Миелин, жировая покровная ткань, окружающая длинные аксональные пути, является критически важной для эффективного сообщения между отдаленными областями мозга. Нарушение миелинизации наблюдается при некоторых заболеваниях, в частности при шизофрении. На самом деле функциональное созревание лобных долей в значительной степени зависит от миелинизации протяженных путей в мозге. Поскольку префронтальная кора играет роль мозгового «генерального директора» или «дирижера нейронного оркестра», то ее вклад в этот оркестр сильно зависит от сообщения с отдаленными областями мозга и, следовательно, от миелинизации протяженных путей.

Любая возможная связь между миелинизацией и когнитивной мощностью особенно интересна, потому что миелин встречается повсеместно в мозге. Благодаря этому в нашей дискуссии появляется G-фактор. Это исключительно умозрительная вещь, определяющая существование единственного когнитивного атрибута, который влияет на все (или хотя бы на многие) когнитивные способности индивидуума единообразно и который очень изменчив среди индивидуумов. Иными словами, это пресловутый «общий интеллект». Некоторое время назад, по причинам, о которых мы говорили в Главе 9, было сделано еще более невероятное предположение: что эта умозрительная вещь может быть достоверно измерена при помощи «Теста на интеллект Векслера для взрослых» и выражена одним числом – IQ-WAIS.

Но это вызывает еще один вопрос: если существует «общий интеллект», какова его биологическая основа? Как мы говорили ранее, чтобы определенный атрибут мозга был определен как биологическая основа «общего интеллекта», он должен затрагивать весь мозг индивидуума или, по крайней мере, структуры, прямо вовлеченные в познание высокого порядка, примерно в равной степени. Более того, этот атрибут может оставаться постоянным на протяжении жизни индивидуума или изменяться с разной скоростью у разных людей, и он должен значительно варьировать у разных личностей. Но даже если бы такая вещь, как «общий интеллект», существовала в действительности, ее взаимосвязь с трех- или двухзначным числом под названием «IQ-WAIS» была бы далеко не очевидной.

Именно сложности определения такой биологической переменной в мозге заставляют людей вроде меня сомневаться в истинном существовании «общего интеллекта». Но миелинизацию мозга можно рассматривать как такую переменную в большем приближении, чем другие. (За исключением того, что миелинизация непостоянна на протяжении жизни, это свойство постепенно ухудшается после определенного возраста.) В отличие от многих других генетических и эпигенетических факторов, формирующих мозг постепенно, область за областью, факторы, влияющие на образование миелина, более вероятно повлияют на мозг в целом. Предполагая, что существует G-фактор, который оказывает влияние на интеллект человека в глобальном смысле, и что он варьирует в широком диапазоне у разных людей, индивидуальные различия в миелинизации мозга могут быть возможной причиной индивидуальной вариативности G-фактора.

Взаимосвязь интеллекта и миелинизации мозга была предложена Эдвардом Миллером в 1993 году¹². Вероятно, миелинизация особенно важна там, где творятся новые идеи, мысли или художественные образы. Как мы уже говорили ранее в этой книге, очень мало идей и понятий являются действительно новыми. По большей части творческий процесс состоит в комбинировании заново разнообразных кусочков старой информации и старых понятий, не связанных ранее и хранившихся вместе, как хорошо сочлененные нейронные сети. В таком свете было бы удивительно, если бы эффективность связанности между несходными областями мозга не играла бы роли в творческом процессе. «Направленное блуждание», процесс, необходимый для порождения нового понимания и творчества, о котором мы говорили в Главе 7, также основан на прочной и эффективной связанности структур мозга. Не забывайте также, что описанные нами образцы мозга двух выдающихся личностей отличались необычайно плотным мозолистым телом, которое обеспечивает сообщение между двумя полушариями, особенно в области валика, соединяющего теменные доли полушарий, а также необычно прочными, длинными ипсилатеральными связями и очень высоким содержанием глиальных клеток (для выработки миелина необходима олигодендроглия). И мы рассуждали о том, что увеличение белого вещества и связанности коры было решающим фактором в распространении когнитивных способностей в процессе эволюции¹³.

В процессе роста и развития миелинизация происходит довольно медленно, особенно в мозге человека. Этот процесс не завершается почти до тридцати, и даже до тридцати с небольшим, а возможно, и до сорока лет. (Вероятно, этот процесс характеризуется значительными индивидуальными различиями¹⁴.) Дэниэл Миллер из Университета Джорджа Вашингтона и его коллеги из разных стран мира провели очень тщательное исследование. Они сравнивали процесс миелинизации мозга у человека и шимпанзе, и различия были впечатляющими¹⁵. У обоих видов миелинизация происходит в течение всего онтогенеза, но с совершенно разными скоростями. У маленьких шимпанзе уже наблюдается 20 % от максимальной миелинизации во взрослом возрасте, а к юности этот процесс заканчивается на 96 %. И наоборот, у человеческого младенца мозг миелинизирован менее чем на 2 %, а к подростковому возрасту миелинизация составляет 60 % от показателя взрослого мозга. Максимальная миелинизация достигается только к самому концу третьего десятилетия жизни, после 28 лет. Этот процесс протекает особенно медленно во фронтополярной коре, верхушке когнитивной иерархии, и у человека, и у шимпанзе.

Таким образом, создается впечатление, что миелинизация человеческого мозга достигает пика именно в тот момент, когда наступает оптимальный возраст для креативности. Именно этот возраст получили в результате своих исследований Дитрих и Шринивасан. Вместе с тем функциональное созревание префронтальной коры может быть только одним из нескольких проявлений общей тенденции. Поскольку связи правого полушария в большей степени, чем левого, осуществляются через длинные миелиновые пути, то его функциональная зрелость также, вероятно, достигается в этом возрасте. Поскольку процесс «направленного блуждания» вовлекает особенно правое полушарие, на него также оказывает положительное влияние эффективная миелинизация мозга.

Но связь оптимального для творчества возраста с созреванием определенных систем мозга решает только часть головоломки. Предположим, что полное развитие этой системы, что бы ни входило в ее состав, миелиновые волокна, лобные доли, правое полушарие, все вместе или что-то еще, оповещает о начале самой творческой жизненной стадии. Но тогда что будет объявлять об окончании этой стадии, которое некоторые авторы относят к последним десятилетиям жизни?

И снова повторим, что миелинизация может быть только частью решения задачи. Достигнув пика в конце третьего десятилетия жизни, миелинизация мозга идет на спад, и довольно быстро, и наблюдается утрата миелиновых волокон. По этой причине ослабевает способность мозга интегрировать разнообразную информацию. В Дании было проведено исследование, посвященное сравнению длины миелиновых волокон в мозге людей различного возраста. Между 20 и 80 годами жизни отмечается утрата 45 % миелиновых волокон, примерно по 10 % за десятилетие. Принимая во внимание, что пик миелинизации происходит, вероятно, в более старшем возрасте, чем 20 лет, кривая зависимости возраста и демиелинизации или утраты длинных миелиновых волокон будет еще более резкой¹⁶. При помощи новейшей техники, которая называется визуализация миелина, Нафтали Рац и его коллеги из Государственного университета Уэйна обнаружили, что, как это ни грустно звучит, возрастное истощение миелина особенно выражено в путях, соединяющих области коры более высокого порядка, те самые, которые, как предполагают, вовлечены в наиболее сложные когнитивные процессы¹⁷. И поскольку правое полушарие более зависимо от длинных связующих путей, то возрастная демиелинизация, вероятно, затрагивает его больше. Возможно, в этом заключена причина более быстрой рецессии с возрастом правого, чем левого полушария¹⁸.

Результаты ряда нейробиологических исследований N-ацетиласпартата (NAA) предлагают другой взгляд на роль миелина в познании. Это вещество, NAA, является одним из самых распространенных в мозге, и его концентрация обычно используется как показатель нейронной целостности. Как было показано, концентрации NAA согласуются с когнитивными способностями у здоровых людей¹⁹, а снижение уровней NAA соответствует их ослаблению²⁰. Концентрация NAA в нейронах чрезвычайно высока, но еще выше она в миелине и олигодендроцитах. Последние представляют собой тип глиальных клеток, необходимых для образования миелинового листка. Это наводит на мысль о том, что взаимосвязь концентрации NAA и проявления когнитивных способностей, вероятнее всего, отражает роль миелина в познании²¹.

Уже отмечалось, что емкость для инноваций и креативности характеризуется широким диапазоном индивидуальных различий. Следовательно, любое биологическое свойство, которое лежит в основе этих признаков, должно также иметь значительные отличия у разных людей. Существует ли доказательство такого различия для миелинизации путей? На этот вопрос можно ответить при помощи диффузионно-тензорной томографии (ДТТ), разновидности МРТ, которая позволяет изучать направление диффузии молекул воды для оценки целостности и протяженности миелинизации длинных путей, а также некоторые другие переменные. Менее случайное и более ограниченное направление диффузии (вдоль нервных волокон) означает лучшую сохранность целостности пути и более эффективный перенос сигнала по этим путям, а степень ограничения диффузии выражается коэффициентом фракционной анизотропии²².

Группа ученых из Университета Триера в Германии использовали ДТТ для изучения связанности через мозолистое тело – главный пучок проводящих волокон, соединяющий два полушария. Наиболее яркий результат был получен при изучении доминирования рук: в путях мозолистого тела диффузия была гораздо меньше у леворуких, чем у праворуких. (Остается неясным, участвовали ли в исследовании только «практикующие» левши или его также повторяли с «переученными» правшами²³.) В некоторой степени эти данные сходятся с заявлением, которое мы сделали в Главе 6, относительно взаимосвязи леворукости и склонности к поиску новизны и креативности. Скажем так, это указывает на вариабельность в степени миелинизации длинных путей в общей популяции.

Более непосредственное доказательство связи между индивидуальными различиями в целостности белого вещества и результатами обычно используемых тестов на «креативность» было получено командой японских нейробиологов. Как сообщили Такеуши и его коллеги, у здоровых, молодых, взрослых участников результаты тестов на дивергентное мышление имели положительную корреляцию с фракционной анизотропией в белом веществе лобных долей, мозолистого тела, базальных ганглиев, височно-теменных областей и правой нижней теменной дольки²⁴. Особенно интересно, что эта связь между когнитивными способностями и целостностью белого вещества не ограничивалась отдельной частью мозга, но была довольно распространенной, облегчающей сообщение между очень отдаленными структурами мозга, где хранится совершенно различная информация.