Управляющий мозг. Лобные доли, лидерство и цивилизация

Как модулярный, так и градиентный принцип имеют своих сторонников и критиков. Оба они отражают важные свойства мозга. Модулярность лучше всего применима к старой — с эволюционной точки зрения — структуре, таламусу, который состоит из большого числа ядер. Принцип взаимодействия лучше всего применим к относительно молодой эволюционной инновации в мозге, неокортексу (новой коре). В частности, принцип градиентного взаимодействия схватывает свойства самой молодой части неокортекса, так называемой гетеромодальной ассоциативной коры, которая играет решающую роль для высших психических процессов. Рептилии и птицы являются таламическими созданиями, с очень незначительным развитием5 коры. Вероятно, это было верно и для динозавров Млекопитающие, с другой стороны, имеют развитую кору, которая накладывается на таламус и подчиняет его себе.

Таламус и неокортекс тесно взаимосвязаны. Таламус часто рассматривается как предшественник коры, содержащий в рудиментарном виде большинство её функций. Будучи функционально близкими, таламус и неокортекс радикально различаются по нейроанатомической структуре. Таламус состоит из отдельных ядер, взаимосвязанных ограниченным числом проводящих путей, являющихся единственными каналами коммуникации. В отличие от этого, неокортекс — это поверхность без чётких внутренних границ, с богатыми проводящими путями, связывающими большинство зон с большинством других.

Если таламус является близким прототипом коры, то в чем состояло эволюционное давление, приведшее к возникновению неокортекса? Что в эволюции привело к введению фундаментально нового принципа нейронной организации, вместо усовершенствования уже имевшегося? Почему появление нейронной мантии, неокортекса, было с точки зрения адаптации предпочтительнее, чем дальнейшее развитие таламического принципа: больше ядер и ядра побольше? Вопрос выглядит телеологическим, пытающимся найти «цель» там, где какая-либо цель отсутствует, но мы постоянно задаём телеологические вопросы, помещая их в кавычки с оговоркой «так сказать», в качестве эвристической метафоры в нашем поиске понимания эволюции сложных систем, и биологических, и экономических, и социальных.

Возможный ответ на наш телеологический вопрос может заключаться в том, что различные принципы нейронной организации оптимальны для различных уровней сложности. До какого-то момента модулярная организация является оптимальной. Но когда требуется определённый уровень сложности, переход к сильно взаимосвязанной сети, состоящей из большого числа более простых (но разнообразных по типу) взаимодействующих элементов становится необходимым для того, чтобы гарантировать успех адаптации. В ходе эволюции акцент сместился с мозга, наделённого жёсткими, фиксированными функциями (таламус), к мозгу, способному к гибкой адаптации (кора). Это отразилось в экспоненциальном развитии неокортекса у млекопитающих.

По чисто комбинаторным основаниям, неокортекс делает возможным большее число специфических типов связности, чем система, организованная по модулярному принципу. Поэтому она способна поддерживать процессы значительно более высокой степени сложности. Более того, переход от одной констелляции связей к другой может происходить в неокортексе очень быстро, он характеризуется подлинно динамической топологией.

Переход от таламического к кортикальному принципу мозговой организации означает радикальное увеличение количества возможных типов взаимодействия среди различных мозговых структур, нейронных образований и индивидуальных нейронов. В ходе этого развития способность выбрать наиболее эффективную констелляцию в конкретной ситуации становится особенно важной. Но растущее число степеней свободы, доступное мозгу в принципе, должно было уравновешиваться эффективным механизмом ограничения в каждый данный момент; иначе возник бы нейронный эквивалент хаоса.

Чтобы удовлетворить эту «потребность», на поздней стадии эволюции коры сформировались лобные доли. (Мы не забываем помещать все телеологические метафоры в кавычки.) Тип контроля, предлагаемый лобными долями, вероятно, является слабым, накладывающимся на высокую степень автономии других структур мозга. В то же самое время, контроль лобных долей является «глобальным», координирующим и ограничивающим активность широкого набора нейронных структур в каждый момент времени и на всем его протяжении. Лобные доли не содержат специфических знаний или навыков для всех возможных задач, с которыми сталкивается организм. То, чем они, однако, располагают, — это способность «находить» зоны мозга, содержащие эти знания и навыки для любой специфической ситуации, и связывать их в сложные конфигурации в соответствии с потребностью.