развитие мозга человека в ходе эволюции
Эволюция мозга человека
Эволюция мозга человека
Человеку со средним интеллектом непросто усваивать огромные объёмы информации, ежедневно обрушивающиеся на него. А ведь одно из важных условий выживания в наши дни — уметь отфильтровывать нужные сведения, которые помогут нам решить насущные проблемы и занять подобающее место под солнцем. Чтобы делать это успешно, нужны мозги. А если мозгов, грубо говоря, не хватает? Тогда остаётся одно — стимулировать интеллектуальные способности!
Мутации неизбежны!
Не так давно учёные совершили сенсационное открытие — наш мозг продолжает эволюционировать!
У наших отдалённых предков — австралопитеков — головной мозг весил всего полкило. А вот у питекантропов размеры мозга увеличились в два, а потом и в три раза, хотя к тому времени условия жизни на планете Земля не слишком изменились. Почему же мозг вырос?
В сентябре 2005 года группа американских генетиков из Чикагского университета во главе с доктором биологии Брюсом Ланом опубликовала результаты своей научно-исследовательской работы. Согласно им, за размеры мозга «ответственны» 20 различных генов. Пока исследованы всего два из них — микроцефалин и ASPM. Учёные обнаружили, что эти гены подвержены мутациям. Но это не случайные изменения, а последствие естественного отбора!
Ген под названием микроцефалин начал активно менять свою структуру около 37 тысяч лет назад. Именно в это время на Земле появились кроманьонцы — вид, наиболее близкий к современному человеку. Археологи утверждают, что представители этого вида уже обладали развитой речью, а также первыми начали делать наскальные рисунки и «производить орудия труда из камня и кости.
Ген ASPM мутирует примерно пять с половиной тысяч лет, с момента появления на нашей планете первых символов развитой цивилизации — городов и письменности.
В ходе опытов команда Лана обследовала 90 человек, принадлежащих к разным этническим группам. Оказалось, что один вариант каждого из упомянутых генов встречается гораздо чаще, чем сулит фактор случайности. Но ведь существуют другие гены, ещё не идентифицированные, которые могут влиять на эволюцию мозга!
«Человек-конструктор»
Выходит, все достижения человечества — результат мозговых мутаций? А если наоборот? Вот, например, британский археолог Ричард Клейн полагает, что наш мозг мутирует благодаря любознательности: именно интерес к окружающему миру превратил обезьяну в человека!
Не исключено, что Клейн абсолютно прав. Стремясь облегчить свою жизнь, человечество активно шевелило мозгами. Так были совершены все фундаментальные открытия — люди научились высекать огонь, изобрели колесо, занялись земледелием, придумали письменность… И активная работа мозга стимулировала изменения в его генетическом строении.
Ну а что может «спровоцировать» их сейчас? Сотрудник Института экологии РАН доктор биологии Александр Мерковский считает, что таким «катализатором» могло стать… изобретение атомной бомбы! Правда, за полвека, прошедшие с момента её создания, изменения ещё трудно заметить — срок слишком мал… Второй фактор, способный привести к мутациям, — развитие компьютерных баз данных и сетей. Значительное увеличение скорости получения информации и обмена ею не могло не отразиться на нашем мыслительном органе… И, наконец, наш мозг может измениться под напором биотехнологий. Пожалуй, открытия в этой области приведут к самым масштабным последствиям — создание различных форм живых организмов на основе модифицированных ДНК станет реальностью. С одной стороны, мы сможем конструировать сами себя, а соответственно, и свою мозговую структуру. С другой, подобного рода деятельность изменит процессы мышления и заставит мутировать клетки серого вещества естественным образом. Это неизбежно приведёт к появлению новой биологической расы, которую Мерковский условно называет Homo Cyberus — «человек организованный», «человек-конструктор». Однако новая раса не имеет ничего общего с ‘киборгами», сотворёнными благодаря вживлению в организм компьютерных микрочипов. Homo Cyberus — это продукт биологических, и только биологических изменений.
Изменённые состояния
Но не исключено, что человечество всё же захочет ускорить процесс совершенствования интеллекта, стимулируя его различными искусственными способами.
Один из них, относительно безобидный, — медитация. Почему людей, занимающихся духовными практиками, часто называют «просветлёнными»? Считается, что они нередко творят чудеса, вступают в контакт с Высшими силами, обретают способность к ясновидению… Нейрофизиолог из университета Висконсина (США) Ричард Дэвидсон и его коллеги провели сканирование мозга буддийских монахов из Индии, имевших большой опыт занятий медитацией, и одновременно добровольцев, прежде медитацией не занимавшихся. Оказалось, что у монахов во время медитации резко возрастает деятельность мозговых волн (так называемых гамма-волн). У тех, кто никогда не медитировал, этого не наблюдалось.
Таким образом, заявил Дэвидсон, под воздействием медитаций мозг способен менять свою структуру и функции!
А группе учёных из медицинского колледжа Вейла университета Корнел-ла удалось доказать, что гипнотическое внушение способно регулировать деятельность участков мозга, ответственных за разрешение так называемых когнитивных конфликтов, связанных с недостатком внимания. Так, если человеку показывают листок, на котором красными чернилами написано слово «синий», а потом просят назвать цвет чернил, то в большинстве случаев испытуемый колеблется, прежде чем дать верный ответ. Но после сеанса гипноза люди, как правило, сразу, без колебаний отвечали правильно. Сканирование мозга показало, что у загипнотизированных подавлялась деятельность в области мозговой коры, связанная с визуальным восприятием. Таким образом, гипноз помогает корректировать процессы мышления.
«Допинг» для интеллекта
Ещё один способ резко поумнеть — принять «лекарство от глупости». Согласно прогнозам экспертов британского национального центра «Предвидение», в ближайшие 20 лет будут разработаны биохимические препараты, стимулирующие интеллектуальную деятельность человека. Проблема в том, что они могут попасть в разряд допингов, и тогда их применение, например, студентами и школьниками на экзаменах будет запрещено. Либо — интеллектуальные витамины — в обязательном порядке заставят принимать всех сдающих экзамены и зачёты, чтобы поставить их в равное положение. Но как бы то ни было, не стоит забывать, что речь идёт о лекарствах! Наверняка у них имеются и побочные эффекты…
И, наконец, самый «крутой» метод — стимуляция мозга различными импульсами. Наш соотечественник профессор Иркутского института травматологии и ортопедии Владимир Бутуханов считает, что нейроны, которые помогают нам мыслить, могут находиться в спящем состоянии, и «разбудить» их способны… музыка и цвет!
С помощью специальной компьютерной программы профессор перевёл записи мозговых волн в ноты и цвета. Оказалось, чем выше интеллект человека, тем шире и разнообразнее звуковой и цветовой диапазон его энцефалограммы! У умственно отсталых пациентов «мелодия» мозга звучит монотонно, а в «радуге» преобладают красно-оранжевые тона. Однако если воздействовать на определённые участки мозга комбинированным лазерным излучением (оно состоит из магнитных, инфракрасных и электрических волн, микроволновых излучений), то вид энцефалограммы меняется. У детей с различными психическими отклонениями, к которым применяли данную методику, повышался уровень IQ, снижались перепады настроения, школьники лучше усваивали учебные предметы…
Насколько безопасны такие методики? Вспомним, что в психиатрических лечебницах до недавнего времени было принято «исцелять» пациентов электрошоком. После нескольких сеансов подобной терапии у больного отшибает память, а в особо тяжёлых случаях он и вовсе превращается в «овощ»… Представьте, что ваш мозг всё время дёргают и теребят, причём весьма грубыми способами. Конечно, стимуляция по методу Бутуханова — не электрошок, но все же… Разве можно тут предугадать все последствия? Впрочем, поживём — увидим…Источник: «Тайны ХХ века» №35, 2010 г.
Опубликовано 26 августа 2019 | Комментариев 0 | Прочтений 184
Отбор и эволюция мозга человека. Сергей Савельев. Часть 1
Сегодняшняя моя лекция будет посвящена отбору и эволюции мозга человека.
То, что мы рассматривали с вами — кто был прошлый раз — посвящено было устройству мозга современного человека.
Это занимательно, поскольку в конце концов мы все им обладаем.
Я надеюсь, что из той лекции вы вынесли представление о том, что мозг:
во первых — ленивая
во вторых — похотливая
в третьих — абсолютно не управляемая
паразитическая часть нашего организма, которую, к сожалению, очень трудно регулировать.
То есть она всю жизнь хочет трёх вещей:
есть, спать, размножаться.
Ну и еще в то время, когда выспался, поел и размножился — он хочет перейти к другой части. То есть проявлять доминантность, или как говорят в народе — «выпендриваться».
Вот собственно говоря — весь набор.
На этом построено очень много вещей, мы говорили. И экономика, модные айпады. Почему они такие белые, и почему такие модные? Потому что если он чёрненький — не будет понятно, как же перед соседями то показаться.
То есть наш мозг это всё инстинктивно поддерживает, поощряет.
А вот всякую разумную деятельность, такую как создание чего-то нового, придумывание вещей, или разработка математических каких-то аппаратов — которые не приносят непосредственно колбасы, доминантности, или многочисленных потомков — мозг не любит этим делом заниматься.
Биологически это обусловлено тем, что у него была тяжелая судьба.
Он всё таки еще полуобезьяна, и поэтому нам очень трудно отказаться от столь приятных занятий, которые осуждаются почти всеми и которые как-то выглядят не очень красиво. Но тем не менее в душе, особенно в юности, на фоне высоких гормонов — все склоняются к тому, что это единственно важное занятие.
То есть таким образом у нас есть как бы противоречие.
С одной стороны у нас мозг обладает рассудочной деятельностью, уникальной для животного мира.
Это не значит, что мы умеем читать и играть в шахматы.
И разговаривать, и считать — могут даже насекомые. Это не суть. Это не признак интеллекта.
Запомнить там 20 двадцатизначных чисел — это тоже не признак интеллекта. Хорошая память — это безусловно очень хорошая вещь, но к интеллекту это не имеет ни какого отношения. Как и чемпионы мира по шахматам. Вы выучиваете 20. 2000 начал — становитесь мастером спорта. Вы выучиваете 5000 продолжений — вы становитесь международным мастером. Вы выучиваете ещё 800 окончаний — вы мастер спорта международного класса.
Вопрос в чём? Вопрос в памяти, и умении перебирать. Так это что? Комбинаторика. Это не творчество.
Именно поэтому в шашки компьютеры обыграли сразу, как достигли уровня 486 машин. Всех. И после этого нет чемпионатов мира по шашкам.
Тоже самое ждет и шахматы.
То есть комбинаторика — это не творчество. Комбинаторика — это умение из трёх бумажек сделать четвёртую, но никак не больше.
Творчество — это намного более затратное, и намного более редкое качество мозга, которым мы, к сожалению, почти не пользуемся.
Вот сегодняшняя моя лекция будет посвящена как раз тому, как мы дошли до жизни такой. То есть что лежит в основании эволюции и того искусственного отбора, которые происходит и сейчас.
Если вы откроете прекрасные книги, вышедшие последнее время у того же Клейна, и на западе («запдн» — неразборчиво), там черным по белому написано, что 100 000 лет назад все успокоились, и дальше мозг не эволюционировал.
Но это не правда, и мы чуть-чуть на этом сегодня остановимся.
То есть мозг продолжает эволюционировать, и скорость его эволюции так велика, что ее даже трудно оценить. Но это не всегда было так. Вся эта история наша, о которой мы сегодня будем говорить, начинается с первых бипедальных приматов, очень архаичных.
Вот здесь на картинке — это реконструкция. Единственная приличная реконструкция, которая сделана в бывшей герасимовской лаборатории. Там действительно блестящие специалисты, лучшие в мире. Которые по черепу реконструировали собственно говоря лицо австралопитека.
То есть это обычный афаренсис, который жил около 4,5 миллионов лет назад. Чем он интересен? Он интересен тем, что это первое доказанное бипедальное существо. Почему? Потому что нашли дорожки. Дорожки, по которым ходили самка и самец, большая полуобезьяна и маленькая, но на двух ногах.
Эти дорожки остались в выбросах вулканов, то есть в вулканическом пепле, фоссилизировались и дошли до нас. То есть просто физические доказательства, кроме всяких рассуждений про форму таза, про форму позвоночника, про акцепитальную — то есть дырочку выхода из черепа спинного мозга. Кроме всех этих доказательств косвенных, есть прямые — то есть дорожки — ни куда не денешься, длинная дорожка, хорошо известна из Африки.
Причем она не одна была найдена. И на сегодняшний день несколько десятков скелетов фрагментарных, и более менее полных, включая знаменитую Люси, 1974 года, с которой всё началось. Она как раз говорят о том, что это действительно наш древнейший предок. И 4,5 миллиона лет назад эти существа встали на две ноги.
Что же у него было с мозгами? А с мозгами было не очень. То есть современный шимпанзе дает полное представление о существах того времени. Но почему то шимпанзе у нас, как вы знаете, не пытается ходить на двух ногах постоянно, хотя склонность кое-какая есть.
То есть дело в том, что те же самые 300 грамм оказались в другой эволюционной ситуации, нежели современные шимпанзе.
Дело в том, что эти существа прошли очень хитрый эволюционный путь, который позволяет представить, как это всё произошло.
Ну и современные шимпанзе — это известная достаточно теория 90-х годов, оказались полуводными существами. Когда входят в воду — они начинают проводить огромное количество времени на двух ногах. Ну и там есть масса условий.
Представьте себе, что африканский континент, который сейчас представляет пустыню, особенно имеется ввиду северо-восточная его часть, где эти находки были сделаны, были джунглями полуводными. И в этой среде было огромное количество белка, то есть различных водных животных, которых очень легко собирать. Кто был в джунгровом (?) лесу знает это прекрасно, особенно в полузаболоченных местах. Плюс птицы, ради которых надо было лазить на скалы, в те времена это берег был примерно такой, плюс фрукты.
То есть по сути дела те самые приматы, которые были нашими предками, оказались в раю.
И оказались в раю почти на 10 миллионов лет, это колоссальный срок. Потому что от нас, до этого австралопитека, примерно расстояние в два раза меньше — 4,5 миллиона лет. Но прежде чем он возник, а до него были там разные предки — типа сихолонтропуса, с более мелкими мозгами, у которых тоже есть подозрение, что они были двуногими.
Двуногость была адаптивная. То есть иначе говоря, за 10 миллионов лет наши предки — предки австралопитека, превратились в двуногих существ. Что произошло? Ну вы понимаете, что если любого из нас поместить в райские условия, чем мы начнем заниматься?
Вы видели людей, которые решили все свои проблемы, в том числе финансовые? Чем они занимаются?
Они тут же пытаются копировать Рубенса? Строить ракеты? Или создавать бессмертные художественные произведения музыкальные?
Одного хоть мне назовите такого. Я ни одного не знаю.
Наоборот. Миллиардеры пытаются сделать то же самое, что делали вот эти австралопитеки.
То есть размножится максимально и интересно, с огоньком. И при этом соответственно — повысить свою доминантность. Как? С помощью больших машин, длинных яхт, больших самолетов и вертолетов.
То есть биологически мотивации все те же самые. То же самое.
В конце концов умный дом, о котором так раструбили на западе, и который придумал Билл Гейтс — это и есть собственно говоря Шедевр доминантности. Обезьяньей, вот этой вот. Которая была 4,5 миллиона лет назад. Потому что когда входит главный начальник в соответствии с его карточкой в помещении температура, влажность, скорость обмена воздуха — перестраиваются в соответствии с более главным начальником. Он выходит — умный дом перестраивается под меньшего начальника, и так далее.
Это что? Это поведение бабуинов в стае, и больше ничего.
Только компьютеризированное, конечно.
То есть где тут интеллект, где тут развитие человечества? Я вас умоляю, этим не пахнет.
Так вот оказалось, что на 10 миллионов лет эти предки вот этих австралопитеков — они оказались в идеальных условиях. Избыток пищи — белковой, растительной. Практически безопасное существование. И чем они увлеклись? Мы возвращаемся к первому тезису. Они увлеклись размножением и выяснением отношений. Как все, собственно говоря, кто решил свои финансовые проблемы.
То есть 10 миллионов лет увлекательной конкуренции по половому признаку привело к тому, что они во первых утратили зубы — как известно у австралопитеков уже был кариес. То есть вполне нормальненький кариес, как у нас с вами. Всё хорошо. Обратите внимание, какие зубки (см. картинку выше). Зубки как у нас. Немножко угол другой, челюсти. А всё остальное — как у нас.
Возникает вопрос о поваре-китайце, или французском наемном поваре. Кто ему готовил? Естественно, никакие корешки, как считают антропологи, они нигде в полях не грызли. Это глупость, потому что тогда бы зубы стирались. Речь идет конечно о мягкой, высококалорийной белковой пище. То есть представьте, что у вас диета такая — фрукты, и красная/черная икра, по выбору. Вот примерно такая ситуация. Плюс сырые яйца, и прочее. И так 10 миллионов лет.
В результате был и заложен тот ужас, который мы до сих пор не можем расхлебать. В мозге 300 грамм оказались результаты полового и социального отбора, который позволил, собственно говоря, нам сегодня сформироваться.
Здесь длинная предистория, потому что собственно говоря сам передний мозг, о котором будет сегодня идти речь, он возник эволюционно то не из чего-то хорошего, не из центров интеллектуального обогащения. Не из двигательных центров, не из зрительных центров.
Это надстройка над системой полового обоняния.
То есть хуже пошутить над нами эволюция не могла.
То есть наш интеллект построен для того, чтобы обслуживать половые органы. Именно поэтому о чем ни начинают подростки думать — кончается одним и тем же. Вы знаете чем.
Проблема в том, что наш мозг эволюционно является надстройкой над половыми центрами. Вообще целиком. Вот всё, что с бороздами и извилинами.
Поэтому получилось ужасно. В эволюции несколько раз, сначала на уровне рептилий, когда из вомеронозальной системы полового обоняния вырос наш передний мозг, как надстройка. А потом еще — райский период, в 10 миллионов лет, когда никакой отбор, кроме полового и социального, не действовал.
И вот на этой прекрасной сексуально — романтической базе и началась человеческая эволюция.
А как она началась? Да очень просто.
Рай когда-то кончается.
В конце концов кого-то в сказочных культах изгоняют из рая. Кто то сам уходит. Ну, как в американском кино — выкидывает кредитку, бросает свой ламборджини, и уходит в даль. Это сказки, мечты американские. Этого к сожалению нет.
А реально — произошло изменение экологических условий, и на северо-востоке Африки стало холодно. Еды стало меньше, естественно что бОльшая часть этих благороднейших существа, которые 10 миллионов лет упражнялись в размножении — изысканном довольно — достаточно посмотреть на современных бонобо, которые спариваются друг с другом в живописном беспорядке, совершенно не обращая внимания на пол и возраст.
Вот эти замечательные существа — они вдруг оказались перед дилеммой, что надо добывать пищу. А зубов уже нет. Зубы с кариесом. На двух ногах, ни клыков, ничего. Ни когтей.
И естественно, что 90% погибло. То есть быстрее всего то мы этих погибших и встречаем. Но те кто выжил, тот стал использовать драгоценный мозг, потому что больше то ничего нет, собственно говоря. Желание оставить потомков, и подумать об этом на досуге. Всё.
И естественно, вымирание я думаю, было 98%, если не больше. И остатки вступили на путь реальной эволюции.
Реальная эволюция более-менее неплохо отслежена.
Дело в том, что здесь по вертикали отложен объем мозга, потому что его естественно меряют по черепам, по эндокастам. Здесь сам внешний вид.
Ну и примерно что получилось? У нас получились крупные парантропусы, так называемые. Крупные австралопитеки. И мелкие. Те самые, которые были на предыдущей картинке.
Крупные естественно парантропусы. Не надо думать, что это такие крупные — головастые. Нет. Мозг то у них был таким же, как у обычных австралопитеков, только они перешли на благородную хорошую пищу. Они стали есть австралопитеков, своих же родственников. Ну понятно. Это доступно, если ты покрупнее в полтора раза, то съесть соседа трудностей не представляет. Чем они и занимались, и прожили кстати говоря на каннибализме, сохранились в истории палеонтологической — почти миллион лет.
То есть каннибализм — тоже полезная вещь, и сразу не умирает. Поэтому у поздних сапиенсов тоже каннибализм совсем недавно процветал. Блестяще, во многих странах.
Так вот, что же было в базе. В базе был мозг, очень не большого размера, у австралопитека. Вот примерно такой, 385 грамм.
У человека — 1380, вот в данном случае — два одинаковых мальчика одинакового возраста — слегка за 50. Но один из них микроцефал, как вы видите. Вот этот улыбчивый гражданин с большими ушами. Он представляет собой микроцефала, что иногда встречается в истории. И мы знаем с вами людей — можно так сказать — которые вели какой то примитивный социальный образ жизни, и у которых мозг массой от 232 до 300 грамм.
Был такой Карл Фохт в 19 веке, который проездил все больницы с детьми, родившимися с маленьким мозгом. Конечно, это психиатрические больницы, приюты всякие религиозные, где этих людей выхаживали, и о них заботились.
Так вот оказалось что граница социализации, то есть когда вот такой человек, меньше чем с 400 граммовым мозгом мог шутить, курить, выпивать — вы сами понимаете, кто ж не может, даже с таким мозгом — пасти животных, или собирать хворост. То есть был достаточно социализирован, даже мог говорить короткие фразы.
То есть если при известной ситуации повезло, то такой микроцефал с мизерным мозгом вполне мог справлять даже какие-то социальные принципы, общение с окружающей действительностью.
Собственно говоря, с такого мозга и начинается история. Примерно такой мозг был и у австралопитеков, которые по видимому могли, конечно не имея членораздельной речи, но могли уже поддерживать какие-то социальные отношения на самом, естественно примитивном уровне.
Современности. Мы видим массовое сходство. Это современные люди, относительно современные — т.е. 19-20 век, у которых представлены черепа. И здесь всякие гоминиды. Австралопитек, хомо хабилис — то есть человек умелый, и хомо эректус — прямоходящий.
И соответственно здесь мозг этих людей намного меньше, это эндокасты уже, чем у этих существ, поскольку у эректуса уже доходило сильно за килограмм.
То есть субстрата 400-граммового было уже достаточно для того, чтобы начинать социальную эволюцию. Ту самую, которая привела к нам.
Да ни тем, что они дружно жили. Как вы понимаете — нет. Кто зазевался — того съели. Никакой дружбы там не было. Просто вопрос выживания вот в этих популяциях — по какому принципу начался тот самый отбор мозга, который привел к нам.
В первую очередь начался отбор по принципу дележа пищи.
Я чуть говорил об этом в первой лекции.
То есть лобные области, которые у нас мы считаем нужны для того, чтобы думать, они возникли и сложились как тормозный центр который подавляет агрессию излишнюю. Для того, чтобы делиться пищей с неродственными особями.
Понятно, что своих детей мамка накормит. Понятно, что самец своих детей и свою мамку тоже накормит. Это понятно. Это перенос генома в следующее поколение, у животных всё так.
А вот с неродственной особью поделиться пищей очень сложно, и не хочется.
Попробуйте отдать зарплату какому-нибудь сильно пропившемуся соседу. Почему-то не хочется. И всем понятно почему не хочется. Он потратит не так, благодарен не будет, и прочее.
Так вот, чтобы просто делиться той пищей, которую ты добыл. В те времена примерно такой уровень отношений был достаточен для выживания популяции. Нужно было что? Делиться пищей с неродственными.
Для этого нужно было тормозить агрессивное поведение.
Животные не могут его тормозить.
Я всегда привожу пример: даже с самой любимой собакой, которая обязательно на вас будет рычать, если вы будете отнимать у нее любимую косточку, которую вы же дали.
Вопрос сводится к следующему: можно делиться, или нет? И это наше главное отличие от животных. И те популяции архаичных австралопитеков, а потом и эректусов выжили, и заняли доминирующее положение, которые начали отбор по этой фундаментальной особенности мозга.
По наличию больших тормозных центров.
Они позволяли, как я говорил, выращивать мамкам детей очень долгое время. А в популяции соответственно — не умирать с голоду.
Если одному повезло — на охоте, на собирании — где угодно. А другому не повезло.
То есть началась очень активная эволюция.
К тому же началась эволюция тактильная. Потому что добывать пищу когтями уже было нельзя, а можно только с помощью ощущений.