Гиппокампус за рулем

Судя по читательским письмам, полученным мною после опубликования статьи "Криминальный мозг" ("КВ", #11, 2000), компьютерщики живо интересуются головным мозгом человека. Что не удивительно, ведь такого мощного процессора, как у человека в голове, нет больше нигде - ни в технике, ни в природе: 100 млрд. нейронов серого вещества, 70 млрд. нейронов белого вещества и сотни триллионов связей между ними. И это при том, что нейрон гораздо сложнее транзистора по своим функциям и устройству. Гигантская мощь. Однако, к сожалению, или, наоборот, к счастью, всю эту мощь невозможно направить целиком на решение какой-либо произвольно заданной проблемы. Потому что структура мозга и функции его многочисленных отделов очень жестко определены генетическими, эволюционными причинами. И по этим же эволюционно-генетическим причинам мозг у всех людей почти одинаков в структурном отношении.

"Почти" не значит "совсем", и структурные различия, даже небольшие, не могут не проявляться функционально. Известно, например, что люди с идеальным музыкальным слухом немного отличаются от прочих смертных "неправильной", необычной формой височных долей головного мозга. Ученые еще спорят, что тут первично, яйцо или курица: врожденные особенности мозга определяют музыкальные таланты, или интенсивные занятия музыкой формируют наблюдаемые различия в височных областях. Возможны оба механизма. Однако, судя по присловию "медведь на ухо наступил", преобладает первый. Упомянутая выше статья "Криминальный мозг" содержала другой пример влияния структуры мозга на его функции: недавно американские ученые пришли к выводу, что дефицит (11-процентный, в среднем) серого вещества в префронтальной зоне головного мозга характерен для одного типа преступников и проявляется в виде антисоциального поведения, низкой ответственности и отсутствия совести. Вряд ли кто-то возьмется доказывать, что преступная деятельность уменьшает количество серого вещества. Поэтому в случае преступников врожденная, генетическая природа отклонений в структуре и функциях мозга куда более очевидна, чем в случае музыкантов.

И все-таки есть, есть свежие доказательства тому, что структура человеческого мозга может изменяться под воздействием сложных задач, которые этот мозг вынужден регулярно решать в течение долгого времени. В журнале "Proceedings of the National Academy of Sciences" от 14 марта 2000 года группа исследователей из Университетского Колледжа Лондона опубликовала результаты своих многолетних исследований гиппокампуса лондонских таксистов. Да-да, именно таксистов, именно лондонских, именно гиппокампуса, и нечему тут удивляться. В Лондоне 24000 улиц. Лишь для того, чтобы их запомнить, таксисту требуется несколько лет. Каждая улица характеризуется своими дорожными знаками, одно- или двухсторонним движением, запруженностью транспортом в определенные часы. Мозг лондонского таксиста, выслушавшего просьбу пассажира доставить его из A в B, решает за считанные секунды такую оптимизационную задачу, какая не по силам ни одному суперкомпьютеру. "Поэтому лондонские таксисты идеально подходят для изучения пространственной навигации", - пишут британские исследователи в своей статье. И пишут небезосновательно: изучая мозг лондонских таксистов, они еще в 1997 году открыли, что центром решения задач пространственной навигации является область головного мозга под названием гиппокампус (или гиппокамп, буквально - "морской конек"). Теперь ученые из Университетского Колледжа уточнили свой "диагноз": решение задач пространственной навигации происходит именно в задних отделах гиппокампуса, и эти отделы у лондонских таксистов в среднем на 2-3% крупнее, чем у "обычного" человека. Хоть эти данные и были получены методом магнитно-резонансной компьютерной томографии, точность все-таки потрясающая.

Но еще больше впечатляет другое. Оказывается, что передняя часть гиппокампуса у лондонских таксистов не больше, а даже меньше, чем у прочих смертных. Она как бы сжимается (очевидно, за ненадобностью), освобождая место для увеличивающихся задних отделов гиппокампуса, работающих с ненормальной нагрузкой. Но можно ли говорить об этом сжатии и увеличении как о процессе? Быть может, в среде лондонских таксистов "выживают" только те люди, у которых обнаруженные отклонения в структуре гиппокампуса имеются от рождения? Нет, эти отклонения - не генетические. Верно говорили большевики: труд украшает человека:) Как доказали британские ученые, имеется сильная положительная корреляция между водительским стажем лондонских таксистов и размером задних отделов их гиппокампусов. Тридцать лет за рулем на улицах Лондона - и 30-процентное сжатие передней части гиппокампуса за счет роста задних отделов этого "пространственно-навигационного сопроцессора" вам обеспечено.

Интересная, однако, работа у исследователей: то собак они режут, то мышей по лабиринтам гоняют, то старых таксистов - головой в томограф. Вот только до старых программеров с 30-летним стажем пока еще не добрались. Очевидно, потому, что не бывает в природе таких программеров: это либо уже ученые, либо и того хуже - начальники:) А они и сами кого хочешь...

 

Иван ЖИЛИН,
sci@au.ru

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

15 за 2000 год

Рубрика: 

Компьютер и жизнь
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!