Полушария мозга шимпанзе вновь признали асимметричными

У обыкновенных шимпанзе (Pan troglodytes) одна из структур, аналогичных той, что у человека обеспечивает восприятие речи, в левом полушарии не такая, как в правом, сообщается в Proceedings of the Royal Society B. Это уже показывали в более ранних исследованиях, но теперь подтвердили на примере двух генетически изолированных популяций шимпанзе. Среди прочих видов сходные нейроанатомические различия известны только для человека — вида, который, в отличие от шимпанзе, точно владеет сложной устной речью.

Ближайшие ныне живущие родственники человека разумного (Homo sapiens) — шимпанзе (род Pan), их общий предок жил не больше 13 миллионов лет назад, а скорее даже позже, 4–6 миллионов лет назад. Анатомических различий между нами и шимпанзе не так много, и обычно их ищут в головном мозге. Сложно не признать, что умственные способности людей и шимпанзе различаются, а поскольку мыслительная деятельность обусловлена головным мозгом, то логично, что этот орган у обсуждаемых видов устроен неодинаково.

Одно из ключевых отличий Homo sapiens от человекообразных обезьян — способность к устной речи. Хотя шимпанзе и бонобо в состоянии выучить множество символов и жестов, складывать из звуков слова и предложения, как это делают люди, они не могут. У людей участки коры больших полушарий, играющие ключевую роль в восприятии и проговаривании слов — зона Вернике и зона Брока соответственно — в левом и правом полушарии различаются по размерам. Обычно они крупнее в левом полушарии, и именно оно обеспечивает нам способность к речи (хотя новое исследование говорит о том, что до определенного возраста и левое, и правое полушария в равной степени участвуют в обработке и воспроизведении слов).

У шимпанзе, как ожидалось, такой асимметрии не будет. Однако Уильям Хопкинс (William Hopkins) из Онкологического центра имени Андерсона Техасского университета обнаружил ее, когда работал с обезьянами в Национальном центре изучения приматов имени Роберта Йеркса в Университете Эмори. Однако его работа по сравнению нейроанатомии двух полушарий мозга шимпанзе не отвечала на некоторые вопросы. У людей степень межполушарной асимметрии речевых зон частично наследуется, а верно ли это для шимпанзе, Хопкинс не проверил.

Теперь ученый и его коллеги повторили измерения и на этот раз обратили особое внимание на родственные связи обезьян. Детально отследив их, они смогли оценить вклад наследственности в различия «речевых центров» в двух полушариях. Ученые определили площадь одной из частей височной доли, planum temporale, и глубину борозд в ее пределах у 229 живых обезьян и на биоматериале 62 погибших приматов методом магнитно-резонансной томографии (МРТ). Среди этих животных 165 были самками. Примерно половина жила в жила в Национальном центре изучения приматов имени Роберта Йеркса, а остальные — в Онкологическом центре имени Андерсона.

Как и в предыдущих исследованиях, на этот раз planum temporale — структура, входящая в состав зоны Вернике, обеспечивающей восприятие речи на слух — оказалась у шимпанзе неодинаковой в разных полушариях: в левом она у большинства обезьян была крупнее, чем в правом (p < 0,001), а борозды в ней — глубже. Различия сохранились и после того как учли вероятное влияние различных МРТ-сканеров (в каждом приматологическом центре был свой) и возраста животных.

Выяснилось, что площадь planum temporale и глубина борозд в ней у шимпанзе наследуются (p < 0,05), как и у людей. Однако результаты в двух популяциях несколько различались: в частности, среди шимпанзе из центра имени Йеркса различия площади planum temporale в левом и правом полушариях не были статистически значимыми, а глубины борозд в этой области — были. Генетические причины различий пока не ясны, а факторы внешней среды, как считают авторы, не должны были повлиять на межполушарную асимметрию «речевых зон».
В предыдущих работах Хопкинс также обнаружил, что у обыкновенных шимпанзе есть слабое, но все же заметное предпочтение в том, какую руку использовать для работы с орудиями, и оно наследуется. Участки коры, управляющие мелкими движениями рук, расположены рядом с моторными речевыми центрами, обеспечивающими движение различных частей голосового аппарата. Вкупе с новыми результатами это может означать, что у общего предка шимпанзе и человека большие полушария уже обладали такой асимметрией, которая в будущем позволила развить и речь, и тонкие манипуляции с инструментами. Здесь стоит отметить, что структура и размеры правой и левой половин мозга могут отличаться даже у животных с совершенно иным строением нервной системы, так что асимметрия больших полушарий сама по себе отнюдь не уникальна.

Вероятно, шимпанзе и многие другие современные человекообразные приматы умнее предков людей — австралопитеков. Об этом говорит размер отверстия в височной кости, через которое проходит сонная артерия. Чем отверстие шире, тем диаметр соответствующего сосуда больше и кровоснабжение мозга лучше. У бонобо, шимпанзе, горилл и орангутанов при сходном объеме мозговой части черепа отверстия для сонных артерий больше, чем были у австралопитеков.

Светлана Ястребова

https://nplus1.ru/