Химия мозга – ключ к человечности

Почему эволюционировали именно люди?

Исследование, которое сравнивает нас с приматами и изучает области мозга, связанные с социальным поведением, может дать биологическое объяснение тому, почему среди людей появились такие выдающиеся личности, как Шекспир, Ганди и Эйнштейн, а не, например, шимпанзе.

Изучение древних артефактов, костей и записей может многое рассказать о нашем эволюционном прошлом: как выглядели наши предки, как они передвигались, что ели. Но есть один вопрос, на который останки не могут дать ответ: почему люди эволюционировали, а точнее, почему эволюционировали именно люди? Почему из всех приматов только некоторые оказались способны к развитию? И почему только люди способны на такие сложные мысли, эмоции и поведение?

Команда учёных, решившая изучить этот вопрос, решила подойти к нему с химической стороны: создать профиль химических соединений в мозге, известных как нейромедиаторы.

Нейромедиаторы – это «сигнальные молекулы» – биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство (место контакта) к нейронам и между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани или железистым клеткам.

Согласно гипотезе учёных, состав нейромедиаторов в мозге человека отличается от аналогичных веществ у высших приматов. Это и должно объяснять наши более развитые когнитивные способности. Исследователи попытались это доказать.

В эксперименте участвовали несколько институтов и центров, но Кентский государственный университет, возглавляемый Оуэн Лавджой и Мэри Энн Рахати, решил начать с оценки количества нейромедиаторов у людей, шимпанзе, горилл, бабуинов и мартышек.

Особое внимание учёные уделили изучению веществ в полосатом теле мозга, отвечающем за социальное поведение и коммуникацию. Оказалось, что в этой части мозга у людей значительно больше активность дофамина. Одна из функций дофамина — ментальное вознаграждение за социальную активность и поведение в обществе. В полосатом теле дофамин способствует развитию таких свойственных только людям поведенческих особенностей и способностей, как функционирование в сложном социальном образовании (группе) и владение речью.

Также в мозге человека, гориллы и шимпанзе уровень серотонина выше, чем у других приматов. В полосатом теле этот гормон отвечает за когнитивные функции и контроль. Например, чем выше уровень серотонина, тем ниже агрессия (и наоборот, чем ниже его уровень, тем менее выражены социальные навыки).

Однако за уровень агрессии также отвечает такой нейромедиатор, как ацетилхолин. Чем его меньше, тем меньше агрессия. Исследователи отметили, что у приматов уровень этого нейромедиатора значительно выше, чем у людей.

«Таким образом, мы видим нечто общее у человека и высших приматов: высокий уровень серотонина позволяет им осуществлять сложное социальное взаимодействие, — подчёркивает Рахати. — Но при высоком уровне ацетилхолина животные проявляют больше агрессии, а у людей она подавляется за счёт снижения уровня этого нейромедиатора. То есть мы можем говорить о том, что на поведение человека и приматов влияет целый коктейль различных химических соединений, собранных в разных пропорциях».

Ученые уверены, что нейрохимический профиль человеческого мозга сформировался в результате естественного отбора из-за различных репродуктивных особенностей.

Именно эта эволюция «химической подписи» человечества (того самого нейрохимического профиля, который попытались выстроить авторы работы) помогла нам в гонке на выживание превзойти обезьян и доисторических людей после нашего разделения с шимпанзе шесть миллионов лет назад.

Учёные даже склонны считать, что высокий уровень дофамина в полосатом теле мог привести к моногамии как более выгодному для развития рода типу социальной коммуникации.

Клиффорд Джолли, антрополог из университета Нью-Йорка, который не участвовал в исследовании, считает гипотезу вполне достоверной. «Предположение, что различия в нейрохимическом профиле мозга обезьян и человека соотносятся с различиями в темпераменте и социальных коммуникациях, всё ещё остаётся гипотезой, хотя обоснование очень мощное, — говорит он. — И весьма вероятно, что описанная разница уровня гормонов и нейромедиаторов в полосатом теле действительно сыграла важную роль в эволюции поведения человека и может объяснить высокий уровень эмпатии между людьми, который является врождённой характеристикой вида».

Ранее способность к эмпатии объяснялась тем, что у наших предков размер мозга по отношению к телу был просто больше, чем у приматов, а выживать и процветать помогал естественный отбор в пользу неагрессивной популяции (так называемая «гипотеза самостоятельного одомашнивания»). Планируя новое исследование, Рахати как раз и хотела разобраться, насколько в действительности именно размеры мозга привели к самостоятельному одомашниванию. В этом контексте ей показалось логичным исследовать именно полосатое тело, отвечающее за социализацию. В итоге теперь она считает, что первопричиной всего была именно наша «химическая подпись», которая и способствовала тому, что мозг человека «раздулся».

«Наше исследование может воссоздать механизм возникновения у человека мозга крупных размеров», чему есть анатомическое подтверждение. Так, например, древние люди гоминиды, согласно раскопкам, существовали ещё до того, как мозг человека увеличился. Рахати также отмечает, что у этого вида существенно короче «клыки», которые долгое время играли немаловажную роль в привлечении мужскими особями внимания особей женских. Это говорит о том, что сигналы к спариванию утратили свой грозный посыл, люди стали более «цивилизованными», как бы мы сейчас сказали.

«Снижение уровня агрессии, которое мы видим у доисторических людей, — подчёркивает исследователь, — как раз и указывает на то, что изменился нейрохимический профиль. Мы ведь и в современных людях видим взаимосвязи уровня нейромедиаторов и агрессии. Особенно важно то, что предполагаемые химические изменения произошли до того, как человеческий мозг увеличился в размерах».

Учёные планируют продолжить свои исследования, чтобы найти ещё более убедительные доказательства своих гипотез. В частности, они собираются изучать моногамных приматов, чтобы показать, что уровень дофамина у них выше, ацетилхолина — ниже, а ведут они себя не в пример своим более агрессивным собратьям.