Когда мы говорим о мозге, мы в первую очередь представляем себе картинку из учебника биологии, на которой изображены полушария головного мозга, подписаны различные отделы, борозды и извилины. Внизу будут отмечены функции: сенсорная, регуляторная, когнитивная и другие. Причем когнитивная функция, с точки зрения эволюции, появилась относительно недавно, в связи с чем существует миф, что мозг нужен человеку не для того, чтобы думать (и решать уравнения или этические проблемы). Разбираемся, какими функциями изначально была наделена нервная система и является ли мышление одной из них.
Древний мозг и его возможности
Центральная нервная система позвоночных — продукт долгой эволюции. Она контролирует все системы организма, отвечает за поведение и обучение, а также за исполнение высших нервных функций. Именно благодаря ее развитию представители вида homo sapiens сегодня не убегают от львов, а могут изобретать новые лекарства, создавать технологии или делать выбор между яблоком и пончиком. За все это отвечает небольшой орган, состоящий из борозд и извилин, чтобы вмещать в себя весь объем информации, которую нам необходимо пронести через эту жизнь.
Кто-то может даже вспомнить, что в нервную систему входит не только головной мозг, но и спинной, отвечающий за иннервацию различных систем органов, обеспечение их работы и проигрывание рефлексов. Но с чего начинался эволюционный путь нервной системы и какие обязанности она выполняла?
Нервная система начала формироваться у первых многоклеточных, которые в ходе эволюции научились «образовывать» не просто кучу клеток, способную двигаться в заданном направлении (так делают колонии простейших, например, вольвокс), а сложную систему из дифференцированных клеток, берущих на себя отдельные задачи.
Нервные клетки в примитивном варианте выполняют простую функцию — они чувствительны к различным стимулам (изменению освещенности, температуры, химического состава окружающей среды). Когда внешние факторы изменяются и начинают представлять угрозу для организма, нервные клетки «отправляют сигнал», который позволяет организму собраться и переместиться в более безопасную (или богатую питательными веществами) среду. Вот несколько эволюционных вариантов нервной системы:
Диффузная нервная система
Это один из первых вариантов нервной системы, представленный у кишечнополостных животных — например, у гидр и медуз. У этих животных нервные клетки распределены внутри тканей организма, эктодермы. Нервные клетки также соединены между собой, и при раздражении одной части этого диффузного сплетения импульс передается на всю систему, то есть реагирует весь организм. Если вам кажется, что жить без мозга сложно и неэффективно, то посмотрите на медуз — у них нет высших нервных функций, на 98% они состоят из воды, а из систем организма ярко выражена пищеварительная, представленная гастральной полостью — эти существа пережили многие другие виды животных, и даже умудряются «кошмарить» тех, кто ушел дальше по ступенькам эволюции. В том числе людей, отдыхающих на прибрежных курортах. Хотя, конечно, цели испортить кому-то отпуск у этих животных нет.
Ортогон
Иначе этот вид системы называют «стволовая нервная система». Она происходит из диффузной: ранее хаотично разбросанные клетки собираются в нервные стволы, у некоторых видов они также соединены подкожной диффузной нервной системой, которая в процессе эволюции редуцируется. Такой вид нервной системы характерен для плоских червей и бескишечных червей. Нервные стволы пролегают параллельно друг другу, у некоторых видов сильнее выделяются боковые ортогоны, а у других — спинной и брюшной. Однако ученые до сих пор спорят о том, происходила ли эволюция нервной системы линейно, минуя ортогональную, или же эта система была скорее поворотом в тупик.
Узловая нервная система
Это система, получившая, пожалуй, самое обширное распространение на планете Земля. Она есть у большинства видов беспозвоночных: кольчатых червей, ракообразных, моллюсков, насекомых, иглокожих. В «базовой комплектации» узловая нервная система представлена надглоточным и подглоточным нервными узлами, окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой, но конфигурация может меняться в зависимости от строения самого организма. На этом же этапе появляются выраженные органы чувств, например, глаза, которыми могут похвастаться как насекомые и паукообразные, так и моллюски, в том числе двустворчатые (например, у гребешка все глазки видны на мантии).
Уже обладатели этой модели нервной системы показывают склонность к сложному и даже социальному поведению (например, ройные насекомые), а также демонстрируют способность к обучению и решению сложных задач. Например, осьминоги и другие представители головоногих моллюсков, чей окологлоточный нервный узел разросся до состояния нервной массы, покрытой первичной коркой, могут решать задачи, проходить лабиринты, различать геометрические фигуры, а также учиться.
Трубчатая нервная система
Это та самая система, которую мы можем видеть в учебниках анатомии, характерная для позвоночных. Она зародилась из нервной трубки (у примитивных хордовых нервная система этим и ограничивается) и из 3 нервных пузырей, которые в дальнейшем сформируются в головной мозг с 5 отделами. Головной мозг в ходе развития различных видов претерпевал изменения. Так у рептилий и птиц в переднем мозге образуются скопления клеток, которые в дальнейшем дойдут до нас в виде неокортекса — коры головного мозга. Но уже начиная с рептилий полушария представляют наибольшую часть головного мозга. В дальнейшем мозг животных станет не только «обрастать» новой корой, но и приобретет бороздчатую и извилистую структуру, чтобы вмещать как можно больше нервных клеток несмотря на не резиновые размеры черепа.
Для чего на самом деле нужен мозг
В течение долгого времени в исследованиях эволюции человеческого познания доминировал тип эволюционной психологии, наиболее активно продвигаемый Космидесом и Туби. В рамках этой структуры для изображения человеческой психики использовалась метафора швейцарского ножа. Это предполагает, что человеческий разум состоит из большого набора вычислительно различных «модулей». Каждый из этих модулей представляет собой способ мышления, сформированный естественным отбором для решения определенного типа проблем, с которыми сталкивались наши предки каменного века, например, общение, выслеживание добычи, предотвращение болезней, выбор партнера и формирование коалиции.
Эволюционная психология выполнила важную функцию — привлекла внимание к необходимости интегрировать когнитивную науку с эволюционной биологией, чтобы объяснить не только то, как развивались мозг и поведение, но и эволюцию когнитивных процессов. Однако «гипотеза массивной модульности» уже давно является объектом критики, а статьи в этом тематическом номере представляют формирующийся альтернативный взгляд на эволюционировавший человеческий разум.
Альтернативная точка зрения, «новое мышление», пронизывающая этот тематический выпуск, рассматривает человеческий разум скорее как руку, чем как швейцарский армейский нож. По мнению приверженцев этой теории разум имеет глубокую эволюционную историю, уходящую корнями в самое раннее появление пятипалой конечности, и включает в себя множество генетических адаптаций. Однако человеческая рука также способна выполнять широкий спектр технических и социальных функций. Она может лишить фрукт защитных колючек, делая его безопасным для употребления в пищу, а в процессе коммуникации она в том числе способна сигнализировать о мельчайших нюансах эмоций. Человеческая рука одинаково легко выполняет огромное количество задач, которые естественный отбор не «предусмотрел».
Вернемся к медузам и другим животным, не наделенным высшими нервными функциями. Их нервная система используется, можно было бы сказать, по назначению: для обеспечения выживания вида, контролирует сокращения мышц, работу систем организма, размножение по графику (или когда условия благоприятны), удовлетворение голода, поиск и избежание опасностей.
В то же время человек не ограничивается этими простыми задачами, он использует свою нервную систему, самую энергопотребляющую во всем организме, чтобы решать какие-то не связанные с выживанием задачи: выбирает, что надеть, вспоминает, что бы съесть на завтрак, переживает из-за недостаточного количества лайков под последним постом или нервничает, что на сайте знакомств собеседник не отвечает, хотя все было нормально. В
Но это не так. Мышление — важный инструмент в борьбе за выживание, и его демонстрируют даже обладатели более (условно) примитивной нервной системы, такие как головоногие моллюски. Победители по уровню интеллекта среди беспозвоночных — осьминоги, демонстрируют сложное поведение, на которое не всегда способны даже позвоночные. Кроме решения задач и предсказания исходов футбольных матчей они могут учиться на собственном опыте, обманывать добычу и обучать друг друга. Отсутствие пяти отделов мозга не становится для них помехой.
Мышление — такой же инструмент, как способность распознавать смену температуры и освещенности. Но он более совершенен и применим в условиях среды, которую уже создали вокруг себя люди. Оно работает в мире, где нужно проявлять креативность, осмотрительность, осторожность, находчивость, потому что эти качества становятся новыми факторами выживания.
Хотя мы вместе с медузами и насекомыми делим одну планету, есть несколько напрямую связанных с человеком факторов среды, которые заставляют наш мозг переживать из-за правильного питания или реакции на пост в соцсетях. Это важность социальных связей с себе подобными, внедрение технологий в окружающую нас повсеневную среду и необходимость разбираться в них. Мышление помогает найти новое решение в процессе переговоров с неуступчивым клиентом, сформировать прочные доверительные отношения, даже несмотря на расстояния.
Так же, как на других ступенях эволюции, мозг выполняет заданную программу. Но ученым еще предстоит выяснить, перетруждается ли наша центральная нервная система, пока мы пересматриваем по телевизору один и тот же фильм, пробивающий на скупую слезу.
Комментарии
Комментировать