Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

На мой взгляд, лучше всего продвинуться в объяснении функций мозга можно будет, вкладывая ресурсы в отдельные выполнимые проекты, способные обеспечить понимание, которое впоследствии может быть встроено в более глобальный подход. Мне кажется, что подход Крика к изучению сознания применим к мозгу в целом. Как показывают некоторые разделы теоретической физики, амбициозные идеи, оторванные от эмпирической реальности, способны вызывать огромное воодушевление и занимать целые научные карьеры, но при этом не обязательно приводить к прогрессу. Развивая аналитические методы и теоретические основы для изучения того, что думает муха, мы возведем фундамент для понимания более сложного мозга. Попытки постигнуть простой мозг животных будут занимать нас по крайней мере до конца столетия. Если вы считаете, что любое исследование мозга должно включать позвоночное, чтобы быть действительно интересным, мозг крошечной личинки данио-рерио состоит всего из 100 000 нейронов и легко попадает в категорию малого мозга.

Технологии визуализации человеческого мозга, наряду с будущими, более точными, общемозговыми измерениями нейронной активности и взаимосвязей, действительно могут дать некоторое представление, но кажется более вероятным, что концептуальные достижения придут из более простых систем. Это не означает, что абсолютно все исследования мозга и его функций должны быть редукционистскими, скорее, там, где есть сходство или даже идентичность в структуре и функциях у разных видов, легче разрабатывать методологические и аналитические методы на более простых системах. Таков был подход, используемый для масштабного проекта «Геном человека», который начался с получения и анализа геномов простых организмов – бактерий, червей и мух, – прежде чем применить полученные уроки к людям. Это была гораздо более простая проблема, как в технологическом, так и в концептуальном плане, чем понимание мозга любого животного.

Мышление, рассуждение, воспоминания сосредоточены в голове.

Малый мозг также позволяет понять, что строение мозга – это функция двух видов истории. Существует индивидуальная история животного (отногенез), внутренние и внешние стимулы, которые воздействовали на него во время эмбрионального развития и детства и которые продолжают изменять его деятельность, и существует эволюционная история вида (филогенез). Эффекты развития помогают объяснить различия между отдельными особями, в то время как сравнительные межвидовые исследования дают представление о некоторых фундаментальных вопросах. Например, существует много родственных видов мух-дрозофил, демонстрирующих специфические особенности сенсорных структур и поведения, которые зависят от экологической ниши[385]. Эти различия отразятся на структуре и функциях мозга, как и предсказывал Дарвин. Сравнение таких видов дает возможность исследовать значение как индивидуальной, так и эволюционной истории в понимании функции мозга [40]. А также позволит ответить на мучительный вопрос о том, каждый ли мозг гомологичен, то есть был ли общий мозг у нас, мух и осьминогов. Если это так, то общие гены, структуры и процессы, участвующие в функционировании мозга, можно было бы обнаружить во всем животном мире. Если нет, то мы ожидали бы найти важные различия между мозгом разных животных линий, когда исследуем их более внимательно.

Сосредоточение внимания на мозге насекомых, червей, личинок данио-рерио и других организмов не означает, что мы не можем изучать сложные формы поведения. В 2007 году, когда были объявлены результаты первого геномного исследования большого числа родственных видов (одиннадцати видов дрозофил), мой друг, американская исследовательница-нейробиолог Лесли Воссхолл, опубликовала в журнале Nature статью под провокационным названием «В разуме мухи». Она предсказала, что мы стоим на пороге совершенно новой области исследований, основанной на сравнительной геномике: