Екатерина Шульман
о новой роли
российского парламента

Большой мозг продлевает детство

Ученые объяснили, почему у человека так долго продолжается детство

Надежда Маркина 26.08.2014, 08:42
iStokcphoto

Стало известно, почему человек так долго и медленно растет в детстве по сравнению с другими млекопитающими: это связано с тем, что его энергетические ресурсы на рост забираются мозгом. Ученые показали, что в пик развития мозга рост ребенка замедляется. Большой мозг вообще очень дорого нам обходится.

По сравнению с другими млекопитающими мы взрослеем очень медленно. По медицинским критериям пубертатный возраст у человека начинается в 12–13 лет, подростковый период продолжается до 17–18 лет. После этого девушки обычно уже не прибавляют в росте, а юноши могут расти примерно до 26 лет. То есть на рост и развитие нам отпущена существенная часть жизни.

Мелкие животные растут быстрее, крупные — медленнее. Но даже если сравнивать нас не с быстро растущими и плодящимися мышами, а с млекопитающими более солидных размеров, разница очевидна. Кошки и собаки живут 15–20 лет, но в среднем уже в год достигают размера взрослого животного, а половое созревание наступает еще раньше. Лошадь живет до 25–30 лет, а полного развития достигает в 4–5 лет. У слона, который по продолжительности жизни сравним с человеком (60–70 лет), половая зрелость наступает в 8–12 лет. Наконец, наши ближайшие родственники, шимпанзе, достигают половой зрелости в 6–8 лет.

А по скорости набора роста в детстве человек, как отмечают авторы статьи, больше похож не на млекопитающих, а на рептилий, которые растут всю жизнь, но очень медленно. Мальчики и девочки начинают стремительно вытягиваться в пубертате (с 12–13 лет), а до этого прибавка в росте гораздо менее заметна.

Загадку медленного роста человека пытались разгадать антропологи из Северо-Западного университета, о результатах они написали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Оказалось, медленным ростом человек расплачивается за свой большой мозг, который пожирает львиную долю энергии.

Впервые ученые детально исследовали развитие человека от рождения до взрослости, используя разные методы сканирования мозга — ПЭТ (позитронно-эмиссионную томографию) и МРТ (магнитно-резонансную томографию). Этими методами они измеряли объем мозга и потребление глюкозы, то есть энергетические затраты. А затем сравнили эти показатели мозга с ростом тела.

До сих пор считалось, что мозг поглощает больше всего энергии у новорожденного младенца, так как отношение размера мозга к телу в этот момент максимально. Но теперь исследователи подсчитали, что

максимальное количество глюкозы мозг поглощает в возрасте 4– 5 лет. В этот период энергетические затраты мозга составляют 66% энергии метаболизма в покое.

Это гораздо больше, чем тратят на развитие мозга наши ближайшие родственники — человекообразные обезьяны.

И выяснилось, что в этот период рост тела сильно замедляется. Получается, что мозг просто-напросто «объедает» весь остальной организм, для роста не хватает энергии.

«После какого-то возраста становится трудно определить возраст ребенка по его росту, — замечает Кристофер Кузава, первый автор исследования. — Мы скорее можем судить о возрасте по его речи и поведению. Наша работа показала, почему так происходит. Когда мозг развивается наиболее бурно, рост тела почти останавливается, потому что мозг забирает все ресурсы».

Как объясняют исследователи,

на пике энергетических затрат в мозге максимально увеличивается число синапсов — контактов между нервными клетками.

Такая сеть контактов дает возможность ребенку в этом возрасте учиться очень многим вещам, которые будут ему нужны в дальнейшем.

Большой мозг вообще дорого обходится человеку, и первое неудобство, которое он испытывает, — это тяжелые роды, так как у новорожденного большая голова. А чтобы приобрести сложнейшую систему контактов между нейронами, мозгу человека требуется много энергии (калорийная пища) и длительный период развития. В течение длинного детства ребенок обучается массе разных вещей, которые делают человека человеком, в первую очередь, конечно, овладевает речью. Длинное детство диктует и особенности человеческих семейных отношений: родители долго заботятся о ребенке и при этом не только растят его, но и воспитывают и учат.

Еще одна деталь жизни человека и человекообразных обезьян привлекла внимание ученых и породила гипотезу. В отличие от подавляющего большинства млекопитающих женщины и самки высших приматов довольно долго живут после окончания репродуктивного периода, то есть после наступления менопаузы. С точки зрения биологии жизнь после репродукции бесполезна, так как ресурсы тратятся, а размножения не происходит.

Для объяснения этого феномена у человека и других высших приматов биологи выдвинули «гипотезу бабушек».

Женские особи, вышедшие из репродуктивного возраста, начинают «работать бабушками» и помогают своим дочерям растить детей. Тем самым они повышают выживаемость этих детей, увеличивая шансы на сохранение и передачу своих генов.

А дети с родительской и бабушкиной заботой могут довольно долго оставаться маленькими и беспомощными, что дает им возможность растить большой мозг и развивать интеллект. Круг замкнулся, можно читать сначала.