История медицины

МЫ ТЕРЯЕМ

Мозг

Сергей Савельев

доктор биологических наук,

профессор, руководитель отдела эмбрио­логии НИИ морфологии человека РАМН

Лобная доля, ставшая морфологической осно­вой человеческого интеллекта, изначально име­ла задачу торможения животных инстинктов.

История медицины

Только благодаря лобной доле человек способен отказаться от еды, поделившись ею с ближним и поддер­жав тем самым отношения внутри социума. И этому есть одно простое доказательство, проверенное на практике. Все знают, что некоторые дамы, слишком сильно озабоченные похудением, стараются есть как мож­но меньше, и при достижении веса около 40 кг у них нередко начинается болезнь под названием анорексия. Больных анорексией заставить есть практически невозможно, и совре­менная медицина бессильна помочь этим несчастным. В итоге эти жен­щины безвременно уходят из жизни. Зато лет 60 назад, когда медицина была не столь гуманной, больным анорексией вводили острый скаль­пель в нижнюю часть височной об­ласти и отсекали лобную долю. Такая операция называлась лоботомией. Через некоторое время у пациенток восстанавливались аппетит и мен­струальный цикл и они возвращались к нормальной жизни. Ну, или почти нормальной. Та часть мозга, которая вопреки животным инстинктам да­вала нам возможность отказаться от еды, переставала работать, и мысль о неприятии еды человека больше не посещала.

Лобная доля поддерживала обще­ственные связи у древних гоминид. Кто оказывался не способен делить­ся едой, того съедали самого или изгоняли. Поэтому всего за несколько миллионов лет в результате социаль­ного отбора лобные области мозга существенно выросли и однажды стали основой разума.

"Халява" как наркотик

Вопреки распространенным взглядам, интел­лект сам по себе в современном обществе ника­ких особых преимуществ не дает.

Три стимула

Любая умственная деятельность лишь тогда приносит результаты, когда имеет под собой биологи­ческую "подложку", три главных стимула - еда, размножение, доминантность. Без стимулов мозгу работается тяжело. Мозг является энергозависимой системой, и он на­строен на то, чтобы ничего не делать. Ведь даже пока человек расслаблен, мозг, составляющий 1/50 веса тела, потребляет 9% энергии организма. Как только мы задумываемся, энер­гопотребление повышается до 25%. Четверть от всего, что мы вдохну­ли, съели и выпили. Поэтому мозг поощряет безделье и получение благ без умственных затрат. Неожиданно свалившиеся деньги, ужин в рестора­не за чужой счет, приятный пода­рок - все это наполняет нас светлой радостью. Это мозг насытил кровь серотонином - "гормоном счастья", лишь немного отличающимся по химическому составу от ЛСД. Но если мы решили заработать честным интеллектуальным трудом и напряг­ли мозг, он проявляет недовольство и начинает вырабатывать совсем другие вещества. Они вызывают в нас раздражение, преждевременную усталость, желание срочно попить, поесть, сходить в туалет. Лень мозга может стать причиной реального расстройства кишечника. Мозг как бы говорит нам: бросай работу и зай­мись поиском бесплатных благ.

Родня

На схеме отчетливо видно, что мозг австралопитеке, счи­тающегося непосред­ственным предком человека разумного, заметно уступал по весу и объему мозгу современной горил­лы. Но уже homo erectus значительно опередил по объему мозга человекооб­разных обезьян: 900-1200 см³ против 600 см³.

Australopithecus. Gorilla.

Происхождение человеческого мозга относит­ся к главным загадкам эволюции и к одной из наиболее дискуссионных тем в биологической науке. Почему в какой-то момент времени эво­люция поддержала развитие мозга у одной из ветвей приматов? Почему мозг так стремитель­но вырос за столь короткий период? И почему в течение 30 ООО лет мозг homo sapiens посто­янно теряет в весе?

Чтобы ответить на эти вопросы, придется обратиться к интерес­ным метаморфозам, происходившим с древнейшими предка­ми человечества миллионы лет назад. До появления человека эволюция совершалась традиционным способом. "Топливо" эволюции – полиморфизм, вариабельность, изменчивость внутри одного вида. Если внешние условия обитания не изме­нялись, признаки вида сохранялись более-менее консерватив­но, если же условия претерпевали изменения, то полиморфизм позволял выжить тем существам, у которых оказывались более пригодные для изменившихся условий качества. А вот когда изменчивость признаков не перекрыва­ла изменившихся условий, популяция вымирала. Естественный отбор – это вечное противостояние множест­венности признаков и давления сре­ды. Сумели животные отыскать себе еду – хорошо, не сумели – вымерли. Есть возможность размножаться – хо­рошо, нет – все опять же вымерли.

Человек – естественная часть природы, и долгое время эволюция человеческого мозга шла по тем же биологическим законам. Шла она не то чтобы очень быстро, да и само по­явление приматов (около 65 млн. лет назад) нельзя считать какой-то вер­шиной эволюции – это не что иное, как приспособление млекопитающих к жизни на деревьях. Настоящая че­ловеческая история в обезьяньем мире началась в тот момент, когда возникли необычные условия, то есть та самая пере­ходная среда, которая в корне изменила характер эволюции человеческого мозга. По­нятно, что ни с того ни с сего столь серьезные перемены, приведшие в конечном итоге к появлению homo sapiens, произойти не могли. Чтобы объяснить причину этих революцион­ных преобразований, масса теорети­ков склоняется к разным формам так называемой речесоциально-трудовой теории. Дескать, человек стал об­щаться, стал трудиться, и тогда мозг начал радикальным образом менять­ся. Однако эта теория не выдержи­вает даже поверхностной критики. Сейчас известно много видов живот­ных, использующих орудия, системы сложных коммуникаций и развитую структуру сообществ, но это так и не привело к появлению крупного моз­га. Так что же произошло?

Рай находился в Африке

Судя по всему, архетип человече­ского мозга сформировался в опре­деленной уникальной среде в ре­зультате длительного биологиче­ского процесса. В какой-то момент времени, примерно 15 млн. лет на­зад, на востоке Африки сложились очень благоприятные условия для жизни любых млекопитающих. Тогда в субтропиках или в тропиках, в по­лузатопленных местах, в неглубоких проточных водоемах в огромных ко­личествах размножались какие-то вкусные и питательные животные – рыбы или беспозвоночные. На этих существах паразитировало огромное количество птиц и других живот­ных. Среди последних и оказались наши далекие предки – тогда они были чуть поменьше современных шимпанзе. И в наши дни в Норвегии можно увидеть, как во время нерес­та сельди медведи заходят на задних лапах в воду и, стоя там по грудь, черпают лапами икру и едят ее, пока не насытятся. Вот и нашим предкам достаточно было войти в воду и слег­ка почерпать лапками, чтобы наесть­ся. Такой полуводный образ жизни, кстати, хорошо объясняет происхождение двуногости. Понятно, что чем дальше животное может зайти в во­ду, тем больше оно сможет собрать там пищи. Но заходить на глубину на четвереньках неудобно, поэтому и норвежские медведи, и многие современные приматы вступают в во­ду, стоя на двух ногах. При этом пере­движение на двух ногах освободило передние конечности, которые тоже пригодились. Поскольку, как уже го­ворилось, водные животные стали обильной пищей птицам, последние активно размножались, а значит, нес­ли яйца. Чтобы доставать яйца из гнезд и употреблять в пищу, предкам человека нужны были руки.

Если фрукты для лазящих живот­ных легкодоступны, то получение белковой пищи дается приматам с большим трудом. В погоне за мя­сом современные обезьяны охотят­ся даже на других обезьян. А вот в "африканском раю", сложившемся 15 млн. лет назад, с высококачествен­ной белковой пищей у тогдашних приматов не было никаких проблем: икра и птичьи яйца находились поч­ти на расстоянии вытянутой руки. Все это привело к формированию группы животных, практически выпавших из системы отбора: зачем меняться, если условия среды близки к райским? Однако, как известно, при избыт­ке пищи животных вообще ничего не интересует, кроме размножения. Обилие еды, таким образом, усили­ло конкуренцию при размножении и, как следствие, стало причиной гонки за доминантность.

Мысль изреченная есть ложь

Одним из последствий сложившейся ситуации стала речь, которая, по-видимому, зародилась как раз в "рай­ский" период. Речь могла возникнуть как способ организации совместных действий, а начиналась, возможно, с простых звуков или, например, пе­ния, как у современных гиббонов. Кстати, у гиббонов в мозге есть та­кие же поля, как и в мозге человека, и именно там у нас локализуется речь. Далее на этой базе уже возникла речь, используемая не как средство общения, а как средство имитации. Можно было впечатлить самку реаль­ными успехами на охоте и обильной добычей, что добавляло самцу при­влекательности, увеличивая шансы на передачу своего генома будущим поколениям. А можно было ей об этом просто рассказать и заполучить в ее глазах те же лавры победителя, не прилагая реальных усилий. В биологическом мире все поддерживается именно в такой пропорции: чем мень­ше действий и больше биологиче­ского результата – тем эффективней событие. Поэтому имитация действия с помощью речи стала бесценным ка­чеством у архаичных антропоидов. Речь стала выгодным продуктом, и на нее начал действовать интенсивный отбор, поскольку она позволяла до­стигать результата в размножении. По сути дела, речь возникла как фор­ма обмана, а обман был эффективен и тогда, и в наши дни.

Итак, пока в райских условиях пи­щи хватало с лихвой, естественный отбор практически не действовал, работал разве что половой отбор, о котором говорил Дарвин. Все из­менилось тогда, когда изменились места нереста водных животных, сформировавших эту переходную среду. И примерно 5 млн. лет назад бедные антропоиды остались у раз­битого корыта. Пища исчезла. Что у наших предков было в активе? Зу­бы, которые уже стали почти челове­ческими? Этими зубами даже ничего толком откусить нельзя. Они были гиперспециализированы под каче­ственную и легко пережевываемую белковую пищу. Есть и другие объяс­нения возникновению человеческих зубов – некоторые антропологи счи­тают, что они трансформировались тогда, когда антропоиды слезли с де­ревьев и ушли в полубуш, чтобы вы­рывать из земли и поедать корешки. Но мало того, что на зубах человека нет никаких следов их якобы исполь­зования для перетирания корешков – непонятно и то, зачем было слезать с деревьев и отказываться от плодов в пользу корнеплодов.

Что там зубы – у вышедших из "рая" предков человека не было ни когтей, ни быстрых ловких ног, ни шерсти, которая исчезла, видимо, благодаря полуводной среде обита­ния. С таким печальным наследством большая часть антропоидов, конеч­но же, вымерла, но остальные стали использовать единственный свой ресурс, на который не действовал от­бор – мозг. Тут-то и началась биоло­гическая эволюция человека.

Ишь ты, какой умник!

И она пошла по очень интересному пути. Когда разные группы австра­лопитеков занялись поиском пищи, на них впервые стал действовать биологический отбор. И тогда они стали объединяться в большие груп­пы и утрачивать те биологические качества, которые позволяют выживать отдельным животным. Теперь отбор благоприятствовал лишь тем, кто мог существовать в группе. Они-то и вы­живали, размножались и переносили геном в следующие поколения. А кто не мог – из такой группы элимини­ровался. Мы и сейчас видим это на примерах человеческих общностей, которые ради сохранения среднего уровня отношений отбрасывают как "корешки", так и "вершки", то есть избавляются как от социопатов, так и от самых способных и талантливых. В общностях австралопитеков этот процесс шел полным ходом, и прину­дительная элиминация самых буйных и самых умных привела к миграциям с прародины человечества – Африки.

Если разложить по этапам исто­рию миграции человека из Африки, то получается следующая картинка: асоциальные и наиболее интеллек­туальные особи мигрировали, созда­вали новую оседлую группу, и в этой оседлой группе мозг оказывался в среднем больше, чем у членов ис­ходной группы. Затем новая группа становилась социально более ста­бильной, а всех, кто разрушал ста­бильность – опять "вышибали", они опять мигрировали и образовывали за счет высокого полиморфизма но­вую группу. И при каждой следующей миграции мозг чуть-чуть увеличивал­ся. Сначала группы "изгоев" путеше­ствовали по Африке. Представители homo erectus уже заселили Евразию. Все это время мозг продолжал рас­ти. Если мы посмотрим на антропо­генез в той его части, где он хорошо палеонтологически и археологиче­ски представлен, то окажется, что на протяжении эволюции каждого вида гоминид мозг непрерывно увеличи­вался. В частности, у homo erectus он первоначально весил около 900 г, но постепенно вырос до 1200 г.

Альтруистический интеллект

Получается, что в стабильной со­циальной группе любых ранних и поздних гоминид действовал непре­ложный закон искусственного отбора. И именно в этом заключена квинтэс­сенция эволюции мозга человека.

Никакой эволюции и естественно­го отбора не хватило бы, чтобы все­го за 4,5 млн. лет наш мозг проделал путь от мозга шимпанзе к мозгу homo sapiens. Но если происходит селекция по социальному принципу, эволюция невероятно ускоряется. Благодаря жесточайшему внутреннему искусст­венному отбору.

Вот вопрос: что трудно отнять даже у любимой собаки? Конечно, вкусную еду – кусок колбасы или косточку. В животном мире пищей не принято делиться – наоборот, животные ста­раются отнять еду друг у друга любым способом. Украл – значит наелся, наелся – значит получил преимуще­ство в размножении. В человеческом же социуме едой принято делиться. И вот, как выяснилось, нижняя часть лобной области человеческого мозга потребовалась нам для того, чтобы мы могли отказаться от пищи. Ины­ми словами, лобная область, счита­ющаяся морфологической основой интеллекта, исторически развивалась не для того, чтобы думать о высоком или играть в шахматы. Не было в те далекие времена ни "высокого", ни шахмат. Главной задачей этой части мозга стало торможение животных инстинктов. Ибо только делясь едой, можно было поддержать взаимо­действие и общение в группе.

Плод пирровой победы

Человечество расселялось по плане­те, наращивая объем мозга, и нако­нец на историческую сцену вышли две крупные группы – неандертальцы и кроманьонцы. У представителей обеих групп мозг достиг огромного размера – 1560-1600 г. Однако, при том, что мозг по массе был одинаков, стратегия поведения и результаты отбора оказались разные. Неандер­тальцы были мощными, сильными, умными существами, которые се­лились очень маленькими семьями. Они придумывали орудия и вообще, возможно, были более интеллекту­альными, чем homo sapiens sapiens. Но отбор, связанный с поддержанием бесконфликтных ситуаций в группах, на них не действовал. А кроманьонцы, похоже, были туповатыми, ограни­ченными, но их мозг прошел больший путь социализации. Жестокий отбор приспособил их к общественному образу жизни. Каков же оказался ре­зультат конкуренции? Когда на трех жуков нападает банда муравьев, она их уничтожает. Примерно так же кро­маньонцы расправились с неандертальцами. И дальше мы, сапиенсы, пожали печальные плоды своей по­беды.

30 000 лет назад социальный отбор, который тогда, в условиях кон­куренции, требовал колоссальных усилий со стороны сапиенсов, прекра­тился. И ситуация вернулась в каком-то смысле к началу пути: ускорился отбор людей по социальной адаптированности, только теперь отдельные слишком умные "изгои" не могли повлиять на ситуацию – общество стало слишком большим. А безыни­циативные особи с посредственными данными, способные к плодотвор­ному общению и коллективным дей­ствиям, получали преимущество. Кто мог выполнять правила игры в группе, какими бы они ни были идиотскими, получал возможность размножиться и перенести геном в следующее по­коление. Кто нарушал правила – тот не размножался. Так мозг постепенно и уменьшился с 1600 до 1300 г, и на­до сказать, что подобный регресс не наблюдался ни у одного вида за всю историю гоминид.

Есть ли у мозга шансы на биоло­гический прогресс? Скорее всего – нет, по крайней мере до тех пор, по­ка действие биологического отбора будет подменяться искусственным социальным отбором. Преференции получают наиболее общественно адаптированные люди, а наличие ма­ленького мозга в большинстве случа­ев им не мешает.