Тайны мозга - Каплан Александр - Страница 6

Это очень высокая динамичность и пластичность связей между нервными клетками – способность мозга очень быстро, в считаные минуты, перестраивать схемы связей между нервными клетками для формирования и закрепления в этих схемах все новых и новых полезных навыков, нужных впечатлений, а главное – для фиксирования в этих схемах новых знаний.

При слишком низкой пластичности нервной системы и невысокой ее сложности, например, как у насекомых, имеющиеся у них полезные схемы поведения при той или иной комбинации внешних условий или в конкретной ситуации, как правило, оттачивались многие миллионы лет и постепенно закрепились в геноме как программа развития определенной архитектоники нервных связей. Как если бы на фабрике микроэлектроники сохраняли бы зарекомендовавшие себя микросхемы. Этого было вполне достаточно для прочного освоения насекомыми никем не занятых экологических ниш, а микросхемами – соответствующих рынков сбыта. Видимо, поэтому эволюция насекомых пошла не в направлении увеличения сложности мозга, а по пути разнообразия их формы и соответствующих схем соединения уже имеющихся в мозгу нейронов. Потому, наверное, насекомых великое разнообразие – почти миллион видов. Этим объясняется и очень низкая способность насекомых к обучению, практически все их поведение построено на врожденных навыках, то есть на инстинктах.

У шимпанзе, умнейшей из современных обезьян, мозг, конечно, намного более пластичен, чем у насекомых и многих других представителей животного царства. Однако, несмотря на всю свою сообразительность, мозг шимпанзе сильно уступают человеческому мозгу не только в размерах, но и в широте изменчивости от особи к особи.

Интересное исследование на эту тему опубликовали 2016 году ученые из университета Джорджа Вашингтона. Они впервые сравнили, насколько чаще наследуются признаки структуры и размеров мозга у шимпанзе по сравнению с Homo sapiens. Ученые взяли 206 образцов мозга обезьян и 217 – мозга человека, причем каждый в своей группе был близким родственником других, но в группе людей были исключительно пары близнецов обоего типа: с идентичными и разными геномами. Эта семейственность в выборке нужна была ученым для того, чтобы оценить, насколько велико влияние наследственности на изучаемые показатели мозга.

Оказалось, что образцы мозга генетически идентичных близнецов у человека по своей внутренней структуре различались гораздо больше, чем образцы мозга дальних родственников у обезьян, хотя по самим размерам мозга и черепа разнообразие у тех и других было одинаковым. Получается, что размер мозга и его структура как у человека, так у обезьян в основном определяются генетикой, потому и разнообразие этих признаков не так велико среди родственников. А вот внутренняя организация мозга у человека сильно различается даже у генетически идентичных братьев и сестер, хотя по размерам мозга и черепа, как и у обезьян, различия небольшие.

«Это означает, что структура мозга человека гораздо более чувствительна к влиянию условий индивидуального развития по сравнению с мозгом шимпанзе. Именно эта особенность облегчает адаптацию человека, его мозга и поведения к меняющейся реальности… и ускоряет культурную эволюцию», – делает в статье вывод ее ведущий автор доктор Айда Гомес-Роблес. Она также считает, что повышенная пластичность мозга, скорее всего, обеспечила нашим предкам возможность гибко адаптироваться к необычным условиям, быстро вырабатывать новые навыки и осваивать новые экологические ниши практически с каждым новым поколением. Кроме того, та же высокая пластичность мозга дает человеку возможность легко осваивать чужую культуру, письменность, новые ремесла.

Накоплению новых навыков и знаний в индивидуальном развитии человека способствует и его замедленное, по сравнению с обезьянами, развитие в детском возрасте. Мозг ребенка человека гораздо дольше, чем у детенышей обезьян, чуть ли не до двадцати лет накапливает в структуре межнейронных связей все новые поведенческие и познавательные навыки. Сейчас уже не так важно, способствовало ли медленное развитие детенышей человека накоплению богатого разнообразия структурированных опытом нервных связей, или наоборот – необходимость формирования нужной схемотехники мозга потребовала большого времени для завершения этого процесса – скорее всего, оба эти процесса были подхвачены эволюцией.

Высокая пластичность нейронной сети и на много порядков большая, чем у человекообразных обезьян, вариативность ее возможных состояний, по-видимому, стали главным достижением в эволюции мозга человека, обеспечившим ему гигантский скачок в способностях не только к выработке новых поведенческих навыков, но и к тому, что и вовсе отсутствовало даже у самых развитых животных – к познанию закономерностей окружающего мира.

Коммуникация в животном мире существует даже между одноклеточными организмами и отдельными клетками организма, не говоря уже об обмене сообщениями между самыми простыми живыми существами. Однако, эта коммуникация, от бактерий до высших животных осуществляется посредством самых разных, но всегда элементарных сигналов: молекул, звуков, световых вспышек, электрических импульсов, движений тела и других.

Считается, что рекордсменами по числу коммуникативных звуковых сигналов являются легендарные дельфины. Их словарь состоит почти из 40 видов свистов или щебетов. И каждый из них обозначает вполне конкретную фразу: высокий мелодичный свист, следующий за коротким и унылым – это «Я в беде», звуки, напоминающие лай – это «Плыви ко мне», тонкий визгливый писк – это призыв дельфиненка: «Мама, подплыви ко мне!». А тявкающий звук, свойственный только самцам, должен привлекать самок. Есть у дельфинов и звуки, обозначающие приветствие, прощание или беспокойство. Но, как видно, акустическое общение даже у дельфинов ограничено обменом небольшим, но тщательно отобранным в ходе эволюции набором жизненно важных фраз.

Психологи и нейробиологи считают, что качественным скачком, полностью преобразовавшим саму природу отношений между человеком и окружающим его миром, было появление у него способности к символьной коммуникации, когда фразы сообщения строятся на основе комбинаций определенных символов, например, четких звуков или жестов. Таким образом, у человека появилась акустическая коммуникация особого рода – речь, когда общение осуществляется не отдельными звуками, а их последовательностями. Очевидно, что в таком случае вариантов символьных комбинаций или фраз для коммуникации даже при небольшом наборе элементарных звуков становится многократно больше, чем, если бы, как у животных, каждый звук или жест бы отдельным сообщением. Интересно, что число звуков, используемых человеком для образования речи или так называемых смысло-различающих звуков в европейских языках примерно такое же, какое используют для сигнальной коммуникации дельфины и шимпанзе – где-то около 40. Это и понятно, эволюционные процессы всегда очень экономны, зачем расширять состав элементарных звуков, если новый комбинаторных принцип их использования уже сам по себе обеспечивает совершенно новый уровень общения – языковую коммуникацию.

Язык – это совокупность символов, правил их следования и устойчивых их комбинаций, слов, однозначно обозначающих как объекты и явления природы, так и события внутреннего мира человека. Для перехода к использованию в коммуникации последовательностей элементарных звуков, конечно, потребовались многократно бОльшие, чем на доязыковых уровнях развития, ресурсы мозга, чтобы обеспечить запоминание, построение и понимание самих синтезированных из отдельных звуков слов и предложений. Коммуникативная функция языка, хотя и была первично востребованной в ходе эволюции, оказалась в конечном итоге не единственной и даже не самой главной функцией языка. Наиболее значимой оказалась его познавательная функция, обеспечивающая накопление опыта в речевых описаниях трудовых операций, «подсмотренных» в природе закономерностей, собственных внутренних состояний. Именно язык стал основой формирования абстрактных понятий, обозначающих уже не собственно конкретные объекты и явления природы, а их обобщения. Например, формирование понятия «вода» обобщает сразу и жидкую субстанцию, и средство утоления жажды, и средство тушения огня, и средство для размягчения глины, и моющее средство и многое другое. С появлением языка человек научился оперировать понятиями, которые зачастую не обозначают ничего конкретного в природе, но обобщают смысловые связи между объектами и явлениями. Человек научился мыслить!