Семь с половиной уроков о мозге - [6]
Во времена Маклина мозг одних животных сравнивали с мозгом других, делая в него инъекции красящих веществ, затем нарезая, словно мясной деликатес, тончайшими ломтями и рассматривая каждый окрашенный кусочек под микроскопом. Подобный способ применяется и сейчас, но теперь в арсенале ученых есть новые методы, позволяющие досконально изучить нейроны и расположенные в них гены[17]. В результате современные специалисты выяснили, что нервные клетки животных — представителей двух разных видов — могут существенно различаться внешне, но содержать одинаковые гены, из чего можно сделать вывод: эти нейроны имеют общее происхождение. Если в некоторых нервных клетках человека и, например, крысы есть идентичные гены, значит, подобные нейроны с такими же генами, скорее всего, были у нашего с крысами общего предка[18].
Кроме того, ученые обнаружили, что мозг в процессе эволюции не обрастал новыми слоями, как это происходило, к примеру, с осадочными породами. Но ведь мозг человека явно отличается от мозга крысы, а значит, хотелось бы понять: как, если не благодаря появлению новых слоев, возникла эта разница?
А дело в том, что, становясь крупнее, в ходе эволюции мозг переформировывался[19].
Поясню на примере. В нашем мозге есть четыре совокупности нейронов, или функциональные области, позволяющие нам ощущать движения нашего тела и обеспечивающие осязание. Эти области носят общее название «первичная соматосенсорная кора». В мозгу крысы она состоит всего из одной зоны, но также выполняет две упомянутые выше функции. Если бы мы изучали мозг крысы и человека, как это делал Маклин, то, вероятно, пришли бы к выводу, что у крыс отсутствуют три соматосенсорных участка, которые есть у человека. А затем, возможно, сочли бы их результатом эволюции и решили, что эти участки должны иметь новые, особые свойства, характерные только для нас, людей.
Тем не менее, согласно результатам исследований, в первичной соматосенсорной коре человека и крысы есть много одинаковых генов. Из этого любопытного факта можно сделать вывод, касающийся эволюции: у последнего общего предка крыс и людей, жившего около 66 миллионов лет назад, в мозгу был всего один соматосенсорный участок, отвечавший за некоторые из функций, которые контролируют четыре участка в мозгу современного человека. Вероятно, когда тело и мозг наших предков стали становиться крупнее, этот участок начал расти и разграничиваться, распределяя свои «обязанности» между несколькими этими частями. Строение, позволившее разным областям мозга обособиться, но не выключиться из общей работы[20], способствовало его совершенствованию, чтобы он смог управлять уже более крупным телом и сложными внутренними системами органов.
Мозг разных животных выглядит совершенно по-разному
Сравнивая мозг представителей разных видов и пытаясь найти сходства, нужно быть очень внимательным. Нельзя забывать, что эволюция шла по извилистому пути, подчас совершая весьма неожиданные повороты. Простое визуальное наблюдение способно привести к ложным выводам: те области мозга, которые выглядят различными, на генетическом уровне могут оказаться схожими. И наоборот, даже если у животных, принадлежащих к двум разным видам, обнаруживаются идентичные гены, они могут выполнять непохожие друг на друга функции.
Согласно результатам современных исследований в области молекулярной генетики, у рептилий и всех млекопитающих есть нейроны, схожие с нейронами человека[21], — даже такие, как присутствуют в нашем «неокортексе». Мозг человека сформировался не из мозга рептилий, образовав дополнительные участки, отвечающие за эмоции и рациональное мышление. Произошло нечто более интересное.
Недавно в ходе исследования выяснилось, что мозг всех млекопитающих развивался по единому «производственному плану»[22]. Велика вероятность, что то же верно и для мозга рептилий и других позвоночных животных. Об этом исследовании знают далеко не все, и даже многим нейробиологам оно незнакомо. А те, кто в курсе, только-только начинают осознавать, к насколько важным выводам может привести этот обнаруженный факт.
Общий «производственный план» начинает действовать вскоре после момента оплодотворения, как только в эмбрионе начинают образовываться нейроны. Нервные клетки в мозгу мышей, крыс, собак, кошек, лошадей, муравьедов, людей и всех остальных изученных на данный момент млекопитающих формируются весьма предсказуемым образом. Результаты генетических исследований дают основания полагать, что это происходит по такой же схеме, как у рептилий, птиц и некоторых рыб. Да-да, согласно современным научным данным, в нас заложен такой же «план развития мозга», как, например, в миногах.
Если все это действительно так, то почему строение мозга разных видов позвоночных животных столь существенно различается? Дело в том, что «производственный план» разворачивается поэтапно и у разных видов каждый из этапов проходит по-разному — у одних быстрее, у других медленнее. Что касается биологических «строительных материалов», то они у всех одинаковые. К примеру, у человека стадия, в ходе которой формируются нейроны, нужные коре больших полушарий, протекает дольше, чем у грызунов, и намного дольше, чем у ящериц. Именно поэтому у нас эта часть мозга крупная, у мышей она небольшая, а у игуаны и вовсе крохотная (впрочем, ее наличие у этой рептилии вообще под вопросом). Если бы у нас появилась возможность получить доступ к процессу формирования мозга, происходящему в эмбрионе ящерицы, и сделать эту стадию такой же длительной, как у человека, то в результате образовалось бы некое подобие коры больших полушарий. (Хотя функционировать так, как наша, она бы не смогла: даже когда речь идет о мозге, размер решает не все.)
