Николай Курчанов - Антропология и концепции биологии

Остается загадкой, почему Homo sapiens , возникший около 130 тысяч лет назад, в течение многих десятков тысячелетий почти не прогрессировал в области культуры. Но в районе 30–35 тысяч лет назад произошел резкий скачок. Чем это вызвано? Возможно, в предшествующий период происходили эволюционные изменения в тонких структурах мозга, которые позволили осуществить «культурную революцию» (Leakey R., 1994). Но за этот скачок человеку пришлось заплатить определенную «дань».

Рассмотрим по порядку процессы, связанные с эволюцией психики человека.

Как сказал один из творцов современной молекулярной биологии, лауреат Нобелевской премии Ф. Крик: «Нет области науки более жизненно важной для человека, чем исследования его собственного мозга» (Крик Ф., 1982).

Мозг – структура нервной системы. Появление нервной системы у животных давало им возможность быстро адаптироваться к меняющимся условиям среды, что, безусловно, можно рассматривать как эволюционное преимущество. Общей направленностью в эволюции нервной системы животных являются концентрация и специализация нервных клеток – нейронов . Принцип функционирования самих нейронов удивительно сходен у разных таксономических групп.

Концентрация нейронов проявилась в эволюционном процессе цефализации, т. е. образовании головного мозга и прогрессирующем возрастании его функциональной роли.

Специализация получила свое выражение в образовании функционально отличных групп взаимосвязанных нейронов. Такая группа называется нервной сетью. Если у низших беспозвоночных вся нервная система представляет собой одну нервную сеть, то у человека только в головном мозге можно выделить около 1 млн нервных сетей, каждая из которых включает в себя 10–50 тыс. нейронов, связанных между собой синапсами (Хамори Й., 1985).

В ходе эволюции разнообразных типов нервной системы можно также наблюдать реализацию и совершенствование двух стратегий – ригидности и пластичности .

Ригидность нашла свое наиболее законченное выражение у насекомых. Несмотря на сложность их поведения, оно является жестко запрограммированным. Мозг насекомых можно рассматривать как биологическую «машину» (количество нейронов на единицу массы у пчелы в 10 раз больше, чем у человека), позволяющую осуществлять сложнейшие модели поведения без обучения. Но в этом и его слабость, поскольку «регламентированность» не оставляет места пластичности, что мешает насекомым корректировать свое поведение (Мак-Фарленд Д., 1988).

Пластичность подразумевает коррекцию поведения вследствие обучения. У головоногих моллюсков, например у осьминога , концентрация ганглиев образует огромный головной мозг, способный к довольно сложным формам обучения. Высшую интегративную функцию у них выполняют зрительные доли переднего мозга (Батуев А. С., 2005). Однако наибольшей степени пластичности достигает мозг у позвоночных, причем ее возрастание мы можем наблюдать в ряду от рыб до млекопитающих.

Эволюция нервной системы, этапы ее филогенеза у беспозвоночных и позвоночных животных составляет один из крупнейших и ключевых разделов нейробиологии и сравнительной анатомии. Остановимся только на тех моментах, которые необходимы для понимания эволюции психики человека.

При сравнительно-анатомическом анализе строения мозга позвоночных наибольшее впечатление производит эволюция полушарий большого мозга. Возникнув как выросты переднего мозга, исключительно в связи с обонятельной рецепцией, они становятся основным ассоциативным центром у представителей высокоорганизованных классов (Ромер А., Парсонс Т., 1992). В эволюции большого мозга важнейшим этапом было образование коры, которая появляется уже у представителей класса пресмыкающихся. Рептилии представляют собой тот узловой этап, от которого формируются две независимые филогенетические линии эволюции мозга: стриарная , представленная птицами, и кортикальная , представленная млекопитающими. В очередной раз отметим, что эволюция характеризуется не линейной направленностью, а дивергенцией.

У птиц кора развита слабо, а неокортекс вовсе отсутствует. Эволюция их мозга характеризуется совершенствованием сложной системы стереотипных реакций, т. е. реализацией стратегии ригидности. Но многие птицы проявляют неплохие способности к обучению на основе индивидуального опыта. Резко выделяются в этом плане врановые и попугаи. Однако способности птиц к обучению связаны не с корой. Их контролирует особая область полосатого тела – гиперстриатум, аналогичный по своим функциям неокортексу млекопитающих (Ромер А., Парсонс Т., 1992).

У млекопитающих высшие интегральные функции концентрируются в коре полушарий большого мозга. Основную часть коры мозга млекопитающих составляет неокортекс(новая кора), возникающий уже у высших рептилий. Эволюция мозга млекопитающих – это, по сути дела, эволюция неокортекса. Новая кора млекопитающих не только становится больше других отделов мозга, но и берет на себя функции координатора вновь возникающих центров высшей нервной деятельности. Особенно впечатляющих размеров неокортекс достигает у человека: 99 % всех его нейронов составляют вставочные нейроны, образующие гигантское число связей (Хамори Й., 1985).

Параллелизм в эволюции когнитивных функций у позвоночных с разными типами структурно-функциональной организации мозга показывает, что эволюция мозга в разных группах шла независимыми путями с различной скоростью. Поэтому ряд авторов обращают внимание на то, что нельзя переносить наблюдения взаимосвязи структуры и функции отделов мозга с одной таксономической группы на другую (Hodos W., 1982).

В настоящее время существует несколько гипотез эволюции мозга позвоночных, но единой теории пока нет.

Исключительно высокие темпы эволюции мозга млекопитающих, и особенно человека, до сих пор не имеют единого объяснения. Тем более, что для носителей крупного мозга обычно характерны значительные размеры тела, большая продолжительность жизни, малое число потомков. У таких организмов эволюция должна протекать более медленно, но в эволюции мозга млекопитающих мы наблюдаем противоположное явление. Какие мнения существуют на этот счет?