Procesy mylowe mona podzieli umownie na wiadome, czyli takie, z ktrych zdajemy sobie spraw, oraz niewiadome, z ktrych nie zdajemy sobie sprawy, stanowice podstaw prawidowego funkcjonowania umysu (por. tab. 1).
Cho podzia taki z naturalnego punktu widzenia jest sztuczny, to dla intelektu czowieka wydaje si by uyteczny. Niewtpliwie bowiem umys korzysta zarwno ze swoich zasobw wiadomych, jak i niewiadomych.
Nasze rozwaania zaczniemy od kilku faktw natury technicznej. Wszelkie wywody dotyczce niewiadomych procesw mylowych omwimy na zasadzie analogii tak, aby nakierowa intelekt na poznanie dotyczce dziaania niewiadomego.
| wiadome | Niewiadome |
| Moc czynna | Moc bierna |
| Widzialne | Niewidzialne |
| Biae | czarne |
| Jasne | Ciemne |
| wiato | Cie |
| Mski | eski |
| Ja | Nie-ja |
| wiadomo | Niewiadomo |
| Pami krtkotrwaa | Pami dugotrwaa |
| Penia | Pustka |
| Szybki | Powolny |
| Wolny | Zaleny |
| Poziomy | Pionowy |
| Intelekt | Emocja |
| Soce | Ksiyc |
| Powietrze | Ziemia |
Zaczniemy krtko od pewnych elementw budowy mzgu i powizania umysu ze rodowiskiem za porednictwem mzgu. Bdziemy przy tym pamita, e wspczeni badacze natury umysu umysem zwykli okrela aktywno mzgu, a nie sam mzg. Skoro jednak aktywno mzgu nie ogranicza si jedynie do wiadomego, ale obejmuje rwnie i niewiadome, to moemy zapisa to rwnaniem:
wiadome + niewiadome = umys (1)
Aktywno mzgu, zwana rwnie umownie procesem mylowym lub procesem mzgowym, zachodzi za porednictwem okoo 100 bilionw (1001012) neuronw poczonych w sie za porednictwem ok. 100 trylionw (1001018) tak zwanych przerw synaptycznych, wzw Ranviera. Dowolny proces mylowy zachodzi dziki przewodzeniu impulsw nerwowych (mzgowych) od neuronu do neuronu, a dokadniej od jednej przerwy synaptycznej do nastpnej. Przewodzenie to odbywa si zawsze jednokierunkowo: od jednej przerwy synaptycznej poprzez dendryty, jdro komrki nerwowej, wzdu aksonu do nastpnej przerwy synaptycznej.
Ponadto, wyrniamy dwa rodzaje przewodzenia impulsw nerwowych: wolne - gdy impuls nerwowy wdruje od jednej przerwy synaptycznej poprzez jdro i akson do nastpnej i potrzebuje na to okoo jednej sekundy, oraz szybkie - kiedy przewodzenie impulsw nerwowych odbywa si na zasadzie tak zwanych skokw pomidzy kolejnymi wzami Ranviera rozdzielajcymi substancj otaczajc akson; czas potrzebny na przebycie drogi od jednej przerwy synaptycznej do nastpnej wynosi okoo 1/100 sekundy.
Poszczeglne neurony s poczone w wiksze skupiska, zwane orodkami mzgowymi, wyspecjalizowane funkcjonalnie do penienia roli orodka: widzenia, syszenia, ruchu ciaa, koordynacji ruchw, kojarzenia, pamici dugo- i krtkotrwaej, przemiany materii, na przykad funkcjonowanie ukadu pokarmowego itd. Cz wymienionych orodkw zwizana jest bezporednio ze zmysami czowieka, a wic jest odpowiedzialna za odbieranie bodcw zewntrznych, takich jak na przykad dwiki, obrazy, zapachy. Pozostae orodki s natomiast odpowiedzialne za takie przetwarzanie odebranych bodcw, aby moliwe byo podejmowanie decyzji wiadomych i niewiadomych, zwizanych z woln wol, ale rwnie z ukadem wegetatywnym. Corpus calossum - pomost czcy praw i lew pkul mzgow - bdzie z kolei odpowiedzialny za przesyanie informacji pomidzy obiema pkulami, a przez to rwnie za synchronizacj ich pracy, co jest niezbdne do prawidowego funkcjonowania umysu. Orodki ruchu i koordynacji ruchu bd odpowiedzialne za mobilno czowieka itp.
Funkcjonowanie mzgu od strony przemiany materii, energii oraz procesw chemicznych i psychofizycznych jest zoone i nie bdziemy si tym szczegowo zajmowa. Skupimy si natomiast na funkcji mzgu zwanej umysem. Umys jest organem niematerialnym, ale z materi wzajemnie wspzalenym.
Istota ludzka styka si z dwoma rodzajami tak zwanych elementw rzeczywistoci (por. z prac [1]): 1) obiektami zewntrznymi oraz 2) sytuacjami, zdarzeniami, z ktrych oba s rdem impulsw nerwowych docierajcych do sieci neuronw za porednictwem zmysw i orodkw mzgowych. W odpowiedzi na impulsy nerwowe, bodce, umys czowieka przetwarza je i wypracowuje nowe, ktre z kolei pozwalaj na podjcie rnych aktywnoci, jak na przykad: podjcie decyzji, ruchu ciaa, ruchu gaek ocznych itd. Po odebraniu impulsw - wskutek midzy innymi ograniczonych moliwoci ich przetwarzania - umys podejmuje aktywno zwan umownie redukcj. Obiekt, zdarzenie rozkadane jest na dwojakiego rodzaju czynniki. Jedne to czci skadowe - moliwie elementarne, umownie nieredukowalne - zwane elementami rzeczywistoci, a drugie to wzajemne wspzalenoci pomidzy wyodrbnionymi elementami rzeczywistoci, wspdziaanie czstek elementarnych analizowanego obiektu, sytuacji, zwane informacj lub te instrukcj dziaania, funkcjonowania obiektu czy sytuacji skadajcej si z pewnej liczby elementw rzeczywistoci.
) |
| Rys. 1. Metoda redukcji |
Z powyszego opisu wynika, e umys czowieka w zetkniciu z dowolnym obiektem, sytuacj, stara si rozoy j na elementy rzeczywistoci oraz odkry ich wzajemne wspzalenoci, przy czym proces taki zachodzi w wielu wypadkach bezwiednie, niewiadomie (por. rys. 1). Przeledmy teraz ten proces na przykadzie zegara.
Obiekt - zegar (urzdzenie wskazujce chwil czasu). Elementarne, nieredukowalne czstki to, midzy innymi: ciarki, wahado, wskazwki, tarcza, spryna, koa zbate itd. Informacja dotyczca dziaania, inaczej instrukcja obsugi bdzie za nastpujca: spryna napdza koa zbate, a przez to poszczeglne wskazwki obracaj si z rnymi prdkociami ktowymi; wahado wykonuje ruch wahadowy o ustalonej liczbie cykli w jednostce czasu, a przez to synchronizuje prdko obrotow wskazwek zegara; na tarczy zegara zaznaczone s punkty charakterystyczne uoone w takich odstpach, e pokrywaniu si pooenia wskazwki z pooeniem wybranego punktu tarczy odpowiada cile okrelona chwila czasu.
Tak przeprowadzona analiza zegara z wykorzystaniem metody redukcji pozwala, z jednej strony, zrozumie jego dziaanie i poprawnie odczyta czas, a z drugiej strony, zlokalizowa i w razie potrzeby usun usterk. Metoda redukcji pozwala wic umysowi rozoy obiekt, sytuacj, na takie czstki elementarne, ktre s mu ju znane, wraz z odpowiednimi instrukcjami obsugi. Wskutek przeprowadzenia redukcji umys potrafi bardzo szybko podejmowa, najczciej suszne, decyzje w odniesieniu do zupenie nowych sytuacji czy obiektw! Umys wykorzystuje w tym celu proste prawo, mwice, e czstki elementarne rnych zdarze najczciej niewiele si midzy sob rni, podobnie jak i odpowiadajce im instrukcje, podczas gdy same sytuacje czy obiekty mog rni si nawet do znacznie od tych ju wczeniej spotkanych, przeytych. Takie podstawowe dane dotyczce budowy i funkcjonowania mzgu ludzkiego, mimo swej pobienoci, pozwalaj sobie wyobrazi skal problemw technicznych rozwizywanych przez umys w kadej chwili ycia.
Rol wiadomoci a dokadniej niewiadomoci w procesie widzenia, syszenia i odbiorze innych bodcw zmysowych przeledzimy na przykadzie procesu widzenia, gdy widzenie jest dla wiadomoci czowieka prawdopodobnie najblisze ze wszystkich zmysw.
Analizujc widzenie stykamy si z narzdem wzroku, czyli oczyma, wraz z ich skomplikowan budow optyczn, nerwow, sterowaniem geometri oka za pomoc odpowiednich mini itp. Nie ulega wtpliwoci, e oczy odgrywaj istotn rol w procesie widzenia. Czy jednak kluczow?
Zagbiajc si w mechanizm dziaania oka, natkniemy si na zakoczenia nerwowe tworzce sie zwan siatkwk. Fale wietlne, odbijane lub emitowane przez obiekty, przechodz przez soczewk oka i padaj na siatkwk, pobudzajc receptory wzroku - czopki i prciki - w rnym stopniu tworzc tak zwany obraz siatkwkowy.
Powstaje pytanie, czy obraz siatkwkowy to taki, ktry widzi czowiek? Pytanie wydaje si trywialne, wrcz niedorzeczne. Zastanwmy si jednak. Umys czowieka ma do dyspozycji dwoje oczu. Odbiera wic w procesie widzenia dwa paskie obrazy siatkwkowe, przesunite wzajemnie o okoo 8 centymetrw. Tymczasem umys odbiera jeden obraz, ale przestrzenny. Oczywiste jest wic, e na drodze od siatkwki do orodka widzenia zachodzi konwersja, odwzorowanie typu:
F: 22D + X -> 3D (2)
gdzie 22D to dwa dwuwymiarowe obrazy siatkwkowe, 3D - jeden obraz trjwymiarowy, a X - informacje pochodzce ze rde innych ni receptory siatkwkowe. Odwzorowanie to na pewno nie zachodzi w siatkwce oka, ale w orodku widzenia. Jest wic aktywnoci mzgu, a nie narzdu wzroku.
Obraz docierajcy do siatkwki oka jest mocno zakcony przez rnego rodzaju przeszkody, sabe lub zbyt kontrastowe owietlenie itp. Podobnie bdzie z falami dwikowymi docierajcymi do ucha. W przypadku siatkwki oka rdem najwikszych zakce prawdopodobnie jest sama siatkwka! Ot, nerw wzrokowy zbierajcy impulsy z siatkwki tworzy sie przecinajc siatkwk i powoduje, e na duej swej powierzchni - ok. 1/4 cz siatkwki jest „lepa”! W miejscu bowiem przebiegania odgazienia nerwu wzrokowego nie wystpuj ani czopki ani prciki. Najgorzej jest oczywicie w miejscu poczenia siatkwki z gwnym nerwem wzrokowym. Miejsce to zwane jest wymownie „lep plamk”.
Pojawiaj si istotne pytania: Jak to si dzieje, e nie widzimy charakterystycznej sieci odgazie nerwu wzrokowego, mimo i sie ta powoduje nieustannie spory ubytek w obrazie siatkwkowym? Jak to jest moliwe, e ogldamy obraz trjwymiarowy, kolorowy, wysokiej jakoci, pozbawiony wikszoci zakce - przy spenieniu warunkw dobrego owietlenia i dobrej widocznoci? Wykorzystanie strategii polegajcej na filtracji najprawdopodobniej nie jest suszne. Filtracja pozwoli najwyej usun z obrazu 2D rnego rodzaju zakcenia, ale nie pozwoli zrealizowa odwzorowania (2) ani te zrekompensowa brakujcych elementw obrazu siatkwkowego.
Odpowiedzi na zadane pytania naley szuka u specjalistw zajmujcych si badaniem i leczeniem zaburze wzroku i widzenia. Na podstawie ich docieka mechanizm widzenia mona przedstawi, jak na rysunku 2. Dowolny bodziec pochodzcy z siatkwki, ucha, receptorw dotyku, blu lub innych orodkw mzgowych, na przykad pamici dugotrwaej, inicjuje procedur tworzenia obrazu 3D w orodku widzenia. Istotny jest fakt, e moe, ale nie musi to by bodziec pochodzcy z siatkwki oka. Wskutek pobudzenia w orodku wzroku powstaje obraz 3D, bdcy pierwszym przyblieniem sytuacji w otoczeniu. W pierwszej chwili mog wic wystpowa due rozbienoci pomidzy obrazem mzgowym a otoczeniem.
Orodek wzroku wysya utworzony obraz 3D do siatkwki oka w postaci cigu impulsw nerwowych. Obraz ten jest najpierw zamieniany na dwa obrazy 2D. Nastpnie cig impulsw jest tak formowany, aby korelacja obrazw utworzonych w orodku wzroku oraz obrazw siatkwkowych bya jak najwiksza oraz by skompensowa zerowe pobudzenie siatkwki w miejscach przebiegania odgazie nerwu wzrokowego. To drugie jest moliwe, poniewa orodek wzroku, korzystajc z pomocy innych orodkw mzgowych, doskonale zna pooenie tych odgazie w siatkwce oka. Obraz siatkwkowy jest wic interpolowany w tych miejscach przez orodek widzenia!
Po dotarciu obrazu mzgowego 2D do siatkwki oka jest on porwnywany z obrazem siatkwkowym. Otrzymany w ten sposb sygna bdu jest wysyany z powrotem do orodka wzroku w tylnej czci mzgu. Ilo informacji wysyanych zwrotnie jest tym mniejsza, im wikszy stopie korelacji obu rodzajw obrazu, a najwiksza w chwili, gdy zaczynamy obserwowa nowy obiekt lub gdy obserwujemy obiekt szybko poruszajcy si.
Sygna mzgowy bdu 22D po odebraniu przez orodek wzroku jest zamieniany na sygna bdu 3D i wykorzystywany do korekcji obrazu mzgowego 3D. Skorygowany obraz 3D po przetworzeniu jest ponownie wysyany do siatkwki oka, a korelacja obu rodzajw obrazu wzrasta. Caa procedura powtarzana jest tak dugo, a warto korelacji osignie zadany poziom, co w przypadku obrazw nieruchomych trwa bardzo krtko. Poziom korelacji spada nastpnie na skutek poruszania si obiektu, zmiany jego owietlenia, zmiany obiektu obserwacji itp. Powoduje to na nowo uruchomienie caej procedury.
Znamienne jest to, e noworodki przez okres okoo dwch tygodni nie widz tak, jak dorosy czowiek, cho maj zdrowe oczy. Mona to interpretowa w ten sposb, e na siatkwce ich oczu powstaje wprawdzie obraz siatkwkowy, ale orodek wzroku jeszcze nie nauczy si tworzy obrazu 3D. Musi wic dopiero wyksztaci si nieuwiadomiony proces mzgowy widzenia.
Nie bez znaczenia dla widzenia przestrzennego 3D pozostaje corpus calossum - grube wkno nerwowe, odpowiedzialne za przewodzenie impulsw nerwowych pomidzy obiema pkulami mzgowymi. Bez tego wkna prawidowe widzenie trjwymiarowe nie byoby moliwe.
Mona wysun hipotez, e obnienie poziomu korelacji obrazw mzgowego i siatkwkowego inicjuje procedur korelacji obrazu mzgowego 3D (por. rys. 2). Nie bdziemy starali si dowodzi susznoci tej hipotezy. Podkrelimy za to, e cay proces korekcji zachodzi bezwiednie, jest niewiadomy!
Przygldajc si mechanizmowi widzenia przedstawionemu na rys. 2, warto, abymy zdali sobie spraw z wieloci zada realizowanych przez ten obszar mzgu, ktry odpowiedzialny jest za tworzenie obrazu 3D. Z poprzednich rozwaa wiemy, e orodek widzenia w mzgu nie tylko tworzy i wysya impulsy kierujce gakami ocznymi, ich geometri, stopniem otwarcia renicy, ale rwnie kompensuje impuls nerwowy obrazu 22D, tak aby minimalizowa impuls bdu powstay na siatkwce oka w miejscu przebiegania odgazie nerwu wzrokowego. Okae si dalej, e orodek widzenia spenia jeszcze wicej zada, ktrych wikszo pozostaje nieuwiadomiona.
Widzenie kolorowe jest moliwe dziki receptorom wzroku zwanym czopkami. Wyrniamy trzy rodzaje czopkw, a kady z nich wykazuje maksymaln wraliwo na pobudzenie wiatem z innego zakresu dugoci fali. Innymi sowy, wszystkie czopki mona podzieli na te, ktre odpowiedzialne s za percepcj barw: czerwonej, zielonej i niebieskiej. Jeli na siatkwk pada fala wietlna o barwie innej ni jedna z trzech wymienionych, towarzyszy temu rny stopie pobudzenia trzech rodzajw czopkw. Na podstawie otrzymanej kombinacji stopni pobudzenia w danym miejscu siatkwki orodek wzroku rozpoznaje barw z prawie penej palety barwnej i nadaje jej odpowiedni nazw, jeli wczeniej dana osoba spotkaa si ju z tak barw, a odpowiednia informacja zostaa przechowana w pamici. Warto zauway, e orodek wzroku zareaguje identycznie na fal wietln polichromatyczn, jeli tylko percepcji barwy towarzyszy bdzie identyczne pobudzenie trzech rodzajw czopkw. Zjawisko to zwane jest potocznie „mieszaniem barw”.
) |
| Rys. 2. Mechanizm widzenia |
Najwiksze zagszczenie czopkw wystpuje jedynie w wskim centralnym obszarze pola widzenia. Wynika std, e widzenie barwne jedynie na podstawie obrazu siatkwkowego moliwe jest tylko w wskim centralnym obszarze pola widzenia. Jak to si wic dzieje, e cay obraz mzgowy 3D jest kolorowy? Okazuje si, e ta stosunkowo niewielka ilo informacji barwnej pochodzca z siatkwki wystarcza orodkowi wzroku do przeprowadzenia interpolacji barwnej w pozostaej czci pola widzenia oraz na jego obszarach peryferyjnych! Barwa w tych miejscach jest oczywicie tylko pewnym przyblieniem sytuacji rzeczywicie wystpujcej w otoczeniu, przyblieniem, ktre zupenie wystarczy do przetrwania czowieka! Taka strategia widzenia z ograniczon iloci informacji pozwala na znacznie szybsze podejmowanie decyzji kluczowych z punktu widzenia przetrwania jednostki ludzkiej.
Z kolei w warunkach sabego owietlenia czopki staj si praktycznie cakowicie „lepe”. Wraliwo widmowa prcikw natomiast zachowuje wysoki poziom w caym spektrum czstotliwoci widzialnych fal wietlnych. Zagszczenie prcikw, przeciwnie do zagszczenia czopkw, jest tym wiksze, im dalej od centrum pola widzenia, a bliej jego obszarw peryferyjnych. Konsekwencje takiego rozlokowania prcikw dla widzenia siatkwkowego w warunkach sabego owietlenia s nastpujce: Prciki, w przeciwiestwie do czopkw, pozwalaj widzie. W czci centralnej siatkwka jest praktycznie „lepa”. Na obszarach peryferyjnych widzenie jest dostateczne do przetrwania, unikania przeszkd i innych niebezpieczestw. Obraz peryferyjny, siatkwkowy jest czarno-biay, to jest cakowicie pozbawiony barwy, gdy brakuje w nim nawet znikomej informacji kolorowej pochodzcej z centralnej czci pola widzenia. Orodek wzroku przestawia si gwnie na percepcj ruchu. W mroku detale s nieistotne dla przetrwania. Zwiksza si aktywno pozostaych orodkw mzgowych: syszenia, kojarzenia, wyobrani, po to, by kompensowa skp ilo informacji pochodzcej z receptorw wzroku.
Przedstawiony mechanizm widzenia barwnego pozwala lepiej uwiadomi ogrom zada spenianych przez orodek widzenia oraz znaczenie wsppracy tego orodka z pozostaymi orodkami w mzgu.
) |
| Rys. 3. Obraz mocno znieksztacony |
Obserwujc rys. 2 widzimy, e obraz 3D korygowany jest rwnie na podstawie impulsw nerwowych pochodzcych z innych orodkw mzgowych, midzy innymi z orodka pamici dugotrwaej. Przekonamy si o tym na przykadach.
Przykad 1. Wyraz „STRHCHY” nie wystpuje w adnym jzyku wiata. Mimo to dorosy czowiek narodowoci polskiej potrafi bez trudu odczyta go poprawnie jako „STRACHY”. Jak to moliwe? Przecie siatkwka oka bezbdnie rejestruje nieprawidowy napis! Skoro jednak w procesie widzenia bierze udzia rwnie orodek pamici dugotrwaej, to orodek kojarzenia pozwoli powiza bdny, nieistniejcy napis „STRHCHY” z poprawnym w jzyku polskim wyrazem „STRACHY”, wysyajc dodatkowo do wiadomoci impuls nerwowy o poprawnoci tego ostatniego. Cay proces „korekcji” bdu w napisie zachodzi bezwiednie, bez udziau wiadomoci.
Przykad 2. Na rys. 3 przedstawiono trzy mocno znieksztacone obrazy, utworzone na podstawie istniejcych obiektw. Na pytanie, co kady z tych obrazw przedstawia, bez dodatkowych wskazwek najprawdopodobniej nie bdziemy potrafili prawidowo odpowiedzie. Jeli jednak uzyskamy dodatkow informacj, mwic, w przypadkowej kolejnoci, e obrazy te przedstawiaj: lokomotyw parow, samolot dwupatowy oraz prom kosmiczny „Columbia”, to bdziemy potrafili bezbdnie przyporzdkowa kademu z wymienionych obiektw odpowiedni obrazek. Korzystamy przy tym z zapamitanych wczeniej wzorcw tych obiektw. Znamienne, e obraz siatkwkowy nie pozwala na prawidowy odczyt zawartoci znieksztaconego obrazu. Staje si to moliwe dopiero z udziaem orodka kojarzenia na podstawie dodatkowych informacji pochodzcych z orodka pamici dugotrwaej.
W procesie widzenia czowiek najpierw tworzy obraz otoczenia, a nastpnie koryguje go na podstawie bodcw wzrokowych. Konsekwencje s nastpujce: ogldamy obraz przez nas stworzony, bdcy najlepsz (w naszym mniemaniu) moliw ocen otoczenia. Moemy widzie znieksztacony obraz otoczenia. Moemy widzie inaczej ni inni ludzie, a nasze interpretacje mog si rni jeszcze bardziej. W czasie snu nasz umys wytwarza obrazy nie podlegajce korekcji na podstawie bodcw wzrokowych. Jako obrazu wytwarzanego w umyle jest duo wyszej jakoci ni informacje docierajce do siatkwki oka (konwersja: 2D 3D, brak zakce oraz elementw niepodanych, obraz jednoznaczny nawet przy sabej widocznoci).
Literatura:
[1] Steven W. Smith. The Inner Light Theory of Consciousness. California Technical Publishing, ISBN 0-9660176-1-7 (2001). Web: http://www.innerlighttheory.com/.