Мозг человека — это уникальный орган, он очень сложно устроен и во многом является продуктом эволюции, утверждает нейробиолог, профессор Сколковского института науки и технологий Филипп Хайтович, чья лекция прошла в Екатеринбурге в конце мая в рамках совместного курса Ельцин Центра и Сколтеха «Мозги, да и только».
Возглавляющий в Сколтехе Центр нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана учёный Филипп Хайтович уже много лет изучает загадки головного мозга человека и животных. Он широко известен своими работами в области биоинформатики, опубликованными в ведущих академических журналах.
— У нас в голове невероятно сложная и очень продвинутая система, в которую можно заложить кучу полезной и бесполезной информации. Однако сравнение человеческого мозга с компьютером не совсем корректно, скорее он похож на умноженный на тысячу глобальный интернет, — отметил в ходе лекции Хайтович. — Наш мозг во многом является продуктом эволюции, поэтому если мы посмотрим, как он развивался, как изменялся в течение нескольких миллионов лет, то будет проще разобраться в его уникальности.
Человек от других видов, населяющих нашу планету, отличается тем, что в его коре головного мозга насчитывается примерно 17 миллиардов нейронов, а в небольшом по размеру мозжечке их почти 70 миллиардов — гигантское число. Однако если сравнивать мозг человека с человекообразными обезьянами, которые являются достаточно близкородственным видом, то в структуре этого органа отличий не так уж и много, их гораздо больше в том, как наш мозг работает.
В ходе исследований учёные сравнивали детей человека и детёнышей орангутанга по разным физическим и ментальным показателям, чтобы посмотреть, есть ли какие-то функции, которые лучше работают у человека. Оказалось, что по физическим показателям особой разницы не было, но она была огромной при выполнении социальных заданий. Человек значительно опередил обезьяну в тех задачах, которые проверяли то, как мы учимся в коллективе и передаем друг другу знания.
— Человеческие дети и детёныши обезьян очень сильно отличаются в способности к социальному обучению, — подчеркнул Хайтович. — Маленький человек сам стремится к взаимодействию с себе подобными, без специального обучения. У людей это врождённое поведение, а обезьянам оно не свойственно. Этот вид не лишён способностей, но ведёт себя совершенно иначе.
Учёные выдвинули гипотезу, что для такого сильного изменения во врождённом поведении человека в ходе эволюции огромную роль сыграл естественный отбор, поскольку детская смертность у людей долгое время составляла примерно 50 процентов.
— На человеческой эволюционной ветке сложилась ситуация, когда женщины живут дольше и рожают детей гораздо чаще, чем человекообразные обезьяны. У самки шимпанзе в течение жизни рождается два детёныша, у гориллы — три, а у человека, даже в диких племенах, — от пяти до восьми детей. У обезьян долгое время, в течение примерно пяти лет, детёныш сидит на своей маме, иначе с высокой вероятностью он погибнет. А у человека в родоплеменных группах мама занималась ребёнком лишь 50 процентов времени, а оставшуюся половину он проводил с бабушкой по материнской линии, другими родственниками и даже соседями.
Хайтович пояснил, что женщины ежедневно были заняты добычей еды, собирательством, поскольку их мужья с охоты приносили лишь 40 процентов необходимой для племени пищи. С появлением сельского хозяйства роль детей в жизни общины стремительно возрастает, они практически с семилетнего возраста вовлечены в добычу пропитания, поэтому их число в семье увеличивается в среднем до 15 человек. Так у человека в процессе эволюции выработалась потребность в совместной работе и коллективной заботе о детях.
Научно доказано, что в мозге обезьяны и человека есть одинаковые системы. Эксперименты показали, что у приматов есть способность к имитации. Когда особь наблюдает за тем, что и как делают её соплеменники, активируются зеркальные нейроны. Между тем, существуют различия между зеркальными системами обезьян и человека. У людей зеркальные системы занимают значительную часть коры головного мозга, их основная функция — это понимание значения действий других. Именно эту систему считают физиологической основой развития речи, сочувствия и сопереживания — эмпатии. По сути, зеркальные нейроны моделируют в нашей внутренней картине мозга действия и эмоции окружающих.
Также человек уникален тем, что при рождении масса его мозга составляет лишь 25 процентов от массы взрослого, в то время как детёныш обезьяны рождается сразу с 50 процентами массы. У человека в первый год жизни мозг растет с той же скоростью, что и в утробе матери, затем ещё какое-то время эмбриональный рост продолжается, а уже потом наступает фаза, когда закладываются нейронные цепи, которые так важны для работы мозга.
— Мозг мужчины примерно на 15 процентов больше по объёму, чем мозг женщины, — отметил Хайтович. — Однако проведённые в США и Японии различного вида специальные тесты показали, что женщины в ходе исследования в целом показали себя лучше, чем мужчины. Поэтому, несмотря на то, что мозг у мужчин больше, не стоит делать вывод, что они лучше соображают. Но мозг мужчин и женщин работает неодинаково, поскольку в процессе эволюции вида они решали разные задачи. На генетическом уровне это находит своё отражение в активации определённых генов.
У женщин с эволюционной точки зрения стоит задача рожать детей, сохранив своё здоровье, а у мужчин — сделать свой плод большим и сильным физически, чтобы он смог выжить, поэтому мужские гены стимулируют рост ребёнка в утробе матери, а женские — подавляют.
— Даже на уровне ДНК, на уровне нашего генома мы видим борьбу между мужской и женской стратегией. Конечно, в наших мозгах это тоже находит своё отражение. Мужской и женский мозг, с точки зрения организации, работают по-разному. Классический пример — синтез серотонина. Мужской мозг более оптимистичный, у мужчин серотонин вырабатывается в огромных дозах, иначе их жизнь стала бы невыносимой и они бы тут же впали в депрессию. У женщин такой проблемы нет, им большого количества серотонина не нужно, поэтому они более реалистичны.
По-разному мужчины и женщины реагируют на стресс. Когда мужчина подвергается краткосрочному стрессу, то у него количество контактов между нейронами увеличивается, а у женщин наоборот, сокращается. При долгосрочном стрессе у мужчин эти нейроны погибают, а у женщин — нет, их мозг к долгосрочному стрессу более устойчив.
— Есть и ещё более сложные вещи, отличающие два пола. Наш мозг хранит яркие воспоминания из жизни, у нас у всех есть эмоциональная память. Но у женщины при этом работает миндалина в левом полушарии, а у мужчин — в правом. Казалось бы, совершенно разный механизм, вовлечены противоположные полушария мозга, но оказалось, что на самом деле никакой разницы нет, работает система одинаково. Природа устроила так, что мозг может использовать разные свои части, чтобы получить один и тот же результат. Мозг — это реально сложная система.
