Страница 6 из 15
Для того чтобы понять причину «усушки» мозга, нужно определить, уменьшался ли мозг целиком или только какие-то отдельные его части сжимались, поскольку стали не так важны. Китайские ученые обнаружили, что да, в течение последних нескольких тысяч лет мозг сжимается, однако не весь. У них есть данные, свидетельствующие о том, что одна часть до сих пор продолжает увеличиваться в размерах, и это лобные доли. Эта область отвечает за множество функций: двигательные навыки, решение задач, способность рассуждать, язык, память, настроение и эмоции, социальное поведение и многие другие.
Итак, уменьшается ли мозг до сих пор и продолжает ли менять форму? Может, какие-то области растут, а другие сжимаются? Крис Стрингер очень хорошо резюмировал: вероятно, современный человеческий мозг в некоторых отношениях лучше, а в некоторых – хуже, но в целом он более восприимчивый. В зависимости от того, какая теория вам больше нравится, мозг уже миновал лучшую пору развития или находится в процессе усложнения и специализации.
Мы особенные?
Независимо от того, переживает ли наш мозг период упадка или находится на подъеме, мы такие, какие есть, и нам стоит использовать это состояние наилучшим образом. Средний мозг современного взрослого человека весит около 1,3 кг. Несмотря на то что на него приходится около 2 % общего веса, потребляет он при этом колоссальное для такого размера количество энергии – 20 % всех энергетических ресурсов, поскольку нейроны нуждаются в пище и метаболические потребности высоки. Но в чем же особенность нашего мозга? Как-то друг спросил меня: «Моя кошка производит впечатление довольно умного существа, притом что мозг у нее совсем небольшой. Какие же у меня, имеющего такой большой мозг, преимущества?» Хороший вопрос. Неужели вся эта суета и большое количество энергии, затрачиваемое на рост мозга, действительно стоит того?
Люди – лишь один из нескольких видов приматов. Наши ближайшие ныне живущие родственники – шимпанзе, у нас с ними совпадает почти 99 % нуклеотидной последовательности ДНК. Однако, как мы уже говорили ранее, наш мозг в три с половиной раза больше, чем у шимпанзе. У горилл и орангутанов размер тела примерно такой же, как у человека, размер мозга у них при этом составляет всего лишь треть от нашего.
У нас довольно много общих черт с нашими родственниками, человекообразными обезьянами. У всех приматов одинаковое расположение и внешних частей тела, и внутренних органов, одинаковая структура костей; у всех нас глаза расположены близко друг к другу и находятся на передней части лица, что обеспечивает прекрасное зрение. Приматы во многом полагаются на зрение, обоняние развито у нас по сравнению с другими млекопитающими плохо. Мы научились очень хорошо действовать руками и ногами, умеем обращаться с различными предметами, и, как правило, у нас рождается небольшое количество потомства. Но, несмотря на все это, люди разительно отличаются от обезьян.
Пока невозможно объяснить, какие именно эволюционные изменения привели к развитию у нас уникальных поведенческих способностей, это остается научной проблемой. Но есть вероятность, что какая-то связь между большим размером мозга и высоким интеллектом существует. В конце концов, мозг большого размера кажется довольно важным элементом, необходимым для работы организма. Исследование плотоядных млекопитающих зоопарка показало, что размер мозга напрямую указывает на способность животного решать задачи, то есть чем больше мозг, тем лучше животное справляется с проблемой. Но маловероятно, что размер – это единственная отличительная черта человеческого мозга: у слонов и китов, например, мозг значительно больше, чем человеческий, однако ни те ни другие пока не научились делать сложные операции на сердце или строить космические ракеты.
В XIX веке ученые увлекались изучением мозга выдающихся людей, чтобы узнать, связан ли их успех с тем, что их мозг был большего размера. Известно, что якобы у поэта лорда Байрона и лорда-протектора Англии, Шотландии и Ирландии Оливера Кромвеля мозг был очень большой. Однако исследователи того времени обнаружили колоссальные колебания размеров мозга среди выдающихся ученых и людей науки (у многих мозг действительно был непревзойденных размеров). Таким образом, существует несоответствие между уникальными познавательными способностями человека и необъяснимым объемом его мозга, если проводить сравнение с животными гораздо большего размера.
Размер человеческого мозга должен иметь какое-то значение, иначе зачем бы он развивался в ходе эволюции в течение миллионов лет? Однако не только от общего размера зависят способности нашего вида. Итак, если размер не главное, может, структура мозга имеет большее значение?
Может, состав мозга важнее всего?
Известно, что Эркюль Пуаро, герой Агаты Кристи, приписывал свой успех в борьбе с преступностью «серым клеточкам». Предположительно, он имел в виду значение серого вещества в его мозге для интеллектуальной деятельности. Но прав ли он был в своей непреклонной вере? Серое ли вещество отличает нас от других биологических видов? В конце концов, знаете ли вы хоть одно детективное агентство, возглавляемое мармозеткой?
Мозг состоит из двух видов тканей: серого вещества и белого вещества, это видно невооруженным глазом. Серое вещество кишит нейронами и синапсами и с давних пор считается необходимым для интеллектуальной деятельности. Оно в значительной степени привязано к тонкой наружной поверхности мозга, известной как кора. Кроме того, серое вещество состоит из других клеток, образующих нейроглию. Эта ткань служит физическим основанием и обеспечивает поступление полезных питательных веществ. Белое вещество находится глубоко внутри мозга и состоит из пучков аксонов, называемых трактами. Аксоны покрыты миелиновой оболочкой, это значит, что они завернуты в жир, работающий изолятором для того, чтобы помочь быстро передавать электрические сигналы между удаленными друг от друга областями мозга, а также от головного мозга к спинному, чтобы соединить мозг с нервной системой остальной части тела. Белое вещество выглядит белым из-за высокого содержания жира. В сущности, серое вещество обрабатывает информацию, а белое вещество передает ее в области серого вещества и из них, за что его иногда называют «магистралью» мозга.
В последнее время ученые разрабатывают все новые методы для изучения белого вещества у живых людей. Исследователи начали понимать, что оно играет крайне важную роль для всех видов интеллектуальной деятельности. Различные области мозга взаимодействуют друг с другом, им нужно оперативно передавать информацию между собой, это жизненно необходимо, и белое вещество играет здесь решающую роль. Самое большое количество серого вещества наблюдается в подростковом возрасте, а затем оно сокращается. Белое вещество продолжает развиваться и после двадцати и даже, возможно, после тридцати лет. При этом есть версия, что оно меняет структуру в ответ на новый опыт обучения.
По мере увеличения размера мозга млекопитающих разных видов белого вещества становится пропорционально больше, чем серого. У людей белое вещество составляет около 35 % от общего объема мозга, и это наибольший процент среди приматов. (Интересно, что у мармозеток, или карликовых игрунок, эта цифра составляет всего около 9 %, может быть, именно поэтому они все еще не выбились в руководители детективных агентств.)
Теперь, когда мы лучше понимаем важность белого вещества, мы можем объяснить, почему крупные млекопитающие умнее. Но я уже слышу возглас: «Этого не может быть! Собаки/свиньи/крысы – очень умные существа, но не такие уж они и большие. И в любом случае мы снова вернулись к мысли, что больше значит лучше, а мы уже отказались от этой идеи». Совершенно верно. Наверняка ответ гораздо сложнее, чем просто количество белого вещества в мозге.
Вероятно, в ходе эволюции человека увеличились и размер мозга, и количество нейронов. При этом тело выросло незначительно по сравнению с другими приматами; размер их тел сильно увеличился по мере того, как мы разными путями развивались от общего предка. Возможно, что пока эволюция работала над увеличением мозга человека (и его ранних предков из рода Homo), у других человекообразных обезьян росло тело. Бразильский нейробиолог Сюзана Херкулано-Хузел считает, что с точки зрения обмена веществ невозможно иметь одновременно и большой мозг, и большую массу тела.