Тайны мозга - Каплан Александр Яковлевич

Не исключено, что в обоих случаях система регуляции поведения устроена так, что человек получает удовлетворение независимо от характера принятого решения, альтруистическое оно или эгоистическое. Тем самым человек в обычных ситуациях человек не слышит «голос разума», но поддается эмоциям. В таком случае теоретически остается возможность фармакологической регуляции принятия решений. Можно, например, закапать в нос немного окситоцина или, еще лучше — найти тот самый внутриклеточный регулятор гена рецепторов окситоцина, который, будучи изготовлен в таблетках, настроит человека на доб-р о желательный лад.

Этот дорогой мозг

Итак, вернемся к тому периоду, когда Гомо сапиенс стал расселяться по планете. Для этого ему, очевидно, понадобились недюжинные интеллектуальные способности, и тут уже естественный отбор начал в полную силу работать в пользу особей с повышенным объемом мозга. Но мозг, как известно, очень энергозатратный орган. У человека он потребляет около 20–25 процентов от всей энергии организма, хотя в общей массе тела он составляет всего 2 %. Если бы вес мозга увеличился вдвое, то организму пришлось бы затрачивать уже не 20, а все 40 % своих энергетических ресурсов. В таких условиях тело просто было бы не в силах обеспечить не только себе, но и сам мозг питательными веществами и кислородом. Похоже, полтора килограмма — это максимум, что могла себе позволить биологическая эволюция для человека, при сохранении габаритов его тела.

А вот загрузка мозга работой сверх обычного уровня приводит к не очень заметному увеличению потребления энергии. Томограф показывает, что даже при максимальной активности мозга объем кровотока возрастает всего на 5-10 % по сравнению с состоянием отдыха. Получается, что почти вся потребляемая мозгом энергия уходит на поддержание его спокойного состояния, когда он не занят какой-либо очевидной деятельностью или даже когда спит!

Более того, еще более точный метод регистрации активности мозга — позитронно-эмиссионная томография — показывает, что активность, например, зрительной коры, обрабатывающей потоки визуальной информации, даже у слепых людей так же высока, как и у зрячих. Наконец, при наркозе, когда отключается большая часть сенсорных и моторных функций мозга, его клетки по-прежнему генерируют нервные импульсы, затрачивая все то же количество энергии, так как каждый нервный импульс — это работа сразу нескольких энергоемких молекулярных механизмов.

Может создаться впечатление, что мозг вообще работает в значительной мере автономно, постоянно обрабатывая какую-то неизвестную нам информацию. Не та ли это работа мозга, которая по жизненной необходимости постоянно поддерживает сформировавшуюся у каждого человека по ходу жизни его психическую реконструкцию внешнего мира? Ту самую реконструкцию, в которой, как в уютном доме, все работает на своего хозяина: и восприятие, и память, и мышление, и эмоции — словом, все то, что составляет наш внутренний психический мир, да плюс еще непрерывный анализ данных от многочисленных внутренних систем организма.

Чем же в организме человека пришлось пожертвовать в ходе эволюции, чтобы ради новых интеллектуальных возможностей добавить не менее 500 граммов такой энергетически дорогостоящей нервной ткани, чтобы вывести обезьян в люди? Оказывается, пришлось пожертвовать кишечником!

— Получается, что на самом деле кишечник является другой дорогой затратной тканью, потому что наша кишка должна все время также беспрерывно работать, практически как мозг, — рассуждает профессор Филипп Хайтович. — Но если мозг решает какие-то проблемы мыслительные, то кишечник должен абсорбировать еду. Причем наша жизнь от нее зависит не меньше, чем от мозга: если кишка перестанет работать, мы умрем почти так же быстро, как если бы отключился мозг.

Желудочно-кишечный тракт — разъясняет Филипп Хайтович — это тоже один из крупнейших потребителей энергии, и чем он больше, тем больше энергии тратится на его обслуживание, и процесс пищеварения — такой же очень затратный процесс, как и мыслительный. А пищеварительный тракт — это у взрослого человека — составляет 8-11 метров кишечника, и еще желудок добавляет 20 % веса всего тракта. И мы не можем кишке сказать: «Ну-ка, давай сейчас не работай, а сейчас снова работай». Мы можем это сказать мышцам, если решили сесть и отдохнуть — тогда наши мышцы в покое будут очень мало потреблять энергии. А если нам нужно побегать, то после кросса они от нас потребуют вкусного и сытного застолья. А кишку мы не можем контролировать, она постоянно должна работать, потому что нашему телу, включая наш мозг, постоянно нужно питание.

Да, пищеварение требует не меньших энергетических затрат, чем мышление. Если чем и жертвовать в пользу мозга, то желудочно-кишечным трактом. У наших далеких предков, человекообразных обезьян, желудочно-кишечный тракт был в полтора раза больше, чем у нынешнего человека. Им приходилось питаться грубой растительной пищей — листьями, побегами и кореньями, что требовало многостадийной обработки этой пищи и, соответственно, длинного кишечного тракта. Энергия растительной пищи, добываемая в ходе многостадийного процесса химической обработки в разных отделах пищеварительного тракта, с лихвой обеспечивала высокую активность этих животных, но чтобы переварить подобную пищу, нужны были сильные челюсти и очень мощный кишечник. Это, с одной стороны, сдерживало увеличение объема черепной коробки, а с другой стороны ограничивало возможный расход ресурсов для обеспечения жизнедеятельности нервной ткани. Здесь в буквальном смысле мышление и пищеварение столкнулись в непримиримой конкуренции.

Возможно, очередным рывком в эволюции мозга человека явилось увеличение его размеров за счет перехода человека на пищу, для захвата, пережевывания, переваривания и усвоения которой требовалось гораздо меньше физических и энергетических ресурсов. Это была энергетически емкая мясная пища, да еще с некоторых пор термически обрабатываемая, что еще более облегчило процесс ее переваривания. Все это привело к уменьшению размеров пищеварительного тракта и роточелюстной системы. Для мозга высвободилась не только энергия, но и место в черепной коробке.

— Если мы сейчас начнем есть листья, то, естественно, все быстро умрем, и причем достаточно мучительно, потому что наш кишечник больше не приспособлен к такому пищеварительному процессу, он приспособлен к тому, чтобы есть еду, которая предварительно подверглась механической и термической обработке, — поясняет Филипп Хайтович. — Поэтому для того, чтобы питать свой мозг, человек был вынужден освоить приготовление пищи: варить, жарить, измельчать ее, чтобы сделать более податливой для усвоения.

В общем, получив такой энергетически дорогой мозг, наши предки вынуждены были за это чем-то заплатить, например утратой способности питаться листьями и сырым мясом. К счастью, нового интеллекта большинству людей было достаточно, чтобы готовить себе пищу, избавляя урезанный в правах кишечник от уже не свойственной ему работы. Однако сложный кишечник и мощные челюсти — не единственные наши эволюционные «потери».

У профессора Сергея Савельева и на этот счет есть своя точка зрения. Он полагает, что мозг создавался не для непрерывной энергозатратной работы, а для работы «вахтовым методом»: чтобы быстро и верно решить возникшую задачу и тотчас отключиться.

— Мозг действительно потребляет около 20 процентов энергии, которая поступает в организм, но у этой азбучной истины есть очень существенное примечание, — поясняет профессор Савельев. — Так много энергии мозг «пожирает» лишь в те редчайшие, критические случаи, когда человек думает! А природа так устроила человека, что он никогда постоянно и напряженно не думает — от «думанья» организм быстро устает. Поэтому человек интуитивно стремится к более легкой жизни. Мы же большую часть времени ведем «животный» образ жизни: отдыхаем, едим, спим. Таким образом, энергопотребление мозга меняется в зависимости от того, думаем мы или нет.