Революция в зрении. Что, как и почему мы видим на самом деле
Шрифт:
Кевин Рио, студент Политехнического института им. Ренселлера, провел вместе со мной семестр, изучая, насколько часто медики открыто упоминают цвет кожи как симптом, и выяснил, что этот признак используется при диагностике около ю% заболеваний. Наиболее важную роль он играет в таких областях, как реаниматология, педиатрия, кардиология, акушерство и гинекология. (И это не говоря уже о чрезвычайной важности цвета кожи в дерматологии, пусть в данном случае он меняется из-за сыпи и прочих проблем кожи как таковой.) Менее существенным подспорьем цвет кожи, судя по всему, служит в отоларингологии, психиатрии, ортопедии и внутренней терапии. Для грубой оценки важности цвета для той или иной области медицины можно сосчитать, сколько книг по данной дисциплине обнаруживается в Google Book Search по ключевым словам “цветной атлас”. Для реаниматологии, педиатрии, кардиологии, акушерства и гинекологии доля таких книг составила соответственно 7,3; 3,8; 4,6 и 4,8%, в то время как среди книг по отоларингологии, психиатрии, ортопедии и внутренней терапии “улов” скромнее: 0,3; 0,5; 1,3 и 1,4%. Также в медицинских областях из первой четверки чаще используются пульсоксиметры: оксиметрия упоминается
Следовательно, обладающие нормальным цветовым зрением врачи пользуются зрением как прибором для оксиметрии. Раз так, врачи-дальтоники должны страдать от нехватки этого приспособления. И действительно: медики знают, что цветовая слепота может быть серьезной помехой в диагностике. Например, доктор Хайнц Аленштиль пишет, что легкое покраснение кожи, напоминающее румянец, человек, нечувствительный к красному и зеленому, заметить не способен. Также не будут замечены ни бледность, ни мелкая алая сыпь. Более сильное покраснение человек с таким дефектом увидит как темно-серую тень. Именно так он сможет распознать воспаление лимфатических сосудов при заражении крови. А вот выявить покраснение внутренних поверхностей — глотки, носа, уха и надгортанника — ему будет сложнее. Синюшная бледность губ и ногтей при нарушениях кровообращения также будет ему невидима. Не увидит дальтоник и пятна крови на темных поверхностях.
Доктор Энтони Сполдинг приводит слова одного страдающего цветовой слепотой врача, который не смог заметить необычайную бледность женщины, готовившейся к операции. “Любой бы это увидел”, — заявил мне гинеколог. Я не смог. Операцию пришлось отложить на неделю, так как больная нуждалась в переливании крови.
Другой опрошенный Сполдингом врач-дальтоник рассказал:
Я провел год в отделении патологии, но не представлял себе, что гистологические красители по-разному окрашивают различные ткани — никто мне это не объяснил. Мои глаза научились выхватывать тончайшие контуры кожных высыпаний и тому подобное. Эта способность плюс понимание языка тела — вот главные навыки, которые я смог у себя развить. Я часто обращаюсь за советом к коллегам, особенно когда речь идет о детской сыпи, высокой температуре, вероятной красноте в горле или в ухе и так далее. В конце напряженного рабочего дня я чувствую, что способен легко ошибиться. Пожалуй, бывает так, что пациент жалуется на красную сыпь, и медсестра указывает пальцем на невидимые мне пятна. Не думаю, что я мог бы специализироваться в патологической анатомии или в дерматологии — в этих двух отраслях цвет играет слишком важную роль. Моя профессия не подразумевает никакого повседневного надзора, и временами я чувствую себя неуверенно.
А доктор Дэвид М. Кокберн, врач-оптометрист, начинает одну из своих статей с признания: “В детстве я не мог понять, что люди имеют в виду, когда говорят, что кто-то покраснел”. Также он жалуется на случаи, когда “пациент говорит, что один глаз у него красный, а я не вижу разницы”, и на то, что “самая серьезная проблема — отличить кровь от пигмента сетчатки”.
Итак, дальтонику труднее не только разобраться в эмоциях и настроениях окружающих, но и выяснить, кто болен, а кто нет. Однажды я задумался: не поэтому ли у мужчин цветовая слепота встречается чаще, чем у женщин? Около 10% мужчин и менее 0,5% женщин — дальтоники. У обезьян Нового Света цветовым зрением обладают лишь самки, самцы же поголовно дальтоники. Что касается людей, так мало того, что дальтоники женского пола — редкость. Некоторые женщины обладают суперцветным зрением: у них не три типа колбочек, как в норме, а четыре. Могу вообразить себе немало болтовни на тему, почему у самок этот признак испытывал усиленное давление отбора, но одна из многочисленных спекулятивных гипотез, которую стоит упомянуть, касается медицинской пользы цветового зрения, особенно для детей. Когда в моей жизни появились двое маленьких детей, я был поражен тем, как сильно меняется цвет их мордашек, стоит им только кашлянуть, чихнуть, напрячься или поперхнуться. Как будто они обладают гипертрофированной способностью к цветовой сигнализации. Это заставляет предположить, что дети, чьи матери не замечали подобных сигналов, подвергались значительно большему риску. Первобытная мамаша, способная распознать признаки удушья, могла бы воспользоваться плейстоценовым вариантом метода Геймлиха (взять малютку за ноги и несколько раз сильно встряхнуть), в то время как мамаша-дальтоник даже не заметила бы, что ее чадо в беде.
Дальтонизм — не единственный фактор, способный притупить диагностическое чутье. Как уже говорилось, наша кожа кажется нам бесцветной, благодаря чему мы можем замечать отклонения от нейтральной окраски. Также мы обсуждали, что способность замечать цветовые колебания кожи резко ослабевает, когда дело касается людей с другим цветом кожи. Этот факт, помимо того что может служить одним из психологических оправданий расизма, наводит на мысль, что врачу труднее обнаружить клинически важные симптомы у пациента другой расы. Например, если врач-африканец, работающий в скорой помощи, переедет в город Прово, штат Юта, то пока его глаз не привыкнет к изменившемуся цветовому стандарту, он будет, вероятно, слеп к сигналам, которые посылает кожа местных жителей. Выходит, с точки зрения клинической практики можно страдать цветовой слепотой и не будучи настоящим дальтоником.
До сих пор в нашем обсуждении того, как важно восприятие цветов для медицины, подразумевалось, что когда мы больны или ранены, цвет нашей кожи претерпевает некие неизбежные изменения, которые можно заметить при отсутствии волосяного покрова. Иными словами, мы исходили из допущения, что кожа, скрытая под шерстью вашей собаки, меняет цвет точно так же, как и человеческая. Тем не менее, возможно, что наши предки подвергались естественному отбору, усиливавшему их способность передавать цветовые сигналы и так сообщать окружающим о своих неприятностях. Известно, что это справедливо для эмоций и для настроений: румянец — запрограммированная цветовая реакция, а не случайный побочный эффект физиологических процессов, сопровождающих чувство стыда. Нет причин полагать, что это не может быть верно и в случае медицинских цветовых симптомов. Подавившийся ребенок, демонстрирующий явно различимые цветовые признаки удушья, имеет больше шансов быть спасенным матерью. С течением времени дети могли эволюционировать, вырабатывая все более надежные механизмы, заставляющие мамочек со всех ног бежать на помощь. А раз щенок покрыт шерстью, ему не будет никакой пользы от цветовой сигнализации (даже если бы его мать обладала цветовым зрением). Если вы побреете щенка, то, скорее всего, не увидите на его коже разнообразной смены оттенков, какую мы наблюдаем у человеческих детенышей. Это может относиться даже к синякам. После того, как животные обнажили свою кожу и перешли к использованию цветовой сигнализации, естественный отбор вполне мог начать способствовать тому, чтобы зоны ушибов определенного типа становились заметнее: не исключено, что на нашей голой коже синяки видны лучше, чем на коже обритой собаки. Ветеринары уверяют меня, что у собаки, лошади или коровы, если их побрить, синяки заметны, но чтобы оценить интенсивность этих цветовых изменений корректно, необходим проработанный критерий, учитывающий толщину кожи и тяжесть причиненной травмы. Животные нечасто попадают в лечебницу из-за синяков: для этого они должны быть очень серьезными. Мои собаки целыми днями кувыркаются на камнях, бегая за мячом по берегу. Если бы мне доставалась хотя бы сотая доля их ушибов, я бы всю свою жизнь ходил черно-синий. Я ни разу не обривал своих собак, хотя, возможно, и стоит проверить их как-нибудь на предмет синяков.
Итак, наше цветовое зрение не только наделило нас даром “читать” эмоции и мысли, но и позволило чувствовать чужую боль. Обе эти способности, вероятно, внесли свой вклад и в эволюцию цветового зрения, и в сопутствовавшую ей утрату волосяного покрова.
До сих пор мы много говорили про кожу и очень мало о глазе (если не считать вывода о том, что источником нашей телепатии и экстрасенсорных способностей служат глаза и мозг, а не кожа как таковая). Глаз способен превратить ничем не примечательную кожу в цветной “дисплей”. Но чтобы понять смысл этого, необходимо сначала разобраться, что такое цветовосприятие.
В рассказе о восприятии цветов удачной отправной точкой может показаться радуга. В конце концов, ведь здесь мы видим сразу все цвета, не так ли? Действительно, глядя на радугу, можно увидеть немало цветов (“каждый охотник желает знать, где сидит фазан”): красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый (рис. 10, вверху) и все промежуточные опенки, например, красновато-оранжевый и желтовато-зеленый. Это много. Но все ли? В школе нас учили, что белый содержит в себе все цвета и что если поставить на пути луча призму, она расщепляет его на лучи всех возможных опенков, расположенные в виде напоминающего радугу спектра (в случае радуги роль призмы выполняют дождевые капли). Отсюда можно заключить, что радуга содержит в себе все цвета. Уже само слово “спектр” подразумевает некую полноту. Вот какое определение дает ему “Оксфордский словарь английского языка”: “Полный диапазон или возможные рамки чего-либо, упорядоченного по значению, качеству и т. п.” Однако достаточно беглого наблюдения, чтобы убедиться в том, что всех цветов радуга не содержит. Оглядите комнату, в которой вы находитесь. Вам не составит труда дать название практически любому из окружающих вас опенков, и все же большинство из них на цвета радуги не похоже. Спора нет, на радуге можно найти примерные эквиваленты небесной синевы, цвета апельсина или свежей крови. Ну а как быть с пурпурным, коричневым, розовым, серым, хаки, каштановым, не говоря уже о телесном цвете? Среди цветов радуги их нет. Радуга отображает лишь одно измерение нашего цветовосприятия. Многие цвета отсутствуют в ней, потому что таких измерений не одно, а целых три.
Все, что радуга действительно отображает — это тона, но даже их она отображает не вполне: ей не хватает целого класса опенков — пурпурной гаммы. Они там отсутствуют, и это означает, что ни одна длина световой волны не воспринимается нами как пурпурный цвет. Чтобы свет выглядел пурпурным, его спектр должен иметь два пика: коротковолновый и длинноволновый. Пурпурные опенки видятся нам как промежуточные между синим (или фиолетовым) и красным, однако у радуги синий и красный находятся на противоположных сторонах и не соприкасаются. (Фиолетовый — отнюдь не синоним пурпурного. Этим словом обозначают только цвет, который расположен на самом краю радуги, за синим.) Мы могли бы подретушировать радугу, пририсовав пурпурные оттенки снаружи от красного, но это все равно не помогло бы нам отобразить одно очень важное свойство цвета — его “профиль”. Оттенки вообще неправильно располагать вдоль прямой линии (как в верхней части рис. 10). Это, по сути, круг. Примерно такой, как на рис. 10 (внизу): красный и фиолетовый края радуги “склеены" посредством пурпурного. Пурпурные тона начинаются с пурпурно-красного, плавно переходят в собственно пурпурный и перетекают в пурпурно-синий, почти фиолетовый.
Однако тон — лишь одно из трех измерений цвета. Остальные два — насыщенность и яркость. Насыщенность — это то, насколько “сочным” выглядит тот или иной опенок. Например, у серого цвета, пока в него не добавят ни капли красного, насыщенность красным равна нулю. Чем больше добавляешь красного, тем насыщеннее красным становится цвет. А чем сильнее обеднять какой-либо опенок, тем серее он станет. Последнее замечание помогает понять, как должен выглядеть “профиль” насыщенности. Рис. и похож на цветовую диаграмму с рис. 10, но теперь вместо разноцветной окружности мы видим полностью закрашенный диск. В центре располагается серый цвет, из которого можно получить любой опенок, постепенно увеличивая насыщенность в нужном направлении. Итак, теперь у нас не одно цветовое измерение, а два: тон, то есть координата на опоясывающей диск окружности, и насыщенность, то есть расстояние от центра диска.