Мозг. Такой ли он особенный?

Мифы возникают, как правило, не на пустом месте; и действительно, еще на заре нейробиологии были получены некоторые данные о том, что в большом количестве глиальных клеток есть что-то весьма интересное. Начало положил немецкий невропатолог Франц Ниссль, который еще в 1898 году исследовал под микроскопом срезы мозга крота, собаки и человека и пришел к выводу, что плотность расположения нейронов (число нейронов не единицу объема мозговой ткани) уменьшается по мере увеличения объема мозговой коры, при этом самую низкую плотность нейронов Ниссль наблюдал в коре мозга человека. Ниссль приписал это уменьшение не увеличению размеров нейрона, а увеличению объема «той части ткани мозга, которая представлена не нервными клетками, а клетками иного типа», что, по мнению Ниссля, было доказательством более высокого развития «психических функций» у людей[181].

Полвека спустя, в 1954 году, немецкий нейроанатом Рейнхард Фриде сравнил мозговую кору ряда животных и обнаружил, что соотношение между числом глиальных клеток и числом нейронов (которое затем стали называть глиально-нейронным отношением) возрастает в ряду от лягушки (0,25) до человека (1,48 в среднем, в слоях коры мозга). Отношение возрастает с увеличением размера мозга в следующем ряду: мышь (0,36), кролик (0,43), свинья (1,20), корова (1,22), лошадь (1,23)[182]. Фриде подтвердил выводы Ниссля в полном согласии со взглядами Эдингера на прогрессивную эволюцию головного мозга: «прогрессивное развитие» коры сочетается с относительным увеличением соотношения глия/нейроны, причем человек, естественно, оказался «самым развитым» существом. Такое относительное увеличение числа глиальных клеток считали доказательством их «трофической (питательной) важности», а, учитывая возможное вовлечение глиальных клеток в метаболизм мозга, они-то и обеспечивали это «прогрессивное развитие». Наличие большего числа глиальных клеток на один нейрон считали основной причиной того, что человеческий мозг смог достичь намного большего, чем мозг других животных.

Однако дело было лишь в том, что до того времени мозг человека был самым большим из исследованных. В 1987 году, пользуясь тканью мозга финвала (масса этого мозга была равна 7 кг), исследованного Дональдом Тауэром и Алланом Эллиотом[183], Хокинс и Ольшевский[184] обнаружили намного более высокое соотношение глия/нейроны в коре головного мозга кита – 4,54 в сравнении с 1,78 в коре человеческого мозга массой всего 1,5 кг. «Прогрессивное развитие» оказалось ни при чем, отношение глия/нейроны, скорее всего, просто отражает размер головного мозга, что было подтверждено Гербертом Хаугом в довольно убедительном метаанализе дюжины видов[185], проиллюстрированном на рис. 9.1. Хокинс и Ольшевский предположили, что увеличение соотношения глии и нейронов обусловлено увеличением величины нейронов, что на фоне удлинения процессов должно было «потребовать большей помощи со стороны поддерживающей ткани для полного удовлетворения метаболических потребностей». Казалось, что все сходится: Дональд Тауэр[186], исследовав в совокупности ряд видов млекопитающих, показал, что в мозгах большей массы ниже плотность упаковки нейронов, что позволяло говорить об их большем размере[187]; интуитивно ясно, что более крупные нейроны требуют больше энергии, а значит, требуют наличия большего числа поддерживающих глиальных клеток, следовательно, в более крупном мозге выше соотношение числа глиальных клеток к числу нейронов.

Рис. 9.1. Представляется, что отношение числа глиальных клеток к числу нейронов в коре головного мозга возрастает вместе с размерами мозга у таких разных видов, как мармозетка, крот, человек, африканский слон и различные виды китов. Данные взяты из: Haug, 1987; Stolzenburg, Reichenbach and Neumann, 1989; Hawkins and Olszewski, 1957

Как видно из рис. 9.1, существуют разумные причины увеличения обсуждаемого соотношения с ростом массы головного мозга. Но все эти данные касались только коры мозга, а кора человеческого мозга не представляет собой ничего особенного: нет никаких доказательств того, что отношение числа глиальных клеток к числу нейронов хотя бы приближается к 10, а в целом мозге это соотношение ниже, чем в коре. Это «магическое» число кочевало из одной книги по нейробиологии в другую просто по инерции, как в телефонной игре. Этот факт установил мой коллега Кристофер фон Бартхельд[188].

Назад в будущее