Читать книгу Эволюция сознания - Орнстейн Роберт - Страница 15

Кора поражает своей однородностью: любой произвольно взятый небольшой её участок мало отличается от любого другого небольшого участка. И в целом мозг человека похож на мозг любого другого животного. И в мозге мыши, и в мозге женщины кора состоит из одних и тех же клеток и нейронных сетей. Увеличение числа нейронов в мозге обусловлено изменением его размеров, а не плотности: у человека всего в 1,25 раза больше нейронов на кубический сантиметр мозговой ткани, чем у шимпанзе. В квадратном миллиметре поверхности коры около 146 000 нервных клеток. Площадь коры – около 2200 квадратных сантиметров, и всего в ней около 30 миллиардов нейронов (больше, чем думали еще недавно). А площадь коры головного мозга шимпанзе и гориллы – 500 квадратных сантиметров и около 6 миллиардов нейронов.

Объем человеческого мозга настолько больше (примерно в четыре раза) прежде всего в связи с тем, как распределены в мозге нейроны. Часть этого объема уходит на взаимосвязи между нейронами. Благодаря огромному количеству таких взаимосвязей повышается функциональная надежность мозга: если одна из сетей нейронов выходит из строя, её функции может взять на себя другая.

Однако избыток поддерживающих клеток (глии) влечет за собой и еще кое-какие последствия, которых часто не замечают. Точно так же, как центральные части механизма, обмотанные изоляционным материалом, нейроны, окруженные глией и другими клетками, могут сформировать большее количество взаимосвязей. Увеличение размера и возрастание сложности человеческого мозга обусловлены количеством поддерживающих клеток. Глия питает нейроны и, заполняя пространство между ними, дает возможность увеличить число нейронных взаимосвязей.

Рассмотрим, как изменялся мозг в ходе эволюции: изоляция нейронов друг от друга постепенно повышалась, усиливая тем самым и защиту от теплообразования. Дополнительные клетки, окружающие каждый из нейронов, обеспечивали дополнительное изоляционное пространство, благодаря которому в мозге человека намного больше взаимосвязей между нейронами, чем в мозге шимпанзе. И трудно поверить, что здесь работают общепринятые объяснения: усложнение социальной среды, совместное бытообустройство и т. п. Хотя все они, как говорится, подлили масла в огонь.

Давно установленный факт, что для человеческого мозга характерен избыток структурных элементов, подтверждает предположение о том, что если человеку предстоит терять нервные клетки, из последних сил бегая по жаре, то лучше подстраховаться и иметь их про запас. Не такое уж это необычное дело. Например, избыточность в высшей степени характерна для нашей ДНК. Каждая из клеток тела (во всяком случае, при рождении) содержит всю необходимую информацию, позволяющую воссоздать все остальные клетки тела.

В случае локальных поражений головного мозга он может изменить своё функционирование. У глухих людей отделы височной коры задействованы в обработке зрительной информации. Слепые слышат лучше зрячих, возможно, в связи с тем, что у них зрительная кора берет на себя анализ слуховой информации. Когда мы выучиваем второй язык, первый может изменить свою локализацию в мозге. Если мозг оказался поврежден вследствие инсульта, функции пораженного участка могут быть переданы другим зонам. Подобная пластичность, как называют этот вид приспособляемости, очень важна для нас, когда нам что-то угрожает.

Я пишу эту книгу на компьютере. Сейчас лето, жара. Один из моих компьютеров жары не выдержал, но у меня есть еще один, так что я смог продолжить работу. Разве лишено смысла предположение, что мозг тоже снабжен такой резервной системой, и клетки коры могут брать на себя разные функции? Имея несколько резервных систем, можно справиться с любыми трудными обстоятельствами, особенно если эти системы организованы параллельно.

Поэтому эволюция сделала ставку на увеличение числа нейронов, окружила их изолирующей нервной тканью и тем самым создала возможность для увеличения количества взаимосвязей. Глядь – и мозг вырос! Кардинальное увеличение его размеров привело к возрастанию резервного потенциала: параллельных процессов стало больше, связи между нейронами расширились. Усложнение современного человеческого мозга обусловлено обоими этими факторами.

Лобные доли быстрее всего увеличивались в размерах у раннего Homo sapiens, что, возможно, внесло значимый вклад в формирование психики современного человека. Наш высокий лоб – результат развития именно лобных долей мозга. А словечко «высоколобый», которым мы характеризуем умников и энциклопедистов, отражает наши представления о вкладе лобных долей в человеческий интеллект.

Представленная здесь точка зрения на прямохождение, объем мозга и скачок в увеличении размеров коры относительно нова. Она основана на работах конца 1980-х – начала 1990-х гг., которые были опубликованы англичанином Питером Уилером, американцем Дином Фолком и поляком Конрадом Фиалковским. Поэтому я не удивлюсь, если эту точку зрения сочтут умозрительной и противоречивой. Многим есть что сказать насчет этого необычного варианта развития событий, и он запросто может не выдержать испытания временем. Однако же он позволяет по-новому взглянуть на удивительные формы приспособления, характерные для нашего мозга.

Подведем итоги: приспосабливаясь к тепловой нагрузке, наши предки поднялись на задние конечности. Кровоток их в мозге в связи с прямохождением изменился, благодаря чему мозг получил дополнительную возможность отводить тепло, что способствовало увеличению размеров коры с дальнейшим изменением мозговой «дренажной системы», спасающей эти высоко активированные клетки от перегрева. Роль случайности здесь в том, что увеличение коры произошло по чисто «инженерным» причинам, связанным прежде всего с повышением надежности мозга в условиях беспрецедентного перегрева. Далее дополнительно образовавшиеся клетки могли быть задействованы для осуществления других функций, как стремечко во внутреннем ухе.

Последовательность такова: двуногость => тепловая нагрузка на мозг => «радиатор» для его охлаждения => изменения в мозговом кровотоке => увеличение размеров мозга, появление дополнительных, резервных клеток => в мозге появляются клетки без специализации => мозг, который может быть использован в самых неожиданных областях: таких, как опера, наука, художественное литье, разработка микропроцессоров и маркетинговых планов.

Как на него ни взгляни, этот ничем не прикрытый, горячий и прямолинейный сценарий не тянет на миф о творении. Не слишком-то возвышенное объяснение дает он первоосновам наших достижений. Однако, чтобы обосновать любую из гипотез палеоантропологии, анализа одного только стиля жизни недостаточно (хотя изменения, связанные со способностью делиться пищей и с изготовлением орудий, должны были содействовать приспособлению). Наш интеллект мог оказаться лишь побочным продуктом теплоизоляции.

Вместе с тем, инженерно-технические изменения, которые предположительно привели к резкому увеличению размеров коры без явной социальной надобности или, как нынче модно выражаться, без необходимости её непосредственного вовлечения в процесс переработки информации, возможно, легли в основу той психики, которую мы сейчас имеем: разнообразной, неспециализированной, поразительно пластичной, основывающейся на множестве нервных клеток, не имеющих определенной специализации на момент рождения и готовых принять на себя самые разные роли. Именно это многообразие – корень нашего интеллекта и торжества человечества.

Конечно же, едва ли эта гипотеза окажется совершенной реконструкцией столь давних событий. Однако, думается мне, мы должны понять, что во многом нашей эволюцией двигали независимые силы, что в основе её нередко лежала такая вот простейшая случайность. Я уверен, что должно быть объяснение, основанное на отдельной области приспособления, должна быть сила, которая заставила наш мозг расти задолго до того, как это понадобилось для развития интеллекта, и тем самым создала основу для более поздних процессов наподобие языка.

Каким бы ни был этот набор факторов, вне зависимости от того, включал ли он необходимости в формировании большого мозга исходя из чисто инженерных соображений или нет, наша эволюция снабдила нас огромным количеством мозговых клеток, которые на момент рождения наделены лишь минимальной непосредственной специализацией.

Поэтому в ходе дальнейшего развития эти неспециализированные клетки могут быть подогнаны к любому миру и к любому образу жизни: к лютой стуже Гималаев, к жизни бедуинов пустыни и нью-йоркской бедноты; они могут даже научиться читать вверх ногами книгу, которую читает кто-то еще – иными словами, приспособиться к любому из тысяч человеческих языков и культур. Этот прорыв в развитии психики, в контексте которого у наших предков сложился мозг с несметным количеством новых неспециализированных клеток, намного превышающим число нейронов у наших ближайших родственников, делает человека уникальным животным, в наследственности которого заложена способность выйти за пределы собственной наследственности.