Мы - это наш мозг. От матки до Альцгеймера

Свааб Дик Франс

ХХ.5. Травы для долгой жизни после смерти XX. 5 Травы для долгой жизни после смерти That it will never come again is what makes life so sweet. Потому что она не вернется, нам столь сладостна жизнь. Эмили Дикинсон (1830-1886) Традиционная китайская медицина предлагает множество средств для продления жизни. К тому же относительно всех лакомых яств, которые вам предлагают в Китае, говорится, что это хорошо для вашего тела или для определенного органа и что это гарантирует долгую жизнь. И если я говорю, что меня не столько интересует долгая жизнь, как жизнь по-настояще¬ му хорошая и интересная, на меня смотрят с удивлением. Но в Китае я увидел собственными глазами, что травы действительно способны надолго законсервировать тело. Во время нашего пребывания в Хэфэе, в Аньхойском медицин¬ ском университете, где я был приглашенным профессором, я впервые услыхал об одной местности, известной как горы Цзюхуа. Здесь во времена Ван Ли (1573-1619), в эпоху дина¬ стии Мин, жил монах по имени By Ся, который за 28 лет переписал 81 том буддистских трактатов, используя кровь из своего языка и золотую пудру. Он умер якобы в возрасте 126 лет, и через 3 года после его смерти на его теле не было никаких признаков тления. Другие монахи, видевшие в нем реинкарнацию Будды, позолотили его тело. Его мумия Монах Долголетие хранится во Дворце Долголетия. И в других монас¬ тырях в горах Цзюхуа могут храниться 500-летние мумии, которым до сих пор поклоняются. Я не мог себе представить, как такое возможно, потому что там в горах очень влажно. 491

XX. Смерть Мой первый китайский докторант Чжоу Цзяннин, уже став¬ ший профессором

в Хэфэе, сказал, что если я в это не верю, то должен сам убедиться. Университет предоставил нам ав¬ томобиль и шофера, со мною были моя жена и дочь; китай¬ ский врач, доктор Ай Миньбао, сопровождала нас в качестве переводчика. После шестичасовой поездки мы прибыли в горы поздно ночью, все монастыри и многочисленные храмы были за¬ крыты, и нам пришлось переночевать в местечке Цзюхуа. На следующее утро мы вернулись к монастырям, где буддист¬ ские монахи собрались у стеклянного гроба для совместной молитвы. Внутри действительно находилась раскрашенная золотая мумия в молитвенной позе. Молящихся монахов их руководитель чуть отодвинул в сторону, чтобы мы могли рассматривать мумию. Было прекрасно видно строение тела, хоть проводи экзамен по анатомии. Сквозь сухую тонкую кожу были хорошо видны отдельные мышцы. В распоряже¬ нии каждого монастыря в горах Цзюхуа было одно или не¬ сколько таких мясных тел, как не слишком почтительно име¬ новали здесь эти мумии. С помощью нашего китайского переводчика я спросил у настоятеля монастыря, как оказа¬ лось возможно, чтобы тело этого монаха сохранилось нетро¬ нутым через столько лет после смерти. «Потому что он свя¬ той», — пояснил настоятель. Я позвонил потом Чжоу в Хэфэй и рассказал, ухмыляясь, что загадка разрешилась: «Он был святой». Чжоу полагал, что монахи переставали есть обычную пищу, когда чувствовали, что конец уже близок. Они ели то¬ гда исключительно травы, сидя при этом в большом сосуде с травами, древесным углем и известью. Иногда удавалось таким образом высушить и законсервировать тело еще до наступления смерти. Так они становились святыми. Между тем мою дочь пригласили помолиться вместе с монахами. Они были исключительно милы с нею и посвятили ее в тай¬ 492

ХХ.5. Травы для долгой жизни после смерти ны буддистских молитв. Необычная компания низеньких наголо обритых китайских монахов и моей высокой дочери с длинными белокурыми волосами развеселила всех, кто в этом участвовал. В какой степени ее участие в общей молит¬ ве будет способствовать дальнейшему сохранению мумий, покажет время. Состав травяной смеси я, увы, сообщить не могу.

XXI. Эволюция Общеизвестно, что человек построен по тому же общему типу или образцу, как и другие млекопи¬ тающие. ...Мозг, важнейший из всех органов, сле¬ дует тому же закону, как показали Г’ексли и другие анатомы. Бишоф, свидетель из враждебного лагеря, допускает, что каждой главной борозде и извилине в мозгу человека соответствует аналогичная ей в мозгу орангутана; но он прибавляет, что ни в одном периоде развития эти два мозга не сходятся вполне; полного согласования нельзя было и ожидать, ина¬ че и душевные способности были бы одинаковы. Чарлз Дарвин, 1871 XXI.i Переговоры и увеличение мозга Бигамия — это на одну жену больше, чем надо. Моногамия — тоже. Оскар Уайлд (1854-1900) Размеры нашего мозга и наш интеллект в ходе эволюции необычайно выросли. Интеллект — это умение разрешать проблемы, быстрота соображения, способность действовать целенаправленно, думать рационально и эффективно обра¬ щаться с внешней средой. Есть разные стороны интеллекта: языковые способности, логические, математические, прост¬ ранственные, музыкальные, социальные и моторные, — ко¬ эффициент интеллекта (IQ) всего лишь несовершенное его мерило. Соотношение величины мозга и интеллекта никак не связано с абсолютной величиной мозга. При весе в 1,5 ки¬ лограмма мозг человека является далеко не самым большим. Мозг кашалота весит 9 кг, мозг слона в среднем 4,8 кг. Мозг 494

XXI.1. Переговоры и увеличение мозга слонихи Алисы, которая жила в Луна-парке в Нью-Йорке, ве¬ сил даже 6 кг. Но ни кит, ни слон не обладают таким интеллек¬ том, как человек. Относительная величина мозга сравни¬ тельно с величиной тела явно соотносится с качеством мозга как машины, перерабатывающей информацию, что устано¬ вил Дарвин еще в 1871 году и 100 лет спустя подсчитал Ми- шел Хофман. Лучшим мерилом уровня эволюционного развития моз¬ га является коэффициент энцефализации (EQ) — относитель¬ ная масса мозговой ткани, превышающая массу, необходимую для управления телом. В этом отношении человек действи¬ тельно занимает самое лучшее место. ЕОщрежде всего опре¬ деляется развитием коры больших полушарий. Увеличение размеров нашего мозга в процессе эволюции было вызвано увеличением числа строительных элементов — клеток моз¬ га (нейронов) и их контактов друг с другом. Хорошим мери¬ лом уровня интеллекта является также число нейронов в коре больших полушарий. Нейроны в коре группируются в функциональные единства, которые, как колонки, лежат друг около друга и носят именно это название. Хотя кора голов¬ ного мозга значительно увеличилась в ходе эволюции, диа¬ метр колонок остался почти неизменным: около полумил- лиметра. Это означает, что размеры коры в ходе эволюции увеличились за счет увеличения числа колонок. Поэтому одновременно возникла необходимость для коры больших полушарий образовывать складки. Всё это не изменило стро¬ ительный план мозга, мозг человека и мозг других приматов различаются главным образом по величине. Благодаря эво¬ люционному увеличению мозга резко увеличились его спо¬ собности к обработке информации. Прогрессивное увеличе¬ ние мозга в ходе эволюции протекало заодно с увеличением продолжительности беременности, более долгим периодом развития и обучения, большей продолжительностью жизни и сокращением числа отпрысков. На протяжении всего лишь 495

XXI. Эволюция 3 миллионов лет эволюции человека объем мозга более чем утроился, а продолжительность жизни удвоилась. В течение ряда лет выдвигались различные гипотезы от¬ носительно эволюционного давления, которое могло повли¬ ять на увеличение мозга. Увеличение мозга приматов пред¬ положительно было вызвано тем, что употребление орудий увеличивало доступ к пище и тем самым давало им эволю¬ ционное преимущество. В дальнейшем предположили, что наибольшим вкладом в развитие мозга приматов стали пре¬ жде всего сложные социальные отношения, — так называе¬ мая гипотеза Макиавелли. Отдельные индивиды должны были участвовать в выработке социальной стратегии, кото¬ рая в дальней перспективе гарантировала лучшую выжи¬ ваемость группы. И действительно, у приматов прослежи¬ вается явная связь между величиной мозга и величиной и сложностью группы. Жизнь в социальных группах возникла у приматов 52 миллиона лет тому назад. Когда они превра¬ тились из ночных животных в дневных, жить в группах ста¬ ло более безопасно. Сложность жизни в группе в значительной степени определялась формированием пар и моногамией. И то и другое предъявляет высокие требования к мозгу: тре¬ буется тщательный выбор партнера, гарантирующий хоро¬ шее потомство; становятся необходимы сложные переговоры между партнерами. Сложность и интенсивность таких от¬ ношений, в чем мы все уже убедились на собственном опы¬ те, вероятно, оказали сильное эволюционное воздействие на развитие более крупного мозга. Механизм моногамного вы¬ бора партнера у человека должен был сформироваться при¬ мерно 3,5 миллиона лет назад и в ходе эволюции доказал свое преимущество для защиты семьи, но продолжает оста¬ ваться немалой нагрузкой для нашего мозга. 496

XXI.2. Эволюция мозга XXL 2 Эволюция мозга Мы, люди, существуем, потому что некая странная группа рыб отличалась своеобразной анатомией плавников, которые превратились в ноги назем¬ ных животных; потому что земля никогда полно¬ стью не замерзала в ледниковый период; потому что малочисленному и неприметному виду живот¬ ных, возникшему в Африке четверть миллиона лет назад, удалось каким-то образом выжить. Возмож¬ но, мы и хотели бы услышать внеземное объясне¬ ние всего этого — но такового не существует. Стивен Джей Гулд (1941-2002) Наша отличительная особенность — фантастический мозг весом 1,5 кг, состоящий из примерно 100 миллиардов

клеток, нейронов. Это в 15 раз превышает население земного шара. Каждая клетка мозга находится в контакте с 10 000 других мозговых клеток посредством высоко специализированных контактов — синапсов. Наш мозг содержит 100 000 км нерв¬ ных волокон. Тем не менее основные свойства нервных кле¬ ток: принимать, направлять, обрабатывать и посылать им¬ пульсы — сами по себе не специфичны для нервной ткани. В принципе эти свойства также присущи и многим другим видам ткани живых организмов, даже одноклеточных. Это относится и к рудиментарным формам памяти и внимания. Но, как писал уже профессор К. У. Ариенс Капперс (1930), первый директор Института мозга в Амстердаме, нервная сис¬ тема, дифференцировавшаяся в ходе эволюции, значительно улучшила все эти функции. В то время как скорость переда¬ чи раздражения в других тканях, не принадлежащих к нерв¬ ной системе, редко выходит за пределы 0,1 см/с, простей¬ шая нервная клетка передает такой импульс со скоростью 0,1-0,5 м/с. Как показал профессор Капперс, наши нервные 497

XXI. Эволюция клетки могут передавать импульсы даже со скоростью 100 м/с. И это только одно из особых свойств нервных клеток, давшее громадное эволюционное преимущество. Губки, самые примитивные животные, имеют лишь не¬ сколько видов клеток; у них нет ни специализированных органов, ни настоящей нервной системы. Но имеются пред¬ шественники нервных клеток, и в их ДНК присутствует поч¬ ти полный комплект генов для построения белков на воспри¬ нимающей части синаптического контакта между нервными клетками (на постсинаптической мембране). Так в ходе эво¬ люции, при всего лишь нескольких модификациях могла возникнуть совершенно новая функция передачи химиче¬ ских нейротрансмитгеров. Примитивная нервная клетка возникла 650-543 миллио¬ на лет назад, в прекамбрии. Кишечнополостные уже тогда обладали диффузной нервной системой с настоящими ней¬ ронами и синапсами. С самого начала эти нервные клетки использовали химические нейротрансмиттеры, постепенную молекулярную эволюцию которых можно проследить вплоть до близкородственных им химических нейротрансмиттеров нашего мозга. Излюбленным кишечнополостным при иссле¬ дованиях является крошечный пресноводный полип гидра (hydra), состоящий всего из 100 000 клеток. У гидры уже имеют¬ ся уплотнения нервной системы в голове и в подошве, что может рассматриваться как первое эволюционное образова¬ ние для возникновения головного и спинного мозга. В нерв¬ ной системе гидры присутствует химический нейротранс- митгер, напоминающий и наш вазопрессин, и наш окситоцин. Этот маленький белок, вырабатываемый нервными клетка¬ ми как химический нейротрансмиттер, называют нейропепти¬ дом. У позвоночных животных ген этого нейропептида снача¬ ла удвоился, а затем в двух местах изменился. Так возникли два близких друг к другу, однако специализированных, нейро¬ пептида, вазопрессин и окситоцин, которые, среди прочих, 498

XXI.2. Эволюция мозга лишь недавно стали предметом особого интереса как важ¬ нейшие нейротрансмиттеры нашего социального мозга (см. II.3, Х.2). В соответствии с местом, где они вырабатываются, выделяются, и местом, где принимаются их сообщения, эти два нейротрансмиттера могут быть задействованы также в функции почек (см. VI. 1), при родах и лактации (см. II.2, 3), ритмах дня и ночи (см. XXI.4), стрессе, влюбленности (см. V.3), эрекции (см. V.4), доверии, боли и ожирении (см. VI.5). В ра¬ ботах по Гидра-пептид-проекту в 2001 году уже было выделено 823 пептида и получены их химические характеристики. Среди них были также нейропептиды, которые затем были впервые найдены у позвоночных животных; пептид, активи¬ рующий образование головы гидры, был найден также в гипота¬ ламусе, в плаценте и в опухолях мозга у человека. Химическое родство различных видов животных чрезвычайно велико. Первая в ходе эволюции группа нервных клеток в голове, которую можно охарактеризовать как начало головного моз¬ га, головной ганглий, имеется у плоских червей. Постепен¬ ные, небольшие структурные и молекулярные изменения в процессе эволюции мозга ясно показывают, что нам следует весьма условно относиться к часто провозглашаемому уни¬ кальному месту человека в животном мире. Дарвин уже вы¬ сказал это в книге The Descent of Man and Selection in Relation to Sex (Происхождение человека и половой отбор] (1871): «Я думаю, что никто не сомневается в том, что значительно большая величина мозга человека по отношению к величине его тела, в сравнении с гориллой и орашутаном, непосредственно связана с его более высокими умственными способностями. <.. .> С другой стороны, никто не думает, что интеллект двух животных или двух людей можно точно определить, измерив объем их черепа». Совершенно точно: величина нашего моз¬ га очень важный, но, конечно, не единственный фактор, опре¬ деляющий наши умственные способности. Небольшие моле¬ кулярные различия также имеют большие последствия. 499

XXI. Эволюция XXI.3 Молекулярная эволюция Как было возможно, что не то чтобы черес¬ чур умный сын состоятельных родителей в конце концов изложил идею, самую важ¬ ную из всех, какие мы когда-либо знали? Мидас Деккере о Чарлзе Дарвине, газета De Volkskrant, 2 января 2010 Движение Intelligent Design (ID) [Разумный замысел] в последние годы предпринимает, в том числе и в Нидерландах, судорож¬ ные и явно безуспешные попытки демонтировать теорию эволюции Дарвина. Отрицание существования эволюции, безусловно, законом не запрещается, однако публичное отри¬ цание имеющихся научных данных, чем постоянно занима¬ ется Разумный замысел, ясно показывает наличие двух разных мерок: поношение Бога в Нидерландах всё еще противозакон¬ но, но поношение Дарвина не возбраняется. Частью ID-кампа¬ нии стало отрицание громадного вклада молекулярной биоло¬ гии в наше понимание эволюции. Так, в книге Кееса Деккера о Разумном замысле (2005) профессор-натуралист Ари ван ден Бёкел говорит: «Неоднократно предполагали, что успехи моле¬ кулярной биологии за последние десятилетия обеспечат ре¬ шительную поддержку дарвиновской теории. Ничто не может быть дальше от истины». Я хотел бы на нескольких примерах показать, сколь абсурдным является это самоуверенное утверж¬ дение приверженца ID-движения. Почти невозможно представить, что Дарвин еще в 1859 году, не располагая молекулярными знаниями нашего времени, писал, что начало всякой жизни — единая первоформа, по¬ тому что все живые ткани химически почти полностью подоб¬ ны друг другу. С тех пор молекулярная биология поставила эту визионерскую идею на прочный фундамент. Эволюция ДНК, например, привела к: 1) постепенным молекулярным из¬ 500

XXI.3. Молекулярная эволюция менениям в генах, кодирующих образование белков; 2) удвое¬ нию генов и формированию из них новых функциональных генов; 3) исчезновению генов и 4) эволюционным изменениям в некодирующих белки частях, РНК, выполняющих важные регулирующие функции в клетке. Молекулярные исследова¬ ния постоянно обогащают нас новыми знаниями и идеями относительно пути, по которому шла эволюция, и о том, поче¬ му она проходила именно так, а не иначе. То же относится к генам, имеющим отношение к нервной системе. Значитель¬ ное молекулярное соответствие нервной системы червей, насекомых и позвоночных, от рыб до человека, говорит о том, что все они должны были иметь одного общего предка, жив¬ шего 600 миллионов лет назад. Щетинковый червь (Platynereis dumerilii) длиной в несколько сантиметров — живое иско¬ паемое. Его эмбриональное развитие следует той же молеку¬ лярной программе, что и ранняя стадия развития млекопи¬ тающих, в том числе и человека. Дарвин, конечно же, оценил бы молекулярное исследо¬ вание ДНК митохондрий знаменитых земляных вьюрков, которых он встретил на Галапагосских островах во время своего плавания на Бигле. Исследования подтвердили, что все 13 видов вьюрков произошли от одного предка, как и пред¬ положил Дарвин. Этот предок 2,3 миллиона лет назад мигри¬ ровал из южноамериканского континента на Галапагосские острова. Идея Дарвина о том, что предков человека нужно было бы искать в Африке, получила поддержку со стороны молекулярной биологии: как материнская митохондриальная ДНК, так и отцовская Y-хромосомальная ДНК ведут в Африку. Подтвердились также идеи Дарвина о волнах миграции че¬ ловека из Африки и континентальной миграции в Европу и Китай. Теперь уже ясно, что из Африки были две волны ми¬ грации человека. Первая, миграция Homo erectus, 2-1,6 мил¬ лиона лет назад и вторая, миграция современного человека, Homo sapiens, 50 000-60 000 лет назад. Незначительные от¬ 501