Возможно, ученые переоценивали уникальность нашего мозга

14 февраля 2020

Большие полушария головного мозга выполняют различные задачи. Такая функциональная латерализация и соответствующая мозговая асимметрия хорошо изучена и документирована у человека; гораздо меньше известно о мозговой асимметрии наших ближайших эволюционных родственников – крупных приматов. Ссылаясь на результаты изучения эндокранов (слепков внутренней поверхности черепных костей), группа специалистов ставит под сомнение длительно существовавшие представления об уникальности мозговой асимметрии человека. Аналогичные паттерны асимметрии обнаружены у шимпанзе, горилл и орангутанов. Однако эволюционная ветвь человека была наиболее вариативна в этом плане. Это свидетельствует в пользу предположения о том, что уникально-человеческие, четко латерализованные когнитивные возможности, – такие, например, как речь, – развивались путем адаптации наследуемых паттернов асимметрии.

Левое и правое полушария специализированы к развитию разных когнитивных функций. Скажем, речевые функции у большинства людей (за исключением леворуких) контролируются левым полушарием, равно как моторная кора левого полушария отвечает за активность правой руки. Функциональная латерализация отражается морфологической асимметрией мозга. Между левым и правым полушариями существуют определенные различия в анатомическом строении, распределении нервных клеток, системе проводящих связей и нейрохимических процессах. Асимметрия формы, кроме прочего, заметна даже на эндокранах. Как правило, прослеживается сочетание более выступающей левой затылочной доли (расположенной в задней части мозга) с более выпуклой правой лобной долей. Мозговая морфологическая асимметрия, отражающая функциональную латерализацию, обычно интерпретируется как критически важная для познавательной активности человеческого мозга. Однако сравнительные исследования на приматах проводились редко и недостаточно, т.е. сегодня в точности не известно, какие именно аспекты асимметрии человеческого мозга являются действительно уникальными. Отталкиваясь от немногочисленных ранее установленных научных фактов, ученые предположили, что многие параметры мозговой асимметрии формировались, по эволюционным меркам, совсем недавно, уже после отделения человеческой линии от ближайшей родственной ветви, – шимпанзе.

В своей статье объединенная исследовательская группа экспертов из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка и Венского университета (Австрия) измеряли масштабы и паттерны морфологической асимметрии в эндокранах людей и приматов.

«Мозг крупных приматов редко становится доступным в качестве объекта исследования, но мы разработали методы получения данных о мозговой асимметрии посредством изучения морфологии черепов, которые значительно доступнее. Именно это в первую очередь сделало возможным наше исследование», – говорит ведущий автор Симон Нойбауэр.

Группа обнаружила, что размах асимметрии у людей и большинства крупных приматов был примерно одинаковым. При этом шимпанзе, в среднем, были менее асимметричны по сравнению с людьми, гориллами и орангутанами. Кроме того, в ходе изучения устойчивых, повторяющихся наборов асимметричных черт в строении мозга шимпанзе, горилл и орангутанов было продемонстрировано, что это те же самые паттерны, которые ранее описывались как исключительно человеческие: левая затылочная доля, правая фронтальная доля, а также правый темпоральный (височный) полюс и правая мозжечковая доля являются более выступающими по сравнению со своими контралатеральными парами.

«Что удивило нас еще больше, – признается соавтор исследования Филипп Миттереккер, – так это то, что люди были менее устойчивы и стабильны в этой асимметрии, обнаруживая множество индивидуальных вариаций общего паттерна».

Авторы рассматривают этот факт как признак нараставшей и ориентированной на дальнейшее развитие модуляризации, т.е. тенденции к выделению и обособлению функциональных блоков человеческого мозга. Например, дифференциальные проекции затылочной доли и мозжечка у людей коррелируют в меньшей степени, чем у крупных приматов. Это открытие представляет интерес потому, что мозжечок именно у человека претерпел значительные эволюционные изменения, в ходе которых, видимо, и была сформирована его особая асимметрия.

Обнаружение общего с приматами паттерна асимметрии при большей вариативности у человека является интригующим в контексте представлений об эволюции человеческого мозга. Эндокран какого-либо одного из наших ископаемых предков, демонстрирующий эту асимметрию, больше не может интерпретироваться как доказательство специфической для человека функциональной мозговой латерализации без учета прочих археологических данных. Филипп Гунц, соавтор исследования, поясняет:

«Общая схема асимметрии сформировалась еще до выделения автономной человеческой линии. Похоже, наш вид потом использовал этот морфологический паттерн для развития особой функциональной латерализации мозга, обусловившей специфические только для человека модели поведения».

 

По материалам сайта Science Daily