Нужна ли для мышления кора головного мозга?

Нейробиолог Онур Гюнтюркюн о мозге млекопитающих, способности врановых планировать будущее и о том, почему птицы так умны

Я млекопитающее. Вы тоже млекопитающее. Я счастлив быть млекопитающим — кто вообще хочет быть жабой, рыбой или червяком? Мы, млекопитающие, очень успешные животные. Мы захватили весь мир, и в любом уголке планеты вы найдете млекопитающих: в Арктике, море, джунглях, лесах — везде мы крайне успешны.

Почему это так? Ответ, по-видимому, прост: мы очень умные животные. Наш интеллект — следствие работы нашего мозга, который сильно отличается от мозга птиц, земноводных, рептилий и рыб. Как вы, возможно, знаете, только у млекопитающих есть кора головного мозга с потрясающей структурой: если вы вырежете кусочек коры головного мозга млекопитающего, вы увидите, что она разделена на шесть слоев, в ней есть разные нейроны, которые специализируются на выполнении разных задач. Ни у каких других позвоночных нет такого мозга.

Кора головного мозга так потрясающе работает из-за одной особенности строения. Если представить себе, что информация подается в кору головного мозга по вертикали, снизу вверх, то каждая нервная клетка на этом пути получает одну и ту же информацию, но обрабатывает ее по-разному. Когда вы видите какой-то цвет, или слышите какой-то звук, или чувствуете прикосновение к коже, все это детально анализируется в такой вертикальной цепочке нейронов. Кроме того, разные участки мозга также обмениваются информацией по горизонтали. Таким образом, по вертикали происходит детальный анализ информации, а по горизонтали — обмен информацией. Так устроена наша «мыслительная машина». Она есть у меня, она есть у вас, и именно из-за нее мы, млекопитающие, такие умные.

Такова теория, которая возникла примерно сто лет назад, и с тех пор мы полагаем, что она верна. Но я должен сказать, что она неверна. Почему? Потому что эта теория подразумевает, что животное, у которого нет такой коры, не должно быть умным, поскольку только такое строение мозга может обеспечить высокий интеллект. Это первое следствие теории, но есть еще и второе: согласно этой теории, мозг обязательно должен быть большим и в нем должна быть кора. Наш мозг весит примерно 1,3 килограмма — это много. У большей части других животных, например птиц, очень маленький мозг весом примерно в 2 грамма, или 5 граммов, или 10 граммов, и у них нет коры. Поэтому птицы не должны быть умными.

Но здесь возникает проблема, потому что птицы так же умны, как и млекопитающие: например, врановые могут планировать будущее так же хорошо, как и шимпанзе. Они могут логически объединять информацию так же хорошо, как и шимпанзе. Рассмотрим другую задачу: могут ли они подавлять свои желания? Скажем, возьмем два разных лакомства — одно животному нравится, но другое оно просто обожает. Первое оно тоже любит, но не так сильно, как второе. Теперь предложим, например, ворону первое лакомство, но он знает, что ему нужно смотреть на него, но не есть. Он смотрит на него, смотрит, смотрит, смотрит, но не ест. Как долго он сможет сдерживать себя? Вороны могут сдерживаться примерно десять минут, и, если они подождут десять минут, они получат второе лакомство и смогут его съесть. Шимпанзе могут сдерживаться только на протяжении четырех минут, попугаи жако — на протяжении пятнадцати минут (наши дети столько не выдерживают).

Таким образом, птицы и млекопитающие равны в том, что мы называем когнитивными способностями, и, если взять наиболее умных птиц (попугаев и врановых), вы увидите, что они так же умны, как и приматы. И теперь у нас возникает проблема: у воронов мозг весит примерно 15 грамм или даже меньше, 12 грамм. Мозг шимпанзе весит 400 грамм. Тем не менее ворон с мозгом весом в 12 грамм выполняет те же задачи, что и шимпанзе с мозгом весом в 400 грамм.

Так как же устроен мозг врановых? Если мы заглянем внутрь, мы увидим, что в нем нет разделения на слои, так что у птиц мозг маленький и неорганизованный, тогда как у млекопитающих мы видим крупный мозг с прекрасной структурой. Как так получилось, что неорганизованный мозг лучше нашего?

Вы хотите услышать полный ответ, но я могу предложить вам только половину: вторую мы еще не знаем. Тем не менее за последние годы мы немного приоткрыли завесу тайны. Во-первых, судя по всему, эволюция мозга позвоночных — как птиц, так и млекопитающих — началась с примитивного паллиума, в котором было всего три слоя. Мы, млекопитающие, удвоили число слоев, но птицы от них отказались. Почему? И здесь мы переходим ко второй их особенности: нейроны в птичьем мозге упакованы намного плотнее, чем в нашем. У них примерно в четыре раза больше нейронов на единицу объема, чем у нас. Это значит, что если взять одинаковые по объему части мозга птицы и мозга млекопитающего, в мозге птицы будет больше нейронов. В зависимости от того, какую именно область мозга вы рассматриваете, разница может быть в четыре раза или всего в два, но тем не менее нейроны у птиц все равно расположены плотнее. Таким образом, у птиц маленький мозг, но нейронов в нем больше, чем мы ожидали увидеть. Кроме того, это подразумевает, что нейроны птиц расположены ближе друг к другу, а нейроны в мозге млекопитающих — дальше. Это значит, что нейроны птиц быстрее передают друг другу информацию, поскольку они близко расположены.

По всей видимости, это часть из причин, по которым у птиц такие неожиданно высокие интеллектуальные способности. Но важно то, что должны быть и другие факторы, которые делают их такими умными, и большую часть из них мы пока не знаем. Так что когда вы в следующий раз выглянете в окно и увидите на ветке ворону, скажите ей: «Привет, пернатый шимпанзе!» — потому что ворона как шимпанзе, только с перьями. Разве это не прекрасно?

Мы знаем, что в пересчете на нейроны птицы умнее нас, так что их мозг устроен лучше. Но вы можете задать важный вопрос: почему же мы, люди, правим миром, почему мы отстреливаем ворон, но они не отстреливают нас? По-видимому, ответ будет таким: у нас невероятно большой мозг, так что, возможно, он устроен не лучшим образом, но мы компенсируем это его размерами. Вот как мы стали достаточно умными, чтобы захватить мир. А теперь представьте себе другой мир, в котором у птиц появился большой мозг, и не забывайте, что птицы — это выжившие динозавры. Самый крупный мозг был у тираннозавра — примерно 110 грамм. Может быть, тираннозавр был не такой тупой, как мы привыкли думать.