Мозг. Такой ли он особенный? - Сюзана Херкулано-Хузел

Одна из самых распространенных идей относительно эволюции человеческого мозга заключается в том, что не только кора нашего мозга в целом имеет относительно большие размеры, но и наша префронтальная кора – отдел коры, расположенный в передней ее части и отвечающий за планирование и логические операции[130], – тоже относительно велика в сравнении с другими отделами коры. Эта идея была впервые высказана немецким неврологом Корбинианом Бродманом, который в начале двадцатого века произвел картирование мозговой коры у человека, шимпанзе и макака. Бродман установил, что лобная кора – часть мозга, содержащая ассоциативные префронтальные области[131], – занимает 29 % коры у человека, но 17 % у шимпанзе и всего 11 % у макака-резуса[132].

Потребовалось почти сто лет для того, чтобы появились новые методы нейроанатомического исследования, которые позволили измерять объемы различных отделов мозга у живых животных и оспорить старые данные. Однако Катерина Семендефери и ее коллеги[133] в 2002 году показали, что лобная кора человека, бонобо, шимпанзе, гориллы и орангутана занимает 35–37 % всего объема коры. Это, конечно, больше 30 %, какие занимает в коре лобный ее отдел у макак и других мелких низших обезьян, но никоим образом не делает префронтальную кору человека уникальной. Когнитивные способности человека невозможно и дальше приписывать относительному увеличению лобной коры. Авторы предположили, что все дело, возможно, в более богатых связях префронтальной коры у человека.

Действительно, в одном из дальнейших исследований, выполненном Томасом Шенеманом и его коллегами[134], было показано, что несмотря на то, что серое вещество префронтальной коры[135] человека имеет относительный объем, в точности соответствующий тому, какой должен быть у примата с такой массой коры, белое вещество, содержащее все волокна, связывающие префронтальные области между собой и с другими участками коры, оказалось относительно большим у человека, чем можно было ожидать для относительного объема серого вещества префронтальной области. В другом исследовании, выполненном Жероэном Смэрсом и коллегами[136], было подтверждено относительное расширение белого вещества префронтальной коры человека, причем только в левом полушарии, где локализованы центры речи. Снова подтвердилось, что у человека необычными свойствами обладает белое вещество префронтальной коры.

Проблема, однако, возникла, когда Роберт Бартон и Крис Вендитти[137], независимо друг от друга, несколько откорректировали данные Шенемана и Смэрса, применив иную методику математического их анализа, приняв в расчет филогенетическое родство и избежав смешения индивидуальных вариаций с вариациями межвидовыми. Выяснилось, что отсутствует значимая разница между относительным объемом белого вещества префронтальной коры человека в сравнении с величиной, ожидаемой у примата с такой же массой мозга, как у человека. Независимо от горячности, с какой ученые, разделившись на два лагеря, принимали ту или иную сторону, стало понятно, что любая исключительность массы белого вещества префронтальной коры у человека весьма мала, так как зависит от метода статистической оценки.

Как и в других предыдущих исследованиях, в этих тоже возникла одна проблема, которую Семендефери, Шенеман, Смэрс и Бартон несколько ограничили, выбрав для исследования только один параметр – объем коры, который, как мы уже знаем, не является простым отражением числа нейронов в ее различных областях. Внутри индивидуальной коры плотность упаковки нейронов может варьировать в пять раз, в зависимости от локализации нейронов[138]. Для выяснения вопроса о том, действительно ли префронтальная кора человека увеличена в сравнении с другими областями коры, нам надо было, на самом деле, знать, содержит ли она больше нейронов, чем можно было ожидать, судя по числу нейронов в других областях коры, и является ли объем белого вещества префронтальной области больше, чем можно было ожидать для числа нейронов в префронтальной коре, в связях с которыми участвуют волокна этого белого вещества.

Именно это стало темой докторской диссертации Марианы Габи, работавшей в сотрудничестве с лабораторией Джона Кааса. Так как у нас не было надежных анатомических критериев для определения префронтальной коры у разных видов приматов, включая и человека, чтобы сравнить их между собой, мы прибегли к тому же простому критерию, что и Шенеман, – считать префронтальной корой все участки коры, расположенные кпереди от мозолистого тела, массивного пучка волокон, соединяющих полушария головного мозга. Это не самый лучший критерий, но он достаточно адекватен, так как Шенеману и сотрудникам удалось с его помощью доказать, что белое вещество префронтальной коры человека имеет большую относительную массу, чем у других приматов.

Однако, сравнив число префронтальных нейронов, мы выяснили, что кора мозга человека не отличается по параметрам от ожидаемых для всех приматов. В сравнении с семью другими видами приматов префронтальная область человека имела (1) то число нейронов, которого можно было бы ожидать при данном объеме серого вещества и при данном общем числе нейронов в остальных участках коры; (2) тот объем белого вещества, которого можно было ожидать для данного числа префронтальных нейронов; и (3) тот объем белого вещества и то число нейронов, которого следовало бы ожидать при данном объеме и числе нейронов в подкорковом белом веществе вне области префронтальной коры. Наши данные подтвердили данные Бартона и Вендитти: префронтальная кора человека не больше, чем она «должна быть»[139].