Человек долго искал морфометрическую оценку мозга животных, которая бы хорошо коррелировала с наблюдаемыми в их поведении когнитивными способностями и, заодно, ставила бы его самого выше животных. Ни абсолютная величина мозга, ни соотношение его массы с массой тела, ни более сложно вычисляемые показатели эту задачу полностью не решают, поскольку всегда среди животных обнаруживаются исключения, занимающие «неправильное» с точки зрения человека место на построенной шкале. Все подобные оценки предполагают, что размер мозга пропорционален числу нейронов в нём, и, как теперь стало понятно, неверная оценка «мозг человека содержит 100 миллиардов нейронов» вошла в учебники. Также до недавнего времени не было надежной оценки соотношения нейронов и глиальных клеток в мозге; в качестве примера распространенного ошибочного предположения на этот счёт можно привести соотношение 10 глиальных клеток на 1 нейрон, которое, в свою очередь, в популярной литературе преобразовалось в утверждение «мы используем только 10% своего мозга».

Авторы подвергли сомнению это и другие не подкрепленные прямыми измерениями предположения и отработали методику подсчёта нейронов (Herculano-Houzel, 2009). Для этого мозг (либо его крупные отделы порознь) подвергали гомогенизации, в процессе которой оставляли только ядра клеток. Эти ядра окрашивали специфическими для нейронов или глиальных клеток красителями, и далее окрашенные ядра считали (Herculano-Houzel and Lent 2005). Таким методом был проведен подсчёт нейронов у нескольких видов птиц и млекопитающих, включая человека (Herculano-Houzel,et al., 2015; Mota and Herculano-Houzel 2016). Оказалось, что человеческий мозг содержит около 86 миллиардов нейронов и примерно столько же не нейрональных клеток, при этом большая часть нейронов приходится на мозжечок: 69 миллиардов (Herculano-Houzel, 2009). Как выяснилось, в более массивном, чем у человека, мозге слона содержится существенно меньше нейронов. Грызуны и приматы заметно различаются по соотношению между числом нейронов и размером мозга, при этом человеческий мозг находится в рамках общих для приматов закономерностей. Построенная по результатам прямого подсчёта нейронов шкала предполагает, что именно число нейронов, и, в особенности для млекопитающих, их число в коре больших полушарий, и есть показатель, определяющий умственные способности вида. Мозг человека занял лидирующее положение на этой шкале. Общее количество нейронов в новой коре человека: 19 миллиардов у женщин и 23 миллиарда у мужчин.

Почивать на лаврах, однако, долго не пришлось: совершенно естественным шагом стал подсчёт нейронов у китообразных млекопитающих, также отличающихся большим объёмом мозга и сложным поведением. Любопытно, что эти данные не были упомянуты в докладе. Было показано, что у некоторых китов и дельфинов (гринда, Long-finned pilot whale) в новой коре больше нейронов, чем у кого бы то ни было из исследованных в настоящее время млекопитающих, включая человека (Mortensen et al., 2014). Число нейронов у них оказалось не просто больше, а в полтора-два раза больше (37 миллиардов), чем у человека. Если следовать вышеупомянутому правилу «чем больше нейронов в коре мозга, тем выше когнитивные способности вида», то естественно сделать вывод, что некоторые китообразные заметно умнее человека, пусть они и не демонстрируют свои способности по его образу, строя технологическую цивилизацию.

Herculano-Houzel S. (2009) The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain. Frontiers in Human Neuroscience, 3, 1

Herculano-Houzel S, Catania K, Manger PR, Kaas JH.Mammalian Brains Are Made of These: A Dataset of the Numbers and Densities of Neuronal and Nonneuronal Cells in the Brain of Glires, Primates, Scandentia, Eulipotyphlans, Afrotherians and Artiodactyls, and Their Relationship with Body Mass. Brain Behav Evol. 2015;86(3-4):145-63. doi: 10.1159/000437413

Mota B, Herculano-Houzel S. Response to Comments on "Cortical folding scales universally with surface area and thickness, not number of neurons". Science. 2016 Feb 19;351(6275):826. doi: 10.1126/science.aad2346.

Herculano-Houzel, S., and Lent, R. (2005). Isotropic fractionator: a simple, rapid method for the quantification of total cell and neuron numbers in the brain. J. Neurosci. 25, 2518–2521

Mortensen HS, et al. (2014). "Quantitative relationships in delphinid neocortex.". Front Neuroanat 8: 132. doi:10.3389/fnana.2014.00132. PMC 4244864. PMID 25505387.

Новость подготовил © 2016 Воронцов Д.Д.

24.05.2016