Пропорции мозга меняются одинаково в рамках индивидуальной, возрастной и эволюционной изменчивости
Анализ детальных трехмерных изображений мозга 2904 людей показал, что у индивидов с крупным мозгом относительный размер ассоциативных зон коры больше, а сенсомоторных и лимбических — меньше, чем у людей с небольшим мозгом. Сходные изменения пропорций мозга наблюдаются в ходе индивидуального развития (у взрослых по сравнению с детьми) и в эволюции (у людей по сравнению с макаками). Отделы коры, для которых характерен опережающий рост, занимают самое высокое положение в функциональной иерархии нейронных сетей: они отвечают за обобщение и интеграцию данных, поступающих из других частей коры. Эти отделы отличаются повышенным энергопотреблением и имеют наиболее густую сеть дендритов; в них повышен уровень экспрессии генов, связанных с работой синапсов и энергетическим метаболизмом. Относительный размер этих отделов положительно коррелирует с IQ, однако корреляция исчезает, если внести поправку на общий размер коры.
ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ
Отделы коры, относительный размер которых растет (показаны красным цветом) или уменьшается (синие) по мере увеличения мозга. Рисунки основаны на анализе двух независимых выборок: PNC (Philadelphia Neurodevelopmental Cohort, 1373 человека) и NIH (National Institutes of Health sample, 1531 человек). В каждом ряду две левые картинки представляют левое полушарие (его наружную и медиальную поверхность), две правые — правое. А — оттенками красного и синего показана степень увеличения или уменьшения относительного размера участков коры. B — более контрастное представление тех же данных: участки, для которых выявлено статистически достоверное увеличение или уменьшение относительного размера. C — объединение результатов по двум выборкам.
Полученные результаты можно при желании сформулировать так, что они будут выглядеть более сенсационными. Например: «Люди с маленьким мозгом по пропорциям отделов коры занимают промежуточное положение между людьми с большим мозгом и обезьянами». Или: «У людей с маленьким мозгом недоразвиты отделы коры, отвечающие за высшие психические функции». Формально говоря, авторы именно это и обнаружили. Но в действительности, скорее всего, ситуация не так драматична. У обнаруженной закономерности может быть простое и «политически нейтральное» объяснение. Авторы отмечают, ссылаясь на теорию алгоритмов, что вычислительная нагрузка интегрирующего алгоритма по мере увеличения объема входных данных может расти не линейно, а с ускорением. Поэтому не исключено, что причина опережающего роста ассоциативных зон — «чисто техническая»: если вы увеличиваете кору вдвое, то ассоциативные зоны нужно увеличить, скажем, втрое, иначе эта кора просто не будет нормально работать.
С другой стороны, в эволюции сплошь и рядом бывает так, что орган, изначально развившийся для чего-то одного, открывает новые неожиданные возможности и со временем начинает использоваться для чего-то другого. This entry was originally posted at https://macroevolution.dreamwidth.org/262903.html. Please comment there using OpenID.