Мозг. Такой ли он особенный?

Что означает такое медленное увеличение числа нейронов спинного мозга для взаимоотношений массы головного мозга и тела? Весьма малый показатель степени (+0,36) показывает, что мы можем смело отбросить предыдущую гипотезу о том, что потребность в большем числе нейронов в большой степени обусловлена ростом массы или площади поверхности тела. Точно так же мы можем отбросить гипотезу о том, что число нейронов в спинном мозге ограничено ростом интенсивности метаболизма в целом организме, так как метаболизм растет намного меньшими темпами, и дефицит энергии не является проблемой. Представляется, что число нейронов спинного мозга просто зависит от его длины. Действительно, учитывая, что длина спинного мозга является (в том, что касается развития) скорее выражением, нежели условием, числа нейронов в нем, мы предположили, что (1) какие-то неизвестные пока факторы контролируют число развивающихся нейронов и их число в зрелом спинном мозге; (2) при наличии 43 тысяч нейронов на 1 мм длины спинного мозга именно число нейронов определяет, уже на ранних стадиях развития, какой будет длина зрелого спинного мозга; и (3) тело растет вокруг спинного мозга в некотором соотношении, но без строгих ограничений, с длиной спинного мозга и числом его нейронов[153].

Рис. 8.2. У представителей отряда приматов число нейронов спинного мозга возрастает в зависимости от массы тела, возведенной в степень +0,36. На том же графике приведено ожидаемое число нейронов в спинном мозге шимпанзе. В то время как массы тела представителей разных видов отличаются друг от друга на три порядка величин, число нейронов варьирует на один порядок величин

Поскольку спинной мозг содержит как чувствительные, так и двигательные нейроны, представляется все же возможным, что число двигательных нейронов, составляющих лишь небольшую долю всех его нейронов, возрастает линейно в зависимости от мышечной массы. Одним из способов подтверждения этого предположения служит непосредственный подсчет числа двигательных нейронов. Это было сделано моим коллегой Чарльзом Уотсоном в двигательном ядре лицевого нерва сумчатых и независимо Четом Шервудом в двигательном ядре лицевого нерва приматов[154] (ядро лицевого нерва, по счастливому стечению обстоятельств, находится в остальных отделах мозга, а не в спинном мозге). В обоих случаях число двигательных нейронов, контролирующих движения лицевой мускулатуры, возрастает очень медленно по мере увеличения массы тела, а это увеличение можно приближенно считать увеличением мышечной массы. Показатель степени этой зависимости оказался даже меньше, чем для числа нейронов спинного мозга: +0,13 у приматов, и +0,18 у сумчатых[155] (рис. 8.3). Примечательно, что для управления движениями лицевой мускулатуры требуется всего несколько тысяч двигательных нейронов как у мелких, так и у крупных животных – одинаково у сумчатых и приматов, даже при том, что массы у разных видов могли отличаться между собой в 10 тысяч раз.