В июле 2012-го в Россию приезжал профессор Института психиатрической и поведенческой генетики в штате Вирджиния, США, Марк Реймерс (Mark Reimers). Ученый, руководящий крупным проектом по комплексному исследованию развития мозга человека BrainSpan, при содействии фонда некоммерческих программ Дмитрия Зимина "Династия" прочел в Москве лекцию под названием "Новейшие эволюционные изменения в геноме человека".
Корреспондент "Ленты.ру" встретился с Реймерсом и выяснил, как естественный отбор способствовал формированию политиков, что нужно сделать, чтобы повысить когнитивные способности ребенка, есть ли сознание у шимпанзе и многое другое.
"Лента.ру": Существует гипотеза, что за последние несколько десятков тысяч лет эволюция человека, точнее, вида Homo sapiens, многократно ускорилась по сравнению с его предками. Это так?
Марк Реймерс: Да, это так. За последние 10-50 тысяч лет геном человека очень заметно изменялся, в нем появилось множество новых вариаций тех или иных генов.
Известны ли ученым примеры конкретных относительно недавних мутаций, которые давали человеку эволюционное преимущество и способствовали эволюционному успеху нашего вида?
Да, такие примеры есть, хотя их и не так много. Скажем, мутация в дофаминовом рецепторе D4, которая произошла около 50 тысяч лет назад. Для носителей этой мутации характерно более рассеянное внимание, чем в среднем, но, тем не менее, она очень сильно распространилась. Существует гипотеза, что мутация могла быть полезной нашим предкам в период их расселения по планете. Люди попадали в непривычные условия и должны были одновременно держать в поле зрения множество новых для них факторов, должны были заметить приближение потенциально опасных животных с любой стороны. И те из них, кто мог легче переключать внимание с одного предмета на другой, имели больше шансов на выживание.
Ну, и классический пример - мутация, позволяющая многим европейцам усваивать лактозу не только во младенчестве. Вероятно, это случайно возникшее изменение закрепилось в геноме после того, как предки современных европейцев начали разводить скот, и те, кто мог усваивать молоко животных, получали дополнительное преимущество.
В чем причина столь значительного ускорения эволюции человека?
Марк Реймерс. Фото с личного сайта
Lenta.ru
Точной причины этого процесса мы не знаем, однако многие ученые полагают, что эволюция Homo sapiens ускорилась под влиянием новых условий среды, в которых оказались наши предки. Наибольшее влияние оказал переход от собирательства и охоты к сельскому хозяйству. В новых условиях шансы людей на выживание, их шансы иметь больше детей увеличивали совсем другие черты, чем во времена охотников и собирателей.
Какие именно черты и особенности характера давали преимущества нашим предкам-фермерам по сравнению с охотниками и собирателями?
Если охотник должен был полагаться, в первую очередь, на свою силу и умения, то для фермера первостепенную роль стала играть способность к длительной тяжелой работе и талант убеждать окружающих, что ты хороший парень – именно такие люди оказывались максимально привлекательными для женщин.
Оговорюсь: наверняка ответить на этот вопрос сложно, так как у нас нет достаточного количества генетических данных, но кое-что можно предположить. Вероятно, одной из черт, которая повышала шансы наших предков-фермеров на выживание, была способность убеждать людей принимать твою точку зрения, становиться на твою сторону.
Фактически, преимущество получали хорошие политики?
Да, именно. Еще одно качество, которое, вероятно, давало преимущество, это фанатичность. Именно некоторая фанатичность помогала убеждать людей принимать твою точку зрения, помогала долго и тяжело работать, не получая немедленного вознаграждения - а именно таков сельскохозяйственный труд. При этом сельское хозяйство не требовало таких изощренных и сложных умений, как охота.
Фанатизм и сильная упертость в крайних проявлениях довольно близки к болезненным состояниям - маниям, психозам. Ученые рассматривают вариант того, что эти "прелести" достались людям "в довесок" к чертам, которые дали нашим предкам эволюционное преимущество?
Опять же, тут мы можем только строить предположения. Сегодня ученые не знают точно, какие именно генетические особенности отвечают за предрасположенность к маниям или к биполярному расстройству (в России часто используется термин "маниакально-депрессивный психоз" - "Лента.ру"). Мы даже не можем сказать, насколько часто встречаются в популяции эти изменения. Но лично мне версия о связи таких заболеваний с эволюционным отбором определенных черт среди наших предков кажется очень вероятной.
Существует гипотеза, что те же генетические изменения, которые позволили людям стать такими, какие они сейчас, заставили наш мозг работать на пределе своих возможностей. Структура мозга досталась нам от наших далеких предков-приматов, и она не приспособлена решать те задачи, которые мозг вынужден решать в современных условиях.
Есть ли какие-то экспериментальные данные, подтверждающие эту гипотезу?
Косвенно в пользу такого предположения может свидетельствовать тот факт, что многие отличия между мозгом человека и шимпанзе обусловлены тем, что у этих двух видов по-разному происходит развитие синапсов (контакты между нервными клетками, которые позволяют им "общаться" - "Лента.ру"). У новорожденных приматов и людей количество синаптических контактов в мозгу приблизительно одинаково, однако у Homo sapiens в первые пять лет жизни их число продолжает расти, а у детенышей шимпанзе новые синаптические контакты практически не образуются - наоборот, через некоторое время их общее количество начинает уменьшаться. То есть к моменту рождения в мозгу у шимпанзе сформированы уже практически все возможные синаптические контакты.
Активное формирование синаптических контактов у ребенка происходит в период, когда он активно участвует в социальных взаимодействиях с окружающими. И мы полагаем, что социальная среда играет для формирования мозга человека огромную роль - в отличие от формирования мозга шимпанзе. Так что в этом смысле Выготский, который говорил, что социальная среда влияет на архитектуру мозга, был прав.
Означает ли это, что можно искусственно стимулировать формирование новых синаптических контактов в мозгу ребенка - скажем, много общаясь с ним или отдавая в детский сад?
Главную роль играет качество общения. Самый хороший детский сад, с бассейном и тому подобным вовсе не обязательно поможет. Наиболее полезными оказываются такие простые вещи как, например, чтение своему ребенку книг. Такое задушевное близкое общение развивает у ребенка интерес к языку, к словам, к идеям. Кроме того, с ребенком необходимо разговаривать, обсуждать происходящие вокруг вещи, рассказывать, почему взрослые вдруг приняли то или иное решение, какие причины лежат в основе каких-то поступков.
Дело в том, что те части мозга, которые отвечают за социальные контакты и эмоции, у людей развиты намного сильнее, чем у шимпанзе. Если кора больших полушарий целиком у нас примерно в два раза больше, чем у обезьян, то регионы, связанные с эмоциональностью и взаимодействием с другими людьми, превосходят по размеру аналогичные участки в мозгу шимпанзе в три-четыре раза. А российский нейробиолог Константин Анохин, например, показал, что в процессе обучения в этих зонах наблюдается колоссальная активация нейронов.
Эти зоны мозга чрезвычайно важны для осуществления всех когнитивных процессов. Именно в областях, связанных с социальными контактами и эмоциями, располагаются особые крупные нейроны, получившие название веретенообразных клеток, которые соединяют эти области со всеми прочими зонами коры особыми быстрыми контактами. Эти контакты позволяют различным регионам коры очень оперативно взаимодействовать друг с другом, соединять вместе многочисленные импульсы, и этот процесс, как мне кажется, отвечает за существование сознания. В мозгу приматов все контакты гораздо более медленные.
Можно ли из этой гипотезы сделать вывод о том, что у приматов отсутствует сознание?
Лучше сказать, что их сознательные процессы идут гораздо медленнее, чем у человека. Я бы вообще старался избегать однозначных утверждений вроде "сознание есть - сознания нет". Более уместно говорить о степени сознательности - я, например, могу предположить, что в космосе есть существа с гораздо более высоким уровнем сознания, чем у людей. И очень может быть, что через миллион лет наши потомки будут рассматривать нас так же, как мы сегодня рассматриваем пещерных людей, и размышлять о том, а действительно ли у нас было полноценное сознание.
Есть ли способы стимулировать образование новых синаптических контактов не у детей, а у взрослых?
Похоже, что добиться такого же всплеска, как в раннем детстве, уже нельзя, но способы предотвратить угасание когнитивных процессов есть. Для этого, по-видимому, необходимо регулярно общаться с другими людьми, причем желательно, чтобы подобные взаимодействия не были совсем уж простенькими. Условно говоря, люди, которые каждую пятницу ходят со своими друзьями на танцы, дольше сохраняют ясность ума.
И последний вопрос: на какой стадии сейчас находится наука по изучению развития мозга и влияние на этот процесс генетических факторов? Если взять в процентах от нуля до ста?
Ох, это всегда трудный вопрос для ученого. Но я бы сказал, что на сегодня наши знания составляют процентов десять от общего понимания того, как развивается мозг. Хотя многие мои коллеги скажут, что я оптимист.