Нейрохимия мозга как драйвер эволюции человека

МЕНЮ


Искусственный интеллект. Новости
Поиск

ТЕМЫ


Новости ИИРабота разумаВнедрение ИИРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информации

RSS


RSS новости

Авторизация



Новостная лента форума ailab.ru

В статье, опубликованной в журнале PNAS, обсуждается роль, которую сыграла в эволюции человека нейрохимия мозга. Авторы выдвигают гипотезу, что нейрохимические изменения в одной из подкорковых структур мозга – в стриатуме – способствовали социальности, эмпатии, кооперации. моногамии, что, наряду с параллельным развитием новой коры, привело к специфически человеческим чертам поведения и в конечном счете создало условия для возникновения языка. То есть, нейрохимия послужила одним из важнейших драйверов формирования Homo.

Стриатум, или полосатое тело, это довольно крупная подкорковая область, связанная многочисленными нейронными связями с новой корой. Раньше считали, что стриатум задействован в основном в организации двигательного поведения, но потом обратили внимание, что некоторые его области активируются в процессе когнитивной работы мозга. Оказалось, что стриатум играет ведущую роль в социальном поведении, в чувствительности к «социальным ключам», считывая которые человек соотносит свое поведение с поведением окружающих. Эта способность — важнейшее условие для жизни в обществе.

Показано, что эти свойства стриатума зависят от концентрации в нем нейромедиаторов (веществ, которые химически передают нервный сигнал в месте контакта нейронов) – дофамина, ацетилхолитна, сенротонина. В экспериментах на животных, манипулируя этими нейромедиаторами, можно усиливать или ослаблять пластичность поведения в ответ на внешние стимулы. Исследования на человеке с помощью функциональной матнитно-резонансной томографии показали, что низкий уровень серотонина в стриатуме сопровождается импульсивностью, вспышками агрессии. Низкий уровень дофамина в стриатуме лишает человека испытывать удовольствие от общения с окружающими, это характерно для аутистов.

Авторы исследования измерили уровень важнейших нейромедиаторов в стриатуме человека и других приматов: шимпанзе, гориллы, бабуина, макака и капуцина.

Оказалось, что высокий уровень серотонина отличает мозг человека и человекообразных обезьян от мозга мартышек. Это повышает контроль над эмоциями, снижает агрессию, увеличивает число положительных контактов и способствует кооперации членов группы. То же касается нейропептида Y, который также высок у человека и антропоидов. Человек отличается от всех других приматов высоким уровнем дофамина (в медиальном хвостатом ядре – части стриатума). Эта структура включена в систему подкрепления мозга, высокий уровень дофамина в ней способствует тому, что человек испытывает удовольствие от общения с себе подобными. Уровень дофамина здесь связан также с моногамией. Кроме того, косвенно, эта часть мозга имеет отношение к речи – она изменена у людей с мутацией гена FOXP2, приводящей к речевым проблемам. А вот уровень ацетилхолина в стриатуме у человека ниже, чем у других приматов. Это, со своей стороны, способствует снижению агрессии, увеличению доброжелательности и повышению чувствительности к социальным ключам от окружающих.

Таким образом, человек обладает уникальным нейрохимическим профилем стриатума: высокий серотонин, высокий нейропептид Y (NPY), высокий дофамин и низкий ацетилхолин. На рисунке авторы представили схему того, как этот нейрохимический профиль приводит к специфическому «человеческому» поведению.

Авторы работы предполагают, что отбор на такой нейрохимический профиль стриатума происходил еще на стадии ранних гоминид. Он сопровождался некоторыми анатомическими изменениями и изменениями в поведении. Так, у ардипитеков, которые на эволюционной линии предшествовали австралопитекам, уменьшались клыки, что свидетельствовало о снижении агрессивности. Важнейший этап антропогенеза – переход к прямохождению. По поводу механизмов его возникновения существует много гипотез. Хотя этот способ энергетически затратен и потенциально опасен, он дает массу преимуществ. Авторы считают, что одним из преимуществ освобождения рук стала возможность переносить пищу. Так, самцы, добывающие пищу, могли приносить ее самкам в обмен на копуляцию с ними. Это укрепляло связи между полами и способствовало возникновению моногамной семьи, в которой самка имела возможность длительно заботиться о потомстве.

На следующем рисунке авторы представили свою гипотезу о нейрохимии стриатума как драйвере эволюции поведения человека.

Дофамин-доминирующий стриатум (DDS) определяет сниженную агрессию, кооперацию, подкрепление социальных связей и аффилиативное (дружелюбное) поведение. Это приводит к смене территориального поведения на внетерриториальное, способствует прочным связям в парах (pair bonds), в которых самец обеспечивает самку пищей (provisioning). Важные анатомические изменения: редукция клыков у самцов, переход к прямохождению. Что касается самок, то у них исчезает демонстрация состояния овуляции (ovulatory crypsis), так как в постоянных парах это не нужно. Все это выражается в развитии социальной моногамии как типа поведения человека.

Таким образом, авторы гипотезы считают, что нейрохимические изменения в стриатуме, возникшие еще на стадии ардипитеков, были подхвачены отбором, так как приводили к репродуктивным преимуществам, которые давали развитая социальность, кооперация и моногамность. В том же русле развивалась лицевая мимика и параллельно шло увеличение и развитие новой коры мозга. На этой базе создались условия для возникновения языка, с которым социальность человека поднялась на новый уровень.


Источник: xn--c1acc6aafa1c.xn--p1ai