Карл Эвальд Константин Геринг (5 августа 1834 – 26 января 1918) был немецким физиологом , который провел много исследований в области цветового зрения , бинокулярного восприятия, движений глаз и остроты зрения. В 1892 году он предложил теорию цвета противника .
Геринг родился в Альт-Герсдорфе , Королевство Саксония , учился в Лейпцигском университете и стал первым ректором немецкого университета Карла-Фердинанда в Праге.
Геринг родился в Альт-Герсдорфе в Саксонии, Германия. Вероятно, он вырос в бедной семье, сын лютеранского пастора. Геринг посещал гимназию в Циттау и в 1853 году поступил в Лейпцигский университет. Там он изучал философию, зоологию и медицину. В 1860 году он получил степень доктора медицины.
До сих пор неясно, как Геринг обучался проводить исследования. В то время Йоханнес Петер Мюллер был, пожалуй, самым известным физиологом Германии. Геринг , похоже, подал заявку на обучение под его руководством, но получил отказ, что могло способствовать его враждебности к Герману фон Гельмгольцу , протеже Мюллера. Однако в Лейпциге Э. Х. Вебер и Г. Т. Фехнер проводили новаторские исследования, заложившие основу того, что впоследствии стало областью психофизики . Хотя нет никаких свидетельств того, что Геринг когда-либо учился под их руководством, в последние годы жизни он с гордостью признавал себя «учеником Фехнера».
После окончания университета Геринг работал врачом в Лейпциге. Несмотря на то, что у него было мало времени на исследования и еще меньше финансовых ресурсов, он обратился к бинокулярному зрению (с использованием обоих глаз одновременно) и проблеме гороптера ( точек в пространстве, которые проецируются на анатомически идентичные точки на двух сетчатках ). Там он удивил научную общественность, опубликовав в качестве совершенно неизвестного ученого собственный математический вывод гороптера независимо от Германа фон Гельмгольца, считавшегося к тому времени одним из лучших немецких ученых и математиков. Геринг дошёл до того, что высмеивал (неважные) математические ошибки Гельмгольца при выводе гороптера.
Впоследствии Геринг был назначен профессором физиологии Венской военной академии до 1870 года. Имея больше ресурсов, он провел важные исследования в области физиологии, в частности сердечной и дыхательной систем. В 1870 году он сменил Яна Евангелиста Пуркинье в Пражском университете, где оставался в течение следующих 25 лет. Там он стал участником ожесточенных споров между чехами-националистами, которые хотели, чтобы в университете преподавали на языке страны, и меньшинством немецких профессоров. В конце концов, в 1882 году был создан отдельный немецкий университет, Университет Шарля-Фердинанда, и Геринг стал его первым ректором.
На склоне лет Геринг вернулся в Германию, где в 1895 году в возрасте 61 года стал профессором Лейпцигского университета. Он вышел на пенсию в 1915 году и умер от туберкулеза три года спустя. Он был атеистом. [1]
Геринг изучал широкий круг вопросов, связанных со зрением, в том числе свои выдающиеся исследования по бинокулярному зрению. [2] [3] Он вывел, почти одновременно с Гельмгольцем, теоретическую форму гороптера. Несмотря на идентичные результаты, вывод Геринга был гораздо более современным и элегантным, в нем использовалась недавно разработанная проективная геометрия. Действительно, сам Гельмгольц охарактеризовал подход Геринга как «очень элегантный, всеобъемлющий и законченный». Впоследствии Геринг эмпирически оценил форму гороптера. Наряду с Гельмгольцем и Хиллебрандом он заметил, что эмпирический гороптер не соответствует теоретическому гороптеру, явление, которое теперь названо отклонением Геринга-Хиллебранда .
Геринг также хорошо известен своим Законом зрительного направления , который описывает воспринимаемое наблюдателем эгоцентрическое направление объекта. Без ведома Геринга и других ученых-визуалистов того времени аналогичный закон был предложен Альхазеном (1021) [4] и Уэллсом (1792) [5], хотя оба их закона были разными.
_Fig_2.pdf/page1-1280px-Ewald_Hering_(1899)_Fig_2.pdf.jpg)
Геринг провёл плодотворную работу над тем, что мы сейчас [7] [8] [9] называем сверхостротой зрения : пространственным разрешением в некоторых зрительных задачах, которое превышает остроту зрения примерно на порядок. В своем знаменитом трактате 1899 года «О пределах остроты зрения» [6] он обобщил эмпирические данные, опубликованные в 1863 году Альфредом Вильгельмом Фолькманом [10] [11] и Эрнстом Антоном Вюльфингом 1892 года [12] , которые обнаружили, что существуют зрительные задачи, в которых пространственные разрешение значительно ниже размера рецепторных клеток в центральной части сетчатки. [13] В объяснительной модели Геринг наложил стимул остроты зрения Вернье – несовпадение двух линейных сегментов – на идеализированную матрицу рецепторов. Он утверждал, что благодаря механизму интеграции небольших движений глаз информация о местоположении, передаваемая задействованными рецепторами, кодируется с гораздо более высокой точностью, чем это было бы возможно для одного рецептора, и это объяснение справедливо и сегодня. [6] [14] [15] [16]
Геринг продолжил изучение движений глаз. Он разработал закон равной иннервации Геринга для описания сопряженности движений глаз у животных. Согласно этому закону движения глаз обоих глаз всегда одинаковы по интенсивности, но не по направлению. Таким образом, движения глаз могут быть либо сопряженными (в одном направлении, например, саккады или плавное преследование ), либо дизъюнктивными (например, конвергентные движения глаз). Закон равной иннервации Геринга лучше всего описывается стимулом Мюллера, при котором точка фиксации меняет положение в одном глазу, но не в другом глазу. Простота предполагает, что в рефовеат должен двигаться только смещенный глаз. Закон Геринга предсказывает, что, поскольку глаза всегда должны двигаться на одинаковую величину, оба глаза должны двигаться в новом бинокулярном направлении цели (см. Закон Геринга о направлении зрения выше), а затем двигаться в противоположном направлении, чтобы отрегулировать вергенцию цели. Другими словами, глаз, в котором цель не двигалась, сначала отодвинется, а затем снова устремится к цели. Это предсказание было экспериментально подтверждено Ярбусом в его плодотворной работе о движениях глаз. Однако теперь известно, что существуют сильные отклонения от закона Геринга.
Геринг не согласился с ведущей теорией, разработанной в первую очередь Томасом Янгом , Джеймсом Клерком Максвеллом и Германом фон Гельмгольцем . [17] Янг предположил, что цветовое зрение основано на трех основных цветах : красном, зеленом и синем. Максвелл продемонстрировал, что любому цвету можно подобрать смесь трех основных цветов. Это было интерпретировано Гельмгольцем как доказательство того, что люди воспринимают цвета посредством трех типов рецепторов, а белый и черный отражают количество света.
Вместо этого Геринг считал, что зрительная система работает на основе системы цветового противостояния . Его доказательства основаны на экспериментах по адаптации цвета и лингвистическом наблюдении, что некоторые названия цветов не могут быть объединены в одно. В этой модели цвета воспринимаются посредством механизмов, чувствительных к трем парам цветов-противников: красно-зеленому, желто-синему и бело-черному.
Йоханнес фон Крис опубликовал в 1905 году зонную теорию , которая синтезирует оба описания в одно, где теория Юнга-Гельмгольца описывает взаимодействие света с рецепторами, а теория Геринга — стадию обработки изображения. [18] Позже, в 1925 году, Эрвин Шредингер опубликовал статью, вдохновленную фон Крисом, под названием « О связи четырех цветов с теорией трех цветов» . Там он исследует формальную связь между двумя теориями цвета. [18]
Обе теории имеют убедительные эмпирические доказательства. Загадка была решена благодаря открытию ганглиозных клеток, противостоящих цвету, в сетчатке и латеральном коленчатом ядре . Теперь мы знаем, что человеческий глаз обладает тремя типами цветочувствительных рецепторов (как предложили Янг, Максвелл и Гельмгольц), которые затем комбинируют свои сигналы в трех каналах, противостоящих цвету, как предложил Геринг. Таким образом, обе теории Геринга и Юнга-Гельмгольца верны.
Геринг внес значительный вклад в область физиологии и психологии. В частности, он продемонстрировал вместе со своим учеником Брейером рефлекс Геринга-Бройера , или то, что искусственное раздувание легких вызывает автоматический сигнал, запускающий выдох. Затем поочередное сдувание легких вызывает новый сигнал, вызывающий дыхание. То есть вдох и выдох — это бесконечный рефлекторный цикл, запускающий друг друга. Он также продемонстрировал рефлекс Траубе-Геринга, то есть то, что надувание легких вызывает ускорение сердца.
В 1861 году Геринг описал оптическую иллюзию , которая теперь носит его имя – иллюзию Геринга . Когда перед радиальным фоном представлены две прямые и параллельные линии (похожие на спицы велосипеда), линии кажутся изогнутыми наружу. Иллюзия Орбисона является одним из ее вариантов, тогда как иллюзия Вундта дает аналогичный, но перевернутый эффект.
Геринг впервые предложил идею органической памяти в лекции 1870 года для Императорской академии наук в Вене . Геринг воспользовался идеей наследования приобретенных характеристик и предположил, что воспоминания могут передаваться из поколения в поколение с помощью зародышевых клеток . [19]
Геринг провел большую часть своей жизни в ожесточенных спорах с Гельмгольцем. Споры были не только научными, но и философскими; Геринг был нативистом, Гельмгольц — эмпириком. Гельмгольц также происходил из более высокого социального класса и всегда считался вундеркиндом, тогда как Герингу пришлось пережить более тяжелые времена в начале своей карьеры. Геринг и Гельмгольц расходились во мнениях практически во всем, и споры продолжались еще долго после окончания их жизни. Геринг, однако, был гораздо более агрессивным из них двоих и всегда был готов указать на любую ошибку, которую мог допустить Гельмгольц, иногда доходя до того, что оскорблял его («Вполне вероятно, что великий Гельмгольц в своем дремотном состоянии. .."). Фракция Гельмгольца (хотя, вероятно, и не сам Гельмгольц) распространяла слухи, которые говорили Герингу о необходимости помощи в его математической работе и о том, что он клинически невменяем («Как я слышал, он был психически болен»). [17]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )