Человеческий мозг. От аксона до нейрона. - Айзек Азимов

Потеря необходимых инструментов снова поставила на повестку дня развитие головного мозга. Своими размерами гоминиды превзошли гиббона, сравнялись или превзошли шимпанзе. Гоминиды никогда не стали такими же тяжелыми, как орангутанги или гориллы, но мозг их увеличился в размерах почти гротескно. Мозговой череп стал большим, лицо съежилось.

Череп самого древнего животного, которое можно отнести к гоминидам, был обнаружен в Танганьике в 1959 году. Этому созданию было присвоено наименование зинджантроп (восточно-африканский человек). Череп зинджантропа намного примитивнее, чем череп живущего ныне человека, но более развит, чем череп любой из живущих в настоящее время обезьян. Вместе с окаменелостями зинджантропа были найдены орудия труда. Следовательно, зинджантроп умел делать орудия и заслуживает наименование «гоминиды» как в зоологическом, так и в культурном смысле. В 1961 году, по скорости распада радиоактивного калия, был определен возраст пород, в которых были найдены окаменелости древнейшей гоминиды. Оказалось, что остаткам около 1 750 000 лет. Это очень удивило ученый мир, поскольку до того времени считали, что первые человекообразные существа, изготовлявшие орудия труда, появились около полумиллиона лет назад. Однако данные о возрасте зинджантропа противоречивы, поэтому последнее слово в этом отношении пока не сказано.

Зинджантроп — это пример гоминиды с маленьким мозгом. Были найдены ископаемые остатки подобных первобытных существ, названных по местам находок Яванским и Пекинским человеком. Мозг этих человекоподобных существ был малым только в сравнении с мозгом современного человека, и, конечно, если бы зинджантроп ожил, то в нашем обществе его череп казался бы нам не больше булавочной головки. Тем не менее, вес его головного мозга достигал килограммовой отметки, что почти в два раза больше веса мозга любой из ныне живущих человекообразных обезьян.

Как бы то ни было, семейство гоминид продолжало эволюционировать, причем акцент развития был сделан на головной мозг. Наконец, на Земле появилось существо, которое с полным правом можно назвать гоминидой с большим мозгом, и именно это существо выжило в процессе эволюции и приняло эстафету власти над миром. Сегодня (и это положение сложилось уже на заре истории) эти гоминиды представлены одним-единственным видом — «гомо сапиенс», то есть человеком разумным, которого мы называем современным человеком.

Вид «гомо сапиенс», существующий в наши дни, не является гоминидой с самым большим головным мозгом. Рекордсменом в этом отношении можно считать кроманьонца (скелет этого первобытного человека был впервые найден в местности Кро-Маньон во Франции). Даже у неандертальца (скелет которого был впервые найден в долине реки Неандер в Германии) головной мозг был тяжелее, чем у современного человека, хотя неандерталец считается более примитивным существом, чем мы с вами. Существует мнение, что улучшение нашего головного мозга проявилось не в увеличении его веса, а в появлении участков, ответственных за абстрактное мышление. Эти участки больше и лучше развиты у современного человека, чем у неандертальца.

(Есть, однако, ученые, которые считают, что мозг человека уже достиг пика своего развития, и в настоящее время начинается его регресс.) В обоснование своей теории эти ученые выдвигают следующее объяснение. В настоящее время все члены общества, вне зависимости от своего ума, получают выгоды от достижений немногих интеллектуалов, которые вынуждены влачить жалкую жизнь среди своих не слишком интеллектуальных сограждан. Давление эволюции в настоящее время приводит к упадку интеллекта в массе населения. Это слишком пессимистичный взгляд на вещи, во всяком случае я на это надеюсь.

У современного человека головной мозг при рождении весит около 350 г, что соответствует весу головного мозга взрослого орангутанга. По достижении зрелости человек становится обладателем головного мозга со средним весом 1450 г. Средний вес мозга женщины приблизительно на 10 % меньше веса мозга мужчины, но при этом надо учесть, что у женщины меньше и масса тела, и нет оснований полагать, что какой-то из полов умнее другого. Надо сказать, что среди людей вообще существуют большие колебания веса мозга, что не отражается заметным образом на умственных способностях. Головной мозг русского романиста Ивана Тургенева весил более двух килограммов, а вес мозга другого, также достаточно известного писателя, Анатоля Франса, не достигал и 1200 г.

Но это крайности. Любой мозг, который весит меньше 100 г, очевидно, не достигает некоторой критической массы, минимально совместимой с нормальным интеллектом, и носитель такого мозга будет, без всякого сомнения, страдать каким-либо ментальным дефектом. С другой стороны, существуют такие больные, у которых вес мозга нормален или даже превышает норму. Таким образом, один только вес мозга без исследования состояния интеллекта ничего не может сказать нам об интеллектуальных способностях человека.

Если считать средний вес тела равным 150 фунтам, а средний вес головного мозга равным 3,25 фунта, то на каждый фунт веса мозга придется приблизительно 50 фунтов веса тела. То есть каждый фунт головного мозга управляет, если можно так выразиться, 50 фунтами тела. Это очень необычная ситуация. Сравните это соотношение с соотношением, характерным для человекообразных обезьян, наших ближайших конкурентов по интеллекту. Один фунт головного мозга шимпанзе отвечает за 150 фунтов веса тела шимпанзе. Можно сказать, что соотношение мозг/тело у шимпанзе равен 1/150, в то время как у гориллы этот индекс снижается до 1/500. Надо сказать, что некоторые мелкие обезьяны, и даже колибри, обладают куда большим индексом мозг/ тело. У некоторых мартышек это соотношение доходит до 1/17,5. Если бы эти обезьяны были размером с человека, то их головной мозг весил бы около 8,5 фунта. В действительности мозг таких обезьян настолько мал, что они не обладают, в силу недостаточной массы коркового вещества, высокими интеллектуальными способностями, несмотря на высокое отношение массы мозга к массе тела.

У двух типов животных головной мозг весит значительно больше, чем у человека. У самых больших слонов вес головного мозга достигает 6000 г, а у самых крупных китов вес мозга может доходить до 9000 г. Однако этим мозгам приходится управлять телами громадной массы. Мозг слона весит всего лишь в четыре раза больше мозга человека, в то время как сам слон превосходит человека весом, вероятно, в сто раз. В то время как один фунт нашего мозга управляет 50 фунтами нашего тела, мозг слона управляет почти половиной тонны тела. Крупные киты находятся в еще худшем положении — каждый фунт их мозга приходится приблизительно на пять тонн веса тела.

Человек в этом отношении попал точно в золотую середину. Любое животное, мозг которого весит больше, имеет настолько большое тело, что их интеллект не может сравниться с нашим. Напротив, у животных, у которых отношение мозг/тело больше нашего, обладают таким маленьким мозгом, что он не способен обеспечить их интеллектом, сравнимым с нашим.

По интеллекту нам нет равных в природе, мы остались в полном одиночестве, хотя, быть может, это и не совсем так. Возможно, есть одно исключение из этого правила. Оценивая интеллект китов, мы поступаем не совсем честно, сбрасывая со счетов более мелких представителей этого отряда млекопитающих. Например, можно точно так же оценивать интеллект приматов по умственным способностям гориллы, не обращая внимания на более мелкого представителя этого же отряда — человека. Но что можно сказать о головном мозге дельфинов и морских свиней, пигмеев по сравнению с их родственниками — гигантскими китами? Некоторые из этих животных размерами и весом не превосходят человека, но их головной мозг весит несколько больше (до 1700 г) и имеет больше извилин.

На основании одного только этого факта нельзя, конечно, делать вывод о том, что дельфин умнее человека, поскольку не решен еще вопрос о внутренней организации его мозга. Мозг дельфина (как, например, мозг неандертальца) может быть ориентирован на решение проблем, которые мы относим к «низшим функциям».

Единственный способ правильно ответить на этот вопрос — постановка корректного эксперимента. Некоторые исследователи, из которых стоит особо выделить Джона К. Лилли, утверждают, что интеллект дельфина вполне сравним с нашим, что дельфины в своем общении употребляют такие же сложные речевые паттерны, как и люди, и что поэтому вполне возможно установление межвидовой коммуникации, межвидового общения. Если это так, то это будет одним из величайших событий человеческой истории. Правда, данные исследований противоречивы, и нам остается только ждать и надеяться.

Глава 8. ГОЛОВНОЙ МОЗГ

СПИННО-МОЗГОВАЯ ЖИДКОСТЬ

Теперь, после того как мы познакомились с нервными клетками (механизм действия которых одинаков у всех животных) и вкратце рассмотрели, каким способом эти клетки организовались в нервную систему, которая становилась все более сложной по ходу эволюции, пока не достигла пика своего развития у человека, то есть у нас с вами, настало время разобраться в строении нервной системы по частям. Центральная нервная система (головной мозг и спинной мозг) — это самая защищенная часть организма. Позвонки, из которых составлен позвоночный столб, представляют собой, по сути, костные кольца, соединенные между собой плотными хрящами. По каналу, созданному этими защитными кольцами, и проходит спинной мозг. У верхнего конца шеи спинной мозг минует большое затылочное отверстие и входит в полость черепа, превращаясь в головной мозг. Головной мозг окружен плотно пригнанной костной оболочкой — черепом.