Мозг настолько озабочен постоянным мониторингом энергетического запаса, что постоянно сам себе транслирует прогнозы того, сколько энергии потребуется для выживания в конкретный момент. Однако это не просто стрелка уровня бензина в баке: эта его способность распространяется на многие другие области – от прогнозирования намерений окружающих людей до определения лучшего способа ими руководить (то, что может быть полезно знать об их интересах в бизнесе, например их желание стать руководителями или топ-менеджерами).

Сладкая мощность

Так откуда же именно мозг получает энергию? И на что ее тратит?

Ответ на первый вопрос знаком каждому любителю сладкого. В основном мозг для этих целей использует сахар (глюкозу) в объеме более ста граммов в день. Ответ на второй вопрос состоит из одного слова: электричество. Мозг преобразует сахар в электроэнергию для выполнения большинства своих задач, включая передачу информации из одной области в другую. Вы можете услышать всю эту электроболтовню, просто присоединив электроды к коже вашей головы. Вам будет что послушать, ведь мозг поддерживает работу многих жизненно важных функций организма, например сердцебиения, дыхания. Все это требует энергии. Но сколько именно?

Ученые из университета Стэнфорда подсчитали, что для выполнения всех типичных функций мозга в состоянии покоя роботу понадобилось бы 10 МВт энергии, а это средняя мощность небольшой ГЭС. Но когда эти задачи выполняет мозг, то он потребляет всего 12 Вт – мощность маленькой лампочки. Неудивительно, что он так озабочен своим энергоснабжением.

Так как же наш мозг стал одновременно таким прожорливым и таким экономичным? Ответ кроется в понимании нашей эволюции, к которой мы будем возвращаться почти в каждой главе этой книги. Мы обнаружим, что начинали далеко не с 12 Вт, а с гораздо более скромной версии мозга, почти такой же как у приматов, потомков которых можно встретить в джунглях Центральной Африки. Мы также обнаружим, что по неизвестным причинам, скрытым в глубокой древности, что-то около 6–9 миллионов лет назад, мы начали отклоняться в развитии от наших обезьяньих родственников. В итоге мы отказались от нашей привычки ходить на четвереньках, выбрав вместо этого гораздо более рискованный двуногий способ, который требовал постоянного поддержания баланса на постоянно движущихся ногах. Это потенциально опасное развитие событий, ведь мы стали нестабильными. Наш невероятно важный и невероятно хрупкий мозг, заключенный в череп (на чью долю приходятся колоссальные 8 % веса всего тела), теперь стал наиболее удаленным от земли органом, а поддержание равновесия стало важнейшей проблемой выживания. Некоторые исследователи полагают, что данный сдвиг породил целый набор требований к мозгу и его функциям, как бы подталкивая нас к тому, чтобы стать отличниками земной школы. Наш мозг становился больше, сложнее и требовал больше топлива.

Во всей этой истории много противоречивого материала, как, собственно, и во всем, что касается палеонтологии гоминидов. На самом деле, единственное, в чем ученые сходятся, так это в том, что длительное время положение в пространстве не имело большого значения. К тому времени, когда нам исполнилось 3 миллиона лет, мы научились лишь стучать по предметам кусками камней. Но все должно было измениться.

Первые сообщества

Около двух миллионов лет назад стечение различных геологических факторов привело к резкому изменению климата, что в свою очередь спровоцировало глобальное похолодание. Существенная часть некогда влажных и теплых джунглей, где обитали гоминиды, начала высыхать, и наш до того момента стабильный климат стал совершенно нестабильным. Началось сильное иссушение африканского континента, приведшее к расширению Сахары, которое продолжается и по сей день.

Все это обернулось для нас катастрофой, ведь большую часть времени мы проводили в приятном влажном климате, в котором значительно легче выжить. Мы больше не могли срывать еду прямо с деревьев и запивать ее глотком воды из ближайшего ручья. Мы вынуждены были превратиться из лесных жителей в обитателей лугов и равнин. В итоге наши предки, которым пришлось пережить этот «влажный» переход, стали кочевыми охотниками и собирателями, бродившими по новому, сухому миру – африканской саванне. И это многое изменило.

Как только закрылся наш супермаркет в тропическом лесу, мы стали вынуждены проходить все бо́льшие расстояния в поисках пищи и воды. Все это давило на наш развивающийся и поглощающий энергию мозг. Нам было необходимо (а) сообразить, где мы находимся, (б) решить, куда нам надо пойти, (в) сообразить, как добраться оттуда, где мы есть, туда, куда нам надо. Так что неудивительно, что та часть мозга, которая участвует в запоминании (гиппокамп), также помогает нам ориентироваться на плоских поверхностях.

Изменение климата потребовало, чтобы мы научились ориентироваться не только в окружающем мире, но и в социальных отношениях, ведь сотрудничество стало необходимо для выживания.

Казалось бы, почему? Все дело в том, что по сравнению почти с любым хищником нашего размера, мы были (и остаемся по сей день) чрезвычайно слабым видом. Наши зубы настолько малы и тупы, что для нас проблематично прожевать даже прожаренный стейк, а наши ногти (когти) не слишком хорошо справляются даже с пластиковой упаковкой.

В итоге все это поставило нас перед эволюционным выбором: мы могли предпринять попытку увеличиться в размерах, следуя примеру, скажем, слонов. Но это потребовало бы невообразимо много времени. Другой путь предполагал, что мы поумнеем, построив несколько новых нейронных сетей и улучшив то, в чем мы уже начали преуспевать – социальные отношения. Это бы не заняло так много времени, как путь увеличения до размеров слона, но имело бы тот же эффект: у нас как бы появлялся союзник, удваивающий нашу физическую массу без ее фактического удвоения.

Учитывая, что предполагаемый рост среднего гоминида эпохи плиоцена составлял около 160 сантиметров, нетрудно догадаться, по какому пути мы пошли.

Сообщество размером с мамонта

Объединение в группы оказалось делом весьма практичным и полезным. Оно позволило нам воплощать в жизнь такие вещи, которые ранее были невозможны. Также обстоят дела и сегодня. Существуют совершенно потрясающие примеры того, на что способны организованные группы людей ростом около 160 сантиметров, при условии, что они имеют соответствующие навыки. Например, они великолепно организовывают ямы-ловушки.

В нескольких милях к северу от Нью-Мексико парочку таких мрачно зияющих дыр нашла бригада рабочих, занимающихся расчисткой места под мусорный полигон. Также они обнаружили в них сотни костей мамонтов, которые имели все признаки неестественной смерти. В общей сложности там было 14 особей мамонтов и останки древних предков лошадей и верблюдов. Конечно, эти ямы не были единственными, но именно они оказались особенно странными: большинство животных в них были убиты, освежеваны, разделаны или принесены в жертву. Некоторые кости были организовано выложены в то, что ученые называют символической формацией. У всех мамонтов отсутствовала левая плечевая кость, и исследователям для раздумий оставалась только правая. И все головы мамонтов были перевернуты вверх тормашками.

Исследователи предположили, что древние охотники выкапывали эти экзотические ямы, которые, возможно, были заполнены грязью, а затем загоняли в них животных, где их можно было добить копьем. При глубине в 2 метра и диаметре в 25 метров это было несложно. Помимо этих двух, есть свидетельства существования и более масштабной цепочки ям, которые, возможно, составляли целое поле для убийств в промышленных масштабах.

В чем же смысл всего этого? Дело в том, что взрослый мамонт достигал трех с половиной метров в холке и весил около 8 тонн. Так что человек ростом 160 сантиметров ни за что бы не смог в одиночку справиться даже с одним из этих животных (вы, конечно, помните, что в той яме было 14 туш). Чтобы древние охотники создали франшизу мамонтобойни, им нужно было бы координировать свои действия и поведение. И действительно, сотрудничество было очевидно практически во всех особенностях находки в Мехико – от рытья ям и приготовления пищи до ритуалов.

Некоторые моменты всей этой истории в настоящее время остаются спорными и, очевидно, еще послужат предметом дополнительных исследований. Но одна вещь, которая не подлежит сомнению – это способность эволюции превратить существо, которое от земли высотой всего чуть больше полутора метров, в самого серьезного хищника каменного века.

Связи

А теперь перенесемся на несколько миллионов лет вперед. Сегодня нам известно, что мозг – один из самых мощных инструментов решения проблем, когда-либо созданных эволюцией. Но как он работает? Что у него за причуды? Куда он тратит все топливо? И когда мы заглядываем в наш невероятный мозг, что мы там обнаруживаем? Давайте обратимся к некоторым основам биологии мозга.

Потребовалось много веков, чтобы сообразить, что эта штуковина, которая связана почти со всем в организме, на самом деле занята чем-то важным (в конце концов, мозг просто спокойно сидит внутри, в отличие, например, от сердца, которое стучит, и от легких, которые дышат). В результате большая часть ранних исследований были просто скучной «картографией». Ранние анатомы вскрывали череп и просто описывали то, что они там видели. Так, многие структуры мозга были названы по аналогии с хорошо знакомыми и сходными вещами из внешнего мира. Например, кора мозга была названа таким образом, вероятно, потому, что тонкая оболочка мозга напомнила какому-то ученому кору дерева. Таламус вообще обозначает спальню. Возможно, кому-то показалось, что он на нее похож (хотя это не так). Амигдала – это греческое слово, обозначающее миндаль. Миндалевидное тело похоже на этот орех в скорлупе. Существует даже пара округлых структур, называемых мамиллярным телом. Судя по всему, какому-то исследователю оно напомнило груди его жены.

Ранние исследователи полагали, что все эти области имели узкую специализацию, и каждая выполняла свой ограниченный набор функций. Отчасти они были правы. Однако современное понимание того, как работает мозг, раскрывает более тонкую и динамичную картину его структуры и функций. Теперь мы знаем, что мозг – это не столько совокупность грубовато обозначенных областей, сколько сотни обширных, динамичных, взаимосвязанных сетей – самая сложная дорожная карта, которую вы когда-либо видели. Там есть целые скопления нервных клеток, этакие клеточные города, связанные километрами нейронных дорог. Таких дорог в вашем черепе, который размером не больше дыни, около 500 000 миль. Это более чем в три раза превышает объем национальной дорожной сети США.

Конечно, эти дороги не сделаны из асфальта, а состоят из мягких клеток, которых в мозге существует множество различных типов. Самые известные из них – нейроны. Типичный нейрон выглядит как напуганная швабра: всклоченная голова, насаженная на конец длинной палки. Внутри вашего мозга около 86 миллиардов таких странных клеток.

Для формирования «кабельной сети» внутри мозга нейроны расположены вплотную друг к другу и разделены микроскопическими промежутками – синапсами. В итоге все это соединяется в поразительное образование, напоминающие корневище рододендрона.

Система связей

Картирование таких структур является весьма нетривиальной задачей. Однако это не значит, что умные люди не пытались составить подробную схему мозга. К сожалению, несмотря на усилия исследователей, которые, к слову, обычно сводятся на нет из-за дефицита федерального бюджета, мы до сих пор не имеем полной авторитетной карты и структурного описания человеческого мозга. Нам доступны только фрагментарные представления, которые мы называем структурными коннектомами. Тем не менее структуры – это не самое сложное в деле описания мозга. Гораздо более глубокой проблемой является определение их функций и того, как они между собой взаимодействуют для реализации конкретных задач. Мы называем это функциональными коннектомами. Одна из причин, по которым подобные карты трудно создавать, заключается в том, что мозг обладает удивительной и раздражающей «щедростью»: он, так сказать, предоставляет самые широкие возможности для «трудоустройства» нейронных структур, расположенных в нем.