холмс (изобретатель популярного портативного стереоскопа Холмса) в одной из статей о стереоскопии, опубликованных в «Атлантик мансли», писал об особом удовольствии, которое получают люди от созерцания этой иллюзии глубины пространства:

«Отключение от окружения и полная погруженность в изображение производят ощущение мечтательной экзальтации, в которой мы, как нам кажется, покидаем свою бренную телесную оболочку и парим над сменяющими друг друга сценами, как бесплотные духи».

Есть, конечно, другие способы суждения о глубине пространства, помимо стереоскопического восприятия: перекрытие отдаленных предметов более близкими, перспектива (когда параллельные прямые при удалении сходятся, а отдаленные объекты кажутся меньше, чем объекты близкие), затенение и «воздушная перспектива» (когда контуры удаленных предметов видятся размытыми), а также параллакс – заметное изменение параметров объекта для наблюдателя, находящегося в движении. Все эти сигналы в совокупности способны внушить наблюдателю чувство реальности и глубины трехмерного пространства. И все же главным способом восприятия глубины пространства – то есть способности видеть ее, а не судить о ней, – остается бинокулярная стереоскопия.

В детстве, когда я с родителями жил в Лондоне в тридцатые годы, у нас было два стереоскопа. Один был большой, старомодный и деревянный – в него вкладывали стеклянные пластинки. Второй был портативный и более современный – в него вкладывали пленочные диапозитивы в картонных рамках. У нас была также книга двухцветных анаглифов – стереоскопических фотографий, напечатанных красными и зелеными цветами. При рассматривании двоящихся изображений через специальные очки – с одним красным, а другим зеленым стеклом, – они совмещались, и получалось одно стереоскопическое изображение.

Когда в возрасте десяти лет я воспылал страстью к фотографии, то мне, естественно, захотелось сделать собственные пары стереоскопических снимков. Это было легко сделать, горизонтально сдвигая камеру между экспозициями на два с половиной дюйма, соответствующие расстоянию между глазами (у меня не было тогда аппарата с двумя объективами, с помощью которых съемку с двух позиций можно производить одновременно).

Прочитав о том, как Уитстон исследовал стереоскопические эффекты, увеличивая или уменьшая разницу между двумя изображениями, я тоже начал экспериментировать похожим образом. Я начал делать снимки, увеличивая расстояние между положениями камеры, а потом сделал гиперстереоскоп, использовав для этого картонную трубу длиной около ярда с четырьмя маленькими зеркалами. Таким образом, я мог, по желанию, превращаться в существо с расстоянием между глазами около одного ярда. С помощью гиперстереоскопа я мог снимать весьма удаленные объекты, – например, собор Святого Павла, который при обычном рассматривании представлялся плоским полукругом на фоне горизонта, но при взгляде через мое приспособление представал передо мной во всем своем объемном великолепии. Экспериментировал я и с «псевдоскопом», меняя местами полученные изображения и добиваясь прямо противоположного эффекта. Отдаленные объекты казались ближе, чем расположенные перед ними, лица превращались в плоские маски. Это, конечно, противоречило здравому смыслу – порой изображения казались то выпуклыми, то вогнутыми. Мозг изо всех сил старался примирить две противоречащие друг другу картинки.

После Второй мировой войны стали популярными новые технологии и виды стереоскопии. Например, «Вью-мастер» – маленький пластмассовый стереоскоп, в котором катушка со слайдами прокручивалась нажатием рычажка. Именно тогда я влюбился в далекую Америку, отчасти благодаря «Вью-мастеру» и диафильмам с величественными ландшафтами американского Запада и Юго-Запада.

Стоит также вспомнить «Поляроид-Вектограф», в котором изображения располагались под прямым углом друг к другу и их надо было рассматривать через специальные очки фирмы «Поляроид». Линзы преломляли свет под прямым углом так, чтобы каждый глаз мог видеть только одно из двух изображений. По сравнению с допотопными красно-зелеными парами фотоотпечатков «Вектограф» обеспечивал несравненно лучшую цветопередачу, что делало аппарат чрезвычайно привлекательным.

Чуть позже появились объемные стереограммы, в которых два изображения печатались на чередующихся узких вертикальных полосках, разделенных ребристым прозрачным пластиком. Их рассматривание не требовало специальных очков. Впервые я увидел такие стереограммы в лондонском метро – это была реклама бюстгальтеров фирмы «Мэйденформ». Я написал на фирму письмо с просьбой прислать мне один образчик такой рекламы. Мне не ответили, решив, видимо, что имеют дело с сексуально озабоченным подростком, а не с маньяком, коллекционирующим стереоскопические приборы и изображения.

Наконец, в начале пятидесятых, появились трехмерные кинофильмы (например, фильм ужасов «Музей восковых фигур мадам Тюссо»), которые приходилось смотреть в специальных красно-зеленых очках или в очках фирмы «Поляроид». В кинематографическом отношении эти фильмы никуда не годились, хотя некоторые (например, «Ад») были великолепно сняты и эксплуатировали стереоскопические эффекты очень деликатно и ненавязчиво.

На протяжении жизни мне удалось собрать большую коллекцию стереоскопов, стереограмм и книг о стереоскопии. Я сделался активным членом Нью-Йоркского стереоскопического общества и на его собраниях встречался с такими же фанатами, как я сам. Мы подписывались на специализированные журналы, а некоторые из нас участвовали в конференциях. Наиболее рьяные покупали стереоскопические фотоаппараты и ездили на «стереоскопические уик-энды». Большинство людей просто не догадываются, какие радости жизни и наслаждения добавляет стереоскопия. Многие просто не видят большой разницы в восприятии внешнего мира, смотрят они одним глазом или двумя, но мы, маньяки стереоскопии, остро воспринимаем неповторимую потерю, когда мир теряет пространственную глубину и становится плоским, как игральная карта. Возможно, мы обладаем более обостренным чувством стереоскопии и стремимся жить в более объемном мире. Возможно, мы больше чувствуем его прелесть, как, например, люди, обладающие обостренным восприятием цвета или формы. Мы стремимся понять, как работает стереоскопия. Эта проблема не так уж и тривиальна, ибо если нам удастся понять, что такое стереоскопия, то мы поймем не только простую и блистательную стратегему мозга, но и нечто очень важное о природе зрительного восприятия и даже о самом сознании как таковом.

Надо потерять один глаз на достаточно продолжительный срок, чтобы понять, как меняется жизнь в его отсутствие. Пол Романо, шестидесятивосьмилетний пенсионер, бывший детский офтальмолог, рассказал свою историю в книге «Бинокулярное зрение и страбизм». У него произошло массивное кровоизлияние в глаз, что стало причиной почти полной потери этим глазом зрения. Прожив всего один день с монокулярным зрением, Романо записал: «Я вижу предметы, но часто не могу их узнать – я утратил память о местонахождении вещей. Мой кабинет кажется мне сейчас беспорядочно заваленным разными предметами. Теперь, когда мой мир стал двухмерным, я часто не могу сообразить, где что находится».

На следующий день он продолжил: «При монокулярном зрении вещи выглядят совсем не такими, какими я видел их обоими глазами. Я режу мясо на тарелке и не вижу хрящей и жира, которые мне хотелось бы удалить. Я просто не узнаю ни жира, ни хрящей, так как они стали двухмерными».

По прошествии месяца, несмотря на то что доктор Романо немного привык к своему положению, он не перестает ощущать большую потерю.

«Хотя ведение машины на нормальной скорости компенсирует потерю восприятия глубины благодаря стереоскопичности восприятия движущихся объектов, я все же утратил способность к ориентации в пространстве. У меня нет больше ощущения, что я точно знаю, в каком именно месте я нахожусь в этом мире. Раньше я знал, где север, – теперь мне это неведомо. Уверен, что наступил конец моей способности рассчитывать путь».

Через тридцать пять дней после кровоизлияния он пришел к следующему выводу:

«Несмотря на то что с каждым днем я все больше и больше привыкаю обходиться монокулярным зрением, я не могу себе представить, что проживу так до конца моих дней. Бинокулярное стереоскопическое восприятие глубины пространства – это не просто зрительный феномен, это образ жизни. Жизнь в двухмерном мире резко отличается от жизни в трехмерном пространстве и не может даже близко с ней сравниться».

Через несколько недель доктор Романо смирился с монокулярным зрением, но все же испытал громадное облегчение, когда через девять месяцев вновь обрел бинокулярное зрение.

В семидесятые годы мне довелось на собственном опыте узнать, что такое потеря стереоскопического зрения. В то время меня поместили в маленькую, без окон палату одной лондонской больницы в связи с разрывом сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Палата едва ли превосходила размерами тюремную камеру, и посетители жаловались на тесноту, но я привык к палате, и она в конце концов даже стала мне нравиться. Эффект воздействия суженного горизонта я ощутил позднее и вот как описал в книге «Опорная нога»:

«Меня перевели в другую палату, очень просторную, после двадцати дней пребывания в крошечном боксе. Я начал с удовольствием устраиваться на новом месте, когда вдруг обнаружил нечто очень странное. Все, что находилось вблизи от меня, имело четкие пространственные параметры и представлялось объемным, но все, что находилось дальше, казалось абсолютно плоским. За открытой дверью виднелась дверь палаты, расположенной напротив; за дверью был виден пациент, сидящий в кресле-каталке; за пациентом был виден подоконник, на котором стояла ваза с цветами, а за подоконником окно дома напротив. И все это, имевшее протяженность не менее двухсот футов, представлялось мне, как гигантская фотографическая карточка – цветная, подробная, четкая, но совершенно плоская.

Я никогда не думал, что стереоскопия и способность к суждению о глубине пространства могут так сильно измениться после трехнедельного пребывания в крошечной каморке. Моя способность к стереоскопическому зрению вернулась внезапно уже через два часа, но мне стало интересно, что бывает с заключенными, которые проводят в маленьких замкнутых помещениях куда больший срок, чем я. Я слышал рассказы о людях, живущих в тропических лесах таких густых, что самые удаленные предметы располагаются от них на расстоянии шести или семи футов. Говорят, эти люди имеют такое искаженное представление о расстояниях, превышающих несколько футов, что иногда пытаются рукой дотянуться до вершин далеких гор».

Когда, в начале шестидесятых годов я был резидентом-неврологом, я читал замечательные статьи Дэвида Хьюбела и Торстена Визела о нервных механизмах зрения. Их работа, за которую они впоследствии получили Нобелевскую премию, перевернула наши представления о том, как млекопитающие учатся видеть, в частности о том, как важен ранний зрительный опыт для развития специальных клеток или механизмов мозга, необходимых для нормального зрения. К таким клеткам относятся бинокулярные клетки в зрительной коре, которые необходимы для формирования ощущения глубины на основе оценки различия изображений на сетчатке. На животных Хьюбел и Визел показали, что если бинокулярное зрение становится невозможным в силу врожденных дефектов (как у сиамских кошек, которые часто страдают врожденным косоглазием) или в результате экспериментального надрезания мышц глазных яблок, что тоже приводит к косоглазию, то бинокулярные клетки в зрительной коре не развиваются и животное будет страдать необратимым отсутствием стереоскопического зрения. У значительного числа людей аналогичное заболевание развивается спонтанно, оно называется страбизм или косоглазие – нарушение, зачастую столь малозаметное, что его не выявляют. Но даже такой малости оказывается порой достаточно для нарушения стереоскопичности восприятия.

От пяти до десяти процентов населения по той или иной причине страдают нарушением стереоскопического зрения или даже его отсутствием, хотя часто не догадываются об этом и случайно узнают о своем дефекте при обследовании у офтальмолога или оптометриста. В литературе можно найти множество сообщений о лишенных стереоскопического зрения людях, которые тем не менее достигали большого совершенства в овладении зрительно-моторной координацией. Уайли Пост, первый человек в мире, облетевший в одиночку на самолете земной шар, человек, бывший в тридцатые годы такой же знаменитостью, как Чарльз Линдберг, совершил этот подвиг после того, как в возрасте двадцати пяти лет потерял один глаз. (Он являлся рекордсменом высотных полетов и даже изобрел для них специальный пневматический костюм.) Несколько всемирно известных спортсменов были слепы на один глаз, как и один выдающийся хирург-офтальмолог.

Но не все лишенные стереоскопического зрения люди – пилоты или спортсмены мирового уровня. У них могут возникать трудности при определении глубины пространства на бытовом уровне – при продевании нитки в иголку или вождении автомобиля, хотя в целом они превосходно с этим справляются, пользуясь монокулярным зрением. Те же, кто никогда не обладал стереоскопическим зрением и прекрасно без него обходится, с трудом понимают, почему на эту способность обращают так много внимания. Эррол Моррис, кинорежиссер, страдающий врожденным косоглазием и почти полностью потерявший зрение на один глаз, вполне обходится без бинокулярного зрения. «Я вижу вещи в трех измерениях, – уверял он меня. – В случае необходимости я просто поворачиваю голову – при этом возникает достаточный параллакс. Я вижу мир совсем не плоским». Он шутил, что считает стереоскопическое зрение не более чем «уловкой», а мой интерес к нему – «прихотью».

Я пытался с ним спорить, распространяясь об особом характере и красоте стереоскопического зрения. Но невозможно объяснить, что это такое, человеку, который им не обладает. Достоинства стереоскопического зрения уникальны и не менее замечательны, чем способность воспринимать цвет. Как бы блистательно ни выходил из положения человек с монокулярным зрением, в отношении восприятия глубины пространства он все равно в определенной степени ущербен.

Способность к стереоскопическому зрению жизненно важна для целого ряда биологических видов. Как правило, у хищников глаза расположены так, что направлены вперед, поля их зрения перекрываются на большом расстоянии. Наоборот, у травоядных – потенциальных жертв хищников – глаза, как правило, расположены так, что глядят в стороны, чтобы обеспечить этим животным панорамное зрение, что позволяет им, не поворачивая головы, вовремя разглядеть возникшую за спиной опасность. Рыба-молот – страшный хищник еще и потому, что причудливая форма ее головы позволяет далеко развести смотрящие вперед глаза. Эта особенность превращает рыбу-молот в живой гиперстереоскоп. Другой поразительный пример – каракатица, широко расставленные глаза которой позволяют ей пользоваться преимуществами панорамного зрения. В то же время, когда животное собирается напасть на жертву, особые мышцы вращают глазные яблоки так, что они начинают смотреть вперед, что обеспечивает высокую точность захвата щупальцами.

У приматов, наших биологических собратьев, направленные вперед глаза выполняют иную функцию. Огромные и выпуклые, близко посаженные глаза лемуров служат им, чтобы ориентироваться в густой темной листве, что при неподвижном положении головы практически невозможно без стереоскопического зрения. К тому же в джунглях, полных иллюзий и обмана, стереоскопическое зрение незаменимо для того, чтобы разглядеть камуфляж и не стать потенциальной жертвой. Более яркий пример – такие воздушные акробаты, как гиббоны, которые не могли бы с такой легкостью прыгать с ветки на ветку, если бы не обладали стереоскопическим зрением. Одноглазый гиббон вряд ли способен вести привычный образ жизни; то же можно сказать об одноглазых акулах или каракатицах.

Стереоскопическое зрение дает большие преимущества некоторым видам животных, несмотря на цену, которую надо за нее платить: приходится жертвовать панорамным полем зрения, появляется необходимость в особых нейронных и мышечных механизмах координации положения глаз; требуется развитие особых дополнительных связей в мозгу, чтобы учитывать глубину пространства на основании разницы в изображениях, воспринимаемых каждым глазом в отдельности. Таким образом, в живой природе стереоскопичность зрения не является уловкой или капризом, несмотря на то что кое-кому из людей удается без нее обходиться и даже извлекать из этого какую-то пользу для себя.

В декабре 2004 года я неожиданно получил письмо от женщины по имени Сью Барри. Она напомнила мне о том, что мы с ней познакомились в 1996 году на вечере в честь запуска очередного шаттла (муж Сью астронавт). Мы тогда говорили о разных способах чувственного восприятия мира, о том, как, например, ее муж и другие астронавты, теряя представление о том, где находятся верх и низ в условиях невесомости, приспосабливаются к этому новому положению. В 1996 году Сью рассказала мне об особенностях ее визуального восприятия мира. Сью страдает сходящимся косоглазием и видит все вокруг поочередно то одним, то другим глазом. Смена точек зрения происходит очень быстро и непроизвольно. Я спросил Сью, не причиняет ли ей это какие-либо неудобства. Сью ответила, что нет, не причиняет: она водит машину, играет в софтбол и вообще ни в чем не уступает другим людям. Она не может, конечно, как они, оценивать глубину пространства с одного взгляда, но может судить о ней, используя иные признаки.

Я спросил Сью, может ли она вообразить, как выглядело бы все окружающее, если бы она могла взглянуть на него стереоскопически? Она ответила, что может, во всяком случае, думает, что может. В конце концов она же профессор нейробиологии, читала статьи Хьюбела и Визела и многое другое о феномене зрительного восприятия, о бинокулярном зрении и стереоскопии. Сью считала, что эти знания дали ей достаточное понимание того, чего она была лишена. Она знала теоретически, чем является стереоскопическое зрение, хотя и не имела возможности испытать это на собственном опыте.

И вот почти девять лет спустя после того нашего разговора она вдруг ощутила настоятельную потребность вернуться к этой теме.

«Вы спросили меня, могу ли я вообразить, каким бы стал для меня мир, если бы я смогла взглянуть на него стереоскопически. Я ответила, что могу… Но я ошибалась».

Теперь она могла искренне признаться в этом, потому что с некоторых пор овладела способностью видеть стереоскопически, и это превзошло самые смелые ее ожидания. В письме Сью описала мне свой офтальмологический анамнез, начиная с того, что через несколько месяцев после ее рождения родители заметили, что у дочери сходящееся косоглазие.

«Врачи сказали, что я, возможно, перерасту это заболевание. Вероятно, в те времена это был лучший совет, который они могли дать. Шел 1954 год, оставалось одиннадцать лет до публикации революционных статей Хьюбела и Визела о развитии зрения, о критических периодах и о котятах, страдающих сходящимся косоглазием. Сегодня хирург, не раздумывая, выполнил бы корректирующую операцию ребенку со сходящимся косоглазием как можно ранее, чтобы сохранить бинокулярное зрение и способность к стереоскопическому восприятию. Бинокулярное зрение зависит от правильного взаиморасположения глазных яблок. Общее правило гласит, что косоглазие должно быть ликвидировано на первом или втором году жизни. Если операцию выполнить позже, то мозг не сможет обеспечить ребенку бинокулярное зрение.

Сью все же были сделаны операции для коррекции косоглазия в возрасте от двух до семи лет – сначала на мышцах правого глаза, потом – левого, а затем на обоих глазах. Когда ей исполнилось девять лет, хирург сказал, что теперь она «может делать все, что делают другие люди, за исключением вождения самолета». (Очевидно, к шестидесятым годам Уайли Пост был прочно забыт.) Сторонний наблюдатель не заметил бы у Сью и следов косоглазия, но сама она чувствовала, что глаза ее функционируют не так, как надо, что ей чего-то не хватает, но она не знала, чего именно. «Никто не говорил мне, что я все равно была лишена способности к бинокулярному зрению, и я оставалась в счастливом неведении на этот счет до тех пор, пока не поступила в колледж». В колледже Сью прослушала курс нейрофизиологии. Она вспоминает:

«Профессор описал нам развитие зрительной коры, колонки доминирования глаз, монокулярное и бинокулярное зрение и опыты на котятах с экспериментальным искусственным косоглазием. Профессор сказал также, что, вероятно, у этих котят отсутствовало бинокулярное зрение и способность к стереоскопическому восприятию. Я была буквально убита, ведь я не имела ни малейшего представления о том, что существовало иное восприятие мира, которого я была лишена».

Когда первое потрясение улеглось, Сью принялась исследовать собственное стереоскопическое зрение.

«Первым делом я пошла в библиотеку и начала штудировать научные статьи по этому вопросу. Я испробовала на себе все тесты на наличие стереоскопического зрения и не прошла ни одного из них. Я даже узнала о том, что трехмерное изображение можно увидеть с помощью «Вью-мастера» – игрушечного стереоскопа, который мне подарили после третьей операции. Я нашла игрушку в родительском доме, но так и не смогла увидеть трехмерное изображение, которое без труда видели все, кто заглядывал в окуляры «Вью-мастера».

Тогда Сью задумалась, не существует ли лечения, способного восстановить бинокулярное зрение. Но врачи «сказали, что это будет пустой тратой времени и денег, поскольку слишком поздно. Бинокулярное зрение может возникнуть только в том случае, если операцию коррекции косоглазия выполнили до двухлетнего возраста. Зная работы Хьюбела и Визела по этому вопросу, я смирилась с неизбежным».

Прошло двадцать пять лет. За это время Сью вышла замуж и вырастила детей, заодно сделав научную карьеру в нейробиологии. Несмотря на то что у нее имелись трудности с вождением машины, – она путалась с выездами на развязках и плохо оценивала скорость попутных и встречных машин, – Сью неплохо справлялась с повседневными задачами. Иногда она даже поддразнивала людей с бинокулярным зрением:

«Я брала уроки игры в теннис у одного знаменитого профи. Однажды я попросила его завязать один глаз и попытаться отбить мяч. Я сделала высокую подачу и увидела, как этот прославленный спортсмен промахнулся ракеткой мимо мяча. Расстроившись, он сорвал повязку и отбросил ее прочь. Стыдно в этом признаться, но мне было приятно видеть его промах. Это был мой своеобразный реванш, месть этим чванливым двуглазым спортсменам».

Но когда Сью было под пятьдесят, у нее появились новые проблемы.

«Мне стало намного труднее видеть предметы на расстоянии. У меня не только устают от этого глазные мышцы – предметы начинают дрожать, когда я пытаюсь смотреть вдаль. Мне теперь трудно рассмотреть надписи на дорожных указателях или определить, идет ли человек мне навстречу или удаляется. К тому же очки, которыми я пользовалась, усугубили мою дальнозоркость. В аудитории во время лекции я не могла отчетливо видеть одновременно мои конспекты и лица студентов. Я решила, что мне пора обзавестись бифокальными или прогрессивными очками. И решила найти врача, который подобрал бы мне подходящие очки и посоветовал комплекс упражнений для укрепления глазных мышц».

Сью проконсультировалась у специалиста по оптометрии Терезы Руджеро. Та нашла, что у Сью имеется мышечный дисбаланс, что случается довольно часто у больных с косоглазием. Этот дисбаланс привел к нарушению вполне приличного зрения, на которое Сью никогда прежде не жаловалась.

«Доктор Руджеро подтвердила, что я смотрю на мир монокулярно. Двумя глазами я пользуюсь только при рассматривании предметов, находящихся в нескольких дюймах от моих глаз. Она сказала мне, что я неправильно оцениваю местонахождение предметов при рассматривании их одним левым глазом. Что еще важнее, доктор Руджеро обнаружила, что мои глаза были неверно расположены друг относительно друга и вертикально. Поле зрения левого глаза располагалось на три градуса выше поля зрения правого глаза. Доктор Руджеро расположила перед правой линзой очков призму, которая сместила поле зрения вверх. Без призмы мне трудно было читать офтальмологическую таблицу на компьютерном экране, так как буквы дрожали. С призмой они стали дрожать существенно меньше».

(«Дрожание», как позже объяснила мне Сью, было слишком мягким обозначением, потому что это не было дрожание, которое мы видим в летнем мареве, – это были осцилляции, происходящие с частотой несколько раз в секунду.)

Сью получила новые очки, снабженные призмой, 12 февраля 2002 года. Два дня спустя состоялся первый лечебный сеанс у доктора Руджеро – долгий сеанс, в течение которого, используя поляризующие линзы для того, чтобы каждый глаз видел отдельное изображение, Сью пыталась совместить оба изображения. Сначала она не могла понять, что такое «совмещение» и как можно совместить два независимых изображения; но после нескольких попыток ей удалось это сделать, хотя и всего на одну секунду. Несмотря на то что Сью рассматривала пару стереоскопических изображений, она не смогла оценить глубину. Тем не менее она сделала первый шаг, добившись «плоского совмещения», как выразилась доктор Руджеро.

Сью сомневалась в том, что если ей удастся более длительное время удерживать совмещение рассматриваемых объектов, то она добьется и стереоскопического совмещения. Доктор Руджеро порекомендовала ей новые упражнения для стабилизации положения глаз, и Сью принялась прилежно выполнять их дома. Три дня спустя случилось нечто странное:

«Сегодня я заметила, что стал по-другому выглядеть светильник, висящий на кухне. Теперь он занимал определенное пространство между мной и потолком. Края светильника стали более круглыми. Это был небольшой, но заметный эффект».

Во время второго сеанса у доктора Руджеро, 21 февраля, Сью повторила упражнения с поляризующими линзами и выполнила еще одно, с цветными бусинами, нанизанными на нитку на разных расстояниях от глаз испытуемого. Это упражнение, известное под названием «нитка Брока», научило Сью фиксировать оба глаза на одном и том же предмете так, чтобы зрительная система не подавляла изображения, воспринимаемые одним из глаз, но совмещала оба изображения в одно. Эффект сказался немедленно.

«Я вернулась в машину и посмотрела на руль. Мне показалось, что рулевое колесо отпрыгнуло от приборной доски. Я закрыла один глаз, потом другой, потом снова взглянула на рулевое колесо обоими глазами. Каждый раз руль выглядел по-другому. Я решила, что лучи заходящего солнца играют со мной шутки, и поехала домой. Однако на следующий день я сделала заданные мне упражнения, села в машину и поехала на работу. Когда я посмотрела в зеркало заднего вида, оно, как и руль вчера, отпрыгнуло от ветрового стекла».

Это новое зрение оказалось просто «восхитительным», писала Сью. «Я сама не понимала, чего была лишена всю жизнь». Она описала это так: «Обычные вещи выглядели совершенно необычно. Фонари стали парить в воздухе, водопроводные краны выступили из стен». Однако это новое восприятие подчас вызывало «большое смущение. Я не понимала, на какое расстояние должны выпрыгивать одни предметы перед другими. У меня было такое ощущение, что я либо нахожусь в павильоне кривых зеркал, либо приняла галлюциногены. Я стала внимательно и подолгу присматриваться к вещам. Мир действительно стал выглядеть по-другому». К письму Сью приложила отрывки из своего дневника.

«22 февраля. Я заметила, что торец приоткрытой двери моего кабинета выступает из проема навстречу мне. До этого я могла судить, что приоткрытая дверь выступает из проема, по форме двери, по перспективе и другим монокулярным признакам, но я никогда не воспринимала глубину. Я посмотрела на дверь, прикрыв сначала один, потом второй глаз, чтобы убедиться, что при взгляде обоими глазами дверь действительно выглядит по-другому, и это на самом деле было так.

Когда я во время обеда посмотрела на вилку на фоне тарелки с рисом, то увидела, что вилка парит в воздухе над рисом. Между вилкой и тарелкой было пространство. Такого я никогда прежде не видела. Я принялась внимательно рассматривать виноградину на вилке и смогла определить ее размер.

1 марта. Сегодня на работе, идя по подвалу, я прошла мимо лошадиного скелета. Когда я увидела, что череп вытягивается в мою сторону, я непроизвольно вскрикнула и отскочила в сторону.

4 марта. Делая сегодня пробежку с моей собакой, я заметила, что и кусты стали выглядеть не так, как раньше. Каждый листок располагался в своем маленьком трехмерном пространстве. Листья не просто прикрывали друг друга, как я привыкла видеть. Теперь я видела ПРОСТРАНСТВО между листьями. То же самое касается древесных ветвей, щебня на дороге, кирпичей в стене. Все предметы приобрели четкую текстуру».

Письмо Сью и дальше продолжалось в таком же лирическом ключе: она с упоением описывала совершенно новые для нее переживания, превосходившие все, что она могла вообразить или представить. Она открыла для себя, что нет замены чувственному опыту, что существует непреодолимая пропасть между тем, что Бертран Рассел называл «знанием по описанию» и «знанием по знакомству», и что нет никакой возможности получить второе из первого.

Можно подумать, будто внезапное появление абсолютно нового качества восприятия или ощущения может вызвать растерянность и испуг. Однако Сью адаптировалась к новому для себя восприятию на удивление легко. Сначала она была ошеломлена и дезориентирована, ей приходилось соразмерять новое визуальное ощущение глубины и расстояния с собственными действиями и движениями. Но все же она почувствовала себя очень комфортно со стереоскопическим зрением. Хотя она продолжает остро переживать новизну своих зрительных ощущений, она понимает, что они «естественны», и радуется, что видит мир таким, каков он есть и каким должен быть. Цветы, говорит Сью, теперь ей кажутся «невероятно реальными и объемными», в то время как раньше они представлялись «плоскими» какими-то или «вялыми».

Обретение Сью стереоскопического зрения в пятидесятилетнем возрасте принесло ей, несомненно, также практическую пользу. Ей стало легче водить машину и вдевать нитку в иголку. Когда она на работе смотрит в бинокулярный микроскоп, то видит, как плавают друг над другом инфузории-туфельки. Она видит это непосредственно и объемно, теперь не приходится для этого менять фокус. Ее не покидает чувство восхитительной новизны своих ощущений.

«На семинарах… мое внимание может быть приковано к тому, как выглядит в пространстве пустой стул, а уж целый ряд пустых стульев я могу рассматривать минутами. Мне бы хотелось дни напролет просто ходить и СМОТРЕТЬ. Сегодня я на целый час ускользнула в оранжерею колледжа, чтобы просто полюбоваться на растения и цветы с разных сторон».

В подавляющем большинстве случаев, люди звонят и пишут мне, чтобы рассказать о своих разнообразных несчастьях, утратах и проблемах. Напротив, письмо Сью было не горестным рассказом об утрате, но повествованием о внезапном обретении нового восприятия и о чувстве восторга и ликования от этого. Тем не менее в ее письме звучали нотки недоумения и недоверия: она не знала ни об одном таком случае и была очень озадачена тем, что во всей доступной ей литературе читала о том, что восстановление стереоскопического зрения у взрослых невозможно. Может быть, спрашивала Сью, бинокулярные клетки в ее мозгу просто ждали какого-то сигнала, чтобы заработать? Возможно ли, что пресловутый «критический период» в раннем детстве на самом деле не такой уж и критический, как считается? И что я думаю обо всем этом?

Я раздумывал над письмом Сью несколько дней и обсудил его с несколькими коллегами, включая офтальмолога Боба Вассермана и Ральфа Зигеля, специалиста по физиологии зрения. Несколько недель спустя, в феврале 2005 года, мы втроем нанесли визит Сью в ее доме в Массачусетсе, привезя с собой офтальмологическое оборудование, стереоскопы и стереограммы.

Сью приветливо приняла нас и, пока мы разговаривали, показала некоторые свои детские фотографии, так как мы хотели попытаться воссоздать анамнез ее зрения в раннем возрасте. Косоглазие было хорошо видно на фотографиях, сделанных до хирургического вмешательства. Мы спросили, была ли Сью когда-нибудь способна видеть предметы в трех измерениях. Подумав, она ответила, что да – очень редко, когда была еще ребенком и лежала в траве, то могла вдруг увидеть, как травинка неожиданно начинает выделяться из общего фона. Она забыла об этом и вспомнила только сейчас, когда мы намеренно ее об этом спросили. Трава должна была находиться очень близко от глаз – на расстоянии нескольких дюймов, и чтобы увидеть ее, необходимо было свести глаза. Значит, можно предположить, что способность к стереоскопическому зрению у Сью была и она могла ею воспользоваться, если глаза ее оказывались в положении, подходящем для стереоскопического зрения.

В своем письме она писала: «Думаю, что всю мою жизнь я страстно желала видеть вещи объемными, даже до того, как узнала, что у меня страдает восприятие глубины пространства». Это странное, горькое признание заставило меня задуматься о том, не сохранила ли Сью смутные, полубессознательные воспоминания того, что некогда она видела предметы объемными, иначе каким образом могла бы она испытывать ностальгию по ощущению, совершенно ей незнакомому? Было очень важно протестировать ее с помощью специальных стереограмм, на которых не было никаких признаков или намеков на глубину – ни перспективы, ни окклюзии. Я привез с собой одну стереограмму со строчками печатного текста – отдельными словами и короткими фразами, – при рассматривании которой испытуемый может различить семь уровней глубины пространства, но при рассматривании одним глазом или даже двумя глазами при отсутствии стереоскопического зрения будет видеть все строчки расположенными в одной плоскости. Сью посмотрела на эту картинку через стереоскоп и сказала, что текст плоский. Я подсказал ей, что некоторые строчки могут быть расположены на разных уровнях глубины. Сью посмотрела снова и сказала: «О да, теперь я вижу». После этого она смогла различить все семь уровней и расположить их в правильном порядке.

Если бы мы дали Сью достаточно времени, возможно, она могла бы и сама различить все семь уровней, но такие ориентирующие факторы, как, например, знание того, на что обратить внимание, играют решающую роль во многих аспектах восприятия. Особое внимание и старание могут быть полезны для укрепления и развития относительно слабых физиологических способностей. Как оказалось, эти факторы хорошо сработали в случае Сью, особенно в таком непростом тесте. В реальной жизни она испытывает намного меньшие трудности, поскольку знание, контекст и ожидание в не меньшей мере, чем перспектива, окклюзия и параллакс движения, помогают ей адекватно воспринимать окружающую ее трехмерную реальность.

Сью оказалась способной видеть картинку в глубину также на красно-зеленых рисунках, которые я привез с собой. На одном из них был изображен «невозможный» иллюзорный камертон (такой мог нарисовать разве что Морис Эшер) с тремя рожками, как бы выступающими из плоскости рисунка. Сью нашла его «живописным»; самый высокий рожок показался ей выступающим из плоскости аж на три сантиметра. Тем не менее Сью сама признала, что ее стереоскопическое зрение «мелковато» пока что. Потому что Боб и Ральф видели, что самый длинный рожок выступает над плоскостью рисунка не меньше чем на двенадцать сантиметров, а по моей оценке, он был выше еще сантиметров на пять.

Это показалось мне удивительным, так как все мы находились на одинаковом расстоянии от рисунка и я полагал, что должна быть своего рода нейронная тригонометрия – что восприятие глубины данного изображения объективно и зависит от дистанции между двумя контурами. Своим недоумением я поделился с авторитетным специалистом из Калифорнийского технологического института Шинсуке Шимодзо. В своем ответе Шинсуке написал, что когда человек смотрит на стереограмму, процесс восприятия основывается не только на бинокулярном анализе различий, но и на таких монокулярных характеристиках, как размер, окклюзия и параллакс движения. Монокулярные характеристики могут мешать восприятию бинокулярных характеристик, и мозг вынужден тогда как-то примирить противоречивые данные, чтобы получить нечто среднее. Этот окончательный результат будет очень варьироваться, так как существует масса отклонений даже у здоровых людей. Некоторые судят об увиденном по монокулярным признакам, другие – по бинокулярным, большинство же выбирает компромисс. При взгляде на стереограмму камертона бинокулярный человек увидит объем, человек монокулярный увидит плоскость, а все остальные нечто среднее между этими двумя крайностями. Ответ Шимодзо подпитывает упрямую веру членов Нью-Йоркского стереоскопического общества в то, что они живут в визуально более «глубоком» мире, чем большинство людей.

Вечером того же дня мы побывали еще у оптометриста Сью доктора Терезы Руджеро, которая рассказала, как Сью впервые пришла к ней на консультацию в 2001 году. Тогда больная жаловалась на ощущение напряжения в глазах, особенно при вождении автомобиля, на расфокусировку зрения и даже на вибрацию видимых предметов, но ни словом не обмолвилась об отсутствии у нее стереоскопического зрения.

Доктор Руджеро сама была, как она призналась, очень довольна тем, что, овладев техникой совмещения двух изображений, Сью овладела и способностью к стереоскопическому зрению. Сознательные усилия, направленные на приведение глаз в положение, необходимое для бинокулярного зрения, были, по мнению доктора Руджеро, решающими для качественного скачка. Доктор Руджеро подчеркнула также, что, помимо быстрого развития способности к стереоскопическому зрению, большую роль сыграла твердая решимость Сью удержать и развить эту способность, каких бы трудов это ей ни стоило.

Утомительную глазную гимнастику для развития бинокулярного зрения ей приходилось делать по двадцать минут в день. Выполняя эти упражнения систематически, Сью убеждалась, что с каждым днем способна проникать взглядом и ощущать глубину пространства на все большем расстоянии, в то время как поначалу она была доступна ей только на расстоянии вытянутой руки. Острота стереоскопического зрения продолжала улучшаться, и Сью видела глубину пространства при все меньшей разнице между изображениями. Однако стоило ей сделать шестимесячный перерыв, как наступил регресс. Это чрезвычайно расстроило Сью, и она снова приступила к ежедневным упражнениям с почти маниакальным упорством.

Для описания процесса овладения стереоскопическим зрением Сью прибегает к кинетической метафоре, сравнивая его с процессом обучения ходьбе. «Мне пришлось разработать новую хореографию движения глаз, – написала она мне совсем недавно. – Я учусь двигать глазами согласованно. Только после этого оживают спящие бинокулярные контуры предметов, и я снова начинаю видеть стереоскопическую картину мира».

Сью продолжала упорно работать над своим стереоскопическим восприятием и над остротой стереоскопического зрения, и утраченная способность к восприятию глубины пространства вернулась к ней. Более того, она сумела развить новую способность, которой не было во время нашего посещения. Теперь Сью способна разглядеть точечные стереограммы. На первый взгляд эти скопления тысяч точек ничего не изображают. Но если посмотреть на такую картинку через стереоскоп, точки начинают какое-то странное вихревое движение, после чего возникает потрясающая иллюзия – изображение или контур чего-то внезапно оказываются намного выше или, наоборот, ниже плоского листа бумаги. Восприятие этой иллюзии требует некоторой тренировки. Ее не всегда могут наблюдать даже люди с нормальным стереоскопическим зрением. И все же это самый достоверный тест на стереоскопию, недоступную монокулярному восприятию. Только стереоскопическое совмещение видимых обоими глазами тысяч точек, расположенных якобы случайным образом, позволяет мозгу сконструировать трехмерное изображение.

Дэвид Брустер, ученый девятнадцатого века, вдохновленный работами Уитстона, наблюдал сходные формы стереоскопической иллюзии. Глядя на обои с повторяющимися дробными мотивами, он наблюдал, что иногда, при соответствующей конвергенции или дивергенции глаз, рисунок начинает дрожать, перемещаться, а потом превращается в стереоскопический рельеф, который парит либо над, либо под плоскостью обоев. Брустер написал об этой стереоскопической иллюзии, думая, что был первым, кто наблюдал этот феномен. Хотя подобные «автостереограммы» были известны еще тысячелетия назад, о чем свидетельствуют произведения исламского и кельтского искусства, например, да и не только они. Многие средневековые манускрипты, такие как Келлская книга или Линдисфарнское Евангелие, содержат очень замысловатые иллюстрации, выполненные с такой изощренностью, что возникает иллюзия их рельефности. (Джон Сисни, палеобиолог из Корнельского университета, предположил, что такие стереограммы служили чем-то вроде «знака принадлежности к образованной элите Британских островов в седьмом-восьмом веках».)

В последние два десятилетия автостереограммы приобрели широкую популярность в серии книг «Magic Eye». Эти иллюзии представляют собой некие изображения, которые можно рассматривать без стереоскопа. Они состоят из горизонтальных рядов повторяющихся «обойных» узоров, слегка отличающихся между собой. На первый взгляд все эти ряды расположены на одном уровне в плоскости рисунка, но при надлежащей конвергенции или дивергенции глаз, когда каждый из них фиксируется на разных рядах, возникает потрясающая стереоскопическая иллюзия. Сью очень любит эти картинки, они придают новое измерение ее вновь обретенной жизни в стереоскопии: «Я нахожу эти обойные автостереограммы легкими и чрезвычайно меня волнующими, – написала она недавно, – вероятно, потому, что, разглядывая их, я регулярно упражняюсь в конвергенции и дивергенции».

Летом 2005 года мы с Бобом Вассерманом нанесли Сью еще один визит, на этот раз в Вудс-Хоуле в штате Массачусетс, где она вела курс по нейробиологии. Мне она писала, что залив здесь иногда наполняется светящимися организмами, преимущественно динофлагеллятами, и она получает большое удовольствие, плавая среди них. Мы приехали в середине августа, в самый подходящий сезон для купания. Вода и вправду буквально горела от скопления светящихся созданий («Noctiluca scintillans – мне очень нравится это название», – сказала Сью). С наступлением темноты мы спустились на берег, вооружившись масками и трубками. Свечение воды было заметно с берега, словно море кишело светлячками, а когда мы погрузились в воду и принялись плавать, тучи миниатюрных фейерверков заполыхали вокруг наших рук и ног. Эти светящиеся точки пролетали мимо наших глаз, как звезды мимо «Энтерпрайза», достигшего скорости нуль-транспортировки. В одном месте, где светлячков было особенно много, Боб сказал: «Как будто плывешь сквозь звездную галактику, сквозь шаровидное скопление».

Услышав это, Сью сказала: «Теперь я вижу их в трехмерном пространстве, а раньше они казались мне мерцающими на плоскости». Здесь не было контуров, границ и больших предметов, содействующих окклюзии или задающих перспективу. Не было никакого контекста – мы словно погрузились в громадную точечную стереограмму. Сью видела светящихся динофлагеллятов на различной глубине и на любом расстоянии – видела в трехмерном пространстве. Нам хотелось более подробно расспросить ее об ощущениях, но Сью, которая обычно охотно отвечает на такие вопросы, была так зачарована красотой морских светлячков, что не стала этого делать. «Хватит рассуждать, – сказала она, – вернемся к нашим фонарикам!»

Пытаясь найти аналогию своим переживаниям, Сью в своем первом письме ко мне писала, что ее опыт может быть сродни опыту человека, который родился с абсолютной цветовой слепотой, воспринимал мир только в оттенках серого цвета – и вдруг обрел способность воспринимать его во всей цветовой гамме. Такой человек, писала она, «будет, вероятно, ошеломлен красотой мира. Сможет ли он насмотреться на него?». Мне понравилась поэтическая аналогия Сью, хотя в справедливости ее сравнения я не уверен. Мой друг и коллега Кнут Нордби, страдавший полной цветовой слепотой, считал, что получение способности различать цвета в конце жизни, прожитой без этой способности, может оказаться большим ударом. Восприятие цвета было бы трудно или даже невозможно интегрировать в сложившуюся картину мира. Цвет остался бы непонятным, не вызывал бы никаких ассоциаций и не имел бы смысла для такого человека, например, как он.

Опыт Сью со стереоскопией не был, однако, ни неуместным, ни бессмысленным. Испытав кратковременную растерянность, она полностью восприняла новую способность и прочувствовала ее не только как некий бонус, но как естественное и восхитительное углубление существовавшего прежде зрения. Правда, Сью чувствует, что суть не в количественном приросте. Стереоскопия, полагает она, – это нечто новое и совершенно другое. Причем это распространяется даже на восприятие таких двухмерных объектов, как фотографии, кинофильмы или живописные полотна. Все перечисленные изображения Сью теперь находит более «реалистичными» – вновь обретенная способность к стереоскопии позволяет ей представлять мир таким, каким он раньше был ей недоступен.

Дэвид Хьюбел с большим интересом отнесся к истории Сью и даже вступил в переписку с нами. Он особо подчеркнул, что пока что мало что известно о клеточных основах стереоскопии. Мы не знаем, имеются ли у животных бинокулярные клетки, отвечающие за детектирование различий в изображениях (сам Хьюбел считает, что имеются). Врожденное ли это качество или приобретенное? Мы не знаем также, что происходит с бинокулярными клетками, если косоглазие препятствует их развитию в раннем возрасте. Что еще важнее, не знаем, способны ли эти клетки восстанавливаться, если люди позднее обретают способность к бинокулярному совмещению изображений на сетчатках. Относительно Сью он писал: «Мне кажется, что у нее [восстановление стереоскопического зрения] произошло слишком быстро для восстановления нервных связей, и я скорее склонен думать, что аппарат стереоскопического зрения у нее был интактен и готов к работе и только ждал, когда произойдет совмещение изображений». Хотя, писал Хьюбел, «это всего лишь мое предположение».

Из опыта Сью вытекает, что взрослый мозг обладает достаточной пластичностью бинокулярных клеток и контуров, если некоторые из них уцелели в критический период и способны заново активироваться в более позднем возрасте. В таких случаях, несмотря на то что человек обладал малой способностью к стереоскопическому зрению или не обладал ею вовсе, потенциал присутствует и может реализоваться, если будет восстановлена согласованность движений глазных яблок. Весьма вероятно, что именно это произошло со Сью после пятидесятилетнего латентного периода.

Сама Сью, хотя изначально и думала, что ее случай уникален, нашла позднее в Интернете сообщения о других людях с косоглазием и сходными проблемами, у которых стереоскопическое зрение неожиданно восстанавливалось в результате визуальной терапии. Опыт этих людей, так же как и опыт Сью, учит, что если у человека остаются хотя бы минимальные функционально сохранные островки в зрительной коре, у него имеется неплохой шанс их активировать и расширить, несмотря на длительный перерыв.

Какова бы ни была неврологическая основа преображения зрительного мира Сью, оно подарило ей новое, дополнительное переживание, значимость которого мы, обладавшие бинокулярным зрением от рождения, едва ли способны оценить по достоинству. Для Сью стереоскопия до сих пор остается своего рода откровением. «Спустя почти три года, – писала она, – мое новое зрение продолжает удивлять и восхищать меня. Однажды зимой я бежала из аудитории в кафетерий, чтобы наскоро перекусить. Я сделала несколько шагов по улице и остановилась как вкопанная. Вокруг меня большими мокрыми хлопьями медленно падал снег. Я видела пространство между снежинками, а они все вместе кружились в красивейшем трехмерном танце. Раньше снег падал в одной плоскости, расположенной у меня прямо перед носом, и я смотрела на снегопад как бы со стороны, теперь же я находилась внутри его, среди снежинок. Забыв про обед, я несколько минут наблюдала, как падает снег. Зрелище это вызывало у меня чувство необыкновенной радости. Снегопад может быть очень красивым – в особенности если видишь его впервые».