Анализ мозга людей, шимпанзе и макак выявил необычный механизм эволюционной трансформации нейронных систем.
Во время эволюции человеческий мозг не просто расширил унаследованные от других приматов структуры, отвечающие за восприятие личности. Учёные из Китайской академии наук установили, что внутреннее устройство многих мозговых областей осталось практически неизменным, однако связи между ними претерпели значительные изменения. Исследование, представленное в сентябре, демонстрирует наиболее ярко выраженные трансформации в нейросетях, ответственных за абстрактное самовосприятие человека.
Специалисты провели сравнительный анализ мозговых структур 46 человек, 46 шимпанзе и 43 макак, сфокусировав внимание на сети самовосприятия. Эта система объединяет несколько мозговых регионов, которые позволяют обрабатывать сигналы собственного организма, различать себя и окружающее пространство, а также обрабатывать сложную информацию о личности, включая мысли и воспоминания.
На локальном уровне различия оказались довольно незначительными. У людей и макак обнаружены схожие микроструктурные особенности соответствующих мозговых зон и аналогичные паттерны экспрессии генов. Среди генов, задействованных в работе системы, найдены те, которые эволюционировали наиболее активно в человеческой линии развития.
Совершенно иная картина проявилась при изучении крупных связей между мозговыми областями. Архитектура сетевых соединений последовательно видоизменялась: от макак к шимпанзе и затем к человеку, при этом мозг шимпанзе занимал промежуточную позицию. Это указывает на реорганизацию существующих элементов, а не на формирование принципиально новых структур.
Процесс перестройки происходил неравномерно. Система, обрабатывающая внутренние сигналы организма, демонстрировала наибольшее сходство между макаками и шимпанзе. Сеть, интегрирующая личностную информацию с внешней реальностью, приближала шимпанзе к людям. Максимальные различия между всеми тремя видами наблюдались в регионах, связанных с абстрактным самопредставлением.
Исследователи также выявили смещение главных центров сети. У макак ключевую роль играли области островковой коры, ответственные за обработку внутренних состояний организма. С переходом к человекообразным обезьянам и человеку значение сетевых центров постепенно смещалось к поясной коре, участвующей в интеграции данных, принятии решений и высших когнитивных процессах.
Авторы описывают общую траекторию как движение от системы, ориентированной на телесные сигналы, к организации, в которой возрастает влияние абстрактной обработки информации о себе. Такая трансформация объясняет, каким образом новые когнитивные способности могли появиться без полной замены древних мозговых структур. Эволюция сохранила исходные компоненты, но модифицировала характер их взаимодействия.
Исследование не подтверждает прямую причинно-следственную связь между обнаруженными анатомическими особенностями и появлением человеческого самосознания. Учёные анализировали структурные характеристики, сетевые соединения и молекулярные свойства мозга, а не субъективный опыт животных. Следовательно, связь конкретной нейросети с человеческим самовосприятием остаётся косвенной.
В дальнейшем исследователи намерены сопоставить выявленные анатомические характеристики с функциональными параметрами и поведением приматов. Такое исследование позволит определить, соответствует ли перестройка сетей различиям в способности к самораспознаванию, осознанию собственного состояния и формированию сложных представлений о личности.
Главный результат исследования состоит в том, что эволюцию человеческого мозга нельзя рассматривать как простое увеличение в размере. В сети самовосприятия древняя биологическая основа во многом сохранилась, однако общая архитектура соединений претерпела существенные изменения. Именно сочетание консервации и модификации могло стать ключевым механизмом развития более совершенных форм человеческого самосознания.
