Как развивался наш мозг и почему его объем сыграл столь важную роль?
Наиболее существенное различие между людьми современного типа и прочими животными связано именно с большим мозгом, характерным для человека. Здесь необходимо отметить несколько факторов.
Действительно, объем мозга очень важен, но это еще далеко не все. Большой не обязательно означает более продуктивный. Так, например, у свиней и кабанов мозг гораздо больше по объему, чем у небольших хищных животных, например, диких котов. Люди, которым в раннем детстве по медицинским показаниям приходится удалять половину мозга, обладают практически нормальным человеческим интеллектом, хотя объем мозга у них не превышает 700 куб. см. Очевидно, значительное место в развитии способностей мозга принадлежит внутренним связям, и мы, люди, по числу внутримозговых связей далеко превосходим любых млекопитающих. Как же они возникли?Как правило, более крупное тело нуждается в большем по объему мозге. Грубо говоря, это обусловлено тем, что для контроля за более крупными органами и мускулами, составляющими крупное туловище, требуется более внушительный объем мозга или как минимум значительно больше внимания, уделяемого управлению всей этой глыбой мускулов. Подобная взаимосвязь между объемом мозга и пропорциями тела, хотя она и является прогнозируемой у большинства млекопитающих, не носит характера прямой зависимости. Если бы подобная зависимость имела место, то мьпыи, например, обладали бы куда меньшим — в пропорциональном отношении — мозгом, чем тот, который мы видим у них. У высших млекопитающих эта взаимосвязь становится еще менее прямолинейной, так как соотношение размеров тела и мозга у них искажено сразу по многим направлениям. K примеру, приматы во взрослом возрасте обладают пропорционально большим объемом мозга, чем любые другие млекопитающие, поскольку скорость роста их тела, начиная с самого раннего возраста, существенно ниже абсолютной скорости роста мозга.
У людей билогические часы взросления мозга идут значительно медленнее, чем у приматов. Как известно, у всех млекопитающих рост мозга прекращается еще до того, как все функциональные факторы тела взрослого животного достигнут полного развития. Человек отличается от всех прочих приматов тем, что его биологические часы предусматривают развитие мозга значительно дольше, чем этого можно было бы ожидать исходя из пропорций тела, как это имеет место у приматов. B результате продолжительной пренартальной и детской стадий развития мозг у человека на этих этапах достигает объема около 1000 куб. см, что примерно соответствует объему мозга вымершего вида Gigantopitbecusa9).
Другой несложный пример различий, контролируемых генами и присущих человеку, состоит в том, что отделы мозга, расположенные в задней части черепа человеческого эмбриона на ранних этапах его развития, в итоге вырастают сравнительно более крупными, чем у других при- матов(20). Именно этим объясняется тот факт, что у взрослых людей непропорционально велики мозжечок и кора головного мозга. Между тем известно, что именно эти два отдела мозга отвечают за координацию движений и высшую нервную деятельность. Генетические изменения, лежавшие некогда в основе этих важнейших факторов, по всей вероятности, были достаточно просты и касались нескольких генов, отвечающих за рост и развитие. B результате относительные различия в объеме разных отделов мозга приобрели выраженный характер.
Bce эти эффекты искажения пропорций генетически запрограммированы и «включаются» в человеческом эмбрионе на ранней стадии его развития, еще до того, как возникают и формируются большинство связей между клетками мозга. Увеличение объема коры головного мозга влечет за собой создание гораздо большей по объему нервной ткани, чем это необходимо для решения повседневных бытовых потребностей и обеспечения нормальной жизнедеятельности организма. Другими словами, у человека (и в значительно меньшей степени — у высших приматов) формируется огромный резерв объема коры головного мозга, не играющий никакой роли для нужд повседневной жизни.
Если у эмбриона чрезмерное разрастание коры головного мозга происходит задолго до формирования взаимосвязей между различными отделами мозга, как это может повлиять на качество таких связей у человека в будущем? Ответ будет следующим: когда нервные клетки далеких друг от друта отделов мозга начинают прорастать друг в друта, при дальнейшем развитии эмбриона объем мозга играет важную роль в интенсивности и количестве таких связей, формирующихся как внутри самой коры головного мозга, так и вне ее, с остальными отделами головного и спинного мозга. Возникающее в итоге чрезмерное разрастание связей в коре головного мозга можно охарактеризовать как весьма влиятельное «министерство без портфеля», которое в самом буквальном смысле всюду имеет хорошие связи и агентов влияния во всех ветвях исполнительной власти.
Необычно большое число внутрикорковых связей, B частности, предопределяет нетривиальное поведение, творческую одаренность и ассоциативное мышление. Увеличение же числа внешних связей коры головного мозга дает нам возможность непосредственно контролировать движение ядер клеток в стволе мозга, ответственном за речь. Раньше эти ядра контролировались подкоркой, так сказать, на режиме автопилота. И все это — результат «перенастройки» какой-нибудь полудюжины генов-регулято- ров(21).
Большая часть подобной «гипертрофии» произошла задолго до того, как мы, люди, появились на исторической сцене. Простое сравнение объема мозга и размеров тела у древнейших людей показывает, что по мере эволюции вида Homo erectus эти изменения привели к невиданному развитию мозга. Итак, зная, что буквально считаные генетические изменения привели к громадному расширению функционального потенциала человеческого мозга, мы вправе вернуться к вопросу о том, какие же невиданные прежде изменения навыков поведения запустили 2,5 млн. лет тому назад процесс быстрого роста мозга?