Мозг. Такой ли он особенный?

Почему же в мозжечке слона так много нейронов? Причиной должно быть какое-то уникальное свойство слона, которое требует большого числа мозжечковых нейронов. Есть два возможных объяснения: ультразвуковая коммуникация и необходимость обрабатывать касающуюся хобота информацию, поступающую в мозжечок и выходящую из него по тройничному нерву, который, помимо других структур, иннервирует и мозжечок. У африканского слона этот нерв поистине огромен, по толщине он не уступает спинному мозгу. Эта гипотеза была выдвинута и для объяснения относительно большого размера мозжечка у эхолоцирующих летучих мышей и китообразных[114]. Тем не менее недавно мы обнаружили, что мозжечок летучих мышей не содержит непропорционально большого числа нейронов, как мозжечок слона; более того, их мозжечок велик относительно массы всего мозга только за счет относительно малого размера мозговой коры[115]. Эти данные, хотя и полученные при исследовании неродственной группы млекопитающих, позволяют предполагать, что специализированный способ коммуникации сам по себе не требует относительного увеличения числа нейронов в мозжечке. Это оставляет единственно верным объяснение, согласно которому причиной стал чувствительный хобот слона, 100-килограммовый мышечный орган, способный выполнять мельчайшие, деликатные и в высшей степени координированные движения. Необходимость управлять плавными движениями хобота стала причиной большой численности нейронов в мозжечке, отвечающем за координацию тонких движений.

Рис. 6.4. Мозжечок африканского слона содержит намного больше нейронов, чем можно ожидать при его массе, согласно правилам нейронного шкалирования, которым подчиняется мозжечок других африканских зверей, а также грызунов и парнокопытных (черные кружки), почти приближаясь в этом отношении к мозжечку приматов

Такая непосредственная сенсорно-моторная функция мозжечка, независимая от деятельности коры головного мозга, также позволяет объяснить отклонение от линейной зависимости между числом нейронов в мозговой коре и числом нейронов в мозжечке, характерной для других видов млекопитающих. Большее число мозжечковых нейронов у слона, действительно, можно было ожидать, так как мозжечку приходится параллельно заниматься обработкой информации, поступающей из коры, и информации, поступающей от хобота по тройничному нерву.

Наш ответ был готов. Нет, человеческий мозг не располагает большим числом нейронов по сравнению с намного большим по массе мозгом слона, но мозговая кора человека содержит почти в три раза больше нейронов, чем вдвое большая по массе мозговая кора африканского слона. Так как мы не были готовы признать, что слон, с его количеством нейронов в мозжечке, превышающим число аналогичных нейронов у человека в три раза (а значит, и в целом мозге), обладает более высокими в сравнении с человеком когнитивными способностями, мы дерзнули исключить гипотезу о том, что общее число нейронов в мозжечке является лимитирующим или достаточным фактором, определяющим когнитивные способности головного мозга.

Остается только мозговая кора. Природа сама поставила эксперимент, в котором мы нуждались, выполнив разобщение зависимости числа нейронов в коре головного мозга от числа нейронов в мозжечке. Когнитивные способности человека, превосходящие таковые слона, можно объяснить исключительно удивительно большим числом нейронов в мозговой коре человека.

Несмотря на то что у нас нет методов, необходимых для сравнения когнитивных способностей всех видов млекопитающих, или даже тех видов, для которых мы располагаем данными о числе корковых нейронов, мы можем все же делать проверяемые предсказания на основании этих числовых данных. Если абсолютное число нейронов в коре головного мозга является главным лимитирующим фактором, определяющим когнитивные способности вида, то мое предсказанное ранжирование видов по когнитивным способностям, основанное на числе нейронов в мозговой коре, выглядит так:

Это представляется более разумным, нежели принятое в настоящее время ранжирование по массе головного мозга, которое ставит парнокопытных (примечательно, что жирафа) выше многих приматов, например, так:

Как обстоят дела у китообразных?