Игры, проводившиеся в греческой Олимпии на протяжении тысячи двухсот лет (до IV века н. э.), тесно связанные с религиозным культом, были суровым испытанием для атлетов, которые состязались друг с другом буквально не на жизнь, а на смерть. Начиная с 1859 года возрожденные на своей исторической родине «Олимпии» проходили в виде пангреческих соревнований, а в 1866 году, через пятнадцать лет после первой Всемирной выставки, на территории лондонского Хрустального дворца состоялись соревнования, организованные Национальной олимпийской ассоциацией Англии. Игры 1896 года в Афинах выглядели так:
Олимпийский стадион в Афинах. XIX в. © Private Collection / Look and Learn / Elgar Collection / Bridgeman Images
На трибунах огромного стадиона-видеодрома тысячи неподвижных людей пристально следят за несколькими десятками очень подвижных людей. Это занятие – смотреть, как выступают спортсмены, – станет со временем сверхпопулярным. В телевизионную эру трансляции крупных спортивных турниров будут приковывать к себе до 90 процентов всех зрителей, сидящих перед включенным телевизором. Приглядитесь к нашим немногим «подвижным», и вам откроется еще один зрительный мир. В некоторых дисциплинах легкой атлетики, таких как бег на короткие и длинные дистанции, зрение не играет решающей роли (финишная черта все время остается на месте), но в фехтовании и разных игровых видах спорта, вроде тенниса, успех прямо зависит от работы глаз. Исследования показали то, что тренерам и так было известно: игрок не следит неотрывно за траекторией полета мяча. А теперь посмотрите на прыжок олимпийского чемпиона 1956 года Чарльза Дюмаса.
Сколько раз выполнял он подобный прыжок? Десятки тысяч? Или еще больше? Разбег, отталкивание, вылет, переход через планку, приземление – чередование фаз прыжка требует от спортсмена быстрой переоценки расстояний. Исследования подтверждают, что даже начинающий прыгун ощущает эти фазы как раздельные. Со временем, после многих тренировок, дробность уменьшается, некоторые процессы сливаются воедино (агрегируются), часть движений спортсмен выполняет автоматически, освобождая мозг для более точных расчетов.
«Золотой» прыжок в высоту Чарльза Дюмаса на Олимпиаде в Мельбурне в 1956 г. © Private Collection / Bridgeman Images
В теннисе такая агрегация тем более необходима, хотя бы потому, что мяч летит в сторону игрока намного быстрее, чем к прыгуну в высоту приближается планка. В 1988 году в журнале «Моторика» (Journal of Motor Behavior) К. Дэвидс опубликовал результаты исследования по периферийному зрению и координации в системе «глаз – рука». Перед участниками эксперимента стояла задача поймать брошенный мяч и одновременно распознать сигнал, возникающий на границе поля зрения. Сперва сигнал подавался в разное время – в начале, середине и конце полета мяча, чтобы установить, какой из этих моментов сильнее всего отвлекает испытуемого от мяча. Как и ожидалось, чем позже подавался сигнал, тем хуже ловился мяч. Труднее всего пришлось наиболее молодым и наименее тренированным.
Цель эксперимента Дэвидса и других, ему подобных, заключалась в том, чтобы проверить, насколько внимательным может быть спортсмен в играх с мячом и шайбой и насколько развито у него периферийное зрение. Считается, что спортсмен фокусируется на летящем объекте благодаря фовеальному, или центральному, зрению, которое обеспечивает участок сетчатки (так называемая центральная ямка – фовеа), расположенный за хрусталиком, на заднем полюсе глазного яблока; это область наибольшей четкости зрения. Воспринимаемое этим участком отклонение от центральной оси (на которой находится, скажем, теннисный или крикетный мяч) составляет всего один-два градуса. А все, что не попадает в этот узкий пучок, видится – по мере удаления от него – как все более и более периферийное. Разумеется, далеко не только спортсмены умеют задействовать разные области сетчатки для максимально полного представления о зрительной ситуации. Всякий раз, когда мы переходим дорогу или смотрим из окна автобуса (поезда) на проплывающий пейзаж, происходит взаимодействие между фовеа и периферийными участками сетчатки. Это особенно важно в таких видах спорта, как фехтование или бокс, где для успешного отражения атаки требуется мгновенная оценка угла и скорости приближения объекта, а обеспечивают ее быстрые согласованные скачкообразные движения глаз, или саккады (от старофранцузского saccade – хлопок паруса).
Для понимания физиологии зрения полезно упомянуть еще один научный эксперимент, проводившийся на приматах. Оказалось, что испытуемые с определенными мозговыми нарушениями, искажающими зрительный образ, сохраняют способность безошибочно отвечать на визуальный стимул действием – схватыванием предмета. Это натолкнуло ученых на мысль о разветвлении потока зрительной информации, обработка которой происходит в зрительной коре головного мозга, на каналы «распознавания» и «действия» – вентральный («что?») и дорсальный («где?»). Вентральный канал теннисиста информирует его о том, что он видит летящий мяч. Дорсальный позволяет оценить траекторию мяча. Дорсальный поток превосходит вентральный по скорости, но и по «забывчивости» тоже (быстрее сбрасывает информацию), и, кроме того, он слабее связан с сознанием. И если наш олимпийский чемпион Энди Маррей должен успеть несколько раз сканировать положение теннисного мяча, летящего со скоростью 100 миль (160 километров) в час, хотя полет длится всего полсекунды, неудивительно, что его дорсальная система не пытается удержать информацию о предыдущих стадиях полета. При всех различиях между дорсальным и вентральным каналом между ними, как полагают ученые, существует взаимодействие.
Ситуация «один теннисист, один мяч» немало говорит нам о работе глаз в условиях, когда нужно реагировать на высокую скорость объекта и различные зрительные стимулы, но что же тогда происходит в командных играх? Взгляните на фотографию, запечатлевшую эпизод футбольного матча 1939 года на олимпийском стадионе в Берлине: чешский голкипер Алекса Бокшай в прыжке ловит мяч, который в следующую долю секунды немецкий форвард Шмайссер, скорее всего, забил бы головой в ворота.
Футбольный матч Германия – Протекторат Богемии и Моравии в Берлине в 1939 г. © SZ Photo / Scherl / Bridgeman Images
Дорсальная система Бокшая, снова и снова уточняя траекторию мяча, позволила ему в нужный момент выбросить вверх тело и руки – и ловко перехватить мяч под носом у нападающего. Мы видим, что взгляд вратаря сфокусирован на мяче, что задействовано его фовеальное зрение. Теперь посмотрите на Шмайссера. За миг до того, как щелкнул затвор фотоаппарата, он еще пытался достать головой мяч – не просто ударить его, а изменить его траекторию и направить в сетку ворот чехословацкой команды. На снимке он висит в воздухе, но глаза его закрыты. Либо спортсмен пытается выполнить свою задачу, полагая, что его мозг произвел все необходимые визуальные расчеты, но при этом упуская из виду, что мяч-то уже в руках Бокшая, либо, наоборот, он и сам понимает, что план не сработал: схватка за мяч проиграна.
Как выглядела бы схема футбольного матча со всеми траекториями мяча и движениями игроков, сражающихся за него? Первое, что приходит в голову, – беспорядочные каракули. Но возможно, на рисунке возникло бы нечто узнаваемое. Динамические системы, подразумевающие множество одновременно движущихся элементов, как правило, характеризуются наличием аттрактора – некоего центра, или полюса, совокупного движения. В футбольном матче таким аттрактором служит мяч. Траектории перемещения игроков по полю относительно мяча дают примерно ту же визуальную схему, какую мы наблюдаем в случае перемещения стаи скворцов или стаи рыб, когда все устремляются вдогонку за невидимым вожаком или беспрерывно вращаются вокруг него.