Читать книгу "Мозг. Такой ли он особенный? - Сюзана Херкулано-Хузел"

Пропорционально она не содержит и большего числа нейронов, чем префронтальная кора других приматов: оказалось, что это те же 8 % от всех корковых нейронов, расположенные кпереди от мозолистого тела – у всех приматов, включая и человека. На самом деле, еще раньше мы обнаружили, что и у мыши 8 % всех корковых нейронов расположены в ассоциативных структурах, аналогичных префронтальной коре человека[140]. Это сходство позволяет предположить возможность того, что существует универсальный принцип распределения корковых нейронов по сенсорным, двигательным и ассоциативным функциям, характерный для всех видов млекопитающих, – и мы сумели разгадать этот принцип.

Остался, однако, еще один вопрос: если префронтальная кора имеет одинаковый относительный размер и ту же долю от числа всех корковых нейронов у человека и всех остальных приматов, то в чем причина наших столь выдающихся когнитивных способностей? Катерина Семендефери, Роберт Бартон и Крис Вендитти уже предположили, что все дело в «связях» префронтальной коры.

По сути, есть только два способа, какими «связи» префронтальной коры могут обусловить наше когнитивное преимущество перед всеми остальными живыми существами. Один из них заключается в том, что области, сообщающиеся с префронтальной корой, могут быть разными у людей и у остальных животных, что и приводит к более высоким функциональным способностям человеческой префронтальной коры. Примечательно, однако, что план, согласно которому корковые области связаны между собой, то есть масштабная картина этих связей, так называемый «коннектом», или «система проводной связи», или нервная сообщаемость внутри коры, представляется весьма схожим у разных биологических видов, даже столь далеких друг от друга, как люди, низшие обезьяны, кошки и даже голуби; у всех них есть узлы этой системы, расположенные в гиппокампе и структурах, аналогичных префронтальной коре[141]. Таким образом, коннектом человека фундаментально не отличается от коннектома животных других видов.

Отличие системы связей в префронтальной коре человека может проявляться большим числом синапсов в сравнении с млекопитающими других видов. Несмотря на то что пока отсутствуют данные, позволяющие выполнить достоверное сравнение, даже те скудные сведения, какими мы располагаем, дают возможность предположить, что плотность расположения синапсов в сером веществе коры постоянна у всех млекопитающих[142]. Если это действительно так, то чем больше объем мозговой коры, тем больше в ней синапсов, а так как кора человека не больше коры других видов, то и число синапсов в ней – будь то в префронтальной коре или в других ее отделах – тоже не является наибольшим. Итак, мы вернулись к пункту один.

Но остается еще одна возможность, а именно то, что даже при отсутствии относительного увеличения массы префронтальной коры абсолютное число префронтальных нейронов намного превосходит таковое других видов приматов. Те же 8 % всех корковых нейронов представлены большим абсолютным числом префронтальных нейронов в коре человека, чем в префронтальной области других приматов: 1,3 миллиарда префронтальных нейронов в коре человека против 230 миллионов у бабуина, 137 миллионов у макаки и жалких 20 миллионов у мармозетки. Учитывая, что именно префронтальные нейроны, благодаря своим многочисленным связям с другими областями коры, осуществляют ассоциативные функции, повышая сложность и гибкость поведения, и делает возможным планирование будущих действий, можно считать, что все эти способности должны повышаться параллельно с увеличением абсолютного числа нейронов, подобно тому, как увеличение числа процессоров повышает вычислительные возможности компьютера.

Способность планировать будущие действия, самая значимая функция префронтальной коры, на самом деле, может являться ключевой. Согласно лучшему определению, какое мне приходилось читать, определению, данному физиком Алексом Висснер-Гроссом, интеллект – это способность принимать решения, которые делают максимальными шансы на будущую свободу действий, то есть решения, которые оставляют открытыми большую часть дверей в будущее[143]. Если это так, то интеллект должен опираться на способность использовать прошлый опыт для представлений о будущих состояниях (это функция гиппокампа, число нейронов в котором растет параллельно с увеличением числа нейронов в остальных участках коры), для планирования определенной последовательности действий с целью достичь этих состояний, а также организовать и согласовать необходимые действия (что является функцией префронтальной коры). Следовательно, чем больше доступных для работы префронтальных и гиппокампальных нейронов, тем большим интеллектом располагает данный биологический вид.

Пока неясно, какой процент всех корковых нейронов обладает ассоциативными (как в префронтальной коре) функциями в крупном мозге таких животных, как слоны и китообразные, но есть свидетельства того, что таких нейронов там достаточно мало[144]. Так как у нас общее число корковых нейронов намного больше в сравнении с таковым животных, у которых масса мозга больше массы нашего мозга, мы можем достаточно уверенно полагать, что число 1,3 миллиарда нейронов, отвечающих за ассоциативные, префронтальные функции, на порядки превосходит число аналогичных нейронов всех других видов. Снова надо подчеркнуть, что наше когнитивное преимущество перед всеми остальными видами животных заключается всего лишь в огромном количестве доступных обрабатывающих информацию единиц, независимо от величины массы головного мозга, как мы уже видели в предыдущих главах, или от размеров тела, как мы увидим в следующей главе.

8. Имеет ли значение размер тела?

Не вызывает особого удивления тот факт, что самые большие животные обладают самым крупным мозгом. Во всяком случае, интуитивно ясно, что очень маленькое животное не может обладать очень большим мозгом. Существует определенный план строения тел животных класса млекопитающих, и, согласно этому плану, конечности и голова должны быть пропорциональны по размеру в отношении величины тела. Расположенный в полости черепа мозг может быть ровно таким же по объему, как голова, в которой он находится. Но всегда ли большая голова на большом теле содержит пропорционально крупный головной мозг? Другими словами, каковы отношения между размером мозга и размером тела?

Как мы уже знаем из главы 1, аллометрия, наука о том, как меняются пропорции частей тела млекопитающих в зависимости от размеров их тела, была фактически создана Галилео Галилеем, который первым заметил, что более крупные животные не являются просто увеличенными копиями мелких. Аллометрия описывает ситуации, когда некоторые части тела увеличиваются непропорционально росту всего тела. Например, детеныши млекопитающих выглядят именно как детеныши, а не взрослые особи из-за других пропорций строения тела.