Посещений:
ЛЕВОЕ И ПРАВОЕ ПОЛУШСАРИЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА

ЛЕВОЕ И ПРАВОЕ
Джорджо Валлортигара, Питер Макнейлидж и Лесли Роджерс
В МИРЕ НАУКИ №9, С. 58-67, 2009

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

  • Авторы предположили, что специализация двух полушарий мозга уже существовала в момент появления первых позвоночных 500 млн лет назад.
  • Видимо, левое полушарие изначально занималось управлением упроченными шаблонами поведения; правое же специализировалось на детекции неожиданных стимулов и реагировании на них.
  • Как речь, так и праворукость могли развиться из управления рутинным поведением.
  • Возможно, распознавание лиц и восприятие пространственных отношений возникли как наследники способности быстро замечать хищника.




  • При питании позвоночные животные всех пяти классов проявляют предпочтение правой стороны


    Об авторах

    Джорджо Валлортигара (Giorgio Vallortigara) — профессор когнитивных нейро- наук Центра наук о разуме и мозге и кафедры когнитивных наук в Университете Тренто в Италии. Совместно с Лесли Роджерс получил первые доказательства функциональной асимметрии мозга у рыб и амфибий. Питер Макнейлидж (Peter F. MacNeilage) — профессор психологии в Техасском университете в Остине. На- писал более 120 статей по эволюции систем, отвечающих за сложные действия, и книгу The Origin of Speech («Происхождение речи», 2008). Лесли Роджерс (Lesley J. Rogers) — почетный профессор нейронаук и поведения ж ивотных Уни- верситета Новой Англии в Австралии. Откры ла латерализацию переднего мозга цыплят еще в то время, когда латерализацию считали уникальной особенностью человеческого мозга.



    У людей и других позвоночных нервы, идущие к одной стороне тела и обратно от нее, связаны с другим полушарием мозга. В результате каждое полушарие управляет противоположной стороной тела




    Разделение труда между двумя полушариями головного мозга, ранее считавшееся уникальной особенностью человека, возникло за полмиллиарда лет до появления первых людей. Речь, праворукость, распознавание лиц и восприятие пространства — истоки всех этих функций можно увидеть в асимметрии мозга древних позвоночных


    Левое полушарие человеческого мозга управляет речью — вероятно, наивысшим проявлением нашего разума. Оно также отвечает за точные и сложные движения правой руки человека. Правое полушарие доминирует в таких вещах, как, например, восприятие взаимного расположения объектов в пространстве. Сорок лет назад в науке господствовало мнение, что не только речь, но и праворукость, и специализация одной стороны мозга для восприятия про странственных отношений имеются исключительно у людей. Тогда считалось, что у животных не существует никакой специализации полушарий.
    Подобная точка зрения хорошо вписывается в представления о том, что человек имеет особый эволюционный статус. Биологи и специалисты по поведению в целом соглашались, что праворукость возникла у наших человекообразных предков всего около 2,5 млн лет назад. Также считалось, что она стала основой для речи. Согласно такой точке зрения, левое полушарие просто добавило язык жестов к уже имевшемуся у него репертуару сложных движений рукой, а затем превратило его в устную речь. Или же способность левого мозга по управлению действиями, производимыми руками, распространилась и на голосовой аппарат. В любом случае считалось, что речь и язык развились на основе сравнительно недавно возникшей способности манипулировать орудиями труда. Полагали также, что после всего этого правому полушарию уже ничего не оставалось, как стать центром обработки пространственных отношений.
    Однако за последние десятилетия в исследованиях на различных видах животных было показано, что и у них два полушария играют абсолютно различные роли. Тем не менее многие специалисты до сих пор продолжают полагать, что открытая недавно специализация полушарий у ж ивотных никак не связана с таковой у человека, а асимметрия его полушарий представляет собой нечто совершенно особенное.
    В этой статье мы представим доказательства в пользу иной гипотезы, получающей все большее распространение, особенно среди биологов. Мы утверждаем, что специализация полушарий, характерная для человеческого мозга, уже существовала в некоторой зачаточной форме еще у первых позвоночных, появившихся около 500 млн лет назад. Мы полагаем, что возникшая позже специализация полушарий, свойственная в том числе и человеку, развилась из своей исходной формы в ходе дарвиновского процесса эволюционных перестроек. Согласно нашей гипотезе, левая сторона мозга позвоночных была исходно специализирована для управления упроченными паттернами поведения, реализующимися в обычных, привычных условиях. В отличие от левой, права я сторона, ответственная за эмоциональную активацию мозга, была исходно специализирована для детекции неожиданных стимулов из внешней среды и реагирования на них.
    Вероятно, у древних позвоночных такое разделение труда возникло после того, как одно из полушарий стало брать на себя управление в каких-либо конкретных условиях. Мы полагаем, что в дальнейшем правое полушарие становилось главенствующим в потенциально опасных ситуациях, которые требовали быстрой реакции со стороны животного, — например если речь шла о том, чтобы заметить подкравшегося хищника. В прочих ситуациях управление переходило к левому полушарию, и оно стало отвечать за поведение, обусловленное внутренней мотивацией: про него говорят, что оно осуществляется под нисходящим управлением. (Мы подчеркиваем, что поведение с внутренней мотивацией не обязательно врожденное — на самом деле оно часто бывает результатом обучения). Правое же полушарие стало отвечать за поведение, причины которого лежат во внешней среде: оно, соответственно, осуществляется под восходящим управлением.
    Все те формы активности мозга, которые направляют более специализированные виды поведения — речь, изготовление орудий труда, восприятие пространственных отношений, распознавание лиц и т.п., — развились из этих двух исходных вариантов управления.

    Левое полушарие


    Большая часть фактов, подтверждающих наш у гипотезу, основана не на прямом изучении работы мозга, а на наблюдении за действиями, которые в ряде случаев могут совершаться чаще одной стороной тела, чем другой. При этом в нервной системе позвоночных связи между телом и мозгом перекрещиваются — большая часть нервов с одной стороны тела идет к противоположной стороне мозга.
    Доказательств первой части нашей гипотезы — что левое полушарие позвоночных специализируется на управлении рутинными формами поведения, причины которого лежат внутри организма — становится все больше. Один вид рутинного поведения с предпочтением правой стороны, встречающийся у многих позвоночных, — это питание. Например, известно, что рыбы, рептилии и амфибии имеют тенденцию атаковать жертву справа от себя, видя ее при этом правым глазом, а управление, соответственно, осуществляется левым полушарием (врезка на стр. 62). Так, разные виды птиц — куры, голуби, перепела и кулики — пользуются преимущественно правым глазом при клевании и захвате добычи. В одном случае латерализация пищевого поведения привела даже к асимметрии во внешней анатомии: клюв новозеландского кривоносого зуйка загнут вправо, благодаря чему птица может искать пищу под речными камнями и смотреть при этом правым глазом.
    Что касается млекопитающих, то в качестве яркого примера можно привести латерализацию пищевого поведения у горбатых китов. Филип Клэпхэм (Phillip J. Clapham) из Аляскинского научного центра Национальной службы морского рыболовства США в Сиэтле вместе со своими коллегами обнаружил, что у 60 из 75 китов следы истирания присутствовали только на правой стороне челюсти, а у остальных 15 они были слева. Такие данные свидетельствуют о том, что при питании киты явно отдают предпочтение одной стороне челюсти, причем норма — выбор правой стороны.
    Таким образом, во всех классах позвоночных (рыбы, рептилии, амфибии, птицы и млекопитающие) животные предположительно сохраняют предковое предпочтение правой стороны тела для такой рутинной деятельности, как питание.

    Происхождение праворукости


    Так можно ли считать праворукость человека уникальным явлением? Факты, свидетельствующие о предпочтении правой стороны у птиц и китов, выглядят интересными, но с их помощью вряд ли можно убедительно опровергнуть старую гипотезу об отсутствии эволюционных предпосылок праворукости человека. Однако недавно во многих исследованиях было показано предпочтение правой руки у наших ближайших эволюционных родственников — приматов, что указывает на унаследование праворукости людей от предков — древних приматов. Предпочтение правой рук и наблюдается у бабуинов, капуцинов и макаков-резусов, а также и среди человекообразных обезьян, особенно шимпанзе.
    Много работал с человекообразными обезьянами Уильям Хопкинс (William D. Hopkins) из Национального центра приматологических исследований имени Йеркса в Атланте. Группа Хопкинса изучала предпочтение правой стороны в задачах, в которых либо требовалась координация обеих рук, либо возникала необходимость дотянуться вверх до пищи, расположенной достаточно высоко. Например, экспериментаторы помещали мед внутрь короткой пластмассовой трубки, и обезьяне, для того чтобы добраться до лакомства, нужно было взять трубку в одну руку и выковыривать мед пальцем другой. Приматы делали это в два раза чаще пальцем правой руки, чем левой. Аналогично обезьяны чаще использовали правую руку, чтобы дотянуться до расположенной высоко пищи.
    Данные исследования также указывают на то, что когда древние приматы при добывании пищи стали использовать более сложные манипуляции,предпочтение одной руки у них также усилилось. Мы подозреваем, что причина заключается в том, что для выполнения более сложных действий потребовался наиболее прямой путь обмена сигналами между мозгом и рукой. Поскольку более короткий путь от левого полушария, уже специализированного для выполнения рутинных задач, шел к правой руке, то именно ее приматы стали предпочитать для выполнения сложных, хотя и рутинных действий.

    Коммуникация и левый мозг


    В настоящее время гипотеза о том, что способности пра вой руки человека к особенно тонким движениям возникли как результат эволюционной модификации пищевого поведения предковых видов приматов, выглядит весьма правдоподобной. Но могло ли пищевое поведение стать предпосылкой специализации левого мозга в отношении речи? Мы вовсе не утверждаем, что развитие шло по прямой. Мы лишь полагаем, что «языковой мозг» развился из промежуточной и не столь примитивной специализации левого полушария — а именно из его специализации к рутинной коммуникации, как голосовой, так и неголосовой. Однако вопреки прочно укоренившемуся убеждению, мы считаем, что ни один из данных видов коммуникации не возник у людей впервые — они также стали следствием межполушарной специализации животных, существовавшей задолго до появления нашего вида.

    РАЗДЕЛЕНИЕ ТРУДА МЕЖДУ ПОЛУШАРИЯМИ

    В классическом эксперименте Дина Делиса (Dean C. Delis) из Калифорнийского университета в Сан-Диего пациентов с поражениями мозга просили рассмотреть картину, на которой большая буква H была составлена из букв A меньшего размера (рис. слева), а затем воспроизвести ее по памяти. Пациенты с повреждениями правого полушария (которые, соответственно, могли полагаться только на левое полушарие) нередко просто изображали множество букв A, разбросанных по странице (внизу слева). Больные с поражением левого полушария часто рисовали только букву H без составлявших ее букв A (внизу справа). Таким образом, левый мозг характеризует стимул по одной или нескольким деталям, в то время как правый мозг специализируется на синтезе целостного образа


    Так, например, показано, что именно левое полушарие управляет пением у птиц. У морских львов, собак и обезьян оно распоряжается восприятием вокализации других представителей того же вида. Один из а второв (Лесли Роджерс) вместе с Мишель Хук-Костиган (Michelle A.Hook-Costigan) из Техасского сельскохозяйственного и политехнического университета наблюдали, что обыкновенные мармозетки, издавая дружественные голосовые сигналы по отношению к другим особям, открывают рот с правой стороны шире, чем с левой. Как правило, люди во время разговора также раскрывают рот справа сильнее, что является результатом более сильной активации правой стороны лица левым полушарием.
    В природе не бывает абсолютных законов, и у некоторых животных голосовые реакции в ответ на высокоэмоциональные стимулы, вопреки ожиданиям, также связаны с левой стороной мозга. Например, когда самца лягушки захватывает сзади и удерживает его соперник, то именно левое полушарие управляет голосовыми реакциями первого. Левое полушарие у мышей отвечает за восприятие тревожного писка новорожденных мышат, а у песчанок оно управляет вокализацией во время копуляции. Однако вполне возможно, что эти животные представляют собой исключение.
    У людей и обезьян — а также, вероятно, и у большинства других животных — высокоэмоциональной вокализацией управляет правая сторона мозга, а левая сторона тяготеет к рутине. Неголосовая коммуникация у людей так же имеет свои эволюционные истоки. Шимпанзе не только проявляют праворукость при манипулировании предметами, но и отдают предпочтение правой руке в общении с помощью жестов. Гориллы имеют тенденцию использовать правую руку при сложной коммуникации, в которой так же задействованы голова и рот. Адриен Мегердичян (Adrien Meguerditchian) и Жак Вуклер (Jacques Vauclair) из Университета Прованса, Франция, даже наблюдали предпочтение правой руки при жестовой коммуникации (похлопывании рукой по земле) у бабуинов.
    Эволюционное значение всего сказанного выше становится очевидным сразу, стоит только заметить, что люди также производят жесты с помощью правой руки. Такое латерализованное поведение, роднящее нас с бабуинами, указывает на то, что коммуникация с помощью правой руки возникла еще на уровне некоего общего предка людей и бабуинов. Это существо, видимо, появилось около 40 млн лет назад — т.е. за долго до того, как началась эволюция человекообразных обезьян.

    Эволюция речи


    Возникает вопрос, имеющий фундаментальное значение: как мог любой из видов поведения, управлявшийся левой стороной мозга (питание, вокализация, коммуникация с помощью правой руки), модифицироваться до такой степени, что превратился в речь? Это событие — появление речи — можно считать одним из наиболее значительных этапов истории жизни на Земле. Один из авторов (Питер Макнейлидж) предположил, что вначале должна была произойти эволюция слога — базовой единицы, лежащей в основе организации потока речи во времени. Типичный слог представляет собой ритмическое чередование согласных и гласных. (Согласные — это звуки, возникающие в момент полного или частичного перекрывания голосового тракта; гласные — наоборот, звуки, рождающиеся благодаря резонансным явлениям при относительно свободном токе воздуха через открытый рот).


    НЕ ВОЗНИК ЛИ СЛОГ ИЗ ЖЕВАНИЯ?

    Согласно мнению одного из авторов (Питера Макнейлиджа), происхождение человеческой речи можно проследить до эволюции слога, который обычно представляет собой чередование согласных и гласных звуков. Например, в слове «мама» каждый слог начинается с согласного звука [м] и заканчивается гласным звуком [а]. Как показано на схемах, звук [м] производится при подъеме нижней челюсти и перекрывании потока воздуха из легких при смыкании губ (внизу слева). Для произнесения следующего за ним звука [а] челюсть опускается, и воздух свободно течет через голосовой тракт (внизу справа). Таким образом, Макнейлидж предположил, что произнесение слогов — эволюционная модификация рутинного жевания, которое впервые появилось у млекопитающих 200 млн лет назад


    Слог мог возникнуть как побочное явление при чередовании поднятий (согласные) и опусканий (гласные) нижней челюсти: именно такие движения наблюдаются при жевании, сосании и лизании. Видимо, серия циклически повторяющихся движений, сопровождающихся шлепками губ, могла стать коммуникационными сигналами у предков человека — как это наблюдается в настоящее время у многих других приматов. Несколько позже к коммуникативным шлепкам губами мог добавиться голос, рождаемый гортанью, и тогда образовались слоги. Видимо, вначале они использовались для обозначения конкретных понятий, образуя слова. Вероятно, в дальнейшем возникла способность строить предложения (т.е. речь) — это произошло тогда, когда предк и человека соединили друг с другом два рода слов: обозначающие объекты (существительные) и обозначающие действия (глаголы).

    Правое полушарие


    А как насчет второй части нашей гипотезы? Есть ли достаточные доказател ьства того, что на ранних этапах развития позвоночных правое полушарие специализировалось на детекции неожиданных стимулов и реагировании на них? Как возникла такая специализация и ка к она трансформировалась дальше?
    Факты, подтверждающие нашу теорию, получены в исследованиях реакций разных животных на хищников. В коне концов, трудно придумать другое, более неожиданное и эмоционально окрашенное событие в среде обитания древних позвоночных, чем появление поблизости смертельно опасного хищника. Достоверно показано, что рыбы, амфибии, птицы и млекопитающие сильнее реагируют на хищников, появившихся в левой стороне зрительного поля, которая соответс

    ФОТОГЕНИЧНАЯ ЛЕВАЯ СТОРОНА

    В исследовании картин Лондонской национальной портретной галереи, проведенном в 1999 г., анализировали, в каком направлении повернута голова людей, изображенных на портретах
  • Как правило, модели слегка поворачивали голову вправо, демонстрируя левую сторону лица. Исследователи полагают, что модели хотели показать левую сторону лица потому, что она управляется эмоциональной правой стороной мозга
  • На портретах мужчин предпочтение левой стороны проявляется слабее — возможно, из-за желания скрыть эмоции
  • На портретах ученых из Королевского общества предпочтение левой стороны отсутствует




  • твует правой стороне мозга (врезка вверху). Доказательство того, что та же самая особенность специализации правого полушария имеет отношение и к людям, получено в экспериментах с томографической визуализацией мозга. На основе своих исследований Майкл Фокс (Michael D. Fox) с коллегами из Вашингтонского университета в Сент-Луисе пришел к вывод у, что люди обладают «системой внимания» в правом полушарии, которая особенно чувствительна к неожиданным и «поведенчески релевантным» стимулам, говорящим об опасности. Существование такой системы внимания помогает понять одну особенность человека,кажущуюся необъяснимой: в лабораторных условиях даже праворукие люди быстрее реагируют на неожиданные стимулы левой рукой (правое полушарие), чем правой.
    Даже в безопасных ситуациях многие позвоночные постоянно следят, не появился ли хищник. Такая древняя правополушарная специализация в отношении бдительности к появлению врага распространяется у многих животных и на агрессивное поведение. Жабы, хамелеоны, куры и бабуины чаще атакуют представителей своего вида с левой от себя стороны, нежели с правой. Древние виды поведения, связанные у животных с избеганием и бдительностью, преобразовались у людей в набор негативных эмоций.
    В XIX в. врачи заметили, что пациенты чаще жаловались на истерический паралич конечностей на левой стороне, чем на правой. Имеются некоторые свидетельства того, что правое полушарие у людей управляет криками, тогда как эмоционально нейтральную вокализацию контролирует левое полушарие. Вероятность возникновения депрессии значительно выше при поражении левого полушария, чем правого. А в состоянии хронической депрессии активность в правом полушарии выше, чем в левом.

    Узнавать других


    Древним позвоночным нужно было реагировать не только на неожиданное появление хищника, но и на встречу с представителями своего вида. У рыб и птиц правое полушарие распознает сородичей и отслеживает их социальное поведение, которое может потребовать незамедлительного реагирования. Следовательно, роль правого полушария в восприятии лиц должна была возникнуть из способности древних позвоночных узнавать других особей своего вида. Например, лишь некоторые виды рыб — одни из самых древних представителей позвоночных — способны различать конкретных особей, однако у птиц, как правило, выявляется способность к такому распознаванию, и она связана с правым полушарием. Кит Кендрик (Keith M. Kendrick) из Института Бабрахама в Кембридже, Англия, показал, что овцы могт узнавать по памяти лица других овец (и людей), при этом у них за действовано преимущественно правое полушарие. Чарлз Хэмилтон (Charles R. Hamilton) и Бетти Вермейр (Betty A. Vermeire) из Техасского сельскохозяйственного и политехнического университета наблюдали сходное поведение у обезьян.
    Нейробиологи недавно признали, что и у людей правое полушарие специализируется на распознавании лиц. Неврологическое нарушение, характеризующееся потерей этой способности и называемое прозопагнозией, чаще возникает при поражении правого полушария, чем левого. И обезьяны, и люди более точно интерпретируют эмоциональное выражение лиц с помощью правого полушария, чем левого. Мы думаем, что такое свойство представляет собой часть эволюционно древней способности правого полушария определять идентичность или «знакомость» — а это нужно для того, чтобы, например, понять, встречался ли раньше данный стимул или нет.



    ЛАТЕРАЛИЗОВАННЫЙ МОЗГ БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВЕН

    Один из авторов (Лесли Роджерс) открыл, что если выдерживать куриные эмбрионы перед вылуплением на свету или в темноте, то можно управ лять степенью латерализации двух сторон мозга цыплят в отношении зрения. Роджерс и еще один автор (Джорджо Валлортигара) вместе с Паоло Зукка (Paolo Zucca) из Университета Терамо в Италии затем сравнили цыплят с нормальным, сильно латерализованным мозгом и цыплят со слабой латерализацией в двух задачах. Одна из них состояла в том, чтобы отличать съедобные зерна от маленьких камушков (обычно этим занимается левое полушарие); вторая — в том, чтобы реагировать на имитацию хищника (плоская фигура с контурами ястреба), которую перемещали над птицами (обычно это задача для правого полушария). Цыплята со слабой латерализаци- ей легко обучались отличать зерна от камушков в том случае, если модель ястреба отсу тствовала.Однако когда над ними «летал» хищник, им не всегда удавалось заметить его, и при этом они гораздо медленнее нормальных цыплят учились выбирать зерна, отличая их от камешков. Иными словами, в отсутствии латеральной специализации мозга цыплята не могли уделять внимание двум задачам одновременно


    Мы утверждаем, что существует базовое различие в роли полушарий: левое участвует в нормальных действиях, а правое — в действиях, совершаемых при необычных условиях. Однако исследователи нашли и другие различия. У людей правое полушарие схватывает всю картину в целом, выделяя глобальные аспекты окружающей среды. Такая способность дает ему существенные преимущества в анализе пространственных отношений. Память, хранящаяся в правом полушарии, обычно организована и воспроизводится в виде целостного образа, а не набора отдельных элементов. В отличие от правого, левое полушарие имеет склонность концентрироваться на локальных аспектах. Поразительную демонстрацию таких различий между полушариями устроил Давид Навон (David Navon) из Университета Хайфы в Израиле. Участников эксперимента с поражениями мозга просили перерисовать изображение, на котором около 20 букв A небольшого размера располагались в форме большой буквы H (врезка на стр. 61). Пациенты с поражением левого полушария нередко изобража ли букву Н простыми линиями, в том время как больные с поражением правого полушария рисовали множество маленьких букв A, хаотически разбро- санных по всему листу.
    Аналогичные различия были найдены и у к ур, что говорит о значительной эволюционной древности данных механизмов. Ричард Эндрю (Richard J. Andrew) из Университета Суссекса в Англии и один из авторов (Джорджо Валлортигара) обнаружили, что домашние куры, подобно людям, воспринимают пространственные отношения в основном при помощи правого полушария. Более того, когда птицам закрывали правый глаз, в результате чего информация попадала лишь в правое полушарие, они выказывали интерес к самым разнообразным стимулам, и это говорит о том, что они обращали внимание на глобальные аспекты окружающей их среды. Наоборот, те куры, которые могли воспринимать среду с помощью только левого полушария (левый глаз закрыт), замечали лишь конкретные, локальные признаки среды.

    Зачем нужна специализация полушарий?


    Почему у позвоночных возникла сегрегация определенных функций в разных половинах мозга? Чтобы произвести оценку поступившего стимула, организм должен одновременно вы полнить два вида анализа — оценить общую новизну стимула и при необходимости предпринять быстрые и решительные действия (правое полушарие). Одновременно он должен определить, не вписывается ли стимул в какую-либо знакомую категорию, чтобы иметь возможность произвести в ответ на него упроченную реакцию (левое полушарие). Чтобы выявить новизну, организм обращает внимание на характеристики объекта, означающие его уникальность. Восприятие пространства требует практически такого же «чувства новизны», поскольку почти каждому положению тела животного в пространстве соответствует новая конфигурация стимулов. Это хорошо соотносится с функциями правого полушария. Наоборот, для того, чтобы отнести воспринимаемый объект ккакой-либо категории, организм должен узнать, какие характеристики уже встречались ему ранее, и при этом игнорировать уникальные черты данного объекта. В результате возникает селективное внимание, одна из важнейших функций мозга, связанная с левым полушарием. Видимо, исходно такая специализация сторон мозга возникла пото- му, что, работая параллельно, два полушария могут обрабатывать оба типа информации более эффективно, чем если бы мозг не был латерализован. Если наша идея верна, то индивиды с латерализованным мозгом должны иметь возможность одновременно использовать функции левого и правого полушарий более эффективно, чем те, у кого мозг не латерализован.
    Один из авторов статьи (Лесли Роджерс) уже продемонстрировала, что, выдерживая куриный эмбрион до вылупления на свету или в темноте, можно управлять развитием полушарной специализации. Перед самым вылуплением голова куриного эмбриона в норме повернута таким образом, что левый глаз прижат к телу; в результате свет, проникающий сквозь скорлупу, может воздействовать лишь на один правый глаз. Свет запускает развитие некоторых процессов полушарной специализации в отношении зрения. Инкубируя яйца в темноте, Роджерс удавалось предотвратить развитие такой специализации. В частности, она обнаружила, что в темноте не развивается способность левого полушария отличать съедобные зерна от маленьких кам ушков, и одновременно правому полушарию не удается стать более специализированным в отношении бдительности к появлению хищников.
    Роджерс и Валлортигара в сотрудничестве с Паоло Зукка (Paolo Zucca) из Университета Терамо в Италии исследовали поведение обеих групп цыплят: птицы должны были находить съедобные зерна, перемешанные с камешками, и одновременно следить, не появится ли над ними модель хищника. Цыплята, инкубированные на свету, хорошо справлялись с обеими задачами одновре- менно, а инкубированным в темноте это не удавалось.

    Социальное нарушение симметрии


    Раздельная и параллельная обработка информации в двух полушариях может повышать эффективность работы мозга, однако она не объясняет, почему в рамках каждого вида обычно преобладает лишь один вариант латерализации, а не другой. Почему у большинства животных левый глаз (и правое полушарие) лучше, чем правый глаз (и левое полушарие), приспособлены для обеспечения бдительности в отношении появления хищников? Почему возникает преобладание одного типа латерализации, а не их равновероятная смесь? Если смотреть с эволюционной точки зрения, то «нарушенная» симметрия, при которой популяции составлены преимущественно из левого или из правого типов, может оказаться невыгодной, поскольку поведение составляющих ее особей будет более предсказуемым для хищников. Хищники могут научиться приближаться к жертве с той стороны, где ее бдительность ниже, что повысит их шансы подобраться незамеченными. Однако неравенство долей индивидов правого и левого типов во многих популяциях говорит о том, что эта особенность настолько ценна, что сохраняется вопреки повышенной уязвимости по отношению к хищникам.
    Роджерс и Валлортигара предположили, что у социальных животных преимущество единообразия популяции может состоять в том, что оно позволяет предсказывать, чего можно ожидать от других представителей своего вида. Совместно со Стефано Гирланда (Stefano Ghirlanda) из Стокгольмского и Болонского университетов в Швеции и Италии Валлортигара недавно показал с помощью математической модели, чтj популяции с преобладанием индивидов левого или правого типа действительно могут возникать спонтанно. В математической теории игр часто удается показать, что лучшая стратегия действий индивидуального игрока может зависеть от того, как решит поступить большинство других членов группы. Применив теорию игр, Гирланда и Валлортигара показали, что лево- или правостороннее предпочтение может развиться в популяции под давлением социального отбора в таких ситуациях, когда асимметричные особи должны действовать скоординиованно друг с другом. Например, следует ожидать, что у стайных рыб должно развиться практически единообразное предпочтение стороны поворота — это нужно для того, чтобы не нарушать построение стаи. Наоборот, у рыб, ведущих одиночный образ жизни, предпочтение стороны должно варьировать случайным образом, поскольку им не нужно плавать совместно. Так оно и оказывается на самом деле.
    С пониманием того, что асимметричный мозг — не уникальная отличительная особенность людей, появляются новые вопросы о ряде высших функций у человека. Каковы относительные роли левого и правого полушарий в самоанализе сознании, эмпатии или способности к озарениям? Об этом пока мало что известно. Однако результаты многочисленных исследований говорят о том, что эти свойства — как и другие обсуждавшиеся здесь феномены, характерные для человека, — лучше всего рассматривать как модификацию некоторых исходных функций, существовавших у животных еще задолго до появления Homo sapiens.

    Перевод: Б.В. Чернышев

    ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  • Comparative Vertebrate Lateralization. Edited by Lesley J. Rogers and Richard J. Andrew. Cambridge University Press, 2002.
  • Advantages of Having a Lateralized Brain. Lesley J. Rogers, Paolo Zucca and Giorgio Vallortigara in Proceedings of the Royal Society B, Vol. 271, Suppl. 6, pages S420–S422; December 7, 2004.
  • Survival with an Asymmetrical Brain: Ad- vantages and Disadvantages of Cerebral Lateralization. Giorgio Vallortigara and Lesley J. Rogers in Behavioral and Brain Sciences, Vol. 28, No. 4, pages 575–633; August 2005.
  • Сайт создан в системе uCoz