Фото мозг дельфина и человека фото: Фото: Мозг дельфинов

Ученые показали, что цивилизация не уменьшила мозг человека — Газета.Ru

Ученые показали, что цивилизация не уменьшила мозг человека — Газета.Ru | Новости

close

100%

Антропологи из университета Невады и Ливерпульского университета им. Джона Мурса опровергли гипотезу о том, что переход к сложным цивилизованным обществам способствовал уменьшению мозга человека — напротив, согласно их работе, размер мозга не менялся со времен возникновения нашего вида. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.

Ученые проанализировали данные, основанные на более чем 1000 музейных образцов черепов, которые собрала другая команда антропологов для публикации, вышедшей в 2021 году. Тогда было показано, что мозг человека резко уменьшился 3000 лет назад, как раз с началом массового перехода человеческих сообществ к жизни в городах со сложной социальной структурой.

Авторы новой статьи были поражены тем, что резкое уменьшение размера мозга современного человека произошло в эпоху многих важных нововведений и исторических событий: появления Нового царства в Египте, развития китайской письменности, Троянской войны, и появления цивилизации ольмеков.

Повторный анализ данных 2021 года показал, что мозг человека не уменьшился 3000 лет назад. Более того, его размеры не слишком изменились за последние 30 или 300 тысяч лет. Кроме того, рост сельского хозяйства и сложных сообществ происходили в разное время по всему миру, а это означает, что должны быть разные сроки изменения размеров мозга. Данные 2021 года объединяют Англию, Китай, Мали и Алжир.

По мнению авторов статьи 2021 года, уменьшение мозга могло произойти из-за того, что распределение информации между членами большой группы сделало ненужным хранение данных в мозге каждого отдельного человека. Эта идея была основана на эволюционных закономерностях, наблюдаемых в муравьиных колониях.

Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Новости

Дзен

Telegram

Андрей Колесников

Ностальгия по жертвоприношению

О прецеденте спасения мира

Георгий Бовт

Не сможем повторить

К 60-летию Карибского кризиса

Алена Солнцева

Плакать нельзя, бить можно

О семейном насилии и стереотипах отечественного воспитания

Алексей Мухин

Пока горят костры из книг

О том, как переписывается история

Владимир Трегубов

Кризис нефтяного жанра

О решении ОПЕК+ и позициях России в изменившемся мире

Найдена ошибка?

Закрыть

Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.

Продолжить чтение

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Филипп Хайтович, доктор биологических наук, руководитель группы сравнительной биологии в Институте вычислительной биологии в Шанхае, профессор Сколковского института науки и технологий, прочитал в Культурном центре «ЗИЛ» лекцию, посвященную особенностям развития человеческого мозга. Он сравнил то, каким образом развивается мозг у людей и у приматов, и попытался дать ответ на вопрос о том, почему человек умнее обезьяны. «Лента.ру» записала основные положения лекции Филиппа Хайтовича.

Мозг как сетевая структура

Мозг — это очень сложный орган. Человеческий мозг включает около 100 миллиардов нейронов и 100 триллионов синапсов — соединений между нейронами. С помощью современных технологий исследователи могут изучать работу нейронных сетей, видеть, какие из них активируются во время выполнения живым существом той или иной задачи. Когда вы, скажем, смотрите на светофор и понимаете, что горит зеленый или красный свет, за процесс отвечает не один, не десять нейронов, а целые сложные сети.

Естественно предположить, что человеческий мозг является уникальным по сравнению с мозгом других живых существ именно из-за количества нейронов, которые могут образовать более сложные сети и, таким образом, мы можем сохранять большие объемы информации. Представьте, у вас есть компьютер, у него не восемь, а 700 гигабайт памяти. Но действительно ли можно объяснить разницу между мозгом человека и мозгом других животных только размером? Некоторые говорят, мол, у слона тоже большой мозг, а мозг дельфина по объему вообще сопоставим с человеческим. Их оппоненты возражают, что нужно смотреть на количество нейронов и размер лобных долей, которые у человека очень большие.

Если посмотреть на наше родовое древо, то окажется, что с шимпанзе мы разошлись около 8 миллионов лет назад, а неандертальцы и homo sapiens произошли от одного вида 0,5 миллиона лет назад. Почему можно с такой уверенностью утверждать, что так все и было? Почему наши пути с неандертальцами разошлись 0,5 миллиона лет назад, а не 100 миллионов и как можно доказать, что у нас есть родство с шимпанзе?

Можно сказать «посмотрите на череп, вроде череп похож». Но это не очень хороший аргумент, ведь мы знаем, что дельфины и рыбы тоже похожи, но близкого родства между ними нет, ведь дельфины — млекопитающие и их ближайшим родственником является корова. Родство человека и обезьяны выясняется сейчас не на основании сравнения костей и скелета, а на основании анализа ДНК, содержащей генетическую информацию. В каждой клетке нашего тела она есть, и в каждой клетке она одна и та же.

Френологические модели головы показывают различные участки мозга на выставке в Wellcome Collection в Лондоне

Фото: Chris Helgren / Reuters

ДНК одного человека чрезвычайно похожа на ДНК любого другого человека, но примерно один из тысячи нуклеотидов в ней другой. Она представляет собой биологическую молекулу, в структуре которой во время самовоспроизведения случаются ошибки. Сравнив ДНК отца с ДНК ребенка, можно подтвердить или опровергнуть факт отцовства, обнаружив генетическое сходство или полное различие. С тем же успехом можно сравнить геном человека и любого другого вида живого существа.

Если посмотреть на ДНК шимпанзе, то увидим, что она на 98 процентов совпадает с ДНК человека. Кажется, что это очень небольшое различие, но тут стоит учитывать, геном состоит как из множества позиций, которые как ни на что практически не влияют, так и влияют на многое. Существует множество генетических заболеваний, например, мышечная дистрофия. Причина ее кроется в мутации одного единственного нуклеотида, а в нашей ДНК более шести миллиардов нуклеотидов. На этом примере можно видеть, что 2 процента, по-настоящему, — это громадная доля, из-за них может измениться очень многое.

Объем — не главное

Все люди чрезвычайно схожи генетически между собой. Если же посмотреть, скажем, на африканских горилл, орангутангов или шимпанзе, которые, как нам кажется, очень похожи между собой, то мы увидим, что в генетическом плане между двумя представителями одного вида человекообразных обезьян может быть существенно бОльшая разница, чем между африканцем и европейцем.

У шимпанзе есть родственник — бонобо, примерно так же относящийся к ним, как неандерталец к человеку. Различить их можно по физиономии: у шимпанзе она светлая, а у бонобо черная. Несмотря на то что они генетически очень похожи, поведение их сильно отличается. Шимпанзе живут племенами, почти как первобытные люди, у них есть сильные самцы-вожаки, вступающие в поединки друг с другом. Если два племени встречаются, то неизбежно завязывается драка, кого-нибудь почти всегда убивают.

Структура общества бонобо, несмотря на генетическую схожесть с шимпанзе, совершенно иная — главное место в их группах занимают самки. Внутривидовая агрессия у них подавлена, зато очень развита половая жизнь. Вся агрессия у них, как у хиппи, которые призывали заниматься любовью, а не войной, уходит в секс. Встреча двух племен бонобо заканчивается не побоищем, а грандиозной оргией — самки с самцами, самцы с самцами, самки с самками. Поэтому на вопрос о том, насколько большое значение имеет это отличие в ДНК на 2 процента, можно привести эти два вида, между которыми различие где-то в 0,2 процента, и поведение которых сильно разнится.

Музей мозга в Лиме, Перу

Фото: Pilar Olivares / Reuters

Шимпанзе, конечно, дальние родственники человека — разделение нашей ветви древа с ними произошло 8 миллионов лет назад. Это много — ведь всего двадцать тысяч лет назад человек разумный существовал в примитивном обществе. Еще два миллиона лет назад было большое количество разнообразных видов человека. Сейчас кто-то может сказать, что живут, мол, в лесу какие-то обезьяны, и больше никого похожего на нас нет. Не нужно заблуждаться — до нас существовало множество очень похожих на современных людей разновидностей человека, причем неандертальцы не были отдельным видом, поскольку они скрещивались с человеком разумным. В результате, все они вымерли, а мы — остались. Мы представляем собой победивший вид, и поскольку их всех мы истребили, то нам остается только истреблять друг друга по старой памяти.

Но вернемся к объему мозга. В ходе эволюции мозг разных видов человека увеличивался, изменялись черты лица, исчезали массивные надбровные дуги. Тут было бы очень интересно исследовать ДНК боксера и депутата Валуева — у нас есть гены неандертальцев, и, возможно, за его форму черепа отвечают именно они.

Где-то 2,5 миллиона лет назад объем мозга предков человека составлял около 500 кубических сантиметров, но с этого момента он начал очень быстро увеличиваться. Около 2 миллионов лет тому назад объем черепной коробки уже составляет 1 литр. Примерно 50 тысяч лет назад, когда человек разумный сосуществовал с неандертальцем, были люди, у которых этот показатель составлял 2 литра, при том, что у современных представителей homo sapiens он — 1-1,5 литра. То есть, совсем недавно мозг нашего вида был больше, чем сейчас. Иногда говорят, что размер мозга неандертальца превосходил размер мозга современного человека. Это правда, но размер мозга наших предшественников, живших в то же время, был больше, чем у нас.

Можем ли мы сказать, что из-за этого большого мозга они были умными, у них была цивилизация, технологии и т. д.? Нет, изменений в инструментах, которыми пользовались наши предки миллион лет назад и 100 тысяч лет назад, практически не было. Птицы вьют гнезда, бобры строят плотины — это достаточно сложные технологии, но никакого прогресса тут нет. Так же и наши предшественники — они использовали какие-то простейшие скребки, топоры, и вдруг, около 100 тысяч лет назад начинается удивительная культурная революция. Появляются крючки для рыбной ловли, каменные и костяные изделия, первые предметы искусства, причем эти события не связаны с увеличением размера мозга. Некоторое уменьшение его размеров в последние 50 тысяч лет можно объяснить увеличением лобных долей и уменьшением затылочных, которые, скажем, были более развиты у неандертальцев.

Мы копируем поведение окружающих

Для купирования эпилептических припадков, возникающих в результате редкого заболевания, некоторым детям, чтобы спасти их, удаляют одно из полушарий мозга. При этом они учатся в обычной школе и не отстают в развитии от остальных.

Смысл заключается в том, что если в детстве удалить целое полушарие, то это никакого травматического воздействия на способности человека не произведет (во взрослом состоянии, когда мозг уже сформирован, все, конечно будет по-другому). Так что дело не в размере, не в лобных долях, не в количестве нейронов, а в чем-то другом.

Проведение электроэнцефалограммы мозга

Фото: Michaela Rehle / Reuters

Одна из гипотез о том, почему человек существенно умнее животного, гласит, что разгадка заключается в развитии. Когда ребенок рождается, он еще ничего не умеет — ни разговаривать, ни пользоваться мобильным телефоном. Но после обучения, общения с родителями, сверстниками, он приобретает все необходимые навыки и становится полноправным членом общества.

Ученые — причем уже довольно давно, 50 лет назад — задались вопросом о том, что, возможно, детенышам шимпанзе для развития просто не хватает человеческого общества, ведь если взять человеческого ребенка и лишить его общения с другими людьми, он не сможет стать человеком. Они подумали, что детеныш шимпанзе сможет научиться всему, что умеем мы. Но получилось наоборот — обезьяна ничему не научилась, а маленький человек стал все больше копировать поведение животного.

Этот эксперимент показывает, что отличает человеческого детеныша от шимпанзе: мы действительно любим копировать чье-либо поведение. Мы копируем поведение многих видов, мы копируем поведение сверстников и родителей. Иногда это идет во вред — есть эксперименты, проводившиеся с маленькими двухгодовалыми детьми и шимпанзятами, которые заключаются в том, что нужно нажать на кнопку, чтобы получить какую-нибудь игрушку или конфету. Приходит экспериментатор и нажимает на кнопку не рукой, а головой, и дети копировали это поведение — тыкались в кнопку головой и получали конфету. Детеныши шимпанзе же не копировали поведение исследователя — они нажимали на кнопку лапой, потому, что поняли, что копировать не обязательно, достаточно просто нажать.

С помощью современных технологий можно посчитать, сколько синаптических контактов есть в мозге на каждой стадии развития человеческого организма. На момент рождения человека или детеныша обезьяны таких связей в их лобных долях, отвечающих за сложные реакции, практически нет. Ни обезьяна, ни маленький человек не знают, как им реагировать, когда перед ними горячий утюг — что с ним делать? Нужно ли его есть, хватать или наоборот, лучше не трогать?

Постепенно, за счет взаимодействия с окружением, с самим горячим утюгом, и у обезьяны, и у человека формируется все больше синаптических контактов. У человека в возрасте примерно 50 лет это число синаптических контактов начинает снижаться. Кажется странным — как так может быть? На самом деле, ничего странного в этом нет.

Некоторые из выстроенных синаптических контактов используются для того, чтобы выполнять определенные действия — например, почистить зубы, а другие не используются ни для чего, или используются, но вредят. У зрелого человека меньше синаптических контактов просто для того, чтобы оптимизировать принятие решений, чтобы в определенной ситуации выбирать из какого-то ограниченного количества сценариев, существующих в наших нейронных цепях.

Фото: Robert Pratta / Reuters

Когда у вас очень много вариантов — например, вас спрашивают, что вы хотите на завтрак, когда доступны практически все мыслимые блюда, — у вас на выбор уйдет практически час. Если же доступно либо одно, либо другое, то человек быстро примет решение.

Но если посмотреть на кривую развития у разных видов, то окажется, что формирование синаптических контактов у макаки заканчивается в первые несколько месяцев жизни — у этой обезьяны есть «окно пластичности», в течение которого ее можно обучить чему-то, но оно открыто всего несколько месяцев. У человека же это окно открыто существенно дольше и практически никогда не закрывается — мы можем выучить иностранный язык в 80 лет или научиться кататься на велосипеде в 70, то есть самая большая разница именно в развитии.

Зов предков

Когда в Европу впервые привозили шимпанзе, то отмечали, что их детеныши гораздо больше похожи на человека, чем взрослые особи. В наше время, примерно 40 лет назад, ученые задались вопросом: может быть, мозг взрослого человека сохраняет черты мозга детеныша обезьяны? Действительно, в некотором роде это так, не только на уровне количества синапсов, но и активности генов.

В каждой нашей клетке есть ДНК, и в каждой клетке она одинаковая. Чтобы сделать мозг, нужно активировать определенный набор генов. Если мы посмотрим на активность этих генов в человеческом мозге или в мозге шимпанзе, то увидим разницу. Если у человека наибольшая активность образования синапсов, связей между нейронами, наблюдается в 5-10 лет, то у обезьян она приходится практически на момент рождения. Это очень интересно, поскольку не только синапсы, но и более глубинные молекулярные механизмы, отвечающие за их формирование, ведут себя в человеческом мозге по-иному, чем в мозге обезьян.

Конечно, можно спросить, как этот процесс связан с функционированием нашего мозга? Может, он просто связан с размером — чем больше мозг, тем больше нужно синаптических контактов, и на их формирование уходит больше времени, а, соответственно, никакого прямого отношения к нашим способностям формирование этих контактов не имеет?

Здесь можно посмотреть на болезни человека, нарушающие развитие его способностей, например — аутизм, при котором у человека не вырабатывается способность к общению, он не может принимать нестандартные решения и т. д. Согласно результатам нашего недавнего исследования, программа активности генов, отвечающих за развитие синапсов в мозге аутиста, возвращается в некотором роде к первоначальной архаичной программе развития, похожей на те, которые присущи шимпанзе и макакам (конечно, есть и множество других изменений — мозг аутиста ни в коем случае не похож на мозг шимпанзе по активности генов). В результате разрушается когнитивная функция. Это подтверждает, что долговременное формирование синаптических контактов, даже в зрелом возрасте, является одним из тех механизмов, которые необходимы, чтобы наше сознание смогло сформироваться.

Зрительная кора дельфина: исследование анализа изображений

Сравнительное исследование

. 1988 г., 1 июля; 273 (1): 3–25.

doi: 10.1002/cne.902730103.

П.Дж. Морган
1
 , I I Glezer, M S Jacobs

принадлежность

  • 1 Вустерский фонд экспериментальной биологии, Шрусбери, Массачусетс 01545.

  • PMID:

    3209729

  • DOI:

    10.1002/cne.902730103

Сравнительное исследование

P J Morgane et al.

J Комп Нейрол.

.

. 1988 г., 1 июля; 273 (1): 3–25.

doi: 10.1002/cne.902730103.

Авторы

П.Дж. Морган
1
 , И. И. Глезер, М. С. Джейкобс

принадлежность

  • 1 Вустерский фонд экспериментальной биологии, Шрусбери, Массачусетс 01545.

  • PMID:

    3209729

  • DOI:

    10.1002/cne.902730103

Абстрактный

На цитоархитектоническом основании мы идентифицировали два различных типа корковых образований, составляющих латеральную извилину (зрительную кору) дельфина, и назвали их гетероламинарной корой и гомоламинарной корой. Гетероламинарная кора занимает медиальный и латеральный берега энтолатеральной борозды, тогда как гомоламинарная кора занимает оставшуюся часть латеральной извилины как латеральнее, так и медиальнее энтолатеральной борозды. Каждая из этих корок имеет особые цитоархитектонические особенности, основное отличие которых состоит в том, что гетероламинарная кора содержит зарождающийся слой IV, тогда как слой IV явно отсутствует в гомоламинарной коре. Процедуры количественной визуализации показывают, что ламинарная дифференцировка в гетероламинарной коре выше, чем в гомоламинарной. Гольджи-анализ нейронных форм и дендритной архитектуры подтверждает это различие между двумя типами коры, составляющими латеральную извилину. Компьютерные морфометрические методы применялись к обоим типам коры и по целому ряду параметров указывают на несколько количественных различий в количестве, типах и организации клеток в каждом типе коры. Оба типа коры, гомоламинарная и гетероламинарная, обнаруживают значительно более высокую плотность клеток в заднем секторе латеральной извилины, чем в переднем секторе. Нам также впервые удалось выделить столбчатый тип организации зрительной коры китообразных и описать два типа цитоархитектонических столбцов, большие и малые, в каждом из этих типов коры. Сравнение организации этих основных столбчатых единиц между летучей мышью, представляющей прототип мозга, и дельфином обнаруживает много общего, но также и серьезные количественные различия в типе организации зрительной коры у этих видов. Заметные различия наблюдаются также между цитоархитектонической столбчатой ​​организацией зрительной коры дельфина и столбчатой ​​организацией стриарной коры головного мозга человека, количество столбцов на единицу коры у человека почти вдвое больше, чем в мозге дельфина. Некоторые филогенетические последствия этих открытий обсуждаются в связи с так называемым «начальным» типом корковой организации, реконструированным в основном на основе ретроспективных выводов.

Похожие статьи

  • Исследования Гольджи и Ниссля зрительной коры афалин.

    Гэри Л.Дж., Винкельманн Э., Брауэр К.
    Гэри Л.Дж. и др.
    J Комп Нейрол. 1985 15 октября; 240 (3): 305-21. doi: 10.1002/cne.902400307.
    J Комп Нейрол. 1985.

    PMID: 2415558

  • Количественное исследование нейрональной и глиальной числовой плотности в зрительной коре афалин: свидетельство наличия специализированной подобласти и изменений с возрастом.

    Гарей Л.Дж., Леуба Г.
    Гэри Л.Дж. и др.
    J Комп Нейрол. 1986 г., 22 мая; 247 (4): 491-6. doi: 10.1002/cne.902470408.
    J Комп Нейрол. 1986 год.

    PMID: 3722447

  • Лимбическая доля мозга дельфина: количественное цитоархитектоническое исследование.

    Морган П.Дж., Макфарланд В.Л., Джейкобс М.С.
    Морган П.Дж. и соавт.
    Дж Хирнфорш. 1982;23(5):465-552.
    Дж Хирнфорш. 1982.

    PMID: 7161482

  • Принципы структурной организации новой коры китообразных.

    Зворыкин В.П.
    Зворыкин ВП.
    Арх Анат Гистол Эмбриол. 1977 декабрь; 73 (12): 5-22.
    Арх Анат Гистол Эмбриол. 1977.

    PMID: 341855

    Обзор.
    Русский.

  • Подход in vitro к развитию и пластичности зрительной коры.

    Тояма К., Комацу Ю., Ямамото Н., Куротани Т., Ямада К.
    Тояма К. и др.
    Нейроси Рес. 1991 окт; 12 (1): 57-71. doi: 10.1016/0168-0102(91)

    -д.
    Нейроси Рес. 1991.

    PMID: 1660995

    Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Первичная зрительная кора цетартиодактилей: организация, цитоархитектоника и сравнение с непарнокопытными и приматами.

    Граик Дж.М., Перуфо А., Корейн Л., Финос Л., Грисан Э., Коцци Б.
    Graic JM и соавт.
    Структура мозга Функц. 2022 май; 227(4):1195-1225. doi: 10.1007/s00429-021-02392-8. Epub 2021 3 октября.
    Структура мозга Функц. 2022.

    PMID: 34604923
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Клауструм афалин Tursiops truncatus (Montagu 1821).

    Коцци Б., Ронкон Г., Гранато А., Джурисато М., Кастанья М., Перуффо А., Панин М., Балларин С., Монтелли С., Пироне А.
    Коцци Б. и др.
    Фронт Сист Нейроци. 2014 28 марта; 8:42. дои: 10.3389/fnsys.2014.00042. Электронная коллекция 2014.
    Фронт Сист Нейроци. 2014.

    PMID: 24734007
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Концентрации метаболитов головного мозга в областях коры у здоровых взрослых.

    Бракен Б.К., Дженсен Дж.Э., Прескот А.П., Коэн Б.М., Реншоу П.Ф., Онгур Д.
    Бракен Б.К. и соавт.
    Мозг Res. 2011 19 января; 1369: 89-94. doi: 10.1016/j.brainres.2010.11.036. Epub 2010 7 декабря.
    Мозг Res. 2011.

    PMID: 21081116
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Сравнительная перспектива миниколонок и тормозных ГАМКергических интернейронов в неокортексе.

    Raghanti MA, Spocter MA, Butti C, Hof PR, Sherwood CC.
    Раганти М.А. и соавт.
    Фронт Нейроанат. 2010 5 февраля; 4:3. doi: 10.3389/нейро.05.003.2010. Электронная коллекция 2010.
    Фронт Нейроанат. 2010.

    PMID: 20161991
    Бесплатная статья ЧВК.

Типы публикаций

термины MeSH

Грантовая поддержка

  • HD 06364/HD/NICHD NIH HHS/США

Стокол мозг животных и Bilder

  • Creative
  • Редакция
  • Видео
  • Beste übereinstimmung
  • Neuestes
  • ältestes
  • Veliestes
  • ältestes
  • Veliestes
  • .