Элхонон Голдберг - Креативный мозг [Как рождаются идеи, меняющие мир] [litres]

Как устроен мозг этих созданий, что он способен к таким впечатляющим когнитивным подвигам? Весьма поучительно рассмотреть задания на визуальное распознавание, поскольку у китообразных зрительные пути полностью пересекаются (в отличие от человека, у которого пересекаются только назальные пути). Так нам легче сделать предположение о специализации полушарий на основании поведения животных: предпочтение левого глаза, или преимущество в выполнении определенных заданий, вовлекающих правое полушарие, и предпочтение правого глаза с привлечением левого полушария. Был проведен ряд исследований, результаты которых позволили сделать вывод о том, что мозг китообразных функционально латерализован и что различия между новизной и привычкой, а также между уникальными предметами и общими правилами охватывают некоторые важные признаки этой латерализации.

Гребнезубые дельфины являются не единственными китообразными, наделенными выдающимся интеллектом. Их дальние родственники, дельфины-афалины, способны выполнять простейшие численные задания, и эта способность представляется связанной с левым полушарием 8. С другой стороны, «любознательное» поведение вовлекает левый глаз (правое полушарие) чаще, чем правый (левое полушарие) 9. С этими данными немного не согласуется тот факт, что другие виды дельфинов используют в основном левый глаз (правое полушарие) для изучения знакомых объектов, а для незнакомых – правый (левое полушарие) 10.

И есть же еще птицы. В противоположность общепринятому пренебрежительному мнению о «птичьих мозгах» многие виды птиц способны к сложному обучению и решению проблем. Тем, кто в этом сомневается, следует прочитать книгу Дженнифер Акерман «Гений птиц» 11. Некоторые виды попугаев, как, например, индонезийский какаду Гоффина, демонстрируют сложные когнитивные навыки: выводы путем исключения, изготовление инструментов и решение сложных задач 12.

Но для совершения своих когнитивных подвигов птицы используют совершенно другую нейронную структуру, чем млекопитающие. У млекопитающих большинство сложных познавательных процессов протекает в коре, состоящей из нескольких (обычно шести) слоев, или пластин. Иначе устроен мозг птиц. Сложность познания, часто соперничающая с этой способностью у млекопитающих, протекает в комплексе ядер. Согласно современным представлениям об эволюции позвоночных, они разделились на две ветви, млекопитающих и птиц, примерно в Пермском периоде, более 200 миллионов лет назад 13.

Это значит, что любое сходство между мозгом млекопитающих и птиц может отражать некоторые, очень ранние и очень фундаментальные, принципы эволюции строения нервной системы. В ином случае это может быть свидетельством «конвергентной эволюции» – независимого развития похожих приспособлений у совершенно разных видов, что также говорит о фундаментальной пользе этого принципа. Итак, латерализован ли мозг птиц и каким образом? Оказывается, что более латерализованный мозг птиц решает проблемы эффективнее, чем функционально асимметричный мозг некоторых видов животных. К таким птицам относятся австралийский попугай, домашняя курица и другие 14.

Мозг птиц не только латерализован. Существует и функциональная разница между левой и правой сторонами, в высокой степени подобная той, которая наблюдается в мозге млекопитающих, включая человека. Чем больше вознаграждается зрительный образ, тем сильнее он активирует левое полушарие птиц 15. То же самое можно сказать, когда происходит обучение важным («значимым», упомянутым в Главе 5) слуховым сигналам, когда одна мелодия ассоциируется с кормом, а другая – нет. После того как зебровые амадины выучили правило значимости, была записана нейронная активность двух сторон мозга. Оказалось, что у быстро обучающихся птиц более активно левое полушарие по сравнению с медленно обучающимися. Оба сигнала были знакомыми, и их значимость была закодирована преимущественно в левом полушарии! 16

Помните, что мы уже сталкивались со связью между значимостью и левым полушарием – в мозге человека . Связь значимости и левого полушария птиц раскрывается особенно ярко, когда изучается поведение спаривания. В выборе самки самец зебровой амадины полагается на правый глаз (и, следовательно, на левое полушарие). Причем если закрыть ему правый глаз, то птица будет просто неспособна сделать выбор 17.

Особенно интересны эксперименты по обучению птиц пению. Здесь раскрываются противоположные роли полушарий мозга птиц в противопоставлении знакомых и новых сигналов, и эти роли удивительно похожи на те, которые мы наблюдали у полушарий человека. Молодые зебровые амадины учатся пению, имитируя песню взрослого «наставника». Оказывается, что ранее выученная песня наставника активирует левое полушарие птицы в особенной степени. Если песня не знакома, этого не происходит 18. По мере того как птица выучивает и запоминает песню, все больше нейронов активируется в левом, а не в правом полушарии 19.

Бабуин, дельфин и амадина расположены в совершенно разных нишах эволюционного древа, и тем не менее у них проявляются одинаковые закономерности специализации полушарий: новизна и уникальность обрабатываются правым полушарием, знакомые образы и категории – левым. Это действительно является общим принципом организации мозга, который или появился на ранних ступенях эволюции, или сохранялся на далеко отстоящих друг от друга ветвях эволюционного древа позвоночных, или (но это маловероятно) является удивительно согласованным проявлением конвергенции в независимой эволюции разных видов (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Медоносная пчела, амадина, дельфин и бабуин.Такие разные животные обладают сходной организацией головного мозга: закрепившаяся привычка связана с левой половиной мозга, а обработка новой информации – с правой

Насколько универсальна функциональная асимметрия мозга и как разница между новизной и привычкой воплощается в этой латерализации? Существует ли она в нервной системе беспозвоночных? Ответом на этот интригующий вопрос будет строение антенн медоносной пчелы. Антенны представляют собой два выступа, которые насекомые используют для отбора образцов ароматов. Несмотря на весьма скромное положение на эволюционном древе, эти маленькие создания способны запоминать и различать ароматы, и их механизм обучения чрезвычайно похож на человеческий. Если обонятельная память формируется при помощи обеих антенн, для «кратковременного» воспоминания (от одного до двух часов после обучения) требуется целостность правой антенны, а для «долговременного» (23–24 часа) – левой. (Обратите внимание, что у медоносных пчел пути не пересекаются, и это значит, что правая антенна проецирует в правую часть мозга, а левая – в левую 20.)