Зеркальный мозг, концепты и язык: цена антропогенеза.

Jan 14, 2013 00:09

Т. В. Черниговская  
Физиологический журнал им. И.М.Сеченова 2006, т.92,№1, с. 84-99

Попытки определить и понять в рамках научного знания, в чём кардинальное отличие человека от других биологических видов и какова его природа, имеют не такую уж долгую историю - менее 150 лет: в 1859 году Дарвин издал «Происхожение видов», а в 1871 - «Происхождение человека» [63, 64] . С тех пор наши представления о своей биологической истории, особенно с введением в эту область науки

[Spoiler (click to open)]
генетических исследований, неизмеримо выросли, и мы можем построить генеалогическое древо до времени формирования современного человека на территории Африки. По независимым оценкам разных групп исследователей, что показал анализ митохондриальной ДНК, временем появления Homo sapiens как биологического вида следует считать период около 185 тысяч лет назад. Около 60-70 тысяч лет назад, ещё до выхода из Африки эта популяция разделилась по крайней мере на три подгруппы, давшие начало африканской, монголоидной и европеоидной рассам [48, 130]. Cопоставимые результаты дают и исследования У-хромосомы, хотя и указывают на более поздние сроки - 140-175 тысяч лет назад [136]. Мы знаем также, что младенец, рождённый сейчас, генетически очень мало отличается от рождённого в начале нашей биологической истории; известно, какие линии оказались тупиковыми, а какие привели к возникновению человека современного типа и разных рассовых и этнических групп [6, 16, 9]. Cледует, однако, обратить внимание на только что (сентябрь 2005г) опубликованные результаты, которые показывают, что микроцефалин (ген, регулирующий объём мозга) продолжает адаптивно эволюционировать; генетическая разновидность ASPM, детерминирущая объём мозга у Homo sapiens, возникла примерно 5800 лет назад и с тех пор нарастает под давлением положительного отбора. Это свидетельствует о том, что человеческий мозг всё ещё находится под воздействием адаптивных эволюционных процессов [73, 110]. Генетическая близость человека и нашего ближайшего родственника шимпанзе даёт основание считать их подродами одного рода: Homo Pan и Homo Homo [85]. В Эфиопии, Кении и Чаде обнаружены миоценовые гоминиды древностью 7-5 млн лет [40], что указывает на отрезок 9-7 млн лет назад как на время дивергенции. Считается, что человек и шимпанзе - два триба одного подсемейства, что ставит вопрос о правомочности отнесения представителей человеческой линии к семейству гоминид, однако этот вопрос далеко не ясен. Генеалогически человек не противостоит своим ближайшим родственникам - шимпанзе и горилле, но родство его с шимпанзе больше, чем каждого из них - с гориллой, и ясно, что человек - эволюционно поздняя ветвь на родословном древе приматов, которая резко отделилась и стала развиваться по абсолютно особой траектории.

Несомненно, что основные эволюционные приобретения человека следует искать в структуре и функциях головного мозга. Несмотря на растущий объём знаний о психике человека - его языке, семиотических возможностях и способности к формированию концептов и на данные о сопоставлении этих функций с высшими проявлениями психических способностей других биологических видов, мы тем не менее очень плохо представляем себе, что такое Сознание - главная наша характеристика как вида (наряду с языком) - и как оно обеспечивается мозговой активностью. В этой связи стоит вспомнить дискуссию “The Self and Its Brain”, происходившую почти 30 лет назад между крупнейшим нейрофизиологом Джоном Экклзом и крупнейшим философом науки Карлом Поппером [122] и признать, что всё нарастающая лавина надёжных данных функционального картирования мозга и некоторый прогресс в теоретических знаниях тем не менее не привели за это время к значимому прорыву в осмыслении проблемы. Вероятно, следует возлагать надежды не на ещё большее усложнение разрешающей способности техники, а на методологический и даже философский прорыв, который должен привести к возникновению новой мульти-дисциплинарной научной парадигмы. В физиологической науке такой шаг может отталкиваться, например, от недостаточно освоенных и оцененных и, к сожалению, практически неизвестных вне России трудов А. А. Ухтомского, не только выдающегося физиолога, но крупного и высоко нравственного мыслителя, опередившего своё время почти на век. 
(...)
Археологами и антропологами фиксируется «внезапный» взрыв креативных способностей древних людей, произошедший примерно 75 000-50 000 лет назад. Это ассоциируется с ростом интеллекта и сознания; вполне вероятно, что именно в это время формируются высшие психические функции, необходимые не только для языка как такового (в частности, для синтаксиса), но и шире: многоэтапное планирование, цепочки логических операций, изобретение игр на основе конвенциональных правил, поиск закономерностей в наблюдаемых явлениях, и музыка [88, 74, 103] . 
(...)
. Зеркальные нейроны реагируют только на определённое действие (не любое) и вне модальности стимула: когда субъект делает что-то сам, когда видит это действие или слышит о нём. Риззолатти говорит и о зеркальных системах, которые есть практически во всех отделах мозга человека, и активируются, в том числе, при предвидении действия, при сопереживании эмоций или воспоминании о них и т. д. Гомологичная исследованной на макаках в связи с открытием зеркальных нейронов зона мозга человека - 44 поле по Бродману, частично являющееся зоной Брока и обеспечивающей речь (см. также [95]). Оказалось, что и у человека эта зона отвечает как за сами хватательные движения, так и за наблюдения за ними [28], что показывает, на основе чего развился мозг, готовый для функционирования языка и построения моделей сознания других людей. 
(...)
Механизмы, обеспечивающие язык и другие высшие функции, рассматриваются на протяжении всей истории изучения то в рамках локализиционистской, то - холистической моделей. В настоящее время, несмотря на огромный накопленный за эти годы надежный фактический материал, ситуация мало прояснилась и вышеупомянутые парадигмы продолжают сосуществовать или чередоваться. И всё же, благодаря клиническим данным и функциональному картированию мозга, осуществляемому с помощью различных методов, можно с достаточной степенью уверенности говорить о зонах мозга, обеспечивающих различные аспекты языковой деятельности человека. Например, показано, что существительные и глаголы обрабатываются разными отделами мозга, и вообще разные грамматические категории имеют разные нейрональные представительства [133]. Нужно однако заметить, что эти данные очень неоднозначны и требуют обсуждения в специальной работе: на обработку синтаксиса и морфологии влияет много факторов - от модальности предъявления и типа задания до роли семантики и более широкого контекста: например, Фредеричи с соавторами [80], показали, что в синтаксические процедуры вовлекаются билатеральные механизмы передне- височные отделы коры и зона Вернике. Изучение восприятия эмоциональной просодики при помощи ПЭТ и фМРТ выявило вовлечение в этот процесс правой префронтальной и правой нижней фронтальной коры [96, 41], распределение функций между полушариями в зависимости от типа просодики [21, 94]. 
(...)
П. К. Анохин (опубликовано в 1978г) [1] и Д. Хебб [93] предложили модели, примиряющие локализационистский и холистический взгляды на мозговое обеспечение высших когнитивных функций, хорошо подходящие для описания распределённости по мозгу языковых процедур: клеточные ансамбли вполне определенной топографии могут организовываться в нейробиологические объединения для формирования когнитивных единиц типа слов или гештальтов иного рода, например зрительных образов. Такой взгляд кардинально отличается от локализационистского подхода, так как подразумевает, что нейроны из разных областей коры могут быть одновременно объединены в единый функциональный блок. Он отличается и от холистического подхода, так как отрицает распределение всех функций по всему мозгу, но подчеркивает принципиальную динамичность механизма, постоянную переорганизацию всего паттерна в зависимости от когнитивной задачи. Это значит, что мы имеем дело с тонко настраивающимся оркестром, местоположение дирижера которого неизвестно и нестабильно, а возможно и не заполнено вообще, так как оркестр самоорганизуется с учетом множества факторов [125, 126] и настраивается на доминанту [15].

Об этом косвенно говорят и данные о распределении энграмм в памяти: один и тот же когнитивный объект оказывается компонентом сразу нескольких ассоциативных множеств - и по оси сенсорных модальностей, и по осям разного рода парадигматических и синтагматических связей. Речь идёт также о волне возбуждения, циркулирующей и u1088 реверберирующей по разным петлям нейронного ансамбля, которая в нейрофизиологических терминах может быть описана как пространственно-временной паттерн активности, охватывающий многие нейроны, и не только неокортекса. Необходимо заметить, что и сами функционально возникающие и когнитивно обусловленные ансамбли имеют иерархическую организацию, т. е. могут быть подмножествами других. Допущение такой организации необходимо, в частности для объяснения структуры соответствующих семантических репрезентаций, в частности языковых. 
(...)
Говоря об антропогенезе и развитии высших когнитивных функций и языка, нельзя обойти дискуссию, уже не первый год публикующуюся в биопсихологической, нейролингвистической и медицинской литературе - поиски так называемого «языкового гена», или «гена грамматики» [113, 83, 86]. 
(...)
Т. Дикон [67] высказывает точку зрения, согласно которой - язык «оккупировал» мозг и адаптировался к нему в гораздо большей мере, нежели мозг эволюционировал в сторону языка. Мозг и язык коэволюционируют, но главную адаптационную работу, по Дикону, делает язык. Дети, таким образом, уже рождаются с мозгом, готовым к синтаксическим процедурам именно из-за развития языка в сторону наиболее вероятностных характеристик, что и фиксируется генетически. Мозг необходим для мышления, но недостаточен, нужен опыт. Нерофизиологический субстрат, необходимый для интеллектуальной деятельности, развивается: роль коры у новорожденных детей крайне мала. Общеизвестно, что общая масса мозга менее важна, чем его внутренняя организация и богатство связей. Долгое созревание мозга и позднее начало нейрогенеза обеспечивает больший объём и сложность структуры [68, 34]; чем позднее рождаются нейроны, тем дальше они мигрируют, тем более высокое иерархически положение они занимают и тем большей сложности формируются связи [108], что является основой для высших функций, тем более языка.

Потенциальная возможность говорить зависит от генетических факторов, а реальная речевая продукция - от опыта. Важнейшими характеристиками человеческого языка являются его продуктивность (возможность создания и понимания абсолютно новых сообщений) и иерархическая, и даже «цифровая», структура, т. е. наличие уровней - фонологического, морфологического, синтаксического и уровня дискурса. Такая структурная специфичность общепризнана как уникальная особенность данной системы. Поэтому поиски как правил, описывающих собственно лингвистические феномены, так и генетических основ языковой компетенции базируются прежде всего на анализе этих характеристик. 
(...)
Доказано также, что амигдала и орбито-фронтальный кортекс ирают жизненно важную адаптивную роль в обеспечении поведения за счёт правильной интерпретации эмоций и социальной ситуации и вовлечения эмоциональных компонентов в процесс научения [75, 22, 92]. Данные, полученные на грызунах, свидетельствуют о том, что окситоцин и вазопресин - два главных пептида, задействованных в таких процессах, осуществляют свои функции через амигдалу и некоторые части стриатума, стало быть, это - очень древняя функция [140]. У людей повреждение орбито-фронтальный кортекса приводит к нарушеням, встречающимся и при шизофрении - амбивалентности, импульсивности, отсутствию интереса к действиям других людей и возможности учёта этого в выстраивании собственных поступков, стереотипному и неадекватному поведению; всё это может протекать на фоне интактных интеллектуальных возможностей другого рода, в том числе и высокого уровня [62, 75]. Неудивительно, что исследования функций мозга у больных шизофренией методом функционального картирования показало значительное снижение активности амигдалы слева и гиппокампа билатерально [89].

Все эти факты дают основания согласиться с тем, что нарушения, приведшие к шизофрении, связаны с гораздо более древними структурами и механизмами, чем те, которые ассоциируются с возникновением языка: скорее, это - слом обеспечения социальных функций. Это не снимает очень сложного вопроса о соотнесении языковой способности с одной стороны и развития сознания - с другой, механизмов формирования концептов u1080 и гипотез, рефлексии и адекватном поведении в сложно организованном и быстро меняющемся социуме. Всё это - главные характеристики нашего биологического вида, являющиеся высшим достижением эволюции, независимо от цены, которую мы за это заплатили.



Полный текст по ссылке  Генетика мозга. Исследования.

ум, сознание, ДНК., речь, когнитив, эволюция, эмоции, мозг

Previous post Next post
Up