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)

---

Рис. 2. Коэффициент энцефализации (EQ)

Теоретически наличие большего мозга позволило бы виду выполнять больше функций. И в случаях, когда размер мозга больше относительно размера тела, люди с «избытком» могли бы выполнять более сложные задачи. Тем не менее коэффициент энцефализации – тоже не абсолютный показатель. Есть, например, капуцины, у которых коэффициент выше, однако по своим когнитивным способностям они не превосходят виды с более низким коэффициентом, например гориллу. У подхода, основанного на коэффициенте энцефализации, как и у многих других, тоже есть свои недостатки. Скажем, он не учитывает такие факторы, как плотность и количество нейронов, толщина коры или степень складчатости мозга. При этом все они могут влиять на интеллект. Интересно, что если измерять познавательные способности, учитывая только коэффициент энцефализации, то Альберт Эйнштейн оказался бы на одном уровне с дельфинами, то есть его EQ значительно ниже, чем у среднего человека! По-видимому, емкость его черепа изначально была меньше средней. Однако, когда ученые внимательно изучили его мозг, они обнаружили, что кора была тоньше, чем в среднем у человека, а вот плотность нейронов – выше. Другими словами, больше нейронов уместилось в меньшем пространстве. Поэтому есть вероятность, что количество нейронов в мозге может иметь какое-то отношение к интеллекту вида.

Человеческий мозг содержит примерно 86 млрд нейронов. Преимущества человека в плане познавательных способностей могут заключаться в общем количестве нейронов, потому что у нас их больше, чем у любого другого животного[4]. Согласно мнению Херкулано-Хузел и ее коллег, не размер мозга, а количество нейронов накладывает ограничения на вычисление размеров мозга в ходе эволюции, связанные с метаболизмом: для метаболизма людей с большим количеством нейронов требуется больше энергии для поддержания эффективной работы мозга. Считается, что у австралопитеков (Australopithecus) и парантропов (Paranthropus) было такое же количество нейронов, как у больших обезьян (около 27–35 млрд). У группы Homo, на момент появления человека прямоходящего (Homo erectus), их количество выросло до 62 млрд. Также есть предположение, что значительное увеличение количества нейронов произошло между появлением человека прямоходящего (Homo erectus) и человека разумного (Homo sapiens), что, вероятно, случилось благодаря использованию огня для приготовления пищи. Это позволило увеличить потребление калорий, появилась возможность «накормить» мозг быстрее, а нейроны получили время на более продвинутые занятия.

Однако если количество нейронов рассматривать по отношению к размеру мозга, то ничего исключительного в людях нет. Количество нейронов, которое есть у нас, вполне ожидаемо, если сравнить человека с другими приматами. У нас такая же плотность нейронов, как у наших братьев приматов, но поскольку мозг у нас больше, то и нейронов больше. Может быть, значение имеет только общее количество нейронов. Да, у нас их столько, сколько можно ожидать исходя из размера, но это самое большое число, такого нет ни у кого из животных на Земле.

Мозг – мощнейший аппарат, результат длительного формирования. С течением времени кора сильно разрасталась, но ее ограничивал череп, который рос медленнее. Решением проблемы стала возможность создания извилин, чтобы уместить большую площадь и продолжать расширяться. Вот почему наш мозг такой морщинистый и больше похож на большой мягкий грецкий орех, а не на фундук. Исследования показали, что с развитием коры появляется и больше складок, и связанность возрастает, так что мозг становится меньше и работает быстрее, чем было бы возможно в ином случае. У разных видов млекопитающих кора становится более складчатой по мере увеличения размера. Другими словами, чем больше животное, тем более извилистая у него кора. В человеческом мозге больше всего коры относительно размеров черепной коробки (где-то между 75,5 % и 84 %), однако другие животные ненамного отстают: у шимпанзе это 73 %, у лошади 74,5 %, а у короткоплавниковой гринды (вид дельфинов) – 73,4 %. Опять же вряд ли это объясняет уникальные способности человека.

Есть и другие исследования, разгадывающие тайны эволюции человеческого мозга на микроуровне. Вполне вероятно, что уникальность человека заключается в сочетании изложенных здесь факторов. Тем не менее у ученых все еще остались способы прийти к окончательному мнению, что же именно отличает нас от других видов. Независимо от причин, нельзя не согласиться, что люди обладают исключительными способностями и выделяются среди других представителей животного царства (подробнее об этом в главе 2), и в конечном счете это должно объясняться различиями в мозге.

Никто не идеален

Относительно большой «котелок» дал нам ряд уникальных качеств, отличающих нас от других видов, в том числе врожденное самодовольство. Но в жизни не все так прекрасно. У всего есть недостатки, и большой мозг не является исключением. Есть минусы и от обладания большим мозгом.

Прежде всего, и что очень важно, наличие большого мозга предполагает большой череп, вмещающий его. В ходе эволюции люди стали прямоходящими, а человеческий таз – у́же, чтобы было легче ходить. В свою очередь это означало меньшее пространство для головы ребенка. Многие из нас не слишком хорошо представляют, насколько велик человеческий череп относительно размера нашего тела в момент, когда мы должны вытолкнуть его из гораздо меньшего отверстия во время родов… (На самом деле процесс родов у человека проходит сложнее, чем у других видов, и он намного более рискованный. Самки других приматов могут протянуть руку и помочь своим потомкам появиться на свет, направляя их из родовых путей и очищая от слизи рот и нос. Человеческие матери не могут оказать аналогичную помощь, учитывая то, как их дети обычно выходят из утробы.)

Для того чтобы у человека в зрелом возрасте был такой большой мозг, мы вынуждены рожать детей на более ранней стадии их развития. Человеческий детеныш приходит в этот мир примерно на шесть месяцев раньше, чем потомство других млекопитающих, причем с мозгом, развитым примерно на 25 % от его размера во взрослом возрасте. У шимпанзе мозг детеныша развит примерно на 50 %, а у других приматов – на 75 %. Наши дети рождаются с головой, полной несрощенных костных пластин, которые как бы скользят одна по другой, чтобы голова легче проходила через родовые пути. А затем мозг начинает быстро развиваться в первые пару лет, до тех пор, пока кости окончательно не срастутся. Это гениально, потому что основная фаза развития мозга проходит за пределами утробы, значит, мозг меньше ограничен и получает больше раздражений от окружающей среды, предлагающей больше возможностей познания. Другие животные лишены этого. Однако это означает, что наше потомство уязвимо и беспомощно. Вспомните других новорожденных млекопитающих, например жеребят и ягнят. Они в считаные минуты встают на ноги и начинают ходить. По сравнению с ними наши малыши не могут ходить еще несколько месяцев и, конечно, не в состоянии ни прокормить себя, ни позаботиться о себе в течение многих лет. Родившись на таком раннем этапе развития, человеческие младенцы гораздо больше зависят от родительской поддержки, чем другие животные. Если говорить с точки зрения выживания, то все время, пока взрослые заботятся о своем потомстве, они потребляют топливо, но у них нет времени на поиск пищи, строительство жилья, дальнейшее производство потомства и так далее. Это неэффективно, и другие животные побеждают нас на раз-два с точки зрения производства и воспитания большого количества здоровых потомков, чтобы передать им генетическое наследие.

Еще одним недостатком человеческого мозга является то, что он потребляет энергию, как будто делает это в последний раз. Пятая часть необходимых нам для существования калорий сжигается мозгом, который намного выше по развитию, чем у других животных. Считается, что это всё нейроны, именно они используют столько энергии. За это приходится платить: люди должны тратить больше времени на поиски пищи, хотя кажется, что мы научились готовить и это позволило нам быстрее, чем другим биологическим видам, обеспечивать себя питанием, при этом мы смогли освободить время для других занятий. Тем не менее исследования показывают, что увеличение мозга в ходе эволюции и, следовательно, перенос большего количества энергии на эту часть тела невыгодно сказались в другой области. Некоторые исследователи считают, что с течением времени уменьшилась физическая сила, поскольку скелетная мускулатура стала потреблять меньше энергии. Они предполагают, что мозг человека и скелетные мышцы согласованны, и доступная потребляемая энергия постоянно балансирует между этими системами.