Эдуард Сирота - Мозг. Для тех, кто хочет всё успеть

Пчелы, как и муравьи, очень социальны – этих насекомых еще называют «общественными». Развитый мозг дает любительницам нектара прекрасное зрение, умение различать цветовые оттенки и ориентироваться на местности. Пчелы ухаживают за потомством, строят сложнейшие гнезда и охраняют их, собирают корм и с помощью специального танца сообщают сородичам, где именно нашли еду. Как раз во время изучения этих насекомых ученые и смогли разобраться с тем, насколько важен (или нет) размер мозга.

Во время своих исследований они сравнивали крайности – мозг пчелы, человека и кита. Соотношение объема серого вещества и массы тела оказалось не таким уж существенным (вспомним про пауков), да и просто большой размер мозга еще не гарантировал высокий интеллект. Ученые вполне логично предположили, что дело не в количестве, а в качестве. И вот тут-то и открылись удивительные нюансы. Разумеется, в мозге человека больше нейронов, чем у пчелы, – 88 миллиардов против одного миллиона. Однако выигрывает в этом отношении кит – у него 200 миллиардов нейронов! Не зря люди до сих пор допускали мысль, что эти млекопитающие интеллектуально более развиты, чем мы, – просто иначе. Красивая теория, но, увы, уже опровергнутая учеными. Оказалось, что огромный мозг кита с большим числом нейронов нужен в основном, чтобы координировать мышцы его не менее объемного тела. Нейронные цепочки попросту дублируются, позволяя чуть зорче видеть, лучше слышать, активнее двигаться, – но существенного усложнения работы мозга не происходит! Более того – большинство жизненно важных функций кит вполне смог бы выполнять при той же структуре мозга, что и у пчелы. И еще объемное серое вещество доставляет массу неудобств – забирает большое количество энергии, а нейронам требуется много времени, чтобы доставить сигналы в нужные отделы мозга. Так что киты на самом деле те еще тугодумы. Разумеется, они умнее пчел, но до человека (и даже до собаки) им далеко. Ученые же теперь уверены, что для интеллекта важны не абсолютный и не относительный размер серого вещества, а качество связей между его клетками.

Пиявке тоже есть чем похвастаться. У нее 32 скопления нервных клеток, то есть технически 32 мозга. Впрочем, эта любительница попить чужую кровь в принципе «сконструирована» без чувства меры – имеет 5 пар глаз и 300 зубов

Если бы мы обладали таким же соотношением массы тела и мозга, как у муравья, то наша голова была бы в 8 раз больше, а мозг весил от 20 килограммов! Бонус – уровень интеллекта, превышающий возможности современного человека в сотни раз. А вот просто огромный мозг, как, например, у кита, особых плюсов не имеет. Дело все в том же соотношении, а оно у морского млекопитающего скромное – 1/40 000

Знаменитый коллективный разум муравьев в действии

В 2012 году ученые из Чикаго опубликовали результаты удивительного исследования. Они изучали мозг различных животных, используя молекулярные маркеры, которые помогают выделять отдельные части серого вещества. Ученые проверили птиц, крокодилов и млекопитающих – оказалось, что разная «архитектура» их серого вещества не отменяет похожего молекулярного состава у всех трех групп. Интересно, что на стадии эмбриона мозг птиц, крокодилов и млекопитающих выглядит одинаково, различия в строении появляются лишь у сформировавшихся зародышей

Одно из нелестных определений глупого человека звучит так: «У него птичьи/куриные мозги!» Действительно, строение мозга пернатых отличается от его «устройства» у других животных – отсутствует кора обоих полушарий. А значит, и интеллект должен быть крайне примитивным, так как именно эти участки обычно отвечают за сложное поведение (во всяком случае, у всех млекопитающих). Ученые долгое время были в замешательстве, выходило как-то нелогично. Ведь пернатые демонстрируют множество способностей – к миграции, к построению гнезд, к воспитанию и обучению… И всего несколько лет назад ученые Чикагского университета доказали: структура серого вещества у птиц и у млекопитающих различается, однако клетки, из которых состоит кора полушарий (неокортекс), есть и в голове у птиц, просто расположены они в других частях мозга.

Самый большой объем мозга в соотношении с массой тела – у колибри. Крошечным цветным птичкам красота не заменила ум – ученые выяснили, что у них огромный объем памяти. А доля мозга, отвечающая за нее, – в пять раз больше, чем у певчих птиц. Колибри помнят места, где растут на их территории цветы с самым вкусным нектаром, где расположены кормушки, умеют планировать перелеты.

Однако самой умной птицей является ворон. Он может выполнять задачи, которые будут не под силу четырехлетнему ребенку! Если учить птицу разговаривать, то в ее лексиконе может оказаться до 150 слов. Ворон способен распознавать оружие в руках человека и знает простейшие правила физики. Например, во время одного из экспериментов птице предложили глубокий сосуд, наполненный водой, на поверхности которой плавали кусочки еды. Достать до них ворону не удавалось, тогда он нашел рядом камни и начал бросать их внутрь посуды. Уровень жидкости поднялся, и птица смогла достать пищу.

Пернатые видят сны, они знают толк в эстетике и выбирают самого красивого партнера, умеют обучаться и обучать. Например, хищные птицы дают потомству целую образовательную программу – демонстрируют анатомию добычи, учат извлекать печень, берут с собой на охоту. Заканчивается все экзаменом, на котором малыш должен сам добыть еду и правильно ее «разделать». Все дело в том, что в заднем отделе мозга у птиц расположено даже больше нейронов, чем у некоторых млекопитающих, – поэтому пернатые предрасположены к обучению и хорошо справляются с подражанием.

Но млекопитающие в общей массе, конечно, обладают самым развитым мозгом. В первую очередь, из-за коры больших полушарий, которой у других животных нет (у птиц и пресмыкающихся есть лишь соответствующие нервные клетки – неокортекс). Именно в этой части мозга происходят важнейшие психические процессы. Поэтому лягушка, не обладающая даже зачатками коры, практически не реагирует на удаление больших полушарий. Млекопитающие же после подобной операции станут глубокими инвалидами. Например, собака сможет лишь передвигаться, но не узнает хозяина, не определит угрозу и не будет способна нормально питаться – не станет есть и пить, даже если миски поставят рядом с ней. Обезьяна на удаление полушарий реагирует еще хуже – становится безучастной и вялой, а проживет после этого не более трех месяцев (даже если пищу ей будут вводить искусственно). Кора полушарий головного мозга – самый удивительный участок, определяющий совсем мало изученные способности всех млекопитающих, в том числе и человека.