В чем заключается уникальность головного мозга человека?

В дискуссиях о том, что делает человека таким особенным, можно услышать одни и те же аргументы. Людям свойственно прямохождение. У них большой палец противопоставлен остальным пальцам руки. У человека – огромный головной мозг. Мы общаемся с помощью речи. Человек – высший хищник. Однако у головного мозга человека есть две особенности, которые в нашей дискуссии о внутренних ощущениях и интуитивно принимаемых решениях являются наиболее значимыми.

Речь о размере и сложности передней островковой доли и тесно связанной с ней префронтальной коре головного мозга. Эти участки мозга выступают в качестве своего рода хаба – центральной части нейросети, которая отвечает за способность выделять салиентные объекты и является местом, где создаются, хранятся и откуда извлекаются внутренние ощущения. Именно в этом состоит наиболее существенное отличие человека от всех других видов животных. Ближе всего к людям по относительному размеру передней островковой доли наши человекообразные родственники, в частности некоторые виды горилл, за которыми следуют киты, дельфины и слоны. Все они снискали всеобщую любовь за эмоциональные, социальные и когнитивные возможности головного мозга. Неслучайно так популярен у зрителей телеканал Animal Planet, рассказывающий о животных и их взаимоотношениях с человеком.

Однако у головного мозга человека есть еще одна особенность, о которой вы, вероятно, никогда не слышали. В правой передней островковой доле и связанных с ней структурах скрыт особый класс клеток, которых нет у других видов, кроме человекообразных обезьян, слонов, дельфинов и китов. Это крупные, с большим числом связей нейроны, названные веретенообразными нейронами или нейронами фон Экономо в честь ученого, первым обнаружившего их в 1925 г. Эти нейроны, по-видимому, занимают выгодное положение, позволяющее их обладателям быстро формировать интуитивные суждения.

Человек может очень быстро делать выводы благодаря наличию в его головном мозге веретенообразных нейронов. Для простоты назовем их клетками интуиции. За несколько недель до появления младенца на свет таких клеток в его головном мозге еще очень мало. В момент рождения, если судить по результатам исследований, их число уже достигает порядка 28 000, к четырем годам жизни оно возрастает до 184 000. К тому времени, когда человек достигает зрелого возраста, у него уже 193 000 клеток интуиции. У взрослых человекообразных обезьян их около 7000.

Больше всего клеток интуиции в правом полушарии головного мозга. В правой передней островковой доле их на 30 % больше, чем в левой. По всей видимости, они предназначены для оперативной передачи информации из сети салиентности, отвечающей за выделение значимого, в другие части головного мозга. В них имеются рецепторы химических веществ мозга, участвующих в социальных связях, в ожидании вознаграждения в условиях неопределенности и обнаруживающих опасность, а также таких вырабатываемых в ЖКТ сигнальных молекул, как серотонин, то есть веществ, имеющих отношение интуиции. Когда при игре в карты вы думаете, что удача может вам изменить, ваши клетки интуиции активны.

Джон Оллман, нейробиолог из Калифорнийского технологического института и ведущий специалист по веретенообразным нейронам, считает, что, встретив другого человека, мы строим ментальную модель того, как этот человек думает и что он чувствует. Первоначальное интуитивное представление возникает быстро, основываясь на извлеченных из базы данных внутренних чувствах, стереотипах и подпороговых образах. На протяжении последующих секунд, часов или даже лет мнение о встреченном человеке складывается медленнее и становится более обоснованным. Нейровизуализация показывает: когда человек быстро принимает решения, активизируются передняя островковая доля и передняя поясная кора мозга. Эти области также активизируются, когда мы испытываем боль, страх, тошноту и многие социальные эмоции. Клетки интуиции включаются, когда человеку что-то кажется забавным, возможно, их назначение– уточнять интуитивные суждения в изменившейся ситуации. Юмор помогает устранить неопределенность, снять напряжение, создать доверительные отношения; кроме того, он содействует установлению социальных связей.

Считается, что система быстрой связи с участием веретенообразных нейронов могла сформироваться у млекопитающих, живущих в сложных социальных группах, чтобы дать им возможность быстро адаптироваться к меняющимся ситуациям и реагировать на них, принимая интуитивные решения. С учетом роли, которую веретенообразные нейроны, как предполагается, играют в социальном поведении, интуиции и сопереживании, было высказано предположение, что аномалии, связанные с этими нейронами, могут вносить вклад в патофизиологию расстройств аутистического спектра, в том числе ослабление способности таких пациентов сопереживать другим и участвовать в социальных взаимодействиях. Пока у нас нет прямых научных доказательств правильности этого предположения, но, возможно, развитие системы веретенообразных нейронов в головном мозге связано с нарушением состава и функций кишечной микробиоты в течение нескольких первых лет жизни, в том числе с искажением сигналов, которые она посылает в головной мозг. Уже давно известно, что нарушение коммуникаций между головным мозгом и пищеварительным трактом характерно для некоторых форм аутизма. Эксперименты на животных выявили искажение сигналов, передаваемых от кишечных микроорганизмов головному мозгу. Возможно, это механизм, лежащий в основе похожего на аутизм поведения у таких животных.

Есть ли у животных чувства?

Считается само собой разумеющимся наличие у людей таких социальных эмоций, как смущение, вина, стыд и гордость. Предполагается, что у животных, особенно у тех, которые обитают рядом с человеком, также имеются похожие чувства. Любители собак клянутся, что их четвероногие друзья испытывают такие эмоции, как стыд, ревность, гнев и привязанность, и что проявления их чувств схожи с аналогичными эмоциями человека.

Однако анатомия головного мозга животных не предоставляет им возможности испытывать эти эмоции – их головной мозг просто не имеет подходящих для этого структур. Осознание эмоций человеком, возможное благодаря передней островковой доле и ее взаимодействию с другими областями коры больших полушарий, в частности с префронтальной корой, является уникальным свойством человека. В мозге собак также имеется островок, но его передние части являются рудиментарными. Возникающие внутри, в том числе в ЖКТ, ощущения интегрируются у них в основании головного мозга, в подкорковых эмоциональных центрах, а не в передней части островка. Собаки и другие домашние животные определенно испытывают эмоции, но не обладают самосознанием. Поэтому независимо от того, как люди воспринимают выражения эмоций этими животными, собаки «играют в другой лиге», как бы некоторым их хозяевам ни было трудно это признать.