IX. szemeszter, 4. előadás – 2006. október 9.

KOVÁCS ILONA
MENNYI ÉSZ KELL A LÁTÁSHOZ?

Ha megkérdezik tőlünk, hogy vajon nehéz dolog-e látni, valószínűleg elsőre azt válaszoljuk, nem túlságosan. Hiszen reggel talán szemünk puszta kinyitása is több erőfeszítésbe kerül, mint az, hogy rápillantsunk az órára. Kinyitjuk a szemünket, és kész, máris látunk. Miért kell ehhez ész vagy bármiféle bonyolult tudás? Érdekes módon a modern tudomány bizonyos értelemben egyetért ezzel. Az előadás azonban kétségbe szeretné vonni ezt a leegyszerűsítő szemléletet. Azt fogjuk demonstrálni, hogy az emberi látás nagyon is intelligens.

I. A LÁTÁS MINT ADATGYŰJTÉS

A magyar származású Neumann János munkássága s az első számítógép megjelenése a legnagyobb fordulat talán az agyról való gondolkodásunkban. Az 1950-es évek óta a számítástechnikai vagy komputációs metafora határozza meg gondolkodásunkat, mely a számítógép és az agy közötti hasonlatosságot emeli ki. Olyan sok kutató használja ezt a metaforát, hogy tudományos nevet is kapott: ez az információfeldolgozási paradigma. Az információfeldolgozási paradigma szerint az ember úgy ismeri meg környezetét s úgy tud benne cselekedni, hogy egy szekvenciális, vagyis szigorú sorba rendezett műveletsort hajt végre. A műveletsor első lépése az érzékelés, ami nem más, mint adatbevitel - adatbevitel kamera, modem, mikrofon, billentyűzet, illetve szem, orr, fül stb. segítségével. Az adatbevitelt követi a feldolgozás, mely korlátozott kapacitású, nem tud egyszerre az egész adattömeggel megbirkózni. A harmadik lépés a tárolás, a feldolgozás eredményének rögzítése valamilyen rendezett, visszakereshető módon. S a végén jön az eredmények felidézése a gondolkodás és cselekvés igényei szerint. Ebben a modellben minden az első lépésre épül, s a figyelem, emlékezet, gondolkodás, cselekvés csak egymást követően jöhetnek létre.

Tegyük fel, hogy elfogadjuk az információfeldolgozási paradigma ezen egyszerű változatát. Belegondolva a négy lépés munkaigényességébe, mit tippelünk, agyunkból mennyi szentelődik az első, egyszerű adatgyűjtő tevékenységnek? Az agyról sokáig az a furcsa hír járta, hogy csak nagyjából 10 %-a aktív még éber állapotban is. Ha ebből indultunk ki, akkor tévedtünk, mert ma már tudjuk, hogy éber állapotban szinte a teljes agy, s még álmunkban is legalább 70 %-a aktív. A kérdés azonban a percepciónak szentelt agyterületekről szólt. Nézzük sorban, hogy a különböző érzékleti modalitásoknak szentelt területek hogy is alakulnak az emberi agyon belül. A szaglás és ízlelés mint legősibb s tovább nem nagyon finomodott érzékszerveink viszonylag kis részt, nagyjából 2-3 %-ot foglalnak el együttesen. A testérzékelés, mely a tapintást, hideg-melegérzést, az izmok állapotának érzékelését foglalja magában, körülbelül 9-10 % érzékelő agykérgi területet igényel. A hallókéreg 6-7 %-ot s a látással foglalkozó kéreg 25-30 %-ot foglal el. Ez összesen 42-50 % agykéreg a percepció számára fenntartva! Az agykéreg fele pusztán adatgyűjtésre szolgálna tehát? Ez nem nagyon valószínű! Hol fér el akkor az a sok minden, ami az adatgyűjtésen túl következik? Vagy talán az egyszerű információfeldolgozási paradigma sántít egy kicsit? Lehet, hogy a percepció nem is puszta adatbevitel? Akkor hogyan jellemezhető? 

II. A LÁTÁS FUNKCIÓINAK FEJLŐDÉSE

Egy másik érdekes metafora szerint a percepció olyasmi, mint az időjárásjelzés. Vagyis a környezet fizikai dimenziói közül ad egy az élőlény számára fontos válogatást, s e dimenziókon belül méréséket végez a paraméterek változásaival kapcsolatban. Ezt illusztrálja az időjárásjelző kő tréfája. Amikor kövünk nedves, akkor esik, ha száraz, akkor pedig nem esik. Amennyiben látjuk az árnyékot, biztosan süt a nap. Előfordulhat, hogy nem látszik a kő, ebben az esetben talán köd van. Ha dülöngél a kő, szélre, ha pedig már ugrabugrál, akkor földrengésre kell következtessünk. Egy biztos, ha a kő eltűnik, akkor tornádó van. Ez a metafora is szép, és van benne igazság, hiszen az érzékelés egy kicsit valóban következtetések sorozatából is áll. Ismét van azonban egy kis probléma: az időjárásjelző kő pusztán jelez és nem előre jelez! (Mondjuk ezt néha az időjárás-jelentésre is.) Az előrejelzés nyilván többet kíván, mint pusztán lokális állapot-megfigyeléseket. Az előrejelzéshez szükség van előzetes tudásra, mintázat-felismerésre, értelmezésre, döntésre. Lehetséges, hogy a percepció is előre jelző, s képes mindezekre? 

Miért érdekes számunkra az előrejelzés, jóslás aspektusa? Ugye, ha az időjárás-jelentés szerint esni fog, akkor viszünk magunkkal ernyőt (pontosabban eldönthetjük, hogy akarunk-e vinni vagy sem). Vagyis jobban tudunk alkalmazkodni a környezet változásaihoz. Ugyanígy van ez az érzékeléssel is. Tulajdonképp nyelvünk azt is kifejezi, hogy mely érzékszervünk a legalkalmasabb az előrejelzésre: előrelátóak, s nem előrehallóak vagy előreszaglóak vagyunk.

Miért és mit kell egy élőlénynek előre jelezni? A paradicsomnak például nem nagyon van előrejelzésre szüksége. Ugyanis nem tud elmenekülni, ha be akarjuk kapni, s akkor sem tudna, ha ezt látná előre. Egyszerűen nem mozgékony lény, így inkább nem is lát. Persze a növényvilágban is nagy szerepe van a fénynek, elsősorban a napfénynek. Sok növény képes a Nap felé fordulásra, a heliotropizmusra, aminek a napraforgó a legszebb példája. Ne gondoljuk azonban, hogy amikor hetekig magára hagyott könnyezőpálmánk léggyökerei elindulnak kifelé az erkélyajtón, valódi érzékenységről van szó. Az érzékelés képessége szorosan összefonódik a mozgás, a lokomóció képességével. Látószervek akkor alakultak ki az evolúció során, amikor először olyan makroszkopikus, tehát nagyobbacska élőlények jöttek létre, melyek aktívan tudtak mozogni. Ez körülbelül 530 millió éve történt, s azóta a látásra igen sokféle változatot barkácsolt az evolúció.

Akadnak olyan lények, mint például a szépséges, ősi lábasfejű, a nautilusz vagy csigaházas polip ma is élő változata. A nautilusz szeménél egyszerűbbet nem is nagyon lehet elképzelni, s bár ez a kezdetleges szem igen rossz felbontású képet tud csak létrehozni, mégis hasznos az állat számára. Mozgása sem túl összetett, a héjában lévő levegő mennyiségét szabályozva lebegési magasságát, s a víz kipréselésével mozgásirányát tudja befolyásolni. Ha a nautiluszt egy forgó hengerbe helyezzük, elkezd körbe-körbe úszkálni. Ezzel tulajdonképp stabilizálja magát a környezetéhez képest. Gondoljunk bele, a korallzátony nem szokott elúszni, de a nautiluszt arrébb viheti egy áramlat. A sodródás megváltoztatja a vizuális ingert, s erre a jelre az állat úszni kezd, hogy visszatérjen eredeti helyére. Ez már több, mint amit a paradicsom tud, de azért nem túl sok.

A tengeri herkentyűket kedvelők egyik kedvenc eledele a közönséges fésűkagyló. Ez a finom kagyló maga pusztán planktonokat fogyaszt, s azok után nem kell sokat szaladgálnia, kiszűri őket magának a vízből. Vannak azonban ellenségei szép számmal, akik illetlenül behatolnának házába. Ezt elkerülendő, arra használja két sorban elhelyezkedő, valódi képalkotásra alkalmas, szemlencsével ellátott szemeit, hogy időben abbahagyva a planktonszűrést, gyorsan becsukja héját. A meglepő ebben az, hogy a becsukódást a viszonylag távol levő, mozgó testek úgy váltják ki, hogy nem árnyékuk, hanem pusztán képük vetül a számos kagylószem retinájára. Mindenestre már ez az igen egyszerű idegrendszerrel rendelkező lény is képes a látást védekezés céljára használni. 

A legnagyobb evolúciós nyomás az egyre jobb szem, egyre jobb téri felbontóképesség, egyre jobb látás s ezzel együtt az egyre koordináltabb mozgás irányába azonban a táplálékszerzés zsákmányszerző, ragadozó formája. A ragadozók közt a macskaféléknek van a legjobb sztereólátásuk, ami nagyban hozzájárul vadásztudományukhoz. Ennek a képességnek azonban megvan az ára. A macskaféléknek, csakúgy mint nekünk, meglehetősen beszűkült látótere van. Csak szemmozgás vagy fejmozgás révén tudnak a kétoldalt történő dolgokról tájékozódni. A ragadozók pontos távolságbecsléssel tudnak lecsapni zsákmányukra, illetve a pontos háromdimenziós forma érzékelése révén tudják a kamuflázs különböző természetes változatait leküzdeni. Az elöl elhelyezkedő szemek látóterének nagybani átfedése hozza létre a két szemmel való mélységlátás, a sztereólátás lehetőségét. Ha azonban belegondolunk, a zsákmánynak inkább kétoldalt helyezkednek el a szemei, ami szélesebb látóteret biztosít a közeledő ragadozó észrevételéhez, de nem teszi lehetővé a sztereólátást. 

Az eddig felsorolt, kiragadott példák révén talán sikerült megragadni a legfontosabb látás által közvetített funkciókat. A testhelyzet stabilizálása, a menekülés, a zsákmányszerzés funkciói tán a legfontosabbak, de persze szerepe van a látásnak az egyszerűbb élelemszerzés, navigáció s a párválasztás esetén is.

Az emberi látás nem feltétlenül múlja felül a fenti példákat egyes jellemzőiket tekintve, de talán a legfokozottabb alkalmazkodóképességet, tanulási képességet mutatja. Az újszülött látórendszere még igen éretlen, s beletelik egy-két évbe, mire a felnőttéhez hasonló kontrasztérzékenységgel és felbontóképességgel rendelkezik. Bizonyos aspektusai a látásnak, például a bonyolultabb téri összefüggések felismerésének felnőtt szintű képessége pedig akár egy évtizedbe is beletelhet, mire éretté válnak. 

Az evolúció során egyre jobb szemek s egyre jobb látás jött létre, egyre bonyolultabb agy (itt utalnék Hámori József előadására), s az organizmus ezzel jobban tudott alkalmazkodni a környezetéhez. Az emberi látás alkalmazkodóképességét a tanulás és a tudás fokozza. De mit is tanul az ember, amikor látni tanul? Jobban, illetve másként látni, vagy jobban, illetve másként cselekedni?

III. A TANULÉKONY LÁTÁS: GYORS TANULÁS

Az emberi látás tanulóképességére igen sokféle példát lehet felhozni. A következő példában azt demonstráljuk, hogy van olyan tanulás, ami egyetlen pillanat alatt bekövetkezhet, s a látás modalitásán belüli tanulást jelent. Mit látunk az animáción? Az emberek többsége, amikor először pillant rá, azt mondja, hogy a képen értelmetlen foltok vannak. Amikor azonban egy rövid időre megpillantják a második képet, majd újra a foltokat, akkor hirtelen beugrik a megoldás. A szakállas embert a rajz bemutatása után már könnyedén felismerjük. Nagyon megkapó ez a jelenség, hiszen a korábban értelmetlen zagyvaság hirtelen átrendeződik. Ugyanaz a kép, fizikai változtatás nélkül, pusztán a saját látórendszerünk gyors változása révén egész másnak látszik. A változás amúgy örök időkre szól, aki egyszer meglátta, nem fogja elfelejteni. Ráadásul ez a mágia tudatunk közbeavatkozása nélkül történik. Nem tudjuk akarni látni az arcot, amikor nem látjuk, s nem tudjuk akarni nem látni, ha egyszer már láttuk.

Ne lepődjünk azonban meg, ha 6 éves, érdeklődő gyermekünk itt elveszti a fonalat, s kérdezgeti, hogy miféle arcról van szó? Úgy tűnik, hogy a segítő ingernek nincs hatása a legtöbb 6-7 éves gyerekre, nem tudják felhasználni a rajzos portré kínálta információt még akkor sem, ha a két képet egymás mellett látják. Tehát míg az első bemutatásnál felnőtt és gyerek egyaránt tanácstalanul néz s nem talál értelmet az ábrában, a segítő inger bemutatása után a felnőtt értelmes képet lát, a gyerek viszont ugyanolyan tanácstalan. Ezt Kovács Gyula és Zimmer Márta kollégákkal a BME Kognitív Tudományi Tanszékén szemmozgás-vizsgálatokkal is megerősítettük. A sárga vonalak azt az utat mutatják, amit egy felnőtt szeme jár be első bemutatásnál. Ilyenkor csak pásztázzák a képet, random módon nézelődnek. A segítő inger megjelenését követően azonban a szemmozgások leszűkülnek az arc legfontosabb vonásaira, a szemekre és a szájra. A gyerek szintén csak pásztázgat először, s úgy tűnik, a segítő inger ebben nem hoz változást. Szemmozgásai is elárulják, hogy nem állt össze számára a kép értelmes ingerré. Mintha a gyerek nem tudná a felkínált segítő ingert felhasználni.

IV. A TANULÉKONY LÁTÁS: LASSÚ TANULÁS

Létezik olyan példa is, amely bemutatja, hogy nemcsak rövid, de hosszú távon is igen tanulékony a látórendszerünk. S továbbra is a látásra koncentrálunk, perceptuális, nem pedig egyéb, például iskolai tanulásról van szó. Meglepve találtam például egy spanyolországi hegyi túra során erre a szoborra. A Montserraton lévő Szent György szobor arca a képen csak annyiban tűnik különösnek, hogy mintha maszkként emelkedne ki a keretet alkotó kőből. Érdekes, a szobor mellkasa pedig homorúnak tűnik. Lehet, hogy az arc is homorú? Nem, az arc ellenáll, még akkor is domborúnak tűnik, ha tudjuk, hogy homorú. Ez csalás és ámítás! Szemünk teljes mértékig félrevezet minket. Jó ez nekünk? Az evolúció csúcsán álló lény, és ennyire rosszul lát?

Igazából nem kell nagyon elkeserednünk. A példa arra ad nagyszerű bizonyítékot, hogy látórendszerünk igencsak tanulékony. Az arc az ember számára kitűntetett képi ingerforrás. A kommunikáció s az azonosítás egyik fő közvetítője. Emberi arcot talán több ideig nézünk életünk során, mint betűket. Ezek az arcok azonban - a Montserrat Szent György szobrától eltekintve - egytől egyig kifelé kandikáló orral és domborodó struktúrákkal rendelkeznek. Ha arc, akkor domború - ez a két dolog összetartozik, és még a valóságot is felülírhatja. Meggyőző bizonyíték a tudás (nem a tudat!) szerepére. 

V. KÉT LÁTVÁNY EGY FEJBEN

Tartogathat azonban még meglepetéseket a szobrocska. Richard Gregory angol és Melvyn Goodale kanadai kutatók egy olyan kísérletet végeztek, melyben egy szokásos domború arcmodell s a Szent-György szoborhoz hasonló homorú arcmodell esetén két feladatot adtak a vizsgálati személyeknek. Az első feladatban egyszerűen azt kellett jelezniük, hogy hol látják a szobrok orrát. A "homorú arc-illúzió" mértéke így mérhetővé vált, s a mérések szerint jó nagyot téved látórendszerünk, amikor a homorú szoborra pillant: orrát - s persze az egész arcot - domborúnak ítéli. A második feladatban egyszerűen le kellett hessenteni egy legyet a szobrok orráról. Érdekes módon ez a homorú szobor esetén sem okozott nehézséget! A vizsgálati személyek habozás nélkül belenyúltak a maszkba, annak ellenére, hogy annak orrát egész más távolságban lévőnek ítélték korábban. Lehetséges volna, hogy az ember keze jobban lát, mint a szeme?

VI. KÉT LÁTÓRENDSZER EGY FEJBEN

Az V. pontban említett kísérlet érzékelési és mozgásos eredményei mintha ellentmondásban lennének. Melyik igaz? Mit lát a kísérleti személy? Lehet, hogy néha füllent? Nem, igazából nem hazudik egyik esetben sem. Viszont, mivel két látórendszer van a fejében, melyek egész másként működnek, nem mindig látja ugyanazt. Két látórendszer, s mind a kettő ugyanabból a két szemből kap információt, de másként használja fel.

A szemek az agykéreg úgynevezett elsődleges látókérgébe küldik az információt, mely elsődleges elemzésnek veti azt alá, s kódolja a mozgás, mélység, szín, forma információit. Innen azután egyrészt az úgynevezett "akció-pályán" halad tovább az anyag, másrészt a "perceptuális" pályán. Az akció-pálya az ősibb, ezzel sok-sok ősünk rendelkezett. Abban segít, hogy mozgásunkat vizuális visszajelzések segítségével is jól tudjuk koordinálni. Például, hogy ne menjünk neki dolgoknak vagy meg tudjunk ragadni valamit. A légyhessentéshez kifejezetten erre van szükségünk, hiszen ez a rendszer rendelkezik a környezet olyan pontos téri leképezésével, melynek középpontjában mi vagyunk, s a tárgyak tőlünk való távolsága a legfontosabb információ. Az akció-rendszer nem hagyja magát becsapni holmi trükkökkel, ha viszont működése sérül, akkor lehet, hogy nekimegyünk a lámpaoszlopnak vagy állandóan eltévedünk. Ezzel szemben a percepció-rendszer inkább főként emberre jellemző tudást tárol, s a tárgyak maradandó tulajdonságainak felismerése és emlékezeti tárolása, a nyelvvel, az emberi kommunikáció aspektusaival való összeköttetés jellemzi. (Itt utalnék Pléh Csaba előadására.) A tárgyak, dolgok, élőlények, emberek felismerése, megnevezése ennek a rendszernek köszönhető, s ha működése sérül, akkor előfordulhat, hogy nem ismerjük meg legjobb barátunkat (annak ellenére, hogy nem fogunk nekimenni a lámpaoszlopnak). A két rendszer egymástól viszonylag függetlenül, párhuzamosan, néha kooperálva működik. Az akció-rendszer működésének ritkán vagyunk tudatában, míg a percepció-rendszer hozza létre azt, amit szubjektíven látványként élünk át.

VII. A LÁTÁS A MEGISMERÉS SZOLGÁLATÁBAN

A percepció-rendszer felelős a homorú arc-illúzióért, mivel ez a rendszer tárolja az arcokra vonatkozó hosszú távú ismereteket. Ebben az esetben úgy tűnik, elég sok ész kell a látáshoz, még akkor is, ha hűtlenül adja vissza a valóságot. De ha most egy pillanatra visszagondolunk a korábban tárgyalt élőlények látására, melyiknek van annyi esze, hogy ezt az illúziót lássa? Valószínűleg még a gyereknek sem, csak a felnőtt embernek, aki már azt látja, amit elvár.

Az emberi látás tehát nemcsak a testhelyzet finom szabályozását, a védekezés, menekülés, táplálékszerzés, párválasztás ősi funkcióit szolgálja ki, hanem a világ megismerésének egyik igen hatékony módját is adja. Mint megismerő funkció, kapcsolatban áll a nyelvvel, s az egyén élete során szerzett ismeretekkel, a tudás lényegében valamennyi formájával. Különösen elgondolkodtató, hogy bár a tudás szerepe a látásban bizonyítható, mégsem tudatos, illetve akaratlagos sem az elsajátítás, sem a tudás érzékelést befolyásoló hatása. Az emberi agy esetén a megismerő látást szolgáló agykérgi területek sokáig tanulékonyak maradnak, s lehetővé teszik a folyamatos ismeretbeépítést. Ez azt is jelenti, hogy jelentős életkori eltérések vannak "perceptuális világok" között.