Умный и сознающий. 4 миллиарда лет эволюции мозга

Основными примерами областей, в которых содержатся зернистые клетки, служат области, участвующие в работе оперативной памяти (а следовательно, и делиберативного мышления, включая дорасальную и вентральную зоны префронтальной коры, а также лобный полюс). Особый интерес представляет лобный полюс: считается, что именно благодаря этой области мозг человека разительно отличается от мозга обезьян (рисунок 50.2). Этьен Киклан описал лобный полюс как «функциональную надстройку на вершине иерархии латеральных префронтальных процессов» и добавил, что полюс «позволяет сознанию ветвиться, то есть ставить на паузу альтернативный ход событий… требующий одновременного задействования множества вариантов, не собранных в созданный заранее соподчиненный план, такой как рассуждение, решение проблем и многозадачность». Такое когнитивное ветвление тесно связано с иерархическим реляционным рассуждением. Устанавливаемые в лобном полюсе цели в дальнейшем влияют на дорсально-латеральную область, которая соединена с двигательной областью коры головного мозга и управляет делиберативным поведением.

Рисунок 50.2. Лобный полюс – уникальная область человеческого мозга

У большинства млекопитающих имеются только префронтальные области палеокортекса, а четвертого слоя зернистых клеток нет. У некоторых млекопитающих с крупным мозгом есть латеральные префронтальные области неокортекса, но без зернистых клеток четвертого слоя. Только у приматов в четвертом слое префронтального неокортекса присутствуют зернистые клетки, благодаря чему между слоями осуществляется уникальная по своей природе обработка информации. Недавние исследования Эрла Миллера доказали, что взаимодействие между слоями в зернистой префронтальной коре представляет особую важность для координации как восходящей, так и нисходящей обработки информации.

Хотя в строении префронтальной коры у людей и других приматов много общего, человеческая префронтальная кора обладает рядом уникальных черт, которых у приматов нет, например уникальной пространственной организацией клеток, а также уникальной схемой соединения внутри клеточных слоев и между ними. Кроме того, нейроны в префронтальной коре у людей более тесно связаны с нейронами других корковых областей, чем у обезьян и других приматов (рисунок 50.3). Например, у людей и других приматов различные области префронтальной коры самым тесным образом связаны друг с другом, а также с другими мультимодальными зонами в теменных и височных долях, однако у человека, помимо этого, существует еще и тесная связь префронтальной зоны с теменной и височной, а также внутри самой префронтальной коры. Результаты дополнительных исследований демонстрируют новые паттерны экспрессии генов в префронтальной коре у людей, особенно в отношении метаболизма и образования синапсов. Все эти изыскания и наблюдения, речь о которых пойдет ниже, позволили Тодду Пройсу описать человеческую префронтальную кору как «перепрошитую и раскаленную».

Рисунок 50.3. Значительное кортико-кортикальное взаимодействие человеческого головного мозга

Некоторые новые аспекты человеческого сознания предрасположены к нарушению в таких состояниях, как аутизм и шизофрения. Такие когнитивные черты и их нервные основы, возможно, еще не прошли через все проверки естественного отбора на соответствие их вклада в выживаемость и способность размножаться и более чувствительны к генетическим пертурбациям, чем те черты, которые появились раньше и смогли лучше закрепиться. В целом люди лишь недавно пополнили семейство жизни и развитие нашего вида продолжается.

Когда-то считалось, что две главные зоны человеческого мозга, связанные с языком, присутствуют только у людей. Сегодня известно, что у обезьян есть и зона Брока, и зона Вернике, а самыми яркими различиями между мозгом человека и мозгом обезьяны являются схема и сила соединения этих двух зон у людей. Следует отметить, что обе зоны взаимосвязаны с мультимодальными зонами теменной, височной и лобной долей и обе вносят свой вклад в нашу жизненно важную способность – выполнять умственную работу, используя вербальную информацию. Как уже отмечалось ранее, способность использовать язык в иерархическом реляционном рассуждении (когнитивном ветвлении) зависит от исполнительных функций оперативной памяти префронтальной коры.