Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań

Transkrypt

1 Piotr Przybysz *, Piotr Markiewicz ** Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 4 Sposoby, w jakie sztuka oddziałuje na ludzi i w jakie artyści tworzą swoje dzieła, od dawna budzą zainteresowanie zarówno artystów, jak i naukowców. Jak to się dzieje, że twórca potrafi przykuć uwagę widza, wywołać u niego iluzję wzrokową, wzbudzić emocje? Na to pytanie nie ma ostatecznych odpowiedzi. Nową szansą i krokiem naprzód w procesie postępującego zdobywania wiedzy na temat zjawisk związanych ze sztuką jest powstanie neuroestetyki nowego programu badawczego, który proponuje, by w rozważaniach nad odbiorem i tworzeniem sztuki uwzględnić prawidłowości i nieprawidłowości funkcjonowania ludzkiego mózgu. Artykuł dotyczy trzech obszarów tematycznych z zakresu neuroestetyki. Pierwsza część stanowi próbę scharakteryzowania dzieła sztuki jako bodźca wizualnego specyficznie oddziałującego na odbiorcę. Specyficzność takiego bodźca sprowadziliśmy w artykule do wyolbrzymiania cech, wieloznaczności oraz iluzyjnego charakteru dzieła sztuki. Następnie koncentrujemy się na procesach percepcyjnych rozważanych z perspektywy neurofizjologii. W tej części przestawiamy interpretacje sposobów widzenia dzieła sztuki w kontekście zasad hierarchiczności przetwarzania informacji wzrokowej, przetwarzania równoległego, funkcjonalnej specjalizacji mózgu wzrokowego, lateralizacji półkulowej i procesów góra-dół, związanych z wykorzystaniem m.in. pamięci i wiedzy pojęciowej. Dodatkowo analizujemy przypuszczalne, hipotetyczne związki pomiędzy prawidłowościami zachodzącymi na poszczególnych etapach widzenia w siatkówce lub korze wzrokowej a malarstwem postimpresjonistycznym, malarstwem abstrakcyjnym, sztuką kinetyczną i sztuką kolorystyczną. Ostatnia część artykułu obejmuje zagadnienia dotyczące neuronalnych korelatów zachowań estetycznych i artystycznych. Omawia dane z badań neuroobrazowych i dane ze studiów neuropsychologicznych w kontekście specyfiki reakcji estetycznej, relacji mózgowego układu nagrody i zachowań estetycznych oraz wpływu patologii mózgowia na * Zakład Epistemologii i Kognitywistyki, Instytut Filozofii UAM w Poznaniu. ** Zakład Epistemologii, Logiki i Metodologii Nauk, Instytut Filozofii UAM w Olsztynie; Wojewódzki Szpital Specjalistyczny w Olsztynie.

2 108 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz twórczość artystyczną. W zakończeniu szkicujemy zagadnienia problematyczne oraz perspektywy, jakie można dostrzec w aktualnym etapie rozwoju programu neuroestetycznego. Należy zaznaczyć, że w artykule skupiliśmy się na neuroestetyce wizualnych (głównie malarskich) dzieł sztuki. Warto jednak wspomnieć, że program neuroestetyczny jest także realizowany w kontekście innych dziedzin aktywności artystycznej, i nie tylko. Liczne badania podejmują tematykę: neuronalnych korelatów percepcji muzycznej (np. Blood, Zatorre 2001; Brown, Martinez, Parsons, 2004; Menon, Levitin, 2005; Peretz, Zatorre, 2005), percepcji tańca (Calvo-Merino i in., 2008), dynamiki percepcji estetycznej (Tommaso i in., 2008), stanu estetycznej ekspertyzy (Kirk i in., 2009) i zależności oceny estetycznej od kontekstu semantycznego (Kirk i in., 2009a). Kontekst neuroestetyczny pojawia się także w wypadku oceny piękna (atrakcyjności) twarzy (Aharon i in., 2001; Senior, 2003; Winston i in., 2007). 2. Dzieło sztuki jako bodziec wizualny Studia malarskie nad kolorem, konturem, linią, perspektywą czy twarzami wyprzedziły o wiele setek lat badania nad mózgiem wzrokowym prowadzone przez naukowców. Z tego względu dla Semira Zekiego neurofizjologa i pioniera badań neuroestetycznych artysta to n i e ś w i a d o m y n e u r o b i o l o g. Twórcy, zanim jeszcze powstały nauki o mózgu, testowali na odbiorcach wrażliwość emocjonalną, możliwości sensoryczne i ograniczenia poznawcze ujawniające się podczas percepcji dzieł sztuki. Ich nieświadomość polega zaś na tym, że zamiast formułować uniwersalne prawa rządzące percepcją, intuicyjnie stosowali je w praktyce. Natomiast zadaniem współczesnej neuroestetyki jest wyraźne sformułowanie, wyjaśnienie i eksperymentalne przetestowanie tych praw percepcji. Sądzimy, że propozycja Zekiego ma wiele interesujących konsekwencji. Jeśli artyści są nieświadomymi neurobiologami, to sytuację, gdy widz podziwia lub kontempluje w galerii dzieło artysty, można przyrównać do e k s p e r y m e n t u p s y c h o l o g i c z n e g o, kiedy w kontrolowanych warunkach badacz wywołuje określone reakcje u osoby badanej. Natomiast dzieło sztuki, to nic innego jak b o d z i e c e k s p e r y m e n t a l n y, wywołujący i ukierunkowujący ową reakcję. Skupimy się zatem na rozumieniu dzieła sztuki jako szczególnego bodźca eksperymentalnego, którego celem jest silniejsze pobudzenie systemu percepcyjno-emocjonalnego odbiorcy, niż w wypadku zwykłych przedmiotów wzrokowych. Wcześniej zaproponowaliśmy (Markiewicz, Przybysz, 2007) typologię takich artystycznych bodźców wizualnych, mając świadomość, że nie wyczerpuje ona wszystkich rodzajów bodźców, jakimi posługują się artyści, oraz że w praktyce artystycznej zamiast typów czystych występują raczej typy mieszane. Ty-

3 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 109 pologia nasza obejmuje następujące kategorie bodźców: wyolbrzymiony, wieloznaczny, iluzyjny, relacyjny i empatyczny przy czym w obecnym opracowaniu omówimy jedynie trzy pierwsze typy (pozostałe w: Markiewicz, Przybysz, 2007 oraz 2007a). Już taki zestaw pozwoli nam odpowiedzieć na pytanie, jak artysta za pomocą bodźca, jaki przygotował, wpływa na system poznawczy widza Bodziec wyolbrzymiony Przesada w podkreślaniu konturu malowanej postaci czy subtelne deformowanie wizerunku twarzy w kierunku zwiększenia siły ekspresji mogą być wizytówką stylu artysty, ale są przede wszystkim sposobem na skupienie uwagi odbiorcy i wywołanie w nim reakcji emocjonalnej. Istotą takich zabiegów jest najczęściej wyolbrzymienie na obrazie określonych cech przedstawianego przedmiotu w celu silniejszego pobudzenia aparatu percepcyjno-emocjonalnego widza. Wzmocnione reagowanie jest, być może, zasadniczym mechanizmem uruchamianym podczas percepcji i kontemplacji dzieł sztuki. Zagadnieniem tym zajęli się neuropsycholog Vilayanur Ramachandran i filozof William Hirstein (Ramachandran, Hirstein, 2006; por. również Ramachandran, 2003). Celem sztuki jest, według nich, (a) ukazanie w dostępny percepcyjnie sposób i s t o t y czegoś oraz (b) wywołanie s i l n e j r e a k c j i w odbiorcy. Jak osiągnąć te dwa cele? Malarz czy rzeźbiarz mogą próbować np. uchwycić istotę kobiecości poprzez wydobycie, podkreślenie i wyolbrzymienie cech, które są, według nich, charakterystyczne dla kobiety, a pominięcie innych drugorzędnych szczegółów. Twórca starohinduskiej rzeźby bogini Parvatti przesadnie wydobył kobiece kształty (powiększone i odsłonięte piersi, talia nienaturalnie wcięta, poszerzone biodra, wydłużona ręka), przez co zwiększył siłę oddziaływania na odbiorcę (rys. 1a). (a) (b) (c) Rys. 1. Przykłady bodźców wyolbrzymionych: (a) Bogini Parvatti (XI w. n.e., z kolekcji V. Ramachandrana); (b) Alberto Giacometti, Kroczący człowiek (1960, Foundation Marguerite et Aime Maeght, Saint-Paul-de-Vence); (c) El Greco (Domenico Theotokopulos), Święty Bernard ( , Museo del Greco, Toledo)

4 110 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz Dzieło sztuki nie jest nigdy kopią świata widzialnego, ale jego artystycznym przetworzeniem. Świadczy o tym wypowiedź Picassa: sztuka jest kłamstwem, które pozwala odkryć prawdę (cyt. za: Ramachandran, 2003, s. 46). Na ewentualny zarzut, że przykład bogini Parvatti jest tendencyjny, gdyż lokuje istotę kobiecości w erotycznym wymiarze oraz skupia uwagę wyłącznie na kształtach i proporcjach ciała, można odpowiedzieć, że liczne zabiegi deformacyjne spotkamy w wielu innych dziełach sztuki. Dobrymi przykładami wyolbrzymienia są rzeźby Giacomettiego (wydłużona ludzka sylwetka, korpus i nogi, powiększone stopy, por. rys. 1b) oraz wydłużone postaci świętych na obrazach El Greca (rys. 1c) 1. Ramachandran i Hirstein (2006) zakładają, że istnieją liczne p r z e s t r z e - n i e, w których możliwe jest posługiwanie się przerysowaniem czy wyolbrzymieniem. Poza przestrzenią kształtów anatomicznych, której dotyczyły podane wyżej przykłady, wymieniają oni również kolor, głębię i ruch. Artysta nie musi więc deformować sylwetki czy kształtu ciała; estetyczne deformacje przybierają często postać bardziej subtelną i mogą dotyczyć, jak u Van Gogha i Moneta, nierealistycznego koloru słoneczników lub lilii wodnych. Malarze mogą artystycznie manipulować takimi cechami, jak cieniowanie, światło czy perspektywa. Jednak za każdym razem efektem ich działań jest stworzenie superbodźca dla systemu percepcyjno-emocjonalnego odbiorcy. Ramachandran i Hirstein proponują dwa uzasadnienia dla swojej koncepcji dzieła sztuki jako superbodźca. Pierwsze z nich odwołuje się do praw psychologii, drugie do neurobiologii. W pierwszym wypadku autorzy przywołują znaną z psychologii uczenia zwierząt zasadę przesunięcia szczytowego. W eksperymencie przeprowadzonym pod koniec lat pięćdziesiątych przez Hansona (1959), w fazie treningowej nagradzano gołębie za reakcję na światło o długości 550 nm (S + ) natomiast za zareagowanie na światło o innej długości fali, np. 560 nm (S - ), ptaki nie były nagradzane. Następnie, w fazie testowej okazało się, że gołębie reagują najsilniej na światło o długości ok. 540 nm (S ++ ), lekko odbiegające od wartości wyuczonej. Nastąpiło przesunięcie szczytowe miedzy bodźcem wyuczonym a bodźcem wybieranym. Oznacza to, że ptaki reagują na sygnał odbiegający od wyuczonego standardu: wybierają bodźce, których wartość bardziej odbiega od wartości nienagradzanego bodźca. Ramachandran i Hirstein uogólniają ten przypadek i wnioskują, że skłonność do silnego reagowania na przesadzone, wyolbrzymione cechy może być czymś powszechnym i że tłumaczy ona nasze reakcje na sztukę. Naukowcy ci przypuszczają, że ta sama zasada może kierować zachowaniami piskląt mewy srebrzystej, których zwyczaje badał słynny etolog i laureat nagrody Nobla, Nikolaas Tinbergen. Zauważył on, że świeżo wyklute pisklęta domagają się pokarmu uderzając w żółty dziób mewy matki, na którym znajduje się 1 Inne typy deformacji omawia Przybysz (2006).

5 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 111 czerwona plamka. Pisklęta będą to dalej robiły, gdy podsunie im się sam dziób oddzielony od tułowia lub długi patyk z czerwoną plamką, a ich reakcje staną się jeszcze bardziej intensywne, gdy zobaczą patyk z trzema czerwonymi paskami. Patyk z trzema czerwonymi paskami jest dla piskląt mewy czymś w rodzaju superdzioba : jest wyolbrzymionym bodźcem (supernormal stimuli według terminologii Tinbergena), karykaturą w przestrzeni dziobów, na które pisklęta reagują podobnie jak ludzie na dzieła sztuki: Jeżeli istniałyby w świecie mew galerie sztuki, to taki superdziób można by zaliczyć do wielkich dzieł sztuki byłby on tam odpowiednikiem dzieł Picassa. I podobnie możliwe jest, że niektóre rodzaje dzieł sztuki, takie jak dzieła kubistyczne, posiadają zdolność uaktywniania mechanizmów mózgowych w taki sposób, że wykorzystują one lub karykaturyzują pewne elementarne kształty, w sposób, którego do końca wciąż nie rozumiemy (Ramachandran, Hirstein, 2006, s. 332). W ten sposób dochodzimy do drugiego z uzasadnień dla koncepcji dzieła sztuki jako superbodźca, tym razem odwołującego się do neurobiologii. Według Ramachandrana i Hirsteina istnieją być może w mózgu neurony, które stają się aktywne, gdy w ich polu recepcyjnym znajdą się przedmioty z nienaturalnymi, przesadzonymi cechami: Być może istnieją w mózgu neurony, których zadaniem jest reprezentowanie zmysłowych, krągłych kształtów kobiecych jako przeciwieństwa kanciastych kształtów mężczyzny, a artysta zdecydował się na wyolbrzymienie samej istoty (rasa) bycia kobietą poprzez przesunięcie obrazu jeszcze bardziej w stronę kobiecego bieguna na skali męskie/żeńskie. Rezultatem tego wyolbrzymienia jest super bodziec w dziedzinie różnic między kobietą a mężczyzną (Ramachandran, Hirstein, 2006, s ). Ta neurobiologiczna hipoteza pozostaje ciągle bardziej fascynującym projektem niż dobrze uzasadnioną i empirycznie potwierdzoną tezą. Ramachandran sugeruje, że portrety malowane przez Picassa, na których twarz prezentowana jest równocześnie w kilku ujęciach, mogłyby silnie pobudzać specjalne komórki kanoniczne (master cells), odpowiedzialne za detekcję twarzy (Ramachandran, 2001; por. również Ramachandran, 2003, rozdz. 3). W zakręcie wrzecionowatym mózgu małpy okolicy mózgu wzrokowego ulokowanej w brzusznej części płata skroniowego istnieje prawdopodobnie wiele komórek nerwowych zajmujących się detekcją bodźców twarzowych (por. np. Perrett, Benson, 1995). W profilu funkcjonalnym niektórych z nich leży reagowanie na znane z doświadczenia twarze. Jeszcze inne komórki nerwowe aktywują się podczas oglądania twarzy pod określonym kątem i z odpowiedniej perspektywy. Występuje również klasa neuronów, które zajmują się prawdopodobnie identyfikacją twarzy jako takich, nie-

6 112 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz zależnie od ich kąta oglądania, odległości i poziomu znajomości. Ramachandran sugeruje, że to te właśnie komórki kanoniczne miałyby podlegać hiperaktywacji podczas oglądania portretów Picassa: jeśli obraz malarski uwzględnia wiele wyglądów twarzy równocześnie, można się spodziewać, że taki neuron zareaguje nie na pojedyncze ujęcie twarzy, ale w sposób zwielokrotniony na wszystkie zarazem. Bodziec, jakim jest portret namalowany przez Picassa, mógłby aktywować więc taki neuron silniej niż cokolwiek innego w naturze Bodziec wieloznaczny Wieloznaczność (niejednoznaczność) jest, jak twierdzi się niekiedy, istotą sztuki dzieło wyzwala u odbiorcy wiele alternatyw percepcyjnych. Klasycznym przykładem wzrokowego bodźca wieloznacznego z dwoma rozwiązaniami percepcyjnymi jest tzw. waza Rubina. Spoglądając na nią, przechodzimy od widzenia twarzy do widzenia wazy i z powrotem. Nie jesteśmy natomiast w stanie dostrzegać i mieć na uwadze zarazem twarzy i wazy. Z podobnymi zjawiskami percepcyjnymi mamy do czynienia, oglądając liczne dzieła sztuki. Wizerunki dwuznaczne spotykamy na obrazach XVI-wiecznego malarza włoskiego Giuseppe Arcimbolda. Jego cykl oryginalnych manierystyczno-naturalistycznych portretów jest szczególnie interesujący, gdyż dwuznaczność polega tutaj na zmianie skali i przechodzeniu od widzenia szczegółów obrazu są nimi np. owoce, kwiaty, warzywa do widzenia całych twarzy (rys. 2a). Bodźce dwuznaczne odnaleźć też można na licznych obrazach Salvadora Dali. Na obrazie Targ niewolników z pojawiającym się niewidzialnym popiersiem Woltera widać kilka stojących blisko siebie postaci, a gdy przyjrzymy się im bliżej, zamieniają się one w wizerunek twarzy Woltera (rys. 2b). (a) (b) (c) Rys. 2. Przykłady bodźców wieloznacznych: (a) Giuseppe Arcimboldo, Vertumnus ( , Skoklosters Slott, Balsta, Szwecja); (b) Salvador Dali, Targ niewolników z pojawiającym się niewidzialnym popiersiem Woltera (1940, Salvador Dali Museum, St. Petersburg, Floryda); (c) waza i twarze (tzw. waza Rubina) Według Zekiego (2009, 2009a) wykorzystywanie przez sztukę obrazów wieloznacznych nie jest niczym wyjątkowym, a cecha wieloznaczności nie jest je-

7 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 113 dynie domeną tej dziedziny. Także w codziennej rzeczywistości natykamy się na sytuacje w mniejszym lub większym stopniu niejednoznaczne, z którymi muszą poradzić sobie nasze mózgi. W przypadkach niewyraźnego widzenia (np. mgła), dwu równie silnych bodźców przykuwających uwagę wzrokową lub wtedy, gdy rozpoznaliśmy niezgodne własności widzianego przedmiotu, pojawiają się różne możliwe interpretacje, z których każda może się wydawać równie uprawniona. Mózg nie może w takiej sytuacji poprzestać na biernej rejestracji napływających sygnałów, ale musi podejmować decyzje percepcyjne i w sposób czynny skonstruować wizualne rozwiązanie. Jednym z celów Zekiego jest przeanalizowanie sposobu, w jaki mózg przetwarza informacje w ramach kontinuum: od bieguna, gdzie mamy do czynienia z bodźcami jednoznacznymi (percepcja koloru, figury Kanizsy), poprzez sytuacje, gdy występują dwie równie prawdopodobne interpretacje danych wyjściowych (figury dwuznaczne), aż do bieguna, gdzie istnieje wiele równie prawdopodobnych interpretacji. Wydaje się, że dzieła sztuki są bodźcami, które mieszczą się bliżej tego drugiego bieguna. Malowanie obrazu czy tworzenie rzeźby polega na takim przygotowaniu bodźca wizualnego, aby uruchomił on w świadomości widza liczne, niekiedy niezgodne ze sobą interpretacje. Z tego względu Zeki przyjmuje definicję wieloznaczności, która odbiega od definicji słownikowych: wieloznaczność to nie jest niepewność ale pewność wielu, równie prawdopodobnych interpretacji, z których każda jest niezależna, kiedy pojawia się na scenie świadomości (Zeki, 2009, s. 424). Proste, jednoznaczne sytuacje, takie jak percepcja koloru lub dostrzeżenie konturu iluzorycznego w trójkącie Kanizsy, angażują jedynie niskie obszary przetwarzania wzrokowego. Elementarna wieloznaczność związana z pojawieniem się na przemian w świadomości dwóch równorzędnych alternatyw w odniesnieu do prostych figur dwuznacznych (np. kostka Neckera) również nie wymaga aktywacji wyższych struktur korowych. Choć już w przypadku nieco bardziej złożonych bodźców, jak np. waza Rubina, taka interwencja może być konieczna (rys. 2c). Wykazano, że gdy obserwator widzi twarze, aktywuje się obszar odpowiedzialny właśnie za rozpoznawanie twarzy. Z kolei, gdy widzi wazę, w jego mózgu aktywny staje się obszar odpowiedzialny za rozpoznawanie obiektów. Interesujące jest jednak, że podczas zmiany interpretacji (z twarzy na wazę lub odwrotnie) uaktywniają się dodatkowo obszary ciemieniowo-czołowe. Co to oznacza? Może to oznaczać, że przechodzeniem od jednej interpretacji do drugiej sterują procesy uwagi i podejmowania decyzji, wyznaczone przez aktywność obszarów ciemieniowo-czołowych (por. Zeki, 2009). W jeszcze bardziej zaawansowanych sytuacjach, gdy bodźcami wzrokowymi są dzieła sztuki, na percepcję wzrokowa wywierają zapewne wpływ w ramach oddziaływania góra-dół takie czynniki jak wyobraźnia, pamięć, uczenie się i wiele innych. Ich neuronalne korelaty oddziałują zapewne zwrotnie na etapy wczesnego przetwarzania.

8 114 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz (a) (b) (c) Ryc. 3. Przykłady bodźców wieloznacznych cd.: (a) Johannes Vermeer, Lekcja muzyki (ok , Royal Collection, St. James Palace, Londyn); (b) Michał Anioł, Niewolnik (Atlas) ( , Galleria dell Accademia, Florencja); (c) Auguste Rodin, Ręka Boga (ok. 1898, Rodin Museum, Paryż); (d) Tors Belwederski (I wiek p.n.e., Museo Pio-Clementino, Watykan) Wsród dzieł sztuki mamy do czynienia z obiektami prawdziwie wieloznacznymi, czyli takimi, których wieloznaczności nie można za pomocą jakiejś operacji mentalnej (szacowanie prawdopodobieństwa) lub procesu fizjologicznego (hamowanie jako wynik rywalizacji neuronalnej) sprowadzić do jakiejś postaci jednoznaczności. Gdy oglądamy Lekcję muzyki Johannesa Vermeera (rys. 3a), możemy na wiele sposobów interpretować przedstawioną tam sytuację. Widoczne na obrazie postacie kobietę i mężczyznę może łączyć relacja nauczycieluczennica (jak zdaje się sugerować tytuł), ale mogą oni też być rodzeństwem lub możemy w nich widzieć kochanków (tytuł tego wcale nie wyklucza...). Wszystkie te percepcyjne scenariusze mają równą wartość interpretacyjną, mogą swobodnie pojawić się w naszej świadomości i żadna, właściwa i poprawna, wersja nie istnieje. Na tym polega specyfika wieloznaczności sztuki i to odróżnia ją od nauki oraz od zdrowego rozsądku, w których jeśli nie posiadamy pewności kierujemy się szacowaniem prawdopodobieństwa. (d)

9 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 115 Specyficzną klasą artystycznych bodźców wieloznacznych są dla Zekiego dzieła niedokończone przez artystów, a nawet dzieła uszkodzone (por. Zeki, 2009; por. również Zeki, 1999, rozdz. 4). Niedokończoność niektórych rzeźb Michała Anioła wzmacnia ekspresję przedstawionych postaci oraz pozostawia większe niż zwykle pole do popisu dla wyobraźni, której rolą jest rozwinięcie tego, co niedokończone (rys. 3b). Podobny efekt wywołują rzeźby Auguste Rodina, przedstawiające np. rękę lub sylwetkę ludzką wyłaniające się z nieopracowanego bloku kamienia (rys. 3c). Nawet uszkodzony słynny Tors Belwederski fragment rzeźbiarskiego aktu męskiego, składający się z części torsu i ud, przechowywany w muzeach Watykanu (rys. 3d) nadaje się do podciągnięcia pod tę kategorię. Być może właśnie owa niekompletność pozwala historykom sztuki i kolejnym pokoleniom artystów dostrzegać w tym bodźcu tak wiele. 2.3 Bodziec iluzyjny Dzieło sztuki jest bodźcem wizualnym wywołującym u odbiorcy różne iluzje. Ten rodzaj bodźca wykorzystywali malarze renesansowi (iluzja głębi), przestawiciele sztuki kinetycznej (iluzje kinetyczne) czy op-artu (iluzje geometryczne, kinetyczne). Za każdym razem bodziec fizyczny wywołuje w umyśle odbiorcy wrażenie występowania przedmiotu, relacji lub cechy, które w rzeczywistości nie występują. Iluzja jest więc zjawiskiem percepcyjnym, wytworem działalności mózgu, a nie zjawiskiem fizycznym (por. Gregory, 1973; Fineman, 1981). Mimo że iluzyjność podobnie jak wieloznaczność nie jest wyłączną cechą sztuk pięknych, to artyści doprowadzili posługiwanie się bodźcami iluzyjnymi do perfekcji. W zasadzie wszystkie bodźce iluzyjne wywołują to samo wrażenie sprawiają, że dostrzegamy coś, czego fizycznie nie ma lub widzimy coś, co nie jest w rzeczywistości takie, jakim się wydaje. Nie istnieje jednak prawdopodobnie jeden fizjologiczny mechanizm, który by wyjaśniał wszystkie iluzje. Mechanizmów tych jest wiele i są one rozproszone na różnych piętrach przetwarzania wzrokowego. Przykładowo istnieją proste iluzje wzrokowe, takie jak zjawisko migoczących plamek na przecięciu białych linii w kracie Hermanna. Próbuje się wyjaśniać je w oparciu o budowę pól recepcyjnych i funkcjonowanie komórek zwojowych w siatkówce oka (por. np. Blakemore, 1973; Matthews, 2000, rozdz. 16; Tovée, 2008, rozdz. 2). Proste iluzje kognitywne, takie jak dostrzeganie konturów subiektywnych np. w trójkącie Kanizsy, tłumaczy się aktywnością komórek w polach V1 i V2 mózgu wzrokowego, polegającą na tym, że neurony pola V1 odpowiadają na realny bodziec fizyczny, natomiast komórki nerwowe z pola V2 wykorzystują tę informacje i na jej podstawie wnioskują o występowaniu konturów iluzyjnych (por. Peterhans, von der Heydt, 1989; Triesman i in., 1990). Z kolei wrażenie głębi podczas oglądania dwuwymiarowego obrazu wyjaśnia się w psychologii za pomocą koncepcji tzw. wskaźników głębi, których dokładnego

10 116 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz podłoża neuronalnego do tej pory nie ustalono 2 (por. np. Solso, 2003, rozdz. 7; Janowski, 2007). Mimo braku teorii tłumaczącej powstawanie wszystkich iluzji, neurofizjologowie proponują interesujące wyjaśnienia dla niektórych złudeń w sztuce. Amerykańska neurofizjolog, Margaret Livingstone, zaproponowała na przykład koncepcję, która tłumaczy iluzyjne wrażenia jasności, głębi i ruchu, powstające podczas oglądania niektórych dzieł malarskich. Spójrzmy na słynny obraz Claude a Moneta Impresja. Wschód słońca. Uwagę widza przyciąga tam interesujący efekt migoczącego na ciemnym tle i odbijającego się w falach słońca. Wrażenie migotania i pulsowania jest iluzją, żadne elementy tej pokrytej farbą powierzchni przecież się nie poruszają (Livingstone, 2000, rozdz. 3). Aby zrozumieć, w jaki sposób powstaje ten efekt, należy odwołać się do współczesnej neurofizjologii widzenia. Według niej w układzie wzrokowym występują dwa równoległe szlaki przetwarzania danych: stary ewolucyjnie szlak służący m.in. do analizy poziomów luminancji (tj. ilości światła odbitej od danej powierzchni), oraz nowszy ewolucyjnie szlak występujący prawdopodobnie jedynie u naczelnych, który analizuje dane dotyczące koloru, ale jest ślepy na poziom luminancji (por. odróżnienie szlaku gdzie i co poniżej pkt niniejszego artykułu; Livingstone, 2000, rozdz. 3; Livingstone, Hubel, 1988; 1995). Podczas oglądania zawartość płótna Moneta analizowana jest zatem przez dwa różne systemy przetwarzania danych. Rzecz w tym, że Monet namalował słońce, nadając mu taką samą luminancję, jak sąsiednim, ciemniejszym fragmentom obrazu. Rys. 4. Bodziec iluzyjny w odcieniach szarości i w kolorze. Claude Monet, Impresja. Wschód słońca (1872, Musée Marmottan, Paryż). W oryginalnej wersji słońce i jego odbicie w wodzie są wyraźnie widoczne. Na obrazie oglądanym w odcieniach szarości słońce i jego odbicie w wodzie pozostają prawie niewidoczne wskutek podobnej luminancji sąsiadujących ze sobą powierzchni 2 Według M. Livingstone i D. Hubela za detekcją niektórych wskaźników głębi paralaksy ruchowej, przesłaniania, cieni i perspektywy linearnej odpowiada tzw. szlak gdzie (Livingstone, Hubel 1988; 1995; por. również pkt niniejszego artykułu).

11 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 117 Kolorystycznie różnią się one wyraźnie, ale pod względem luminancji są niemal identyczne (por. rys. 4). Kiedy widz ogląda obraz Moneta, docierają więc do jego mózgu sprzeczne informacje: jedna o wyraźnej różnicy w kolorze, druga o braku różnicy w stopniu jasności powierzchniowej. Reakcją świadomości na te sprzeczne dane jest iluzja ruchu: Słońce na tym obrazie wydaje się zarazem ciepłe i zimne, jasne i ciemne. Wydaje się wręcz pulsować. Lecz nie jest ono wcale faktycznie jaśniejsze od chmur w tle, co można zobaczyć na wersji tego obrazu w odcieniach szarości [...]. Ten brak różnicy w stopniach luminancji wyjaśnia dlaczego słońce migocze: dla bardziej prymitywnego systemu układu wzrokowego (który zajmuje się ruchem i położeniem przestrzennym) obraz jest dany jedynie w odcieniach szarości, a słońce jest prawie niewidoczne. Lecz dla tej części układu wzrokowego, która jest właściwa ssakom, słońce jest wyraźnie widoczne. Ta niezgodność w percepcji słońca przez różne część układu wzrokowego jest źródłem tego niesamowitego efektu. To, że słońce jest niewidoczne dla części układu wzrokowego przenoszącego informację o położeniu i ruchu oznacza, że jego położenie oraz nieruchomość są słabo potwierdzone i dlatego może nam się wydawać, że słońce wibruje i pulsuje. Słońce Moneta jest zarazem jasne i ciemne, gorące i zimne (Livingstone, 2002, s. 40). Nie wiadomo z całą pewnością, czy Monet posłużył się efektem migoczącego słońca przypadkiem czy był to świadomy zabieg malarski. Mógł zresztą jedynie intuicyjnie i nieświadomie przeczuwać, jak mózg przetwarza informację o kolorze i luminancji. Jego przypadek potwierdzałby wtedy wyjściową intuicję Zekiego, według której artysta to nieświadomy neurobiolog Neurofizjologia widzenia a percepcja dzieła sztuki: fakty, hipotezy, spekulacje Neuroestetyczne badania nad sztuką przypominają jazdę po dwukierunkowej ulicy (por. np. Goldstein, 2001). Z jednej strony, badacze usiłują wyjaśnić, jak dzieło sztuki oddziałuje na system percepcyjno-emocjonalny odbiorcy poprzez odwołanie się do istniejących praw psychologii i neurofizjologii. Z drugiej strony, mają oni nadzieję, że poprzez lepsze zrozumienie specyfiki procesów zaangażowanych w poznanie dzieła sztuki powiększy się nasza ogólna wiedza psy- 3 Artysta może też niekiedy funkcjonować jako świadomy neurobiolog, umieszczając na obrazie zniekształcone detale (na przykład zmienione kierunki cieni postaci, brak iluzji załamania przedmiotu w wodzie, które nie są dostrzegalne w pierwszym odbiorze) z pełną świadomością, jaki efekt może to wywołać w percypującym podmiocie. Według Cavanagha (2005) oznacza to, że twórcy działają podobnie jak mózg na zasadzie konstruowania specyficznej reprezentacji świata zewnętrznego (na przykład ignorującej prawa fizyki).

12 118 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz chologiczna i neurofizjologiczna. Wykorzystanie najnowszych odkryć na temat funkcjonowania mózgu i ludzkiej psychiki może umożliwić częściowe chociaż wyjaśnienie specyficznie ludzkiego fenomenu, jakim jest kontemplacja sztuki. Również rekonstrukcja swoistych procesów i mechanizmów rządzących percepcją czy poznaniem tej dziedziny umożliwi nam, być może, lepsze zrozumienie zasad percepcji i poznania w ogóle. Dwukierunkowy ruch oznacza, że taką samą uwagę należy obecnie poświęcić potwierdzonym faktom i neurofizjologicznym zasadom percepcji, jak i odkrywczym choć słabo uzasadnionym i intuicyjnym tezom, które dopiero w przyszłości mogą wejść do podręczników psychologii. W związku z tym przedstawimy poniżej kilka tez współczesnej neuroestetyki (por. poniżej ), które w twórczy sposób próbują tłumaczyć procesy percepcyjne zachodzące podczas poznawania dzieła sztuki. Status naukowy wielu z nich nie jest jeszcze do końca ustalony i od przyszłych eksperymentów zależy to, czy okażą się one prawdami naukowymi czy jedynie oryginalnymi spekulacjami. W obecnym opracowaniu ograniczymy się wyłącznie do procesów percepcyjnych, a pominiemy zagadnienia: emocji estetycznych, wyobraźni, udziału w percepcji dzieł sztuki procesów uwagowych i pamięciowych, gdyż wymagałyby one odrębnego i szerszego potraktowania Rzut oka na niektóre zasady przetwarzania informacji wzrokowej w mózgu Przyjrzyjmy się kilku wybranym zasadom przetwarzania informacji wzrokowej, które mogą się okazać przydatne w naświetleniu roli mózgu podczas percepcji dzieł sztuki. Zgodnie ze współczesnym stanem badań nad mózgiem wzrokowym informacja wzrokowa przetwarzana jest na wielu piętrach układu widzenia, przy czym na kolejnych piętrach analizowane są poszczególne cechy obrazu, począwszy od najprostszych aż do najbardziej złożonych (h i e r a r c h i c z n o ś ć p r z e t w a r z a n i a ). Po przejściu światła przez soczewkę, promień świetlny dociera do położonej na dnie oka siatkówki, gdzie zachodzi zamiana impulsu świetlnego na elektryczny (transdukcja). W siatkówce informacja wzrokowa analizowana jest m.in. przez komórki zwojowe, w których dochodzi m.in. do analizy kontrastów w scenie wzrokowej (Arbib, 1977, rozdz. 1). Następnie informacja jest odprowadzana z oka przez nerw wzrokowy i przekazywana dalej do struktur podkorowych mózgu, tj. ciała kolankowatego bocznego we wzgórzu, a potem do pierwszorzędowej kory wzrokowej, V1 (por. rys. 5a) 4. Zadaniem pierwszorzędowej kory wzrokowej jest przetworzenie informacji wzrokowej do postaci tzw. pierwotnego widzenia (early vision), prymitywnej reprezentacji sceny wzrokowej 4 Jest to tzw. główna droga wzrokowa. Poza nią istnieją jeszcze inne, np. szlak przetwarzania informacji wzrokowej wykorzystywany prawdopodobnie podczas wzrokowej kontroli działania. Przeprowadza on informację wzrokową od siatkówki poprzez wzgórki czworacze górne śródmózgowia i poduszkę do tylnej kory ciemieniowej (por. Milner, Goodale, 2008, rozdz. 1 i 2).

13 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 119 odwzorowującej topografię obrazu na siatkówce (por. np. Farah, 2000, rozdz.1). Z badań D. Hubela i T. Wiesela (por. Hubel, 1971; 1988, rozdz. 4) wiadomo, że w V1 występują neurony, które odpowiadają na pojawienie się jasnych linii na ciemnym tle, ciemnych linii na jasnym tle i konturów o określonej orientacji przestrzennej (komórki proste ) oraz neurony, które również odpowiadają na linie i kontury, choć nie są już aż tak wrażliwe na precyzyjną lokalizacje bodźca oraz reagują na linie zmieniające położenie (komórki złożone ). Coraz bardziej zaawansowana analiza kształtu przebiega w obszarach V1-V2-V4-tylna/przednia dolna kora skroniowa (w V3-V5 dla form bardziej dynamicznych). Na przykład w dolnej korze skroniowej odkryto neurony reagujące na całościowe i znane z doświadczenia obiekty, takie jak twarze, przedmioty codziennego użytku lub miejsca (Farah, 2000, rozdz. 2-3; Zeki, 1992). (a) Rys. 5. Główna droga przesyłania informacji wzrokowej. (a) Przebieg sygnału wzrokowego z siatkówki oka przez nerw wzrokowy do ciała kolankowatego bocznego (wzgórze) i do kory wzrokowej; (b) po opuszczeniu pierwszorzędowej kory wzrokowej informacja wzrokowa kierowana jest szlakiem co do kory skroniowej, a szlakiem gdzie do kory ciemieniowej Powstawanie tzw. świadomej i wyraźnej percepcji wzrokowej dzieła sztuki ze względu na zaangażowanie: procesów uwagowych, pamięciowych, wyobraźni oraz świadomości wzrokowej, nie daje się do końca opisać w ramach hierarchicznego modelu od cech szczegółowych do globalnego obrazu 5. Mimo to, zważywszy na formalną różnorodność dzieł sztuki mieszczą się w niej zarówno dzieła abstrakcyjne, jak i reprezentacje przedstawieniowe interesującym zadaniem byłoby odkrycie, które z pięter przetwarzania wzrokowego mają krytyczne znaczenie dla rozpoznania na obrazie odpowiednich arystycznych form, (b) 5 Hierarchiczność przetwarzania wzrokowego opisano do tej pory wyłącznie w odniesieniu do niskich stadiów przetwarzania wzrokowego, w związku z niektórymi jedynie funkcjami widzenia (np. rozpoznawaniem przedmiotów). Ma ona cały szereg ograniczeń, jak chociażby występowanie połączeń zwrotnych i równoległych (lokalnych) w i pomiędzy poszczególnymi obszarami widzenia (por. Bullier, 2004).

14 120 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz kształtów i obiektów. Zgodnie z zasadą hierarchicznego przetwarzania można przypuszczać, że podczas percypowania abstrakcyjnym linii, kompozycji plam barwnych, prostych kształtów geometrycznych, krytyczne znaczenie mogą mieć wstępne stadia przetwarzania wzrokowego, podczas gdy dla rozpoznania reprezentacji obiektów naturalnych potrzebna jest aktywność wyższych pięter widzenia. Hipoteza ta znalazła częściowe potwierdzenie w niektórych badaniach. Np. w eksperymencie przeprowadzonym przez S. Fairhalla i A. Ishaiego (2008) za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fmri) wykazano, że obrazy abstrakcyjne (kompozycje kolorystyczno-geometryczne) w porównaniu z obrazami przedstawiającymi (przedstawiającymi ludzi, zwierzęta, krajobrazy, martwe natury) aktywują obszary w dolnej korze potylicznej, odpowiadające za wczesne widzenie, a obrazy przedstawiające obiekty naturalne pobudzają silniej dalsze obszary przetwarzania wzrokowego 6. Badacze przyjmują, że poza hierarchiczną analizą cech, układ wzrokowy cechuje również r ó w n o l e g ł e p r z e t w a r z a n i e i f u n k c j o n a l n a s p e - c j a l i z a c j a. Zgodnie ze współczesną neurofizjologią układ wzrokowy zawiera równoległe szlaki zajmujące się przetwarzaniem odmiennych aspektów sceny wzrokowej, takich jak: kształt, kolor, głębia czy ruch (por. Livingstone, Hubel, 1988). To, co widzimy zostaje wstępnie posortowane już na poziomie komórek siatkówki i utrzymywane w oddzielnych ścieżkach, które docierają do różnych warstw wzgórza i kory wzrokowej. Na przykład wśród neuronów zwojowych siatkówki występuje podział na komórki typu P (parvo małe) oraz komórki M (magno duże) specjalizujące się w analizie nieco innego typu informacji. Inicjowany przez komórki P, szlak co (zwany niekiedy szlakiem parvo lub brzusznym ), po opuszczeniu pierwszorzędowej kory wzrokowej kieruje się ku dolnej korze skroniowej i specjalizuje się w rozpoznawaniu koloru, analizie kształtu i detali. Z kolei zapoczątkowany przez komórki M szlak gdzie ( szlak magno, grzbietowy), przebiegający przez górną część płata potylicznego i korę ciemieniową, zarządza percepcją ruchu, głębi, organizacji przestrzennej i położenia (ryc. 5b). Można wnioskować z tego podziału pracy, że odmienne aspekty dzieła malarskiego będą analizowane przez odmienne szlaki (por. Livingstone, Hubel, 1995 oraz Livingstone, 2003, rozdz. 4): szlak parvo zajmować się będzie analizą koloru i szczegółów na obrazie, natomiast szlak magno zwróci uwagę na 6 W eksperymencie badani (n=12) rozpoznawali znane, charakterystyczne obiekty na obrazach malarskich przedstawieniowych, niedookreślonych, abstrakcyjnych i zamazanych (bodźce kontrolne). Pomiar czasu podczas realizacji zadania wykazał, że najszybciej były rozpoznawane przedmioty na obrazach przedstawieniowych. Pokazano, że obrazy przedstawieniowe silniej aktywują obszary zakrętu wrzecionowatego niż obrazy abstrakcyjne i niedookreślone, natomiast obrazy składające się z linii, plam barwnych i prostych kształtów były w stanie pobudzić silnie dolna korę potyliczną.

15 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 121 rozmieszczenie na płótnie namalowanych przedmiotów i przyczyni się do powstania iluzji głębi. Wyspecjalizowaniu dróg wzrokowych w przetwarzaniu odmiennych aspektów widzenia towarzyszy lokalna funkcjonalna specjalizacja poszczególnych obszarów, przez które drogi te przebiegają (por. np. Zeki, 1998). Według S. Zekiego niektóre z tych rejonów mogą pełnić rolę tzw. kluczowych węzłów (Zeki, 2009), co oznacza, że odgrywają one kluczową rolę w powstaniu świadomego wrażenia kształtu, koloru czy ruchu. Przykładowo mimo że percepcja koloru jest rozłożona na kilka etapów i zaangażowane są w nią liczne ośrodki w układzie wzrokowym 7 (por. Zeki, Marini, 1998a; Walsh, Kulikowski, 1995; Tovée, 2008, rozdz. 7), to obszarem zasadniczym dla powstania świadomości koloru jest pole V4 mózgu wzrokowego (por. ryc. 4b). Bez przetworzenia sygnału w tym module niemożliwa byłaby świadoma percepcja koloru (Zeki, 2009). A zatem dla powstania wrażenia kolorystycznego podczas oglądania barwnych kwadratów lub prostokątów namalowanych przez Mondriana, aktywność pola V4 odpowiadającego za percepcję takiego abstrakcyjnego koloru jest kluczowa. W rozważaniach nad neuronalnym uwarunkowaniem percepcji dzieł sztuki wymienia się niekiedy również inne ogólne zasady rządzące przetwarzaniem informacji wzrokowej w mózgu, jak np. l a t e r a l i z a c j a p ó ł k u l o w a czy p r o - c e s y g ó r a - d ó ł. Zagadnienie lateralizacji półkulowej jest związane z zasadą funkcjonalnej specjalizacji, choć wymaga specjalnego potraktowania z uwagi na związek z lateralizacją kończyn (np. prawo- i leworęcznością), wielością specjalizacji każdej z półkul i wpływem uszkodzeń mózgu na niektóre z nich. Sugeruje się niekiedy, że podział kompetencji półkulowej związany jest z różnicą płci i że może zmienić się w pewnym zakresie wraz z nabytym doświadczeniem (por. Springer, Deutch, 2005, rozdz. 4 i 5). Wielokrotnie wskazywano, że lewa półkula mózgu specjalizuje się przetwarzaniu danych językowych, podczas gdy prawa zajmuje się analizą stosunków przestrzennych (Springer, Deutch, 2005, rozdz. 1). W odniesieniu do sztuki sugeruje się, że prawa półkula odpowiada za twórcze uzdolnienia człowieka, które w normalnych warunkach pozostają jednak pod hamująco-kontrolnym wpływem lewej dominującej półkuli. Możliwe też, że osoby z dominującą prawą półkulą preferują sztukę abstrakcyjną (osoby z dominującą lewą półkulą realistyczną; por. za Strachan, 2000). Za pomocą zasady góra-dół (top-down) próbowano zaś wielokrotnie wyjaśniać zwrotny wpływ, jaki wywierają czynniki wyższe (pamięć, zmagazynowana wiedza pojęciowa, język etc.) na procesy percepcyjne. Najbardziej znanym z historii przykładem hipotezy na temat zaangażowania elementów pamięciowych 7 Według badaczy występują przynajmniej trzy centra anatomiczne przetwarzania informacji o kolorze w mózgu wzrokowym: V1/V2 (detekcja długości fali świetlnej, kategoryzacja barw), V4 (porównywanie koloru sąsiadujących powierzchni, stałość barwy), dolna kora skroniowa (powiązanie koloru z obiektami, pamięć kolorów), por. Zeki, Marini (1998); Walsh, Kulikowski (1995).

16 122 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz i semantycznych w percepcję wzrokową są koncepcje koloru zaproponowane przez Hermana von Helmholza oraz Ewalda Heringa. Obaj naukowcy twierdzili, że czynniki takie jak pojęcia zmagazynowane w umyśle i pamięć mają wpływ na stałość barwy i oddziałują odgórnie, choć nieświadomie, na kolorystykę sceny wzrokowej. Współcześnie S. Zeki utrzymuje, że jest to podejście zasadniczo błędne i że percepcja koloru na obrazie abstrakcyjnym, zawiadywana przez obszar V4 mózgu wzrokowego, obywa się bez udziału czynników semantycznych i pamięciowych, choć czynniki takie mogą grać istotną rolę w niektórych wyższych procesach umysłowych (Zeki, 2009). W odniesieniu do sztuki pytanie o udział czynników wyższych w percepcji obrazu czy rzeźby jest kluczowe (por. np. Solso, 2003, rozdz. 8) i sprowadza się prawdopodobnie do kwestii, czy podczas odbioru dzieła dominuje percepcja czy interpretacja. 3.2 Wyostrzone kontury a przetwarzanie wewnątrzsiatkówkowe. Wpływ choroby oczu na twórczość Popularne powiedzenie brzmi: piękno tkwi w oczach patrzącego (beauty is in the eye of the beholder). Oznacza to, że kategorie estetyczne są kwestią subiektywnego odczucia lub indywidualnej interpretacji, czego gwarancją ma być to, że oko każdego z nas nieco inaczej odbiera otaczający nas świat. Wprawdzie neuroestetycy poszukują źródeł poczucia piękna w procesach zachodzących wewnątrz ludzkiego mózgu, lecz pominięcie w tym kontekście zjawisk fizjologicznych i optycznych zachodzących w oku byłoby karygodnym błędem. Z neuroanatomicznego punktu widzenia, neurony siatkówki są elementami ludzkiego systemu nerwowego i tam też ma swój początek wiele procesów kontynuowanych następnie w mózgu. Zgodnie z tym oko jest w jakimś sensie częścią mózgu. Jednym z najlepiej przebadanych mechanizmów zachodzących w warstwie komórek zwojowych siatkówki jest hamowanie oboczne. Polega ono na tym, że odpowiedź neuronu na światło jest pomniejszona (zahamowana) przez aktywność sąsiedniej komórki: im bardziej komórka jest pobudzona przez światło, tym bardziej hamuje ona sąsiednie neurony. Komórki zwojowe najsilniej reagują na krawędzie i przejścia między niejednorodnie oświetlonymi powierzchniami, natomiast powierzchnie o stałej jasności powierzchniowej pobudzają te komórki stosunkowo słabo (por. rys. 6a). Psychologicznym efektem, jakiego w związku z tym doświadczamy, jest wrażenie, iż na granicy przejścia między bielą i czernią sąsiadujące ze sobą powierzchnie wydają się odpowiednio jeszcze bardziej jasne i ciemne niż są w rzeczywistości. Prawidłowość ta jest prawdopodobnie odpowiedzialna za niektóre iluzje wzrokowe, np. w tzw. wstędze Macha (por. Rattlif, 1971). Z tych względów nazywa się niekiedy komórki zwojowe wzmacniaczami kontrastu (Arbib, 1977, rozdz. 1).

17 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 123 (b) Rys. 6. Wpływ hamowania obocznego na postrzeganie kontrastu (a) Za efekt hamowania obocznego odpowiadają komórki zwojowe siatkówki, które otrzymują impulsacje od komórek dwubiegunowych. Schematycznie proces hamowania obocznego neuronów przedstawiono na drugim panelu od góry. Jeśli nierówno oświetlimy powierzchnię 100 i 50 jednostkami światła, to największą i najmniejszą aktywność wykażą te komórki zwojowe, których pola recepcyjne obejmują obszar w pobliżu granicy między jasnym i ciemniejszym. W wyniku hamowania przez sąsiednie neurony, graniczna komórka zwojowa po stronie jasnej otrzymuje 70 jednostek pobudzenia, podczas gdy sąsiadująca z nią graniczna komórka po stronie ciemniejszej dostaje tylko 20 jednostek pobudzenia, przy pobudzeniu komórek zwojowych oddalonych od krawędzi równym, odpowiednio, 60 (obszar jasny) i 30 jednostek (obszar ciemniejszy). Panel położony poniżej przedstawia częstotliwość wyładowania poszczególnych komórek odpowiadającą wielkości ich pobudzenia. Panel położony najniżej pokazuje rozkład percypowanej jasności powierzchni: najjaśniejszy i najciemniejszy wydaje się obszar w pobliżu krawędzi jasnego i ciemniejszego. Rys. na podstawie Matthews (2000), s. 400; (b) G. Seurat, Niedzielne popołudnie na wyspie Grande Jatte, fragment ( , Art Institute of Chicago, Chicago, IL, USA). Przejście między jasną łąką a ciemnym tułowiem mężczyzny w cylindrze wydaje się bardzo wyraziste i wyraźnie podkreślone przez odpowiednie rozłożenie jasnego i ciemnego koloru; (c) Claude Monet, Mostek japoński w Giverny ( , The Minneapolis Institute of Arts, Minneapolis, USA) Przypuszcza się, że efekt ten potrafią wykorzystywać malarze. Według Floyda Rattliffa (1992) fizjologa widzenia i autora książki o posługiwaniu się kolorem przez malarzy postimpresjonistów artyści tacy jak Georges Seurat czy Paul Signac rozwinęli technikę służącą do podkreślania krawędzi i konturów, którą w naturze wykorzystują komórki zwojowe w mózgu. W pointylistycznych obrazach Serauta kontur powstaje bez posłużenia się linią, a dzięki zestawieniu dwóch powierzchni o odpowiednio dobranej jasności. Sąsiadujące powierzchnie kontrastują z sobą bardzo wyraziście (por. rys. 6b), nawzajem się oświetlają. (a) (c)

18 124 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz Należy zauważyć, iż Seraut i Signac w jeszcze większym zakresie próbowali stymulować i symulować pracę układu wzrokowego: ich obrazy składają się z wielu maleńkich plamek barwnych po to, aby podkreślić syntetyzującą zdolność wzroku do składania całości obrazu z punktów świetlnych. Nieco inny przykład tego, w jaki sposób procesy zachodzące w oku mogą wpłynąć na sztukę, pochodzi od impresjonisty Claude a Moneta. Szczególne zaciekawienie budzą jego późne prace, w których zauważa się zmianę stylu na bardziej abstrakcyjny (por. rys. 6c). Istnieją jednak powody, żeby sądzić, że ów zwrot nie był wynikiem swobodnej decyzji artysty, ale postępującego niedowidzenia spowodowanego zaćmą (kataraktą). Artysta koncentrował się w tym okresie na malowaniu natury, głównie lilii wodnych obserwowanych w swoim ogrodzie w Giverny w północno-zachodniej Francji. W obrazach namalowanych podczas choroby widać coraz większe odchodzenie od posługiwania się konturem i szczegółem, rozmazanie granic przedmiotów oraz charakterystyczną dominację barw żółtej, czerwonej i brązowej. Według Jamesa Ravina oraz Michaela Marmora (1997) zmętnienie soczewki oka występujące w katarakcie prowadzi wprost do utraty ostrości widzenia oraz wyblaknięcia kolorów. Efektem tego była niezdolność postrzegania kolorów zielonego i niebieskiego przez malarza, a zamiast tego widzenie w tonacji żółto-brązowej. Co ciekawe, po operacji usunięcia zaćmy z jednego oka Monet odzyskał częściowo zdolność widzenia barwy zielonej i niebieskiej, co od razu odbiło się na kolorystyce malowanych wtedy przez niego płócien Linie i proste formy geometryczne a aktywność obszarów wczesnego widzenia Artyści, szczególnie XX-wieczni, uczynili ze studiów nad linią, widzialnymi formami geometrycznymi i kształtem jedno z naczelnych zadań sztuki. Kandinsky i Mondrian uzasadniali swoje malarskie poszukiwania próbą dotarcia do elementarnych składników świata widzialnego: punkty (plamy barwne), linie oraz najprostsze kształty tworzą coś w rodzaju alfabetu wizualnego, z nich zbudowane jest każde przedstawienie wzrokowe, są one niezmiennikami, na które można rozłożyć każdy bardziej złożony obiekt postrzeżeniowy, taki jak skomplikowana bryła geometryczna, twarz czy krajobraz. Interesujące, że podobna konkluzja wynika z zasady hierarchicznego przetwarzania sformułowanej przez neurofizjologów widzenia: informacja wzrokowa przetwarzana jest na wielu piętrach układu widzenia, począwszy od najprostszych elementów i cech. Obszary położone na niskich piętrach układu wzrokowego chodzi głównie o pola V1, V2 i V3 mózgu wzrokowego, w których odkryto komórki odpowiadające za detekcje krawędzi, linii, orientacji przestrzennej i pro-

19 Neuroestetyka. Przegląd zagadnień i kierunków badań 125 (a) (b) Rys. 7. Malarstwo abstrakcyjne: (a) Kazimierz Malewicz, Suprematyzm (Supremus No. 58, 1916, olej na pł ótnie, Muzeum Narodowe w Petersburgu); (b) Piet Mondrian, Pier i Ocean (Kompozycja No. 10, 1915; Rijksmuseum Kröller-Müller w Otterlo); (c) Piet Mondrian, Kompozycja z dużą niebieską płaszczyzną (c) stych kształtów geometrycznych mają prawdopodobnie krytyczne znaczenie dla analizy elementarnych składowych każdego obrazu wzrokowego (por. np. Tovée, 2008, rozdz. 8; Farah, 2000, rozdz. 1-3). W związku z powyższym neuroestetycy zaproponowali interesującą hipotezę, według której obrazy abstrakcyjne składające się zazwyczaj z linii, plam barwnych, prostych figur geometrycznych (por. rys. 7), aktywują głównie niskie stadia przetwarzania wzrokowego i ta aktywacja może być k o n i e c z n a dla pojawienia się końcowej reakcji estetycznej, choć nie jest tak, że: aktywacja jakiejś specyficznej grupy neuronów jest tym, co wprost prowadzi do doświadczenia estetycznego, lecz jedynie, że doświadczenie estetyczne byłoby niemożliwe bez tych komórek (Zeki, 1999, s. 116; por. Latto, 1995). Podstawowa trudność wiąże się jednak z tym, że w normalnym widzeniu dany jest świadomie jedynie końcowy obraz wzrokowy, natomiast elementy wczesnego widzenia są nieuświadamiane i pozostają poza kontrolą jednostki. W malarstwie abstrakcyjnym: krawędzie, linie o określonej orientacji przestrzennej, plamy barwne są obiektami makroskopowymi, a także są przedmiotami świadomej percepcji i kontemplacji. Czy w ten sposób efekt percepcyjny ulega wzmocnieniu? Czy pierwszorzędowa kora wzrokowa i otaczające ją regiony mózgu są szczególnie aktywne podczas świadomej percepcji abstrakcyjnych kompozycji? Jak dotąd nie ma na te pytania jednoznacznych odpowiedzi, choć niektóre z intuicji artystów wyraźnie pokrywają się z odkryciami naukowców. Dotyczy to np. idei Mondriana, że podstawowymi elementami świata wizualnego są linie pionowe i poziome, a nie ukośne. Ideę tę malarz wyrażał wielokrotnie w swoich obrazach, np. w najsłynniejszym chyba cyklu, na który złożyły się kompozycje budowane ze skrzyżowania pionowych i poziomych linii oraz zamalowanych barwami podstawowymi kwadratów i prostokątów (por. rys. 7c). Prace te stały się następnie wizytówką mondrianowskiego stylu. Twórca wypowiadał tę ideę

20 126 Piotr Przybysz, Piotr Markiewicz również w swoich pismach estetycznych, m.in. esejach drukowanych w holenderskim piśmie De Stijl zasłużonym dla propagowania sztuki abstrakcyjnej. Malarz tak był przekonany o trafności własnych poglądów, że w 1925 roku wystąpił formalnie z grupy skupionej wokół tego czasopisma po tym, jak T. van Doesburg, członek tej grupy, zaczął głosić potrzebę posługiwania się liniami ukośnymi (por. Deicher, 2000). Prowadzone obecnie badania psychologiczne i neuroobrazowe pokazują, że Mondrian mógł mieć rację. W badaniu, którego celem było przebadanie preferencji estetycznych podczas oglądania pionowych/poziomych oraz ukośnych linii, R. Latto, D. Brain i B. Kelly (2000) dowiedli, że uczestnikom eksperymentu podobały się bardziej (swoje wrażenia opisywali na siedmiopunktowej skali) artystyczne układy horyzontalno-wertykalne, niż ukośne. Badacze zinterpretowali wyniki eksperymentu, stwierdzając, że ludzie wolą zapewne te kształty i układy, które są: bardziej efektywnie przetwarzane przez nasz system wzrokowy. Hipotezę tę potwierdziły częściowo wyniki teststu przeprowadzonego przez Ch. Furmanskiego i S. Engela z użyciem fmri. Naukowcy wykazali w nim, że pierwszorzędowa kora wzrokowa jest silniej pobudzana przez linie pionowe i poziome (o orientacji kardynalnej czyli o nachyleniu 0 /90º) w porównaniu z liniami ukośnymi (nachylonymi np. pod kątami 45º/135º). Interesujące, że w pozostałych polach kory wzrokowej, na dalszych etapach przetwarzania wzrokowego, efekt ten nie występuje. Nadal nie wiadomo, dlaczego się tak dzieje. Autorzy eksperymentu zasugerowali (opierając się na wcześniejszych badaniach na zwierzętach), że w polu V1 znajduje się prawdopodobnie więcej neuronów reagujących na pionowe i poziome linie, niż na linie o innej orientacji Ruch, kolor i inne modalności wzrokowe W historii sztuki można spotkać wielu twórców obsesyjnie zainteresowanych którąś z modalności wzrokowych, np. barwą czy ruchem. Liczni w dziejach malarstwa koloryści próbowali zgłębić istotę koloru oraz malować za pomocą ograniczonej palety i czystych barw. To dążenie do czystych form jest zupełnie naturalne i świadczy w najlepszym tego słowa znaczeniu o utopijności sztuki rozumianej jako droga do formalnego i treściowego ideału. Jak się wydaje, poszukiwanie ideału cechuje też artystów figuratywnych, np. Dürera z jego studiami ręki czy Michała Anioła z jego studiami ludzkiego ciała. Każdy z nich próbował osiągnąć doskonałość w przedstawianiu interesujących go form. Z punktu widzenia neuroestetyki zainteresowanie artysty kolorem lub ruchem jest rozumiane jako dążenie do silnego pobudzenia u odbiorcy obszarów w mózgu odpowiedzialnych za detekcję koloru lub ruchu. Według S. Zekiego malarz osiąga ten efekt przez: (a) aktywację odpowiedniego pola w mózgu wzrokowym mającego krytyczne znaczenie dla wywoływania wrażenia charakterystycznego