Алексис Уиллет - Какой объем мозга нам реально нужен?

• Название: Какой объем мозга нам реально нужен?
• Автор: Алексис Уиллет
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-389-16553-3

Результаты новейших исследований показывают, что в обозримом будущем – еще до конца нынешнего столетия – человечество способно жить в мире без деменции, болезней Паркинсона и Альцгеймера и других нарушений здоровья, связанных с исчерпаемостью мозговых ресурсов. В книге, цель которой – «пролить свет на возможности человеческого мозга в прошлом, настоящем и будущем», видные британские специалисты в области биомедицины и нейробиологии Алексис Уиллет и Дженнифер Барнет выясняют, сводится ли оптимизация работоспособности мозга к эволюционному отсечению лишнего, изучают пути противодействия нейродегенеративным заболеваниям и оценивают роль сознательных усилий человека по поддержанию здоровья мозга. «Сейчас люди живут дольше, и поэтому нам нужен мозг, более устойчивый к разрушительным последствиям старения и связанных с ним болезней… Изучение заболеваний, например той же болезни Альцгеймера, дает нам понимание того, как современный образ жизни и среда влияют на устойчивость мозга и механизмов, с помощью которых эта устойчивость поддерживается». (Алексис Уиллет, Дженнифер Барнет)

---

Позже в ходе эволюции появилась разновидность, названная австралопитеком (Australopithecus), сочетающая в себе особенности и обезьяны, и современного человека. Австралопитеки были двуногими и прямоходящими, при этом с длинными руками и достаточно цепкими пальцами, что позволяло им отлично лазать по деревьям. Считается, что эти черты помогли данному виду выживать и успешно развиваться во время изменения климата и окружающей среды, поскольку его представители могли одинаково жить как на деревьях, так и на земле. Хорошо известна жившая примерно 3,2 млн лет назад представительница афарских австралопитеков (Australopithecus afarensis) Люси.

Сидя на дереве на территории современной Эфиопии и размышляя, где бы найти еду, Люси и представить себе не могла, что однажды станет чуть ли не самым известным представителем своего вида. По крайней мере, самым известным среди окаменелых останков. Ее скелет, обнаруженный в 1974 году, в корне изменил представление о происхождении человека. Он был не только самым древним среди окаменелостей, найденных на тот момент, но еще и самым полным, что привлекло внимание широкой публики. Посмотрев на скелет Люси, люди могли представить себе небольшое человекообразное существо, жившее на одной с ними планете всего за несколько миллионов лет до их появления, и этот факт всех очень удивил.

Способность перемещаться одновременно по земле и по деревьям должна была означать изменения в мозге Люси и ее современников. Информация, обрабатываемая их мозгом, и команды, посылаемые телу, были, по-видимому, гораздо сложнее, чем у более ранних видов, а значит, требовали усовершенствования мыслительного аппарата. Изначально, несмотря на то что мозг наших далеких предков был сравним по размеру с мозгом современных обезьян, в строении имелись небольшие различия, потому что кора уже начала увеличиваться, а значит, развивались высшие функции.

В то время как у представителя другой ветки нашего семейного древа, парантропа (Paranthropusgenus), наблюдаются незначительные изменения в размере мозга, до появления рода Homo (Homogenus) никаких серьезных преобразований в мозге обнаружено не было.

Отличительные особенности рода Homo, самым современным видом которого является человек, были определены в 1955 году: прямохождение, вертикальное положение тела и способность делать инструменты из камня. Первым в этом роде был Homo habilis, или человек умелый, получивший свое прозвище за умение изготавливать инструменты. У представителей этого вида, жившего 1,4–2,4 млн лет назад, черепная коробка была вполовину меньше, чем у современного человека (600 см³). Это примерно на 50 % больше, чем у любого австралопитека. Некоторые исследователи считают, что человек умелый – всего лишь разновидность следующего вида гоминид, человека прямоходящего (Homo erectus), а не отдельный вид. Но в любом случае у представителей нового рода имелись изменения в структуре мозга. Примеры останков Homo habilis показывают, что его мозг был более развит, кроме того, в нем произошло увеличение отдела, связанного с речью, – центра Брока. Это говорит о том, что представители данного вида общались друг с другом, хотя мы и не знаем, существовал ли у них тогда язык в современном понимании этого явления.

По оценкам, размер мозга представителей вида Homo erectus был 900 см³, то есть значительно больше, чем у его предшественника Homo habilis, хотя и ему было еще далеко до мозга современного человека.

Наши предки научились создавать и использовать инструменты, что позволило им разнообразить рацион и получать больше энергии из пищи, а после того, как они научились готовить мясо на огне, смогли получать еще больше питательных веществ. Они увидели, что приготовленное мясо дает гораздо больше калорий, чем сырое, поскольку его легче жевать и переваривать. При этом его нужно гораздо меньше, чтобы получить то же самое количество энергии. Это значит, что нашим далеким предкам перестал быть нужен такой большой кишечник (которому требовалось много сил при переваривании пищи), и со временем эта часть организма стала меньше, высвободив энергию для увеличения мозга. У современного человека размер кишечника значительно меньше того, что был у других высших приматов (примерно 60 % от объема). Однако большой мозг требует больше энергии. Значит, наш рацион должен стать более питательным, чтобы давать необходимое для эффективного существования топливо. Приматолог Ричард Рэнгем из Гарвардского университета считает, что человеческий организм стал адаптироваться к приготовленной пище 1,9 млн лет назад. По мнению ученого, это был ключевой переломный момент, когда мы разошлись в развитии с другими приматами.

Когда появился современный человек (Homo sapiens), он был не один. Параллельно с ним жили и другие виды гоминид, такие как неандерталец (Homo neanderthalensis) и гейдельбергский человек (Homo heidelbergensis), которые впоследствии исчезли. (Несмотря на то что эти виды уже обитали на Земле в течение нескольких тысяч лет, они продолжали свое существование какое-то время в эпоху Homo sapiens.) Интересно, что неандертальцы были меньше ростом и коренастее современного человека, однако их мозг был таким же большим по размеру, а иногда и больше, чем у нас. Хотя по форме он немного отличался: был более удлиненным. Исследователи отмечают: современные люди, как неандертальцы в свое время, рождаются с относительно вытянутым черепом, но только у людей впоследствии череп приобретает сферическую форму. Ученые предполагают, что современный человеческий мозг развивается после рождения совсем не так, как у неандертальцев. Если принимать во внимание эту разницу формы черепа, следует допустить, что должны быть и когнитивные различия, которые отличают современных людей.

Больше, больше, больше…

Со времен наших далеких предков мозг увеличился в размерах примерно в три раза, и скорость, с которой он рос, все время менялась. Изменения в ходе эволюции, приведшие к появлению современного человека, проходили относительно медленно, если сравнивать со скоростью, с которой человек стал таким прекрасным, каким мы знаем его сейчас.

Самые первые изменения заняли миллионы лет, и всего каких-то 800 000–200 000 лет назад мозг стал довольно быстро расти. Считается, что подобные быстрые изменения связаны с резкими переменами окружающей среды в те времена. Сильно менялся климат, происходили перепады от влажного до очень сухого, условия окружающей среды были непредсказуемы. Есть мнение, что наличие более крупного и развитого мозга было преимуществом для вида, пытающегося подстроиться под резкие изменения среды и вынужденного приспосабливаться то к периодам голода, то к изобилию. Вероятно, представители вида, которые смогли пережить природные катаклизмы, в итоге и адаптировались. Они стали вести себя по-другому, чтобы выжить в новых условиях. Это говорит о том, что у мозга уже была способность решать проблемы. Например, его обладатели могли изменить тактику поиска пищи или укрытия. Также это свидетельствует о том, что у них была лучше развита память, они уже могли запоминать и распознавать признаки пищи или места, где есть вероятность ее найти, а также убежища на их территории обитания и за ее пределами.

Может быть, эти люди умели находить общий язык, а также вместе работать, чтобы выживать. А может, их мозг лучше управлял автоматическими функциями организма, такими как регуляция температуры тела, и, следовательно, они физически были более способны выжить. Безусловно, они могли воспроизводить и выращивать потомство, передавая по наследству черты, дающие им эти преимущества. В конце концов, именно это и есть эволюция. Существует много возможных теорий о том, какие именно полезные черты обеспечили превосходство успешно выжившим представителям вида.

Мы пока не знаем, почему мозг древних людей начал увеличиваться в размерах, однако мы видим по мере развития вида явные сдвиги, причем не только в физической форме, но и в способностях. Все время наш мозг рос, тело развивалось, и по мере этого мы становились выше и теряли волосяной покров. По сравнению с более ранними предками и современными собратьями у современного человека был более легкий и тонкий скелет и очень большой мозг, заключенный в тонкостенный череп. Черты лица становились изящнее, а размер зубов уменьшался. Все это происходило благодаря тому, что менялась жизнь, и анатомически организм развивался с течением времени так, чтобы лучше соответствовать нашим потребностям. Нам меньше приходилось лазать по горам и защищаться, поэтому физическая сила была уже не так необходима. Однако мы стали лучше приспосабливаться к жизни на земле, строить убежища и ладить с соседями (это в конце концов привело к тому, что мы стали устраивать шашлыки и приглашать гостей на утренний кофе). Челюсти и зубы уменьшились, когда мы изобрели инструменты, заменяющие их, например, для резки мяса. Мы начали готовить пищу, и нам стало легче ее жевать. Челюсти стали занимать меньший процент объема головы, и в черепе образовалось больше места.