Тайны мозга

— Это, конечно, было бы очень просто, если бы мы посмотрели на мозг и увидели, что такой-то «кусок» мозга человека совершенно отличается от «куска» мозга примата, — рассуждает профессор Филипп Хайтович. — Но, к сожалению, такого отдела нет. Если мы посмотрим на мозг человека с точки зрения анатомии, то мы не увидим абсолютно никакой разницы между ним и мозгом шимпанзе. Конечно, есть минимальные отличия в размерах, то есть некоторые части немножко больше, немножко меньше. Но никаких принципиальных отличий мы не видим.

Но почему же с момента развилки эволюционных траекторий их предки так и остались человекообразными обезьянами, а наши — стали людьми? Что же это за удивительное качество мозга, которое не обнаруживается анатомическими методами, но которое поставило человека вне конкуренции во всем животным царством в природе?

Это очень высокая динамичность и пластичность связей между нервными клетками — способность мозга очень быстро, в считаные минуты, перестраивать схемы связей между нервными клетками для формирования и закрепления в этих схемах все новых и новых полезных навыков, нужных впечатлений, а главное — для фиксирования в этих схемах новых знаний.

При слишком низкой пластичности нервной системы и невысокой ее сложности, например, как у насекомых, имеющиеся у них полезные схемы поведения при той или иной комбинации внешних условий или в конкретной ситуации, как правило, оттачивались многие миллионы лет и постепенно закрепились в геноме как программа развития определенной архитектоники нервных связей. Как если бы на фабрике микроэлектроники сохраняли бы зарекомендовавшие себя микросхемы. Этого было вполне достаточно для прочного освоения насекомыми никем не занятых экологических ниш, а микросхемами — соответствующих рынков сбыта. Видимо, поэтому эволюция насекомых пошла не в направлении увеличения сложности мозга, а по пути разнообразия их формы и соответствующих схем соединения уже имеющихся в мозгу нейронов. Потому, наверное, насекомых великое разнообразие — почти миллион видов. Этим объясняется и очень низкая способность насекомых к обучению, практически все их поведение построено на врожденных навыках, то есть на инстинктах.

У шимпанзе, умнейшей из современных обезьян, мозг, конечно, намного более пластичен, чем у насекомых и многих других представителей животного царства. Однако, несмотря на всю свою сообразительность, мозг шимпанзе сильно уступают человеческому мозгу не только в размерах, но и в широте изменчивости от особи к особи.

Интересное исследование на эту тему опубликовали 2016 году ученые из университета Джорджа Вашингтона. Они впервые сравнили, насколько чаще наследуются признаки структуры и размеров мозга у шимпанзе по сравнению с Homo sapiens. Ученые взяли 206 образцов мозга обезьян и 217 — мозга человека, причем каждый в своей группе был близким родственником других, но в группе людей были исключительно пары близнецов обоего типа: с идентичными и разными геномами. Эта семейственность в выборке нужна была ученым для того, чтобы оценить, насколько велико влияние наследственности на изучаемые показатели мозга.

Оказалось, что образцы мозга генетически идентичных близнецов у человека по своей внутренней структуре различались гораздо больше, чем образцы мозга дальних родственников у обезьян, хотя по самим размерам мозга и черепа разнообразие у тех и других было одинаковым. Получается, что размер мозга и его структура как у человека, так у обезьян в основном определяются генетикой, потому и разнообразие этих признаков не так велико среди родственников. А вот внутренняя организация мозга у человека сильно различается даже у генетически идентичных братьев и сестер, хотя по размерам мозга и черепа, как и у обезьян, различия небольшие.

«Это означает, что структура мозга человека гораздо более чувствительна к влиянию условий индивидуального развития по сравнению с мозгом шимпанзе. Именно эта особенность облегчает адаптацию человека, его мозга и поведения к меняющейся реальности… и ускоряет культурную эволюцию», — делает в статье вывод ее ведущий автор доктор Айда Гомес-Роблес. Она также считает, что повышенная пластичность мозга, скорее всего, обеспечила нашим предкам возможность гибко адаптироваться к необычным условиям, быстро вырабатывать новые навыки и осваивать новые экологические ниши практически с каждым новым поколением. Кроме того, та же высокая пластичность мозга дает человеку возможность легко осваивать чужую культуру, письменность, новые ремесла.