Чтобы дать почувствовать ограниченность количественного подхода к психическим функциям, позвольте мне представить несколько прошедших экспертную оценку исследований с использованием размера и количества клеток мозга и их связей в качестве показателя различных психических качеств. И вновь повторю, что у меня нет цели критиковать отдельное исследование или исследовательскую группу, я хочу указать на общую ограниченность анатомического подхода к пониманию психики. И заметьте, пожалуйста, что именно благодаря хорошо продуманным исследованиям, открывающим новые аспекты анатомии, мы получаем представление о неотъемлемых ограничениях этих подходов.
Чем толще, тем лучше
Заголовок в Daily Mail за 2011 г.: «Люди с высоким интеллектом имеют более толстую «изоляцию» на «проводах» мозга» [201].
Поскольку мы склонны думать о мозге как о компьютере, становится все более модно смотреть на интеллект в контексте скорости обработки информации. Мы также знаем, что чем более толстая изоляция у периферических нервов (миелиновые оболочки), тем быстрее скорость передачи электрических импульсов. Скомбинировав эти две идеи, вы получите стартовую площадку для исследования, проведенного в 2011 г. Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе в попытке продемонстрировать, что степень толщины миелиновых оболочек (соответствующая увеличению скорости переработки информации) коррелирует с общим уровнем интеллекта.
Для проверки этой гипотезы группа нейробиологов Калифорнийского университета под руководством Пола Томпсона решила исследовать скорость обработки информации в мозге, используя новую технологию диффузной фМРТ с ультравысоким разрешением для измерения скорости проведения нервных импульсов в белом веществе. Они также посчитали, что хорошим способом определения наследственного компонента возможной корреляции между толщиной оболочек и интеллектом будет сравнение разнояйцевых и однояйцевых близнецов. Однояйцевые близнецы имеют близкие показатели коэффициента интеллекта, тогда как разнояйцевые имеют только половину общих генов и демонстрируют гораздо меньшую схожесть показателей IQ. Обнаружение того, что однояйцевые близнецы обладают большей схожестью толщины миелиновых оболочек и показателей IQ по сравнению с разнояйцевыми близнецами, указало бы на генетический компонент интеллекта.
Как они и предполагали, в ходе исследования было обнаружено, что более толстые миелиновые оболочки находятся в соответствии с лучшими показателями по некоторым субтестам интеллектуальных тестов и что корреляция наблюдалась у однояйцевых близнецов, но не наблюдалась у разнояйцевых. Разброс в показателях корреляции был воспринят как свидетельство разницы во влиянии генетики на различные когнитивные функции. По словам Томпсона, дисперсия толщины миелиновых оболочек в области мозга, работающей с логикой, математикой и визуальными пространственными навыками, на 85 % обусловлена генетикой [202]. Однако корреляция между толщиной миелиновых оболочек и показателями IQ была неоднородна. Так, не было обнаружено заметной корреляции между количеством миелина и вербальным IQ. Короче говоря, некоторые области интеллекта продемонстрировали ожидаемый результат, другие – нет.
Авторы так объясняют это несоответствие: «Возможно, невербальный интеллект, в отличие от вербального, теснее связан с физиологическими параметрами, такими как скорость проведения нервного импульса и степень миелинизации аксонов» [203]. Каков смысл этого аргумента? Для меня он противоречит базовым биологическим принципам: все равно, что сказать, что нервы левой руки могут быть более точно оценены в ходе исследования нервной проводимости, чем нервы правой руки. Такой аргумент станет универсальным спасительным объяснением любых непоследовательных результатов. Или, возможно, это проблема метода, который не подходит для задачи. Как сказано в обзорной статье 2011 г. о диффузной фМРТ, этот метод все еще является экспериментальным, трудным в использовании и клиническом применении. Группа, подготовившая обзор, рекомендовала воспринимать результаты, полученные этим методом, со здоровым скептицизмом [204].
Тем не менее авторы приходят к заключению, что «крупные проводящие пути белого вещества в высокой степени генетически обусловлены… и связаны с показателями интеллектуальной деятельности». В сопровождающем пресс-релизе от Института исследований мозга при Калифорнийском университете Томпсон говорит, что «целостность миелинового слоя является особенно многообещающей целью для манипулирования, поскольку в отличие от объема серого вещества она меняется на протяжении жизни. Выявление гена, способствующего увеличению количества миелина, обеспечит возможность применения методов повышения генной активности или искусственного добавления белков, код которых он содержит». По Томпсону, повышение интеллекта у людей, которые просто хотят сдать экзамен, находится «в области возможного» [205]. Ричард Хэйер, психолог-исследователь из Калифорнийского университета в Ирвайне, работавший с Томпсоном, сказал об исследовании: «Только потому, что интеллект сильно связан с генетикой, не надо думать, что его нельзя улучшить. Все наоборот. Если он генетически обусловлен, значит, он зависит от биохимии, а у нас есть множество способов влияния на биохимию».
Когда-то считалось, что мозг жестко смонтирован раз и навсегда. Конечно, такой «высеченный в камне» взгляд не мог объяснить, как мы учимся чему-то. Сегодня мы чаще говорим о нейропластичности – способности мозга менять себя. Нейрональные системы динамичны: обучение отражается в локальных изменениях объема мозга и соответствующих изменениях в нервных волокнах и синапсах. В противоположность пресс-релизу Калифорнийского университета, где утверждается, что серое вещество остается неизменным на протяжении жизни, мы имеем вполне достаточно доказательств, что количество серого вещества характерным образом увеличивается в процессе обучения. В эксперименте с обезьяной и граблями увеличение объема мозга в соответствующей области было замечено после недели обучения животного. Запоминание топографии Лондона, необходимое для получения лицензии таксиста, ведет к серьезному увеличению объема серого вещества в заднем отделе гиппокампа – области мозга, известной своей ролью в реализации функции пространственной ориентации [206].
Противореча пресс-релизу Калифорнийского университета, Томпсон признает, что наш мозг постоянно реконфигурируется в соответствии с опытом. «Миелинизация очень сильно меняется на протяжении жизни, реагирует на сенсорную стимуляцию или депривацию, факторы питания и обучения». Любопытно, что он даже представляет контраргумент собственному заключению. «Генетический эффект на архитектуру мозга не предполагает, что факторы окружающей среды не могут играть роль в изменениях миелинизация. Во многих случаях благоприятные генетические и средовые факторы сильно коррелируют. Например, талантливые индивидуумы могут искать такую деятельность и среду, которая, в свою очередь, способствует развитию и улучшает функции мозга».
Представьте себя одаренным музыкантом с генетической предрасположенностью наслаждаться музыкой. Вы случайно наткнулись на замечательную тубу в магазине подержанных инструментов и тратите большую часть своего свободного времени, упражняясь и слушая игру на тубе. Вскоре репрезентация тубы в вашем мозге усилится. Связи будут функционировать более гладко, обработка информации станет осуществляться быстрее – в конце концов именно так вы доводите свою игру на тубе до нужной скорости. В этом сценарии генетически определенная склонность в форме любви к музыке приведет к утолщению миелиновых оболочек в «центре тубы» в вашем мозге. Такое локальное изменение в мозге не будет отражать генетические компоненты, свойственные этой области или необходимые для обсуждаемого поведения. Прежде чем предполагать, что усиленные миелиновые оболочки могут улучшить интеллект, мы должны знать, была ли повышенная толщина миелиновых оболочек причиной повышенного интеллекта или, наоборот, это было сопутствующее явление – результат воздействия фактора, который одновременно повышает интеллект и, между прочим, воздействует на миелиновые оболочки.
