В непривычной среде обитания совершенно здоровый человек порой испытывает тактильные иллюзии, теряет ориентацию в пространстве. Это касается тех, кто действует в экстремальных условиях: пилотов, астронавтов, спортсменов. Привычка доверять органам чувств в некоторых ситуациях может обернуться катастрофой. По данным Федеральной авиационной администрации США, от пяти до десяти процентов происшествий в полете обусловлены тем, что летчики попадают во власть сенсорных иллюзий. Более 90 процентов этих случаев заканчиваются полным разрушением самолета и гибелью людей.
Согласно исследованиям китайских ученых, 91 процент пилотов в той или иной степени сталкивается с обманом чувств, в первую очередь это летчики-истребители. Практически всегда речь идет о потере ориентации в пространстве, когда во время прямолинейного ускорения возникает ощущение, что машина взлетает, а резкое падение скорости воспринимается как потеря высоты.
Возможно, нарушение пространственной ориентировки (ситуационной осведомленности) командира воздушного судна стало причиной крушения Ту-154Б-2 при вылете из аэропорта Сочи 25 декабря 2016 года. К такому выводу пришла комиссия Минобороны.
Обман чувств в космосе
Главная причина подобных ложных ощущений (их еще называют соматогравитационными иллюзиями) — сбой в работе вестибулярного аппарата, части внутреннего уха, отвечающей за равновесие и правильную пространственную ориентацию. Этот орган в виде скопления клеток и известковых образований воспринимает изменения положения головы и тела в пространстве и направление движения.
Чувствительные волосковые клетки вестибулярного аппарата погружены в желатинообразную отолитовую мембрану, где также находятся ушные камешки (отолиты), давление которых на разные части мембраны зависит от положения тела в пространстве. При наборе высоты давление этих камешков меняется, а в невесомости его вообще нет, поэтому космонавты, как и летчики, часто становятся жертвами ложных ощущений.
По данным прошлогоднего эксперимента ученых Института медико-биологических проблем РАН, чаще всего на околоземной орбите люди сталкиваются с ориентационным обманом. Члены экипажа Международной космической станции, заранее изучившие окружающую обстановку, при выключенном свете чувствовали себя полностью дезориентированными и не понимали, в какую сторону и как долго надо перемещаться, чтобы достичь цели.
Еще один вид космических иллюзий — кинетический, когда человеку кажется, что он, на самом деле находясь в состоянии покоя, вращается вокруг какой-либо оси. Подобные ложные ощущения часто приводили к так называемым координатным иллюзиям: космонавт считал, что он наклонился влево или вправо, назад или вперед или вовсе располагается вверх ногами.
Мозг исправит
Впрочем, после трех дней на орбите большинство участников экспедиции уже не страдали от ложных ощущений, так как мозг приспосабливался к невесомости. Примерно столько же времени занял эксперимент с очками, переворачивающими изображение.
Дело в том, что человеческий глаз фокусирует изображение на сетчатке в перевернутом виде, но мозг это компенсирует, и мы видим мир так, как надо. Американский психолог Джордж Стрэттон, первым решившийся надеть очки с переворачивающими линзами, определил, что мозгу на адаптацию требуется не больше недели. Кстати, после того как Стрэттон снял очки, мир предстал перед ним вверх тормашками, но через несколько дней вынужденного неудобства все встало на свои места.
С некоторыми нестандартными картинками мозг справиться все-таки не может — речь идет о визуальных иллюзиях. Они возникают либо из-за сбоев в работе сетчатки и отделов мозга (классический пример — иллюзия стены кафе), либо из-за того, что реальное воздействие не соответствует нашим представлениям о мире. Скажем, увидев вогнутую маску, изображающую человеческое лицо, наблюдатели считают ее выпуклой, потому что предшествующий опыт подсказывает, что вогнутых лиц не бывает.
Зрительное восприятие может сыграть недобрую шутку с биатлонистами. Как выяснили российские исследователи, точность стрельбы спортсменов зависит в том числе от внешнего вида мишени. Если объекты для стрельбы смоделированы по образцу иллюзии Мюллера-Лайера (отрезки одной длины кажутся разными из-за обрамления стрелками), спортсмены не способны точно оценить размеры цели, и как следствие — снижается точность стрельбы.
В плену тактильных ощущений
Но даже базовые ощущения, которым, казалось бы, можно полностью доверять, — тактильные, нередко обманывают нас. Например, расстояние между равноудаленными точками на коже ощущается по-разному в зависимости от того, где они расположены, а поглаживание кончика носа двумя скрещенными пальцами создает у человека впечатление, что у него два носа.
По мнению ученых из Королевского колледжа Лондона, подобные тактильные иллюзии возникают из-за особенностей строения кожи. Поверхность человеческого тела делится на так называемые рецептивные поля — участки кожи, усеянные рецепторами от одной нервной клетки и вытянутые вдоль конечностей. На более чувствительных участках (например, на кончиках пальцев) этих полей много, и они маленького размера, в менее чувствительных местах поля крупнее, но их меньше. Расстояние между двумя точками оценивается мозгом по количеству этих рецептивных полей, лежащих на соединяющей их линии. Эту точку зрения подтвердил эксперимент, в котором добровольцы воспринимали длины отрезков, обозначенных на различных частях лба как разные, хотя на самом деле они были одинаковыми.
Заложниками тактильных иллюзий становятся люди с поломкой в гене SCN9A, который кодирует белок, формирующий натриевые каналы в клеточных мембранах. Через них в мозг транслируются болевые ощущения. Если канал работает неправильно, сигнал не возникает, и мозгу нечего обрабатывать. Люди в этом случае совсем не ощущают боль и не замечают даже очень серьезной травмы. По свидетельству профессора Кембриджского университета Джеффри Вудса, один из носителей этой редкой мутации в Пакистане спрыгнул с крыши дома, решив, что он неуязвим. Конечно, 14-летний подросток разбился насмерть, однако его многочисленные родственники с теми же генетическими аномалиями впоследствии помогли исследователям разобраться в механизмах возникновения болевых ощущений.
