Обезьяны понимают

Обезьяны могут всё понимать, но сказать ничего не смогут. Как выяснили учёные, им не хватает пропускной способности канала, связывающего «думающие» и «говорящие» участки мозга. У человека этот нервный пучок гораздо совершеннее.

Надежная связь играла важную роль не только в современной истории, но и в эволюции. Ведь природа не захватывает старое, а всегда создает и развивает что-то новое. Так, хорошее развитие проводящих путей, идущих от речевого центра, предопределило способность человека говорить, что частично обеспечило его доминирование в природе.

Ученые нашли ключевые отличия проводящих путей мозга, обеспечивающие способность человечества общаться. И хотя они не торопятся делать выводы, что обезьяны никогда не заговорят, нет сомнений, что именно эти пучки белого вещества подарили нам такие уникальные возможности.

Работа нейрофизиологов из университетов Эмори и Оксфорда, принятая к публикации в Nature Neuroscience, выходит спустя меньше месяца после публикации шотландских зоологов, продемонстрировавших способность солнечнохвостых мартышек мона (Cercopithecus mona) к общению связными предложениями. Если бы шотландцы знали о закономерности, обнаруженной их американскими и британскими коллегами, то наверняка подвергли бы своих нигерийских питомцев исследованиям, о которых будет сказано ниже.

Речевой центр, располагающийся в височных долях коры больших полушарий, связан с лобными долями с помощью дугообразного нервного пучка (arcuate fasciculus), состоящего из отростков нейронов. Случаи нарушения и потери речи при перерезке, разрывах и прочих повреждениях этого тракта позволили ученым судить о его роли в общении с помощью слов.

Тем не менее, сравнительных данных о наличии и строении этого пучка нервов у других животных, в том числе приматов, было недостаточно. Именно поэтому Джеймс Риллинг и его коллеги решили применить недавно изобретенный метод диффузной (диффузно-взвешенной) магнитно-резонансной томографии для уточнения строения и функции этой области у макак (Macaca mulatta), человека и наших ближайших родственников среди приматов – шимпанзе.

Частный случай этого метода – диффузно-тензорная визуализация, разработанная для изображения диффузии и распространения воды в тканях, стала настоящим кладом для неврологов. За счет изолированности отростков нейронов от окружающей нервной ткани с его помощью можно прослеживать отдельные пучки, координаты их начала и конца в нервной системе, но что самое главное – делать всё это в условиях in vivo (в живом организме), не нарушая целостности и жизненных функций ткани.

Правда, авторам упомянутой выше работы пришлось пожертвовать преимуществом работы на целом организме. Они признались, что для лучшей детализации небольшого мозга четырех обезьянок (по две каждого вида) лучше проводить посмертные исследования. Изображения arcuate fasciculus у 10 людей-добровольцев получали без вскрытия черепной коробки.

Ученые обнаружили принципиальные отличия в строении этого пучка у людей от макак и шимпанзе.

Дорсальная (находящаяся на спинной стороне) часть пучка у людей, идущая в передне-заднем направлении, изображена зеленым цветом; она переходит в голубую в месте входа в височную долю. У шимпанзе на изгибе пучка в месте указанного перехода в него «вкрапляются» красные (медиолатерально-направленные). У макак содержание «красных» путей значительно больше, и распределение нервных путей мало напоминает таковое у человека или шимпанзе. То есть только у людей есть непрерывный путь, существование которого подтверждается при диффузной тензорной визуализации. //Nature Neuroscience

Правда, если отличия проводящих путей макак не вызывали сомнений, то «вкрапления красного» (см. рисунок) у шимпанзе могли и не мешать целостности пучка. Дополнительные исследования вторичной диффузии и направления волокон подтвердили гипотезу ученых, показав принципиальные отличия в строении arcuate fasciculus у человека и обезьян. Вместе с тем, нейрофизиологам пришлось признать, что у шимпанзе эта область лучше развита по сравнению с макаками.

Ученые считают, что в эволюции человека это отличие сыграло очень важную роль. Надежная «широкополосная» связь между корой лобной доли, отвечающей за высшую нервную деятельность, и левой височной областью, отвечающей за речь, постоянно развивалась. Возможно, именно она предопределила расхождение ветвей шимпанзе и современного человека, не говоря уже о более примитивных обезьянах. Развитие проводящих путей сочеталось и с непропорциональным увеличением и самого «речевого центра», и связанного с ним в лобной доле участка.