Помните, я только что говорил, что нервы передают громкие звуки не высотой одного скачка, но частотой нескольких (то же самое верно для высокой температуры, яркого света и т. п.)? Это верно, но отсюда возникает новая инженерная проблема. Если частота нервных импульсов попросту пропорциональна интенсивности сигнала, то нужная информация, конечно, передается, но в процессе много ресурсов тратится зря – и тратится весьма любопытным образом. Этих трат можно избежать, убрав избыточность. А что такое избыточность?

В каждый конкретный момент состояние мира остается примерно таким же, как в предыдущий: мир не меняется по случайной прихоти. Подобно журналистам, передающим новости, нервы, сообщающие о состоянии мира, могут посылать сигнал только тогда, когда замечают изменение. Незачем сообщать: “Громко громко громко громко громко громко… ” Достаточно сообщить: “Начался громкий звук. О дальнейших переменах будет сообщено”. Вот где возникает “избыточность” как технический термин из теории информации. Когда стало известно нынешнее состояние мира, дальнейшие сообщения о том же состоянии – избыточны. Избыточность – противоположность информации. Информация – математически точная мера неожиданности. Во временном измерении информация означает перемены в мире между одним мигом и другим: неожиданностью обладают только изменения. Избыточность в этом контексте означает однообразие. Получателю множества сообщений не обязательно все время следить за всеми каналами: только за теми, в которых сообщается о переменах. Такая схема оказалась бы бесполезна лишь в условиях, когда мир меняется все время, прихотливо и произвольно. Чего, к счастью, – очевидно – не происходит.

Фильтрация избыточности: таково было инженерное решение Барлоу для проблемы экономии сигнала во временном измерении – и, конечно же, оно применяется в нервных системах в виде сенсорной адаптации. Большинство сенсорных систем выдают скоростной всплеск импульсов каждый раз, когда регистрируют перемену, после чего частота импульсов устанавливается на низком, или даже нулевом, уровне – пока не возникает новой перемены.

Подобная инженерная проблема существует и в пространственном измерении. Представьте, как глаз (или цифровая камера) воспринимает изображение: большинство клеток на сетчатке (или пикселей в камере) “увидит” то же самое, что их соседи по сетчатке (или камере). Так происходит потому, что изображения в мире устроены не случайным образом, россыпью зрительных стимулов, а, как правило, состоят из крупных пятен одного цвета, как небо или выбеленная стена. Вдали от границ таких пятен каждый пиксель видит то же самое, что соседи, и сообщать об этом было бы напрасной тратой пикселей. Экономичный способ передачи информации состоит в том, что отправитель сообщает о границах, а получатель (в данном случае мозг) “заполняет” зоны меж этих границ одним цветом.