Читать книгу - "Мозг и его «Я». Кто мы? Откуда мы? Куда мы идем? - Татьяна Владимировна Черниговская"

главное сейчас – понять, как гены «делают» мозг, т. е. соединить исследования генома и изучение мозга и выяснить, сколько генов и какие работают в мозге, в каких участках и как это происходит. Иначе говоря, как генетически устроен мозг, – не только самый сложный орган у человека, но и самый неразгаданный объект во Вселенной.

Аллен выделил $100 млн на то, чтобы сделать эту задачу доступной. Был создан Алленовский институт мозга в Сиэтле, его родном городе, откуда, кстати, родом и Билл Гейтс. Институт начал работать, и в январе текущего года в журнале Nature была опубликована большая статья по итогам этого чрезвычайно эффективного проекта. Буквально за три-четыре года удалось прокартировать на мозг все гены мыши – определить, где и какие из них работают в мозге. При том был получен потрясающе важный результат: оказалось, что в геноме мыши более 80 % всех генов работают именно на мозг. Для сравнения: в других органах это единицы процентов. То есть в нашем геноме каждые восемь из десяти генов работают для мозга.

Это результат накопления гигантских усилий генома в эволюции по созданию мозга. Если бы мы оценивали эволюцию как множество маленьких эпизодов, каждый из которых закрепляет через естественный отбор работу какого-то гена для каких-то функций в организме, то оказалось бы, что эволюция генома была в значительной степени направлена на создание и поддержание функций нервной системы по сравнению с другими органами.

Сейчас та же группа ученых из Алленовского института работает над расшифровкой полной карты экспрессии генов в коре головного мозга человека. Зная, что геномы мыши и человека совпадают более чем на 90 %, нетрудно предсказать общий итог этой работы. И наверняка она откроет и много неожиданных фактов, важных для понимания эволюции человеческого мозга.

Возникает ключевой вопрос: какие из множества генов, работающих в мозге человека, отвечали за нашу с вами эволюцию? Может ли это быть объяснено, скажем, одним уникальным геном, который и вызвал некий эволюционный взрыв?

Например, согласно гипотезе известного американского нейроанатома и нейробиолога Пашко Ракича, в основе возникновения человеческого мозга, который особенно отличается от мозга других приматов развитием лобных разделов, связанных с интеллектом, мог лежать простой случайный мутационный скачок. Он привел к тому, что один из генов, связанный с клеточным циклом развития нейронов коры головного мозга, претерпел небольшие изменения, и циклов деления стало больше. В коре головного мозга такого мутанта образовалось гораздо больше клеток, чем у сородичей. Это значит, что и функции, выполняемые этой областью мозга, будут поддерживаться большим количеством клеток, возникнет больше связей, больше интеллектуальных резервов. Если мутация произошла в лобной доле, то у ее носителя появится масса новых возможностей к предвидению ситуации.

А дальше поведение и отбор подсказали, как использовать эти клетки. Обратите внимание, что подобного мутанта эволюция ни к чему пока не готовила. Он просто оказался в ситуации, когда у него при тех же проблемах, что и у сородичей, есть больший ресурс числа нейронов и возможных вычислений в данной области мозга. Если это даст ему преимущества и его ген получит распространение в популяции, то будут рождаться животные с таким же большим объемом лобных отделов мозга. Тогда внутри новой разросшейся области будут постепенно получать преимущества те мелкие мутации, которые готовят ее к врожденной специализации в решении определенной проблемы. Это гипотеза одного гена, который изменил всё. Но, возможно, всё было и не так.

Животное – человек: где граница?

Прежде всего, мы должны определить для себя, что именно является в человеке таким уникальным, и сделать это можно в двух аспектах. Первый – морфологический, или анатомический. Если рассуждать с данной точки зрения, то ответ будет таков: наш мозг в три раза больше, чем у наших ближайших биологических родственников – шимпанзе, кора состоит из слоев, она очень сложно организована и т. д. Но если рассуждать с точки зрения не просто анатомии, а функций мозга, то окажется, что человека отличает от животных в первую очередь язык. Еще – способность к вычислениям разного рода, например к тем, которые позволяют прогнозировать поведение, адекватно оценивать социум, правильно имитировать и создавать что-то новое, строить модель сознания другого человека. Для этого нужен очень сложный мозг.

Дело именно в этой, во второй части – в функциях. Однако какие из них являются сугубо человеческими, определить очень трудно. По мере изучения организации мозга и способностей животных этот «набор» тает с каждым годом. Например, в серьезных учебниках написано, что человеческий язык – это иерархически организованная система, т. е. есть фонемы – атомы или кирпичики, и их в каждом из языков твердое число. Они вкладываются в морфемы, морфемы вкладываются в слова, слова – во фразы, фразы – в дискурс… И якобы (всегда так говорилось) ничего подобного в коммуникационных сигналах других биологических видов мы не наблюдаем. Скажем, большинство ученых утверждают, что никто, кроме человека, не способен мыслить такого рода алгоритмами, как рекурсивные правила. А как же птицы, которые осуществляют весьма «продвинутую» навигацию? Они ведь должны просчитывать и ориентироваться в очень сложном пространстве. Далее, у животных, особенно высокого ранга, существует чрезвычайно многоуровневый социум; даже у муравьев мы видим невероятно сложно организованные сообщества. Что же говорить об обезьянах, которых оказалось возможным обучить человеческому языку? Например, их синтаксические способности примерно таковы, как у детей двух с половиной лет. И это серьезно меняет представление о нашем положении на планете: ведь еще недавно считалось, что приматам такое недоступно, что для этого нужен именно мозг человека. Даже врановые, у которых мозг устроен гораздо менее сложно, умеют очень многое, что дает основание говорить о наличии разума. Певчие и «говорящие» птицы способны к тонкой и точной имитации, которая, кстати, считается одним из главных «человеческих» качеств, – по крайней мере, ею человек обладает в гораздо большей степени, чем все остальные представители животного мира.

Можно привести еще много примеров, свидетельствующих о том, что остается все меньше и меньше специфически человеческих черт, за которые мы можем держаться, и которые, возможно, появились в результате предполагаемой мутации, этого «большого скачка» от наших биологических предков к человеку.

Второе, о чем всегда говорят: человеческий язык обладает свойством продуктивности. Имеется в виду использование рекурсивных, или символических правил: мы можем кодировать и декодировать бесконечное количество сообщений, построенных по определенным алгоритмам, которые вырабатываются в нашем мозгу в качестве своеобразного «виртуального учебника» первого родного языка. И все это доступно маленькому ребенку! Если бы не некие врожденные механизмы, обеспечивающие возможность каждому человеку овладеть своим первым языком за такое короткое время, то потребовалось бы много десятков лет! Отсюда предположение, к которому склоняется