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 гиперостроты. Он предложил оппонентную цветовую теорию в 1892 году.
Родившийся в Альт-Герсдорфе , Королевство Саксония , Геринг 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 поступил в Лейпцигский университет в 1853 году. Там он изучал философию, зоологию и медицину. Он получил степень доктора медицины в 1860 году.
Не совсем понятно, как Геринг обучался исследовательской работе. В то время Иоганнес Петер Мюллер был, пожалуй, самым известным физиологом в Германии. Геринг, похоже, подал заявку на обучение под его руководством, но получил отказ, [ нужна ссылка ] , что могло способствовать его враждебности по отношению к Герману фон Гельмгольцу , ученику Мюллера. Однако в Лейпциге Э. Х. Вебер и Г. Т. Фехнер проводили новаторские исследования, положившие начало тому, что впоследствии стало областью психофизики . Хотя нет никаких доказательств того, что Геринг когда-либо учился под их руководством, в последние годы своей 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 (использованию обоих глаз вместе) и проблеме гороптера ( точек в пространстве, которые проецируются на анатомически идентичные точки на двух сетчатках ). Там он удивил научное сообщество, когда опубликовал, будучи совершенно неизвестным ученым, свой собственный математический вывод гороптера независимо от Германа фон Гельмгольца, который к тому времени считался одним из лучших немецких ученых и математиков. Геринг зашел так далеко, что высмеял (незначительные) математические ошибки Гельмгольца в его выводе гороптера.
Впоследствии Геринг был назначен профессором физиологии в военной академии Вены до 1870 года. Имея лучшие ресурсы, он провел важные исследования в области физиологии, в частности, сердечной и дыхательной систем. В 1870 году он сменил Яна Эвангелиста Пуркинье в Пражском университете, где он оставался в течение следующих 25 лет. Там он оказался вовлеченным в ожесточенные споры между националистически настроенными чехами, 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 Карла-Фердинанда, и Геринг стал его первым ректором.
В последние годы жизни Геринг вернулся в Германию, где в 1895 году стал профессором Лейпцигского университета в возрасте 61 года. Он вышел на пенсию в 1915 году и умер от туберкулеза три года спустя. Он был атеистом. [1]
Геринг изучал широкий спектр предметов в области зрения, среди которых были его выдающиеся исследования бинокулярного зрения. [2] [3] Он вывел, почти одновременно с Гельмгольцем, теоретическую форму гороптера. Несмотря на идентичные результаты, вывод Геринга был гораздо более современным и элегантным, с использованием недавно разработанной проективной геометрии. Действительно, сам Гельмгольц квалифицировал подход Геринга как «очень элегантный, всеобъемлющий и полный». Впоследствии Геринг эмпирически оценил форму гороптера. Наряду с Гельмгольцем и Хиллебрандом он заметил, что эмпирический гороптер не соответствует теоретическому гороптеру, явление, которое теперь называется отклонением Геринга–Хиллебранда .
Геринг также хорошо известен своим законом визуального направления , который описывает воспринимаемое эгоцентрическое направление объекта со стороны наблюдателя. Без ведома Геринга и других визуальных ученых 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 проделал основополагающую работу над тем, что мы сейчас [7] [8] [9] называем гиперостротой : пространственное разрешение в определенных 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 Фолькманном [10] [11] и Эрнстом Антоном Вюльфингом в 1892 году [12], которые обнаружили, что существуют зрительные задачи, в которых пространственное разрешение значительно ниже размера рецепторных клеток в центральной сетчатке. [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 большей точностью, чем это было бы возможно для одного рецептора, и это объяснение актуально и сегодня. [6] [14] [15] [16]
Геринг продолжил изучать движения глаз. Он разработал закон Геринга о равной иннервации , чтобы описать сопряженность движений глаз у животных. Согласно этому закону движения глаз всегда одинаковы по интенсивности в двух глазах, но не по направлению. Поэтому движения глаз могут быть либо сопряженными (в одном направлении, например, саккады или плавное преследование ), либо дизъюнктивными (например, вергентные движения глаз). Закон Геринга о равной иннервации лучше всего описывается стимулом Мюллера, когда точка фиксации меняет положение в одном глазу, но не в другом. Простота заключается в том, что только смещенный глаз должен двигаться для рефовеации. 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 визуальном направлении выше), а затем двигаться в противоположном направлении, чтобы настроить вергенцию на вергенцию цели. Другими словами, глаз, в котором цель не двигалась, отойдет, а затем снова вернется к цели. Это предсказание было экспериментально подтверждено Ярбусом в его основополагающей работе о движениях глаз. Однако теперь известно, что существуют сильные отклонения от закона Геринга.
Геринг не соглашался 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 любой цвет может быть сопоставлен с помощью смеси трех основных цветов. Это было интерпретировано Гельмгольцем как доказательство того, что люди воспринимают цвета через три типа рецепторов, в то время как белый и черный будут отражать количество света.
Вместо этого Геринг считал, что зрительная система работает на основе системы цветового противопоставления . Его доказательства основывались на экспериментах по адаптации цвета и лингвистическом наблюдении, что некоторые названия цветов не могут быть объединены в одно. В этой модели цвета воспринимаются с помощью механизмов, чувствительных к трем парам цветов-оппонентов: красный-зеленый, желтый-синий и белый-черный.
Иоганнес фон Крис опубликовал в 1905 году зонную теорию , которая синтезирует оба описания в одно, где теория Юнга-Гельмгольца описывает взаимодействие света с рецепторами, а Геринг — стадию обработки изображения. [18] Позже, в 1925 году, Эрвин Шредингер опубликовал статью, вдохновленную фон Крисом, под названием « О связи четырехцветной и трехцветной теорий» . В ней он исследует формальную связь между двумя цветовыми теориями. [18]
Обе теории имеют веские эмпирические доказательства. Загадка была разрешена открытием оппозиционных по цвету ганглиозных клеток в сетчатке и латеральном коленчатом ядре . Теперь мы знаем, что человеческий глаз обладает тремя типами цветочувствительных рецепторов (как предложено Янгом, Максвеллом и Гельмгольцем), которые затем объединяют свои сигналы в трех оппозиционных по цвету каналах, как предложено Герингом. Таким образом, обе теории — Геринга и Янга-Гельмгольца — верны.
Геринг внес значительный вклад в область физиологии, а также психологии. В частности, он продемонстрировал вместе со своим студентом Брейером рефлекс Геринга-Брейера , или то, что искусственное раздувание легких запускает автоматический сигнал, запускающий выдох. Затем сдувание легких по очереди запускает новый сигнал, вызывающий дыхание. То есть вдохи и выдохи представляют собой бесконечную рефлекторную петлю, запускающую друг друга. Он также продемонстрировал рефлекс Траубе-Геринга, или то, что раздувание легких запускает ускорение сердца.
В 1861 году Геринг описал оптическую иллюзию , которая теперь носит его имя — иллюзию Геринга . Когда две прямые и параллельные линии представлены перед радиальным фоном (похожим на спицы велосипеда), линии выглядят так, как будто они выгнуты наружу. Иллюзия Орбисона является одним из ее вариантов, в то время как иллюзия Вундта производит похожий, но перевернутый эффект.
Геринг впервые предложил идею органической памяти в лекции 1870 года для Императорской академии наук в Вене . Геринг черпал вдохновение из идеи наследования приобретенных признаков и предположил, что воспоминания могут передаваться из поколения в поколение с помощью зародышевых клеток . [19]
Геринг провел большую часть своей жизни, яростно споря с Гельмгольцем. Спор был не только научным, но и философским; Геринг был нативистом, Гельмгольц — эмпириком. Гельмгольц также происходил из более высокого социального класса и всегда считался вундеркиндом, тогда как Герингу пришлось пережить более трудные времена в начале своей карьеры. Геринг и Гельмгольц расходились почти во всем, и спор продолжался долгое время после окончания их жизни. Однако Геринг был гораздо более агрессивным из них двоих и всегда быстро указывал на любую ошибку, которую мог совершить Гельмгольц, иногда даже доходя до оскорблений («Вероятно, великий Гельмгольц в своем дремотном состоянии...»). Фракция Гельмгольца (хотя, вероятно, не сам Гельмгольц) распространяла слухи, согласно которым Геринг нуждался в помощи для выполнения своей математической работы и что он был клинически невменяем («Он был, как я слышал, психически болен»). [17]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )