W 1904 roku Rosjanom zamarzyło się zdobyć przyczółek Japonii. Car wyposażył swych żołnierzy w karabiny, które z łatwością przebijały czaszkę, ale  nie powodowały rozległych obrażeń ino robiły dziurkę w mózgu, niczym w serze. Wielu japońskich żołnierzy postrzelonych w potylicę, odzyskiwało przytomność. Jednak ich widzenie było upośledzone, jak moje, gdy długo nie przecieram okularów. Nie wiadomo było jakiej wysokości rentę wypłacać żołnierzom, toteż kazano japońskiemu okuliście T.  Inouye określić, jaką część wzroku stracili poszkodowani. To był zaczątek jednego z największych odkryć dotyczących neurobiologii wzroku.

 

W tamtym czasie wiadomo było jedynie, że wszystko co znajduje się na lewo od naszego nosa, jest przekazywane do prawej półkuli i odwrotnie: co na prawo- do lewej. Wiedziano również, że z widzeniem związany jest płat potyliczny. Pacjenci bowiem doznający udaru w tym rejonie, często tracili wzrok. Wspomniany przeze mnie badacz, miast badać procenty utraty wzroku, zaciekawiony wybrał żołnierzy, którzy otrzymali postrzał właśnie w płat potyliczny a w zasadzie jego część zwaną dziś pierwszorzędową korą wzrokową.

 

Okazało się, że „żołnierze z czarnymi plamami widzenia w centrum pola widzenia mieli uszkodzoną zewnętrzną część kory pierwszorzędowej, a Ci z plamami przy brzegach pola widzenia- część wewnętrzną… Czyli określone części mózgu kontrolują określone części oka.  Ale fragmenty kory zaangażowane w obróbkę informacji z centrum pola widzenia, mają znacznie większą powierzchnię niż fragmenty odpowiedzialne za peryferie pola widzenia. Naukowiec ustalił, iż mniej więcej połowa ze składających się na pierwszorzędową korę wzrokową 250 milionów neuronów,  zajmuje się obróbką informacji spływających ze środkowej części naszego pola widzenia, obejmującego zaledwie 1% całości. Inouye dostrzegł tę niezwykłą proporcję jako pierwszy w historii.

 

Ale to nie on przeszedł do historii. Podobne wnioski z podobnymi kulami wysnuli Anglicy. Lepiej to opisali i o Inouye szybko zapomniano. Kolejne ważne odkrycie to dopiero 1958 rok. Tak, tak- nauka o funkcjonowaniu mózgu jest naprawdę młodziutka! Kanadyjczyk David Hubel i Szwed Torsten Wiesel chcieli się dowiedzieć, które neurony w korze wzrokowej reagują na widok konkretnych punktów. Dokładniej: jakie kształty, czy inne cechy obrazu powodują wyładowania neuronów? Wiedzieli już w tamtym czasie  np. że sygnały płynące z oka, zanim dotrą do kory wzrokowej, robią krótki postój we wzgórzu, części międzymózgowia. Że neurony wzgórza wykazują silną reakcję, gdy oczy rejestrują czarne i białe punkty. Z tego odkrycia wzięło się prezentowanie dzieciom czarno- białych książeczek. Co nie jest słuszne przy dzieciach, słabo widzących.

 

Ciekawa jest sama historia prowadzenia przez panów badań. Uwięzili bowiem kota (znieczulonego rzecz jasna) w specjalnej uprzęży, unieruchomili jego oczy tak, że kot rozciągnięty na wznak mógł obserwować tylko sufit i nic więcej. Zmusili go przy tym do obserwowania wyświetlanych na starym ekranie punktów. Na dodatek kot miał podłączone elektrody do pierwszorzędowej kociej kory wzrokowej. Druga ich część tkwiła w głośniku, który każde wyładowanie neuronu miał zamienić w trzask. Badanie trwało miesiącami i nic, kompletnie nic się nie działo. Jak zwykle bywa, pomógł przypadek. Projektor się zaciął, slajd się przekrzywił (tu relacje są różne). I wtedy z głośnika popłynął długo oczekiwany dźwięk. Okazało się, iż neuron ignorował kropkę, a uaktywnił się na linię krzywej ramki! Minęło wiele lat, badanie pochłonęło wiele kocich ofiar, ale Hubel i Wiesel po raz pierwszy zbliżyli się do dzisiejszej wiedzy o działaniu wzroku: neurony w pierwszorzędowej korze wzrokowej lubią bardzo linie! Co ważniejsze- różne neurony, lubią różne linie- przebiegające pod różnymi kątami.

 

Okazało się przy tym, że neurony są zorganizowane w jednym miejscu, w kolumnach. Przy czym neurony z danej kolumny odpowiadają na widok tylko jednej linii o danym przebiegu, np. takiej: \. Kolumny te łączą się ze sobą w większe skupiska, niczym zapałki w pudełku. Skupisko takie zawiera wszystkie kolumny, pokrywające wszystkie możliwe pozycje linii od 0 do 180 stopni. Odpowiednie skupisko odpowiada też najlepiej na obraz zarejestrowany przez jedno z oczu: lewe bądź prawe. I bez względu na to, co będziemy oglądać: nowe buty, czy krągłości kobiety – mózg rozbija ten widok na maleńkie liniowe cegiełki.

 

To jednak nie wszystko. Ci sami badacze, pozwolili kotom już siedzieć, sprawili sobie porządny ekran i odkryli, iż oprócz neuronów reagujących na poszczególne linie są też takie, które reagują na ruch. Podobnie, jak z liniami, jedne reagują na ruch w pionie, inne w poziomie. Jeszcze inne na ruch po przekątnej. Okazało się przy tym, iż neuronów reagujących na ruch jest więcej niż tych rozpoznających linie proste! To oznacza z kolei, że łatwiej śledzić nam poruszające się obiekty, niż te nieruchome! Ta przypadłość mózgu to najprawdopodobniej spadek po naszych przodkach, którzy żeby zjeść musieli najpierw coś złapać. No i wystarczająco szybko dostrzec dziką zwierzynę, żeby zdążyć przed nią uciec. Nasz mózg jest ukierunkowany na ruch do tego stopnia, że technicznie rzecz ujmując, nie dostrzegamy elementów nieruchomych. Żeby je zobaczyć nasz mózg musi poruszyć delikatnie obrazem na siatkówce. Zrobiono nawet takie doświadczenie, że jeżeli ustabilizujemy obraz w siatkówce za pomocą szkieł korekcyjnych czy szkieł kontaktowych- obraz zniknie.

 

Znając te wszystkie badania o których wspomniałam, wiemy, iż każda hiperkolumna może wykryć wszystkie możliwe rodzaje ruchu, wszystkie możliwe linie w pojedynczym pikselu oka. Hiperkolumny zawierają też tzw. plamki, rozpoznające kolory. Można powiedzieć, że każda milimetrowej wielkości taka hiperkolumna działa jak maleńkie automatyczne oko. Jednakowoż świat nie składa się tylko z linii i ruchu. Potrzebujemy jeszcze rozpoznać różne rzeczy, przywołać ich wspomnienie czy emocje z nimi związane. To jednak wybiega poza pierwszorzędową korę wzrokową. Mnie jako praktyka zastanawia jedna rzecz: czy ta wiedza może oznaczać, iż dziecku niemówiącemu, słabo widzącemu powinniśmy wykonywać piktogramy do AAC, ruszające się (cokolwiek to znaczy)?