Синдром Паганини и другие правдивые истории о гениальности, записанные в нашем генетическом коде
Шрифт:
Ген ASPM не только увеличивает объем коры головного мозга, но и направляет процесс уплотнения нейронов в ней – а это еще один признак, пропорциональный уровню интеллекта. Уплотнение происходит в первые дни нашей жизни, когда в организме содержится множество стволовых клеток: неопределившихся, способных стать любой разновидностью клетки. Когда в нашем еще не сформировавшемся мозгу начинают делиться стволовые клетки, они могут производить новые стволовые клетки или же остепениться, превратившись во взрослые нейроны и начав работать на благо мозга. Второй вариант, конечно, хорош, но при каждом формировании нейронов производство новых стволовых клеток (потенциального материала для будущих нейронов) останавливается. Создание крупного головного мозга в первую очередь подразумевает создание определенной базы стволовых клеток. Чтобы решить эту проблему, нужно убедиться в равномерном делении клетки: если ее содержимое поровну распределяется между дочерними
Чтобы облегчить расщепление, ASPM– ген направляет так называемые веретена, которые крепятся к хромосомам и обеспечивают чистое, аккуратное и симметричное разделение. Если ASPM терпит неудачу, расщепление проходит неравномерно, нейроны формируются слишком рано и ребенок лишается нормального мозга. Конечно, ASPM не является геном, единолично отвечающим за размер мозга, деление клеток требует сложной координации между многими генами, в том числе и главными генами-регуляторами, проводящими все сверху. Но ASPM, безусловно, может правильно упаковать нейроны в кору головного мозга [73] , если его работа будет точной, или же, совершив промах, сорвать производство нейронов.
73
Общий генетический алгоритм уплотнения и придания объема головному мозгу может быть чрезвычайно прост. Биолог Гарри Джерисон, приводил следующий пример. Представьте стволовую клетку, чья ДНК-программа звучит как «делиться 32 раза, потом остановиться». Если ни одной клетки не погибнет, у вас будет 4 294 967 296 нейронов. Теперь представьте установку: «делиться 32 раза, потом остановиться». В таком случае число нейронов достигнет 17 179 869 184.
У коры мозга Эйнштейна наблюдалось несколько необычных черт. Одно исследование показало, что великий ученый имел то же количество нейронов, что и обычные пожилые люди, и эти нейроны были того же размера. Однако толщина определенного участка мозга – префронтальной коры – у Эйнштейна была меньше, а значит, нейроны в ней были расположены гораздо плотнее. Плотно упакованные нейроны помогут мозгу быстрее обрабатывать информацию – это очень заманчивая находка, учитывая, что именно префронтальная кора организовывает процесс мышления и позволяет решать многоэтапные задачи.
Дальнейшие исследования были посвящены конкретным извилинам эйнштейновского мозга. Их количество непосредственно не влияет на умственные способности: это такой же миф, как и зависимость интеллекта от размера мозга. Но все-таки рельефность мозга свидетельствует о том, насколько эффективно он работает. К примеру, кора головного мозга обезьян, которые меньше и глупее нас, покрыта гораздо меньшим числом извилин. Что интересно, примерно таким же количеством, как у новорожденного ребенка. Это значит, что, по мере того как мы взрослеем, по мере того как гены заставляют наши мозги покрываться извилинами, каждый из нас вновь переживает миллионы лет человеческой эволюции. Ученым также известно, что отсутствие извилин губительно для человека. Генетическое отклонение под названием «лиссэнцефалия» очень сильно замедляет развитие детей, если только они не погибают внутри материнской утробы. Вместо того, чтобы быть покрытым извилинами, мозг лиссэнцефала устрашающе гладок, вместо того чтобы быть похожим на разветвленную подробную карту, он напоминает кусок печени.
У Эйнштейна обнаружили нестандартные извилины и борозды в коре теменной доли мозга – участка, отвечающего за математическое мышление и обработку изображений. Это согласуется с известными словами ученого, что он думает о физике в основном через картинки (например, теорию относительности он сформулировал, представляя, что едет верхом на луче света). Теменная доля также отвечает за связь зрения, слуха и прочих чувств с остальным мышлением. Эйнштейн замечал, что абстрактные понятия что-то значат для него лишь в том случае, если он соотносит их с чувственными переживаниями, и его родственники помнят, что когда он не мог решить физическую задачу, то брал в руки скрипку. Примерно через час игры он обычно восклицал: «Получилось!» – и снова принимался за работу. Слуховая информация расшевеливала его мышление. Наиболее внушительные, теменные извилины и борозды Эйнштейна были неестественно толстыми, на 15 % больше, чем у обычного человека. И в то время как у нас, умственных слабаков, одна из теменных долей всегда хилее второй, у Эйнштейна обе доли были одинаково «накачанными».
Наконец, у Эйнштейна не оказалось одной из частей среднего мозга – теменной покрышки, по крайней мере, она была неразвита. Эта часть мозга помогает развивать речевые способности, и ее отсутствие может объяснить, почему будущий гений до двух лет вообще не говорил, а до семи – бормотал себе под нос каждую фразу, прежде чем сказать ее громко. Но это могло послужить
Да, это все очень интересно. Но, может быть, это интересная чушь? Эйнштейн боялся, что его мозг сделают идолом. Может быть, мы поступили столь же глупо и вернулись к френологии? Знаменитый мозг превратился в рубленый ливер (даже цвет похож), что заставляет ученых работать в основном по старым фотографиям – это явно не самый точный метод. Откровенно говоря, половина работ Харви зиждилась на «экстраординарных» свойствах мозга Эйнштейна, а он был напрямую заинтересован в том, чтобы найти что-то интересное для науки в органе, который похитил. Кроме того, возможно, особенности Эйнштейна, как и разбухший мозг Кювье, являются уникальными и не имеют ничего общего с гениальностью, сложно утверждать что-то, имея выборку лишь из одного варианта. Хуже того, мы не можем разобраться, что первично: гениальность Эйнштейна была обусловлена особенностями нервной системы (к примеру, утолщением извилин) или же наоборот, гениальность позволила ему упражнять мозг и развивать отдельные его части. Некоторые скептически настроенные нейробиологи отмечают, что у каждого человека занятия музыкой в раннем возрасте могут вызвать те же изменения головного мозга, что и у Эйнштейна (который сам начал играть на скрипке с шести лет).
И если вы надеетесь, что из кусочков мозга, приготовленных Харви, можно будет извлечь ДНК, забудьте об этом. В 1998 году Харви, его банки и автор этих строк на арендованном «Бьюике» отправились в Калифорнию – навестить внучку Эйнштейна. Эвелин Эйнштейн хотела взглянуть на мозг деда, но на самом деле позвала его в гости по другой причине. Она была бедна, заурядна, долго не удерживалась ни на одной работе – словом, фамилию свою совершенно не оправдывала. Эвелин всегда говорили, что она – приемный ребенок Ганса, сына Эйнштейна. Но, услышав сплетни о том, что великий ученый после смерти жены направо и налево крутил с самыми разными подругами, женщина произвела нехитрые расчеты и прикинула, что она вполне могла быть не внучкой, а внебрачной дочерью Эйнштейна. «Усыновление» семьей Ганса могло быть уловкой, во избежание огласки. Чтобы убедиться в этом, Эвелин собиралась провести генетический тест на отцовство, но оказалось, что процесс бальзамирования разрушил ДНК мозга. Еще могут сохраниться прочие источники ДНК: волосы в щетке для усов, частички слюны на курительной трубке и пота на скрипке – но на данный момент мы знаем о генах умерших 50 тысяч лет назад неандертальцев больше, чем о генах человека, умершего в 1955 году.
Но если гений Эйнштейна остается загадкой, то о гениальности человека как вида (по сравнению с приматами) ученые узнали больше. Участки ДНК, повышающие интеллект, делают это различными путями.
Мутация сдвига рамки считывания на две буквы несколько миллионов лет назад деактивировала ген, отвечающий за развитие сильных челюстных мышц. Это, вероятно, привело к тому, что черепа людей стали тоньше, изящнее, и в них освободились драгоценные кубические сантиметры пространства для мозга. Еще одним сюрпризом стал ген мясоедения АпоЕ, помогавший мозгу регулировать уровень холестерола в организме. Чтобы мозг правильно работал, его аксоны должны быть покрыты миелином, который действует как резиновая изоляция на проводах, предохраняя от короткого замыкания или осечки. Холестерин – это основной компонент миелина, и АпоЕ способствует лучшему распространению этого вещества по тем участкам мозга, где это необходимо. Ген АпоЕ, по-видимому, способствует эластичности мозга.
Некоторые гены приводят к прямым структурным изменениям в мозгу. Так, ген LRRTM1 помогает определить конкретные участки нейронов, контролирующие речь, эмоции и прочие умственные способности, которые, в свою очередь, помогают человеческому мозгу установить свою причудливую асимметрию и левую/правую ориентацию. Некоторые варианты LRRTM1 даже меняют местами «правую» и «левую» часть мозга – это единственное известное генетическое обоснование того, правшой или левшой будет человек. Другие участки ДНК вносят совсем уж комичные изменения в структуру мозга: некоторые наследуемые мутации могут скрестить чихательный рефлекс с другими древними рефлексами и заставить человека долго и неконтролируемо чихать – до 43 раз подряд! – при взгляде на солнце, переедании или даже оргазме. Также ученые недавно обнаружили в мозгу шимпанзе 3181 пару оснований «мусорной ДНК», исчезнувших у человека. Эти участки помогают остановить бесконтрольный рост нейронов, который может привести к увеличению размера мозга, а может – и к опухолям. Избавляясь от этой ДНК, люди сделали очень рискованную ставку, но риск оправдался, и наш мозг вырос. Это открытие показывает, что не только наличие, но и отсутствие определенных ДНК делает человека человеком. Или, по крайней мере, не-обезьяной: у неандертальцев тоже не было таких цепочек.