Мозг человека отличается от мозга любого другого вида животных, потому что мозг всех видов был настроен на их образ жизни в течение миллионов лет эволюции. Мозг паука приспособлен к плетению паутины и ловле мух, мозг рыбы настроен на жизнь в воде, а человеческий мозг приспособлен к человеческим делам.
Но какие психические функции больше всего отличают нас от других животных? Что делает нас людьми?
Ответ на этот вопрос - непрерывный поиск философии, сравнительной психологии и неврологии. Было выдвинуто много идей, включая сознание, совесть, творчество, самоощущение, способность помнить, где и когда происходили события в жизни, чувство честной игры и морали, способность решать сложные проблемы, способность изобретать новые стратегии, использование инструментов. и так далее. Большинство идей о различии между животными и людьми оспаривались натуралистами, этологами и неврологами, которые видят, как слоны скорбят вместе, шимпанзе учат других шимпанзе новым навыкам, которые распространяются по всему сообществу, львы мстят гиенам, птицы имеют хорошее представление о том, что происходит в умах других птиц животные изобретают способы получения пищи, которая в противном случае недоступна (например, вороны бросают камни в наполовину заполненный цилиндр, чтобы поднять пищу, плавающую на поверхности воды, до доступного уровня). Эти люди-наблюдатели также были свидетелями того, как макаки принимали экономические решения в лабораторных условиях, которые согласуются с результатами, полученными из сложных математических уравнений, найденных в учебниках современной экономической теории для рационального принятия решений в различных ситуациях риска и вознаграждения.
Хотя споры о том, что делает нас людьми, никогда не могут быть полностью разрешены, язык, как правило, считается одной из наших самых продвинутых черт как вида. Но действительно ли язык является человеческой специальностью? Все животные общаются. Муравьи оставляют химические следы, пчелы танцуют, чтобы сообщить друг другу расстояние и направление источников нектара, и даже бактерии сигнализируют друг другу. Наш ближайший родственник, шимпанзе, демонстрирует очень сложные навыки общения. Один шимпанзе смотрит в глаза другому, который приближается, а затем резко бросает руку в сторону жестом, который означает “Отойди!” Это жест, который люди также часто используют. Другие жестовые команды, которые кажутся нам почти интуитивными: “Следуй за мной” или “Посмотри туда!” Шимпанзе также часто сопровождают жесты улюлюкающими вокализациями. Разные гудки могут сигнализировать о тревоге, пятнах пищи, членстве в сообществе, индивидуальной идентичности, сексуальном интересе и так далее. Нельзя отрицать, что у шимпанзе сложная система связи. Но язык, каким мы его знаем, - это форма общения, которая использует синтаксис, грамматические правила, семантические конструкции и ссылки на теоретические концепции, которые могут быть использованы для упаковки сложных идей в предложение, которое иногда бывает слишком длинным, как, например, это.
Какие психические функции больше всего отделяют нас от других животных? Что делает нас людьми?
Если сложный язык особенно человечен, как он работает в человеческом мозге? В 1861 году французский врач Поль Брока произвел вскрытие мозга 51-летнего пациента по прозвищу Тан. После несчастного случая в возрасте 30 лет Тан смог произнести только одно слово, и это одно слово было “Тан”. Он понимал язык и мог отвечать на вопросы. Например, если бы вы попросили его вычесть 9 из 13, он сказал бы “Тан Тан Тан Тан”, чтобы указать 4. Брока обнаружил повреждение в мозге Тана в задней части боковой части лобной доли левой коры головного мозга. Вскоре у Брока появился еще один пациент, чья речь была сокращена до пяти слов. После вскрытия мозга второго пациента Брока писал: “Не стану отрицать, что мое удивление граничило с ошеломлением, когда я обнаружил, что у моего второго пациента очаг поражения строго занимал то же место, что и у первого”2. чаще всего он связан с поражением именно этой части мозга, известной теперь как область Брока. Десять лет спустя другой врач, Карл Вернике, работавший в Австрии, выявил еще одну область мозга, которая во многом дополняла область Брока.3 Теперь известная как область Вернике, когда эта область повреждена, пациенты могут говорить, но не понимают речи или письменной речи. Говоря, пациенты с повреждением области Вернике выбирают неправильные слова и не имеют смысла. Например, если бы их спросили о том, что они ели на завтрак, они могли бы ответить: “Шнурки под старым дубом, поющие на солнце, всегда такие шумные, разве вы не знаете?” и подумать, что они ответили правильно.
Как только эти области коры головного мозга, которые участвуют в производстве и понимании языка, были идентифицированы в человеческом мозге, стало возможным спросить, есть ли у других приматов также эти области мозга. Ответ - да. Структурные эквиваленты областей Брока и Вернике были идентифицированы у обезьян с их позиций в коре головного мозга, специализированных типов нейронов, которые они содержат, их моделей связи с другими областями мозга, а также их функций в создании и реагировании на коммуникации. Например, стимуляция гомолога области Брока у макак вызывает движения рта и лица, аналогичные тем, которые используются в речи. Жестовая коммуникация у обезьян связана с активностью в области Брока, а слух видоспецифичных криков активирует как области Брока, так и области Вернике у обезьян, точно так же, как язык у человека. Таким образом, эти области существуют у нечеловеческих приматов и связаны таким образом, что могут проложить путь для языка. Однако у людей эти области расширились, особенно в левой части мозга. Средний человеческий мозг в 3,6 раза больше мозга шимпанзе, но площадь человеческого Брока почти в семь раз больше, чем у шимпанзе.
Поскольку языковые области мозга эволюционно расширились и специализировались у людей, можно было бы предсказать, что новорожденные дети уже имеют склонность к языку. Действительно, новорожденные (трехдневного возраста и младше) реагируют на записи разговорной речи больше, чем на язык нечеловеческих свистков. Они также лучше реагируют на свой родной язык (тот, который они слышали в утробе матери), чем на иностранный язык, и они лучше реагируют, когда родной язык воспроизводится вперед, а не назад — поэтому они уже, кажется, “знают” много важных вещей о языке. Электроэнцефалографические и функциональные исследования магнитно-резонансной томографии показывают, что области левой коры головного мозга, где кодируется и декодируется язык, загораются у детей, когда они слышат язык. Примечательно, что недавние исследования даже показали, что область левой височной доли, известная как область визуальной формы слова (используемая для распознавания букв и написанных слов), уже избирательно связана с другими языковыми центрами при рождении.4, 5 Хотя разговорный и письменный язык не могут быть поняты или воспроизводимы в течение многих лет, области мозга уже подключены, чтобы научиться декодировать и воспроизводить язык задолго до того, как ребенок сможет говорить.
У зебровых вьюрков существует критический период для обучения песням. Есть ли у людей такой же критический период для изучения языка? В этой связи часто упоминается случай американского “дикого” ребенка по имени Джинн, родившегося в 1957 году. Ненавидящий детей и нетерпимый к шуму отец Джинна заключил ее в комнату, когда ей было всего 20 месяцев. Днем он привязывал ее к туалету, а ночью - к кровати. Ей было запрещено общаться с кем-либо, и ее били или отказывали в еде, когда она издавала какие-либо звуки. Сам он не говорил с ней, а вместо этого лаял на нее, как собака. Она была спасена полицией и госпитализирована в возрасте 13 лет. Многие лингвисты работали с ней, пока ей не исполнилось 18 лет, поэтому этот единственный случай так хорошо задокументирован. Джинн стала чрезвычайно искусной в жестовом общении, но ее языковые навыки улучшились лишь очень немного.
Смысл дела Джинна заключается в том, что, как и зяблик, человек должен слышать и воспроизводить язык в раннем возрасте, чтобы обеспечить надлежащее совершенствование нейронной архитектуры, которая может свободно декодировать и воспроизводить язык. Без ввода основные языковые центры мозга атрофируются, как показывали сканы мозга Джинна. Случай Джинна - это случай чрезвычайно обездоленного, плохо обращающегося и недоедающего ребенка, и поэтому он не может быть использован сам по себе, чтобы сделать какие-либо твердые выводы. Тем не менее идея о том, что у человека может быть критический период для овладения языком, хорошо согласуется с довольно бесспорным фактом, что почти все взрослые испытывают больше проблем с изучением вторых языков, чем почти все дети, и что самым маленьким детям обычно легче всего становится свободно говорить на втором языке и без акцента.
Вариация
Наши мозги идентифицируются как уникальные человеческие благодаря их общим анатомическим особенностям, но среди человеческих мозгов существует огромное количество вариабельности.7 Измерения нескольких анатомических особенностей коры головного мозга показывают, что человеческий мозг более изменчив с точки зрения формы, размера и толщины различных областей коры, чем у шимпанзе. Только размер мозга у людей может варьироваться до двух раз, и размер области обычно варьируется на эту величину. Наименьшая вариабельность в анатомии мозга обнаружена между идентичными близнецами. Тем не менее, исследования МРТ идентичных близнецов показывают, что различия в моделях кортикальной складчатости могут быть использованы, чтобы отличить их друг от друга со 100-процентной точностью, так же как различия в их отпечатках пальцев могут быть использованы, чтобы отличить их друг от друга.8
Одни и те же области мозга могут выглядеть одинаково, но функционировать у разных людей совершенно по-разному.
Представьте, что вы сжимаете большую пиццу, которая на самом деле размером с развернутую кору головного мозга, чтобы поместиться внутри человеческого черепа. Кора головного мозга сжимается скоординированным образом по мере роста. В результате некоторые извилины и борозды (складки, вызванные всем этим сморщиванием) идентифицируются почти у всех и достаточно последовательны от человека к человеку, чтобы заслужить имена. Например, центральная борозда, которая находится рядом с разделительной линией между первичной моторной и первичной соматосенсорной корой, отделяет лобную долю от теменной доли. Но программа для резки пиццы не совсем жесткая, поэтому борозды и извилины различаются по глубине, длине и точному курсу, и есть много других меньших борозд и извилин вдоль извилин коры головного мозга, которые настолько непоследовательны, что у них нет имен.
Примечательно, что части мозга, где извилины наиболее похожи у людей (например, центральная борозда), находятся ближе всего к частям коры головного мозга человека, которые наиболее похожи по размеру и форме на таковые у других приматов, и поэтому, предположительно, являются наиболее эволюционно древними областями мозга.кора головного мозга. Напротив, области с большей вариабельностью извилин обнаруживаются в ассоциативных областях коры головного мозга более высокого уровня (т.Е. Большая вариация в частях коры головного мозга, которые являются новейшими и связаны с этой обработкой более высокого уровня, может быть связана с более короткой эволюционной историей этих областей по сравнению с более древними первичными сенсорными и моторными областями.
Опыт и лишения
Одни и те же области мозга могут выглядеть одинаково, но функционировать радикально по-разному у разных людей.9, 10 Например, зрительная кора врожденно слепых людей становится активной, когда они читают шрифт Брайля пальцами. Этого не происходит у зрячих людей. Зрительная кора слепых также активна, когда они слышат звуки и язык, тогда как у зрячих людей вряд ли активируется, если вообще активируется, либо слуховыми, либо соматосенсорными входами.
Исследования мозга слепых детей показывают, что их зрительная кора хорошо реагирует на язык уже в возрасте 4 лет. Кажется вероятным, что зрительная кора реагирует на звук и прикосновение даже при рождении, и что в течение первых нескольких лет жизни активный визуальный вход устраняет или подавляет эти невизуальные входы у зрячих детей, тогда как они сохраняются у слепых детей.
Изменения в зрительной коре, наблюдаемые у врожденно слепых людей, контрастируют с тем, что происходит у людей, которые становятся слепыми во взрослом возрасте. Последние не показывают реакции на разговорную речь в своей “визуальной” коре, даже после десятилетий слепоты. Кроме того, когда зрение восстанавливается у людей, которые были слепы в детстве, они видят не так хорошо, как те, чье зрение восстанавливается после слепоты у взрослых, что говорит о том, что в раннем возрасте существует чувствительный период, когда зрительная кора становится более фиксированной для других целей у слепых людей, и тем самым она также становится более чувствительной.менее способен обрабатывать и передавать полезную визуальную информацию. Вывод, который можно сделать из таких выводов, заключается в том, что зрительная кора не обязательно должна быть “визуальной”; она может обрабатывать другую полезную информацию, которая приходит на ее пути. Действительно, это может быть верно для каждой области коры головного мозга. На самом деле, может иметь смысл рассматривать разные области коры как разные области обработки, а не области с фиксированной функцией или модальностью.
Самой уникальной человеческой особенностью нашего мозга является расширенный размер и толщина коры головного мозга, которая стала, по крайней мере анатомически, преобладающей нервной структурой человеческого мозга. Еще одной особенностью человеческого мозга является замечательная изменчивость от человека к человеку в латерализации коры, шаблонах складывания, размерах областей и толщине серого вещества в разных областях коры. Часть этой изменчивости мозга, которая коррелирует с различиями в личности, когнитивных функциях и восприимчивости к различным неврологическим и психиатрическим синдромам, объясняется генетическими различиями. Другие факторы, включая условия в утробе матери, рандомизирующие влияния, раннее воспитание и детский опыт, также участвуют в формировании мозга.
Наконец, после детства мозг продолжает меняться и обновляться посредством модификации своих синапсов. Эволюционная история человеческого мозга записана в геноме, но уникальность каждого разума записана в его уникальной и постоянно меняющейся синаптической схеме. Похоже, что то, что делает нас всех людьми, также делает нас разными. Тело и мозг каждого человека отличаются от всех остальных с момента рождения, и эти различия растут по мере того, как окончательное формирование наших тел и мозгов происходит вне матки и включает в себя наш индивидуальный опыт в мире. Как люди, мы можем контролировать окружающую среду, которая обеспечивает этот опыт, поэтому я могу оставить вас с отрезвляющей и, возможно, утешительной мыслью, что у нас есть какое-то агентство в формировании структуры, функции и здоровья органа, который наиболее важен для нашей индивидуальной идентичности как людей.
