Концепции современного естествознания 2 3 (стр. 83 из 111)
Переход к прямохождению привел к изменению морфологии нижних конечностей, ставших опорным органом. Нижняя конечность приобрела уплощенную стопу с продольной сводчатостью, что смягчило нагрузки на позвоночный столб.
Огромные изменения претерпела рука, главной функцией которой стала хватательная, причем это не потребовало никаких серьезных анатомических преобразований. Происходило все большее противопоставление большого пальца относительно ладони, что позволяло зажимать камень или палку и с силой ударять ими. Кроме того, несколько увеличилась длина и подвижность пальцев.После того, как предок человека встал на ноги и поднялся над поверхностью земли, его глаза переместились во фронтальнопараллельную плоскость, поля зрения обоих глаз стали перекрываться. Это обеспечило бинокулярное восприятие глубины и привело к развитию зрительных структур мозга, однако платой за новые способности зрения стало ухудшившееся обоняние.
Но главные отличия человека от животных закрепились в материальном носителе разума — мозге. Не случайно признаком, отделяющим человекообразных обезьян от людей, считается масса мозга, равная 750 г. Именно при такой массе мозга овладевает речью ребенок. Конечно, речь древних людей была очень примитивной, но она выражала качественное отличие высшей нервной деятельности человека от высшей нервной деятельности животных.
Мозг наших предков постоянно увеличивался в ходе биологической эволюции. Так, у австралопитеков объем мозга составлял 500—600 см3, у питекантропа — до 900 см3, у синантропов — до 1000 см3. Объем мозга неандертальца в среднем был больше, чем у
328
современного человека[4]. При этом нет прямой зависимости между объемом мозга и способностями человека. Так, довольно маленький по объему мозг — не более 1000 см3 имел французский писатель А. Франс, а мозг И.С. Тургенева был очень велик — 2012 см3.
Разумеется, масса и объем мозга человека — далеко не все, чем наш мозг отличается от мозга животных. Ведь и у кита, и у слона мозг по массе больше, чем у человека. Определяющую роль играет не масса мозгового вещества, а его структура. Чем же мозг человека отличается, например, от мозга его ближайших родственников — приматов? Как это не покажется странным, но обнаружить принципиальные отличия в строении мозга человека и шимпанзе удалось лишь во второй половине XX в.
Было обнаружено, что в ходе эволюции стала существенно увеличиваться степень наполнения черепа мозговым веществом. Этот показатель достигает 94% у человека против 50% у рептилий. Изменилась в сторону округления и роста в высоту форма черепа, исчезли надбровные дуги и черепной гребень. Стал развиваться новый тип складчатости головного мозга с преобладанием радиального направления главных борозд, что способствовало укрупнению полушарий. Из-за того что увеличение головы плода новорожденного дошло до предела ширины родовых путей, ребенок стал рождаться как бы с эволюционно недоношенным мозгом. В период внутриутробного развития человеческий мозг достигает менее 25% своего будущего объема, в то время как у шимпанзе — 65%.
Выяснено, что простейшей структурной единицей мозга служит не нервная клетка (нейрон), как считалось раньше, а структурный ансамбль нейронов со сложными, но фиксированными разветвлениями взаимосвязей. Один ансамбль обычно управляет или одним процессом, или одной функцией организма. Эволюция мозга, его усложнение идет за счет растущей организованности, упорядоченности функционирования структурных ансамблей, объединяющих отдельные функции в сложные поведенческие реакции.
Структурные единицы мозга развиваются в форме вертикальных колонок, которые включают как клетки древних отделов мозга, расположенные в нижних пластах, так и клетки более молодых образований, располагающихся над этими пластами. Таким образом, в строении мозга можно выделить древние отделы, которые формируются на эмбриональной стадии, и молодые отделы (кора головного мозга), которые в основном развиваются на постэмбриональной стадии, или после рождения ребенка.
Новая мозговая кора состоит из 600 млн. вертикальных колонок, образуемых примерно 50 млрд. нейронов. У взрослого челове-
ка новая кора занимает 95—96% общей площади, а на долю старой коры остается лишь 4%. В ходе эволюции шло изменение удельного соотношения древних и молодых отделов мозга. У низших обезьян лобные доли занимают 10% коры, у высших обезьян — 15%, а у человека — 25%, что является рекордом для животного мира. Именно лобные доли управляют социальным поведением.
Количественное увеличение ансамблей нервных клеток происходит главным образом за счет перестройки старых отделов и использования освобождающихся нейронов, а качественные изменения инициируются усложнением связей, увеличением их числа и широтой охвата связями клеток всего структурного ансамбля.
Структурные ансамбли мозга человека и приматов, ведающие такими функциями, как зрение, слух, двигательные реакции ног и тела, практически не различаются между собой. Существенные отличия выявлены в размерах и связях структурных ансамблей, ведающих у человека речью и двигательными реакциями рук, особенно кистей, чем определяется способность человека к трудовой деятельности.
В конце 1950-х гг. начались исследования асимметрии мозга, и в 1970-х гг. П. Линдсей и Д. Норман создали вполне обоснованную теорию. Оказалось, что при разрушении левого полушария теряется целенаправленность действий, меняется содержание представлений о прошлом и будущем. Так, будущее начинается с того события, которое давно прошло, но случайно всплыло в памяти. Нарушение целостности правого полушария приводит к расстройствам чувственной и эмоциональной сфер человеческой деятельности, теряется способность к выполнению практических действий. Нарушение связи между полушариями мозга (подобную операцию иногда делают для лечения эпилепсии) приводит к возникновению двух потоков сознания. Каждое полушарие независимо хранит информацию и перерабатывает внешние впечатления, что приводит к «раздвоению» личности.
Таким образом, было выяснено, что целостный мозг функционирует иначе, чем рассеченный. Между полушариями мозга идет непрерывный обмен информацией, так как каждое полушарие имеет определенную специализацию. Правое полушарие связано с яркой эмоциональной образностью, доминированием чувственности над словесными формами. Окружающий мир воспринимается им интуитивно, с мгновенным отражением множества признаков. Левое полушарие дает человеку возможность заниматься абстрактными схемами, словесными понятиями, оно обеспечивает логическое мышление.
На этом основании был сделан вывод, что в ходе эволюции сформировалась функциональная асимметрия мозга, которая при-
330
вела к тому, что левое полушарие оказалось связанным с логическим мышлением, а правое — с интуицией. Их взаимодействие идет по правилу дополнительности: логика корректируется чувственным восприятием, а эмоции — абстрактными схемами. Такое функционирование мозга дало человеку огромные преимущества.
Асимметрия мозга человека формируется сразу после его рождения. После появления на свет мозг ребенка функционирует по принципу дублирования полушарий, как это бывает и у других млекопитающих. При этом получение и обработка информации идет в зеркально-перекрестном режиме: левое полушарие воспринимает мир справа, а правое — слева. Оба полушария однородны по своей структуре и функционально взаимозаменяемы. Именно поэтому у маленького ребенка твердо не фиксированы речевые области, которые начинают развиваться сразу в двух полушариях. Но позднее речевые центры мигрируют из правого полушария в левое, которое становится доминантным. Так, постепенно левое полушарие берет на себя функции речи и логического мышления, а правое — управление координацией движения и фиксацию геометрических связей объектов.
Важно отметить еще одно характерное обстоятельство. Строение ансамблей нервных клеток, их связи и все прочие особенности человеческого мозга программируются генетическим аппаратом. Развитость речевых и двигательно-трудовых структурных ансамблей мозга человека наследуется детьми от родителей. Но наследуется не речь и не трудовые навыки как таковые, а лишь потенциальная возможность их последующего приобретения. Генетические возможности реализуются лишь при условии, что с раннего детства ребенок воспитывается и обучается в сообществе людей, в постоянном общении с ними. Редкие случаи, когда дети бывают воспитаны животными (науке известно порядка 30 подобных примеров), после чего их находят и возвращают к людям, показывают, что они никогда в полной мере не могут овладеть речью, приобрести достаточно сложные трудовые навыки, необходимые для сознательной деятельности. Поэтому история про Маугли — не более, чем красивая сказка. Реализация генетического потенциала ограничена во времени жесткими возрастными рамками. Если сроки пропущены, потенциал гаснет, и человек остается на уровне развития примата. По той же причине дети, вырастающие в домах ребенка и не получающие достаточного количества внимания от взрослых, часто отстают в развитии, хотя никаких органических нарушений у них нет.
Таким образом, на протяжении длительного времени в процессе антропогенеза действовали преимущественно эволюционные факторы генетической изменчивости и отбора. Изменение условий су-
331
шествования предков человека создавало сильное давление отбора в пользу выживания особей и групп с признаками, содействовавшими прогрессивному развитию прямохождения, способности к трудовой деятельности, совершенствованию верхних конечностей и познавательной активности головного мозга. Естественный отбор сохранил признаки, стимулировавшие совместный поиск пищи, защиту от хищных зверей, заботу о потомстве и т.д., что в свою очередь способствовало развитию стадности как начальной ступени развития социальности.