Процесс энцефализации – ускоренного развития головного мозга и психики у предков человека – начался всего навсего около 500 тыс. лет назад. Значительный отрезок времени этого процесса занял последний Ледниковый период, который обусловил колебания климатических условий в сравнительно широких пределах. Каковы были предпосылки внутривидового отбора, обусловившие развитие головного мозга от состояния приматов до его нынешних параметров у человека? В работе [5] отмечаются два из них. Во первых, предки человека – так же, как и современный человек, - были глубоко социальными животными, поэтому доминирование вожака в группе и доминирование группы в сообществе были важными параметрами выживания. Это создавало необходимость создания коалиций, приводило к формированию так называемого “макеавелианского” мышления с элементами Гоббсовской агрессии, то есть к развитию способности интригами и другими аналогичными действиями сплачивать группу вокруг лидера, а сообщество вокруг лидирующей группы. Это стимулировало развитие коммуникационных механизмов, основной из которых – вербализация информации, речь. Второе обстоятельство – колебания климатических условий. Для передачи потомству способов поведения, способствующих выживанию в этих условиях, потребовалось развитие функции обучения, теснейшим образом связанной с формированием структур мозга. Этот же процесс еще более усиливал требования к ускоренному развитию функций вербализации информации и к выработке “чувства причинности”, то есть созданию синтетических моделей элементов окружающей среды, развитию явления инсайта [7]. Качественный скачек в этом процессе – децентрация, понимание отдельности организма человека от других элементов природы, его смертности. Индикатором наличия этого явления может считаться появление первых погребений. В терминах философии это явление означает появление субъект – объектных отношений, в терминах теософских концепций – это изгнание из Рая. Поэтому у многих людей мысли о возврате к слиянию с природой или богом вызывают в структурах мозга биохимический процесс, приводящий к выделению эндогенных опиатов. Это генерирует близкое к наркотическому состояние, соответствующее религиозному экстазу, что, в свою очередь, способствует созданию на этой основе очень устойчивых мифологических представлений. Вот такой рудимент.
Рассмотрим два аспекта процесса энцефализации, в которых в последние годы и десятилетия наука получила наиболее интересные результаты. Первый – нейрофизиологический в его связи с генетическими механизмами формирования структур мозга. Второй – психологический, с анализом пределов наследования поведенческих параметров в процессе геном – средовых взаимодействий, в конечном счете, связанный с динамикой как физических так и социальных процессов на уровне разумной материи.
Общепринятой теории зарождения репликаторов и их эволюции до нынешнего состава генофонда биосферы Земли, как отмечалось выше, не существует, интересующиеся могут найти такое описание, например, в работе Р.Докинза [11]. В ней сформулирован оригинальный подход к теории биологической эволюции: предлагается рассматривать конкуренцию и отбор генов, а не конкуренцию признаков их “носителей”. То есть биологические организмы рассматриваются как “машины выживания генов”.
Отметим очень важный для наших рассуждений и удивительный сам по себе факт: геном человека на 30% совпадает с геномом вирусов и на 50% совпадает с геномом мухи дрозофилы [3]. Так что вопрос сводится больше к исследованию эволюции не самих генов, а их функций как “машин” для создания и сохранения своей среды обитания, то есть биологических организмов.
Рассмотрим более подробно роль генных механизмов в формировании структур мозга и нейронной системы, что теснейшим образом связано с проблемами обучения и наследования поведенческих параметров, а это в свою очередь, через спектры психофизиологических параметров популяций, определяет макроскопическое структурирование социальных систем. Необходимо рассматривать “не просто физиологические механизмы возбуждения и торможения отдельных нейронов, областей и структур мозга, а специфические системные процессы и функциональные системы, осуществляющие взаимодействие целого организма с предметной средой в контексте структуры видового и индивидуального опыта” [6]. Для этого привлекаются данные нейроанатомии, эмбриологии, эволюционной биологии и молекулярной генетики.
При анализе нужно принимать во внимание следующие данные психофизиологии [6].
Специфичность каждой из клеток организма определяется составом белков, синтезируемых за счет активности генов в составе ДНК, содержащейся в геноме организма. Синтез белка посредством считывания информации с гена и ее трансляции в белковую молекулу называется экспрессией гена. Около половины генов человеческого генома имеет мозгоспецифическую экспрессию, в частности, за счет альтернативного сплайсинга – экспрессия генов в разных клетках дает различные белки за счет разной комбинации функциональных блоков одного и того же гена. 50% генетических заболеваний человека связаны с нарушением функций нервной системы. То есть роль и место нервной системы в эволюционной истории организмов в настоящее время недооценивается.
С точки зрения генетических механизмов эволюции, на первом плане исследований должно быть не морфологические и анатомические структуры организмов, а изменения в строении и функциях белков, ферментов, гормонов, рецепторов, детальных связей между клетками. “Каждая сохраненная отбором модификация строения и функций гена, каждое появление в клетке или органе нового стабильно экспрессирующего гена, свидетельствуют об отдельном эволюционном событии, общая сумма которых и отражает процесс проходившей эволюции”. Из расчета количества экспрессирующих в органах генов получается, что эволюция генома млекопитающих выполняла в основном задачу обеспечения организации и функций мозга!! Вопрос: эволюция генома определяла нейроэволюцию млекопитающих или наоборот??
В построении структур мозга млекопитающих участвуют гены, функции которых на более ранних стадиях не были связаны с нервной системой. Это явление эволюционного консерватизма генов, принципы вовлечения генов в процесс энцефалогенеза.
Отдельные группы генов контролируют развитие органов, в том числе мозга. “Селекторные” гены регулируют развитие, “реализаторные” обеспечивают построение структур органов. Первые гены кодируют “транскрипционные факторы” – белки, регулирующие экспрессию других генов. Например, исследования выявили группу “гомеобоксных генов”, участок около 180 аминокислот, которая кодирует транскрипционные факторы, выполняющие разнообразные функции на всех этапах эволюции. “Демонстрируя молекулярное взаимопроникновение механизмов развития и эволюции, они (исследования, В.С.С.) поднимают критический вопрос о принципах приемственности и смены функций генов в условиях эволюционно усложняющейся морфологической организации”.
Внутри популяции естественный отбор вызывает изменение пропорции генов, которые связаны с признаками, попавшими в этот процесс. Отбор действует на уровне целостных организмов – фенотипов – и их взаимоотношений со средой, в результате чего происходит популяционные изменения частот генов. Для реализации процесса отбора требуется набор из четырех трансформационных правил (Рис.1) – эволюционный цикл. Первое Т1 связывает зиготы G1 через процессы эмбрионального развития с признаками, несущими селективные преимущества. Второе Т2 определяет преобразование зрелых фенотипов в индивидуальной жизни и связано с экологическими воздействиями в процессе борьбы за существование, спаривания и отбора. Третье Т3 соотносит фенотипы с образованием половых клеток, законами рекомбинации и другими зависимостями, проецирующими фенотипы на генотипы. Наконец, Т4 описывает формирование новых зигот G1 и определяется правилами сортировки генов, такими как закон Менделя и закон Харди-Вайнберга, позволяющими, исходя из родительских генотипов, предсказать генотипы следующего поколения. Таким образом, особенно важно то, что правило Т1 определяет влияния генома на свойства организма, а фаза Т2 – влияния среды на свойства генома в одном цикле. В фазе Т2 происходит адаптивная модификация и формирование новых функциональных систем через процессы индивидуального обучения и системогенеза новых поведенческих актов.
Средовые влияния происходят через механизмы естественного отбора и соматические механизмы. Для “замыкания задачи” нужна единая теория, связывающая эмбриологию, морфологию, физиологию и психологию. В современных условиях информационно-психологическая среда в основном определяется свойствами социума, и наличие влияния среды на генные факторы при некоторых условиях может иметь сильные нелинейные, чаще всего негативные эффекты.