Цефализация», сложность нейронного строения и уровень рассудочной деятельности

Рассудочная деятельность и сложность строения мозга

Л.В. Крушинский и его сотрудники в 70-е годы XX века предпри­няли исследование морфофизиологических основ элементарной рас­судочной деятельности животных. Эти работы включали сопоставле­ние сложности строения высших ассоциативных структур переднего мозга птиц и млекопитающих с уровнем развития у них способности к рассудочной деятельности. На основе таких сопоставлений была изучена роль отдельных образований мозга в способности к экстра­поляции и в способности к обучению. Ряд работ был специально посвящен сравнению способности животных к решению элементар­ных логических задач и к обучению.

В лаборатории Л. В. Крушинского изучалась связь сложности орга­низации мозга и общего уровня эволюционного развития в классах птиц и млекопитающих. Нейроморфологические данные, накоплен­ные к 70-м годам XX в., свидетельствовали, что индекс цефализа-ции — относительный объем высших отделов мозга (новой коры у млекопитающих и гипер- и неостриатума у птиц) растет по мере повышения уровня эволюционного развития вида. Л. В. Крушинский (1986) показал, что как у птиц, так и у млекопитающих степень цефализации в пределах каждого класса позвоночных представляет

собой существенный параметр, определяющий уровень развития рас­судочной деятельности.

А. Портман (Portmann, 1946) получил следующие величины ин­дексов относительного объема полушарий птиц: голубь — 4,0; кури-ца — 3,27; утка (Anas platirhinchos) — 6,08; сокол (Та/со tinninculus) •— 8,24; канюк {Buteo buteo) — 9,78; сорока (Pica pica) — 15,81; грач (Corvus frugilegus) — 15,68; ворона (ы) — 15,38.

У млекопитающих также обнаруживается зависимость между уров­нем развития элементарной рассудочной деятельности и относитель­ным размером мозга. Л. В. Крушинский приводит следующие величи­ны квадратического показателя головного мозга (по Я. Я. Рогинскому) для ряда видов млекопитающих: мышь — 0,0088; крыса — 0,0123; кро­лик — 0,0705; кошка — 0,195; собака — 0,464. Приматы и дельфины обладают наиболее дифференцированным и крупным мозгом среди млекопитающих.

В ряду млекопитающих происходит увеличение площади ассоциа­тивных зон коры больших полушарий, в частности префронтальной (лобной) области. Это тоже является индикатором усложнения строе­ния высших отделов мозга. Такая же закономерность описана и в от­ношении ассоциативных областей мозга птиц.

В этой связи следует отметить и еще одно немаловажное обстоя­тельство. Сравнительные исследования Л. В. Крушинского и его со­трудников (1986) показали, что нет прямой и непременной связи между степенью развития элементарной рассудочной деятельности и наличием новой коры. Мозг птиц построен по иному плану, чем мозг млекопитающих. В процессе филогенеза особого развития у них дос­тигли новые, отсутствующие у млекопитающих, отделы стриатума (гипер- и неостриатум— wulst), в то время как у млекопитающих сфор­мировалась новая кора. Именно за счет этих отделов стриатума увели­чился объем полушарий и переднего мозга врановых птиц

Наряду с увеличением относительных размеров высших отделов мозга, другим важным фактором, определяющим степень развития рассудочной деятельности, следует считать сложность нейронной орга­низации мозга. В филогенетическом ряду позвоночных наблюдается увеличение разнообразия нейронного строения мозга, с прогрессиру­ющим увеличением числа так называемых звездчатых нейронов (Богословская, Поляков, 1981), а также усложнение систем контак­тов между нейронами. Были выявлены особенности цитоархитектони-ки переднего мозга вороны и голубя (Крушинский и др., 1985; Воро­нов, 1996).

Особенно сложным строением отличаются нейроны гиперстриа-тума вороны. Они имеют более длинные и более извилистые дендри-ты, что определяет большее число контактов с другими клетками. Количество шипиков надендритах также значительно больше, чем на дендритах нейронов мозга голубя.

Специфическая особенность строения мозга птиц — так называ­ние мультинейронные комплексы (Богословская, Поляков, 1981). Это клеточные ассоциации сложной пространственной структуры, состоя­щие, по-видимому, из функционально связанных нервных элементов. Исследования Д. К. Обухова (Обухов, 1996; Андреева, Обухов, 1999) демонстрируют конкретное строение таких мультинейронных комплек­сов: у ворон они могут включать до 20 нейронов, у голубей до 10.

Б В двух классах позвоночных — млекопитающих и птиц — услож-

Енение строения мозга в ряду видов коррелирует с повышением уровня развития их элементарного мышления. Это прослеживается и в уве­личении числа тестов, которые более развитые животные способны Г решать, и в повышении уровня сложности этих тестов.