Что касается эмпирического утверждения, которое касается непосредственно генов, даже если остается правдой, что между генами и областями коры нет соответствия один на один, и даже если знания в этих вопросах по-прежнему фрагментарны, и в основном на основе исследований, которые сосредоточены на одном виде (мыши), не только есть свидетельства генетического контроля ареализации растет в последние 12 лет, но это может рассматриваться как главное недавнее событие в области неврологии. Например, ген Emx2 обычно экспрессируется в диапазоне от низкого до высокого растра и от низкого бокового до высокого медиального градиента, а кадерин Cad 8 является особым атрибутом моторной коры, расположенной в рострально расположенном моторном котексе.
Однако у гомозиготных мышей-мутантов Emx2 было обнаружено, что характер экспрессии кадерина заметно изменился: экспрессия Cad8 расширяется как хвостовой, так и средней плоскостью при сжатии хвостовой области. Более того, у мышей-мутантов Emx2 связи между областями коры головного мозга и ядрами таламуса значительно изменяются, возможно, из-за участия Emx2 в дифференциальном производстве молекул, управляющих аксоновым наведением: в то время как у мышей дикого типа передняя затылочная кора получает проекции от бокового спинного ядра геникула, который передает визуальные входы, у мутантных мышей, та же область получает проекции от вентропостериорного ядра, которые обычно характерны для соматосенсорной коры, что является явным признаком сокращения визуальной области.
Соответственно, поскольку молекулярная экспрессия и закономерности связи являются двумя наиболее важными атрибутами областей коры головного мозга, можно сделать вывод, что
генетический контроль, по крайней мере в отношении некоторых видов, идет гораздо дальше, чем грубое предварительное определение целых регионов, внутренняя архитектура которых была бы отрегулирована под воздействием эпигенетических факторов.
Более того, выбор между индивидуальным соответствием генов и областей коры головного мозга и генетическим посредничеством развития коры головного мозга отсутствует: гены типа Emx2, Pax6 и COUP-TFI экспрессируются в коре по градиентам, которые могут перекрываться таким образом, что в совокупности они играют ключевую роль в определении появления уникальной для каждой области комбинации признаков.
Какими бы подозрительными ни были метафора признаков, кодируемых напрямую или представленных в последовательностях на основе ДНК, нам не нужно делать вывод об ошибочности устаревшего генетического детерминизма и обоснованности конкурирующих конструктивистских предложений, когда речь идет о объяснении развития коры головного мозга. Объяснение ареализации теперь начинается со структурирования центров, содержащихся в спинном теленцефалоне развивающегося мозга. Эти центры секретирования, секретируют ряд молекул (например, фактор роста фибробластов FGF8), которые, в свою очередь, отвечают за дифференциальную экспрессию генов типа Emx2, Pax6 и COUP-TFI в клетках-предшественниках и их потомство в коре головного мозга.
Это предложение заслуживает нескольких замечаний.
- Во-первых, можно с полным основанием сказать, что экспрессия генов в этой модели зависит от контекста, но эту зависимость следует понимать в перспективе "регуляторной иерархии", обеспечивающей появление достаточно однородной и высокоадаптивной корковой структуры. Самое главное не "горизонтальное" взаимодействие между равными (гены, клетки), а иерархическое управление.
- Во-вторых, даже если конструктивисты правы настаивать на важности сроков развития событий ("хронотопия"), то трудно понять, от чего зависит этот срок без ссылки на вышеупомянутую регуляторную иерархию и, например, на раннюю секрецию сигнальных молекул, от которых зависит экспрессия генов.
- В-третьих, в согласии с влиятельной точкой зрения механистического объяснения, объяснение развития коры достигается не путем указания исключительно на низкий уровень, "боттомингуя" компоненты корковых структур, а путем тщательного описания интеграции субъектов и деятельности, расположенных на различных уровнях механизма.
Мы должны адаптировать эту модель в контексте развития:
Под "механизмом" здесь понимается не статический набор компонентов, а самоизменяющаяся структура, в которой взаимодействие отвечает за добавление новых функций и операций.
Но урок остается: объяснение явлений на более высоких уровнях механизма не сводится ни к доминирующим сущностям и видам деятельности, ни к отрыву от них.
Подводя итог, даже если переход от градиентов экспрессии генов к резкому контрасту между дискретными областями коры головного мозга не вполне понятен, представляется, что не существует механического объяснения развития коры без ссылки на эту регуляторную иерархию, ключевым элементом которой является экспрессия генов, предложение, нелегко совместимое с духом нейроконструктивистской программы, способствующей "горизонтальным" взаимодействиям и эпигенетическим факторам.
Нейроконструктивистская программа направлена на извлечение из исследований явных "уроков", которые "должны помочь нам определить соответствующие вопросы, факторы и переменные, которые приведут нас к более глубокому пониманию процесса развития". Представляется, что его "принципы" не следует понимать как заявления универсальных законов природы; нигде не говорится, например, что сравнительная нейробиология развития подтверждает утверждения о необходимости или универсальности в этих вопросах.
То, что предлагают нейроконструктивисты, скорее всего, является эвристическими принципами, которые могут служить руководством для будущих исследований.
Однако нейроконструктивистские принципы могут пострадать,
во-первых, от чрезмерного обобщения: может оказаться, что то, что является действительным и эвристически полезным на поздних этапах развития и организации среднего звена, может не иметь такого же значения для ранних этапов или нижних уровней организации, и их различие между "ранней корковой регионализацией" и "поздней корковой регионализацией".
Во-вторых, эти же принципы могут страдать от недостаточной конкретизации, как уже отмечалось, не только потому, что специализация может пониматься более чем по-разному, но и в силу больших различий между типами контекстно-зависимых факторов. Если мы не определим однозначно
a) какие степени изменений являются достаточно значительными, чтобы считаться доказательством чувствительности (т.е. признаком зависимости),
b) что является доказательством причинно-следственной зависимости от контекста, и прежде всего
c) какой именно контекст (с его конкретными границами и свойствами) должно зависеть от конкретного события;
будет очень трудно установить, что именно подтверждает или опровергает принцип контекстно-зависимости. Более того, взаимодействия между компонентами, которые мы должны понимать, не всегда предсказываются нейроконструктивизмом: зачастую контекстная зависимость предполагает иерархический контроль в рамках многоуровневого механизма развития, а не перекрестный разговор между равными на данном уровне.