Происхождение мозга

Для большинства беспозвоночных и позвоночных животных выход был найден через генетическую детерминацию различных форм поведения. Это прекрасный способ избежать излишних затрат на интеллектуальную деятельность. Совершенно ясно, что врождённые формы контроля поведения предшествовали мало-мальски осмысленному поведению (Шимкевич, 1907). Тем не менее даже детерминированное поведение нуждается в адаптации к внешней среде. Нельзя допустить, чтобы спаривающийся кот безрассудно увлёкся пробегающей мышкой. Эти события надо как-то развести во времени. Стали развиваться системы получения адаптирующей информации — внешние и внутренние органы чувств. Развитие зрения, обоняния, вкуса, слуха, барорецепторов, соматической чувствительности, терморецепторов, осморецепторов и многих других систем привело к увеличению размеров их аналитической части — мозга.

Увеличение массы мозга неизбежно вызвало к жизни генерализованный, но достаточно адаптивный способ управления организмом. Этим механизмом стала гормональная регуляция основных форм поведенческой активности. Развитость органов чувств позволяла точно выбирать нужную врождённую программу, а гормональная регуляция становилась и пусковым стимулом, и системой контроля за достижением адекватного результата. В качестве простейшего случая можно рассмотреть пример с половым поведением. В период гона самец лося проявляет невероятную активность в конкуренции за самку и стремлении спариться, но после успешных спариваний полностью меняет стратегию поведения и переключается на поиск пищи. Изменение концентрации половых гормонов вполне заменяет мышление. Сочетание наследуемых программ поведения, развитых органов чувств и гормонального контроля реализации форм поведения приводит к эффективному адаптивному поведению. Оно часто вполне достаточно даже для животных с крупным мозгом. По сути дела, если такая форма регуляции поведения оказывается успешной, то никакого «затратного мышления» ожидать от животного или человека не приходится.

Тем не менее сравнивать информацию от различных органов чувств в головном мозге, в какой-то его области, необходимо. В связи с этим ещё на заре эволюции центральной нервной системы возникли специальные центры. В них сравнивалась информация от внутренних и внешних рецепторов, эффекторных органов и принимались «решения», крайне далёкие от того, что мы понимаем под мышлением. Однако даже простой выбор инстинктивного поведения требует некоего специализированного участка мозга, где бы могло осуществляться относительно «беспристрастное» сравнение всех сигналов из внешней среды и организма. Чем объективнее такое сравнение, тем выше вероятность совершить адекватный поступок, увеличивающий адаптивность организма. Правильный выбор будет правом на жизнь.

Эти жёсткие требования и привели к формированию своеобразной надстройки над рецепторными и эффекторными системами — ассоциативных зон мозга (рис. I-22). Ассоциативные центры далеко не одинаковы в различных систематических группах позвоночных. Как отмечалось выше, они неоднократно возникали в процессе эволюции на основе самых разнообразных отделов головного мозга. В далёком прошлом у первичноводных животных ярко выраженные ассоциативные центры отсутствовали. Их свойства были распределены между различными отделами мозга (см. рис. I-22). Каждый ассоциативный центр базируется на определённом рецепторном или моторном центре. Так, у хрящевых рыб практически равными ассоциативными возможностями обладает обонятельный передний мозг, зрительный средний и моторный задний. Связи между этими ассоциативными центрами весьма слабы, и только очень заметное преобладание одного из них влияет на выбор стратегии поведения. В этом случае он на некоторое время становится ведущим ассоциативным центром. Через некоторое время другой орган чувств окажется ведущим и роль главного ассоциативного центра возьмёт на себя другой отдел.

Это простой, но самый эффективный способ принятия решений при очевидном недостатке нейронов, не обременённых прямым обслуживанием органов чувств. Такой вариант организации ассоциативных центров неоднократно реализовывался в процессе эволюции на различном нейрональном субстрате. У рептилий ассоциативные центры расположены в среднем и переднем мозге, основную роль играет дорсальная часть среднего мозга.

Рис. I-22. Головной мозг основных представителей позвоночных с латеральной поверхности.

Основные отделы мозга обозначены одинаковым цветом. Красный цвет и крестообразная штриховка показывают расположение ассоциативных зон мозга.