Биология интеллекта: от «жидкого мозга» муравьев до 86 миллиардов нейронов человека

World Science Festival 1,5 млн 1 ч 33 мин 4 мин 01.02.2020
Главное

Сюзана Эркулано-Узель более 15 лет исследует клеточный состав мозга различных видов животных. Она утверждает: человек не является биологическим исключением, а представляет собой примата с самым большим количеством нейронов в коре головного мозга .

🧪 Метод «мозгового супа» и пересчёт нейронов 5:07

Сюзана Эркулано-Узель разработала метод количественного анализа, который позволяет точно подсчитать число клеток в мозге . Традиционный способ нарезки тканей на тонкие слои занимал слишком много времени и не давал полной картины. Новый метод предполагает растворение тканей до состояния однородной суспензии, в которой каждое ядро клетки сохраняется .

Исследование выявило фундаментальные различия в архитектуре мозга:

По словам Сюзаны Эркулано-Узель, человеческий мозг содержит в среднем 86 миллиардов нейронов, а не 100 миллиардов, как считалось ранее . При этом мозг человека весит около 1,5 кг, в то время как мозг коровы аналогичного размера содержит значительно меньше вычислительных единиц из-за разницы в типе сборки .

🐬 Коммуникация дельфинов и проект CHAT 19:00

Дениз Херцинг в течение 35 лет изучает сообщество атлантических пятнистых дельфинов на Багамах . Её работа сфокусирована на естественном поведении животных в дикой природе, а не в условиях неволи. Дельфины занимают второе место после человека по коэффициенту энцефализации (EQ) — соотношению размера мозга к массе тела .

Ключевые когнитивные способности дельфинов:

Для попытки диалога Дениз Херцинг использует устройство CHAT (Cetacean Hearing and Augmented Telemetry). Это подводный компьютер с клавиатурой, который транслирует специфические свисты, обозначающие объекты, например, водоросли саргассум . По наблюдениям исследователя, дельфины начинают имитировать эти звуки, однако делают это на октаву выше, что затрудняет распознавание компьютером в реальном времени .

🐙 Осьминоги как «инопланетный» интеллект 35:11

Фрэнк Грассо утверждает, что мозг осьминога структурно полностью отличается от мозга позвоночных, так как их эволюционные пути разошлись 505 миллионов лет назад . У осьминога есть центральный мозг и распределенная нервная система в щупальцах, где находится большая часть нейронов .

В ходе демонстрации в студии осьминог по имени Квалия (Qualia) проявил способность к изменению цвета и текстуры кожи с помощью миллионов хроматофоров . Фрэнк Грассо подчеркивает, что эта маскировка управляется мозгом напрямую и происходит за миллисекунды, в отличие от гормональной маскировки хамелеонов .

Примеры инновационного поведения осьминогов:

🐜 Коллективный разум и «жидкий мозг» 50:23

Саймон Гарнье изучает роевой интеллект, где сложные задачи решаются без центрального управления. На примере «вертушки из щенков» он демонстрирует принцип самоорганизации: группа координирует поведение за счет простых локальных взаимодействий, без лидера .

Бродячие муравьи (army ants) создают живые мосты из собственных тел, чтобы сократить путь колонне . Саймон Гарнье поясняет механизм: когда муравей достигает края пропасти, он замедляется; следующий муравей наступает на него, что служит тактильным сигналом первому замереть . Так формируется структура, оптимизирующая логистику колонии.

Концепция «жидкого мозга» описывает колонию как вычислительную систему, где носители информации (муравьи) постоянно перемещаются и сталкиваются друг с другом, создавая гибкую сеть обработки данных . По данным исследователей, муравьиная матка не отдает приказов, а выполняет лишь репродуктивную функцию, являясь «органом» суперорганизма .

🧠 Связь нейронов и продолжительности жизни 1:20:50

Последние исследования Сюзаны Эркулано-Узель показывают прямую математическую зависимость между количеством нейронов в коре и долголетием теплокровных животных . Чем больше нейронов, тем дольше длится детство и общая продолжительность жизни. Это не зависит от размера тела или скорости метаболизма .

Статистические закономерности:

По мнению Сюзаны Эркулано-Узель, человеческая исключительность кроется в культуре и образовании. Длительный период детства позволяет перекрывать поколения, передавая накопленные знания. Если лишить человека системы образования, он останется биологически развитым приматом, но потеряет технологическое преимущество вида .

💬 Цитаты

«Нейроны — это навсегда. Вы застряли с теми клетками, которые получили десятилетия назад.»

Сюзана Эркулано-Узель 1:27:23

«Один муравей довольно глуп. Но когда вы соединяете их вместе, они решают проблемы, непосильные для одиночки.»

Саймон Гарнье 54:43

«Если лишить нас образования, мы останемся лишь приматами с большим мозгом.»

Сюзана Эркулано-Узель 1:33:10
👥 Спикеры
📚 Упомянутые книги
🔗 Упомянутые сайты и проекты
📖 Термины
Энцефализация (EQ)
Мера относительного размера мозга, определяемая как отношение фактической массы мозга к прогнозируемой массе мозга для животного данного размера.
Хроматофоры
Специализированные клетки кожи осьминогов, содержащие пигмент и позволяющие мгновенно менять окраску под контролем нервной системы.
Роевой интеллект
Коллективное поведение децентрализованной самоорганизующейся системы, состоящей из множества агентов.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. 1871 Чарльз Дарвин публикует «Происхождение человека», связывая интеллект с эволюцией.
  2. 1960 Джейн Гудолл наблюдает использование инструментов шимпанзе в дикой природе.
  3. 1985 Дениз Херцинг начинает долгосрочное изучение дельфинов на Багамах.
  4. 2005 Сюзана Эркулано-Узель публикует первые данные, полученные методом «мозгового супа».
⚖️ Другая сторона
Наука Suzana Herculano-Houzel нейроны роевой интеллект осьминоги дельфины