Человеческий мозг меняется сильнее, чем обезьяний

Развивающийся человеческий мозг меньше, чем мозг шимпанзе, зависит от руководства генов и сильнее чувствует влияние среды.

Какими бы ни были шимпанзе умными, человек всё равно умнее. Причину тому ищут в генетике: периодически появляются сообщения о том, что найден очередной ген, благодаря которому человек обрёл речь, научился более эффективно, чем обезьяны, пользоваться орудиями труда, и т. д. Обычно в таких случаях говорят о генах, которые даже не обязательно кодируют белки. Например, ген miR-941 – один из тех, что превратили мозг обезьяны в мозг человека – кодирует микрорегуляторную РНК, регулирующую активность других генов.

Такая особая, «человеческая» активность генов на уровне клеток и межклеточных связей проявляется в усложнении нейронной архитектуры и повышении её пластичности: у человека нейроны более склонны формировать новые связи и разрывать старые. И как же это отражается на мозге в целом?

Интересные результаты получили исследователи из Университета Джорджа Вашингтона и Университета штата Джорджия, которые сравнили мозг людей и мозг шимпанзе на предмет влияния на них генетики и окружающих факторов. И у нас, и у шимпанзе мозг сохраняет высокую пластичность в течение первых лет жизни, впитывая личные впечатления, учась социальным связям и многим другим важным вещам (здесь стоит заметить, что и после взросления мозг не окостеневает, а сохраняет способность меняться - например, в соответствии с приобретёнными профессиональными навыками). Такие изменения можно проследить на уровне анатомии и морфологии коры и других отделов мозга.

В исследовании участвовали 218 человек и 206 шимпанзе, чьи мозги обследовали с помощью магнитно-резонансной томографии. Однако Чет Шервуд (Chet C. Sherwood) с коллегами не просто сравнивали людей и обезьян, они учитывали генетические корни тех и других. То есть у шимпанзе и у людей сравнивали структуру мозга среди генетически близких особей, среди семьи, и особенно большое внимание уделяли братьям и сёстрам. Здесь, как пишут авторы работы в Proceedings of the National Academy of Sciences, существенная разница оказалась между двумя параметрами: размером мозга и формой извилин. Если размер мозга у генетически близких индивидуумов был примерно одинаков, будь то шимпанзе или люди, то форма извилин у людей оказалась гораздо более вариабельной и независимой от генетического родства. То есть в целом рисунок извилин тоже зависит от генетической программы, и у близких особей он будет похож, но, например, у братьев-людей в форме извилин коры можно найти гораздо больше отличий, чем у братьев-шимпанзе.

Авторы делают здесь два вывода. Во-первых, мозг шимпанзе, очевидно, сильно зависит от генетики, у людей же, наоборот, среда влияет на развивающийся человеческий мозг намного сильнее, потому что гены вполне это позволяют. Во-вторых, мозг новорождённого человека менее развит, чем мозг новорождённой обезьяны, и потому люди в первые дни и годы жизни намного более беспомощны, но зато их «недоразвитая» центральная нервная система более пластична и может впитать больше внешних впечатлений.

Возможно, что «недоразвитость» не позволяет генам жёстко оформить мозг, возможно, сами гены, управляющие его формированием, эволюционировали в сторону менее жёсткого контроля – так или иначе, индивидуальная пластичность мозговой архитектуры стала одной из главных черт, разделивших обезьян и людей.