Экспериментальная археология и нейробиология

Класс каменотесов. Нада Крейшех посвящает обучению студентов изготовлению рубил 20 часов в неделю. Занятия проводятся под открытым небом в рабочей зоне Лаборатории палеолитических технологий Университета Эмори. Каждый студент проходит 100-часовой курс обучения.

У меня до сих пор где-то хранится первый собственноручно сделанный каменный топор — довольно убогое изделие, грубо высеченное из расколотого морозом валуна, который я подобрал во время прогулки по одному из фермерских полей в Западном Суссексе. Предков современного человека, известных как Homo heidelbergensis, моя поделка уж точно не впечатлила бы. Эти кузены Homo sapiens жили в Европе примерно полмиллиона лет назад и оставили после себя куда более изысканные экспонаты — например, на месте археологических раскопок у расположенной неподалеку деревни Боксгров.

Я самоотверженно трудился над изготовлением нехитрого рубящего орудия и очень им горжусь. Ведь важно не то, что я преуспел в новой для себя сфере деятельности. Важно то, что моя возня с этим орудием по сути дела была попыткой получить ответы на некоторые ключевые вопросы, связанные с эволюцией человека и возникновением таких уникальных особенностей нашего рода, как язык и культура. Попытка воспроизвести навыки доисторических людей, чтобы понять происхождение и становление современного человека, не нова — археологи занимаются этим уже долгие десятилетия. Но в последние 15 лет мы используем данную практику немного в иных целях.

Работая в тесном сотрудничестве и вооружившись приборами для сканирования мозга, археологи и нейробиологи пытаются проследить процессы, происходящие внутри черепа современного ремесленника, когда он терпеливо обтесывает камень, превращая его в самое примитивное орудие — рубило. Заглядывая таким образом в мозг, мы надеемся определить, эволюция каких его областей помогла палеолитическим людям превращать бесформенные камни в довольно искусно сделанные топоры и ножи.



Кремневое рубило — первое каменное орудие, изготовленное автором статьи

Сотрудничество между археологами и нейробиологами позволило воскресить сильно дискредитированную идею о том, что изготовление орудий было важным фактором человеческой эволюции. Как еще 70 лет назад утверждал в своей авторитетной книге «Человек-рукотворец» (Man the Toolmaker) британский археолог Кеннет Оукли (Kenneth Oakley), изготовление орудий было «главной биологической характеристикой», способствовавшей эволюции нашей «мощи психической и телесной координации».

Данная идея потеряла популярность, когда зоопсихологи сообщили о том, что пользоваться орудиями и даже мастерить их умеют и некоторые животные — человекоподобные приматы, вороны, дельфины и осьминоги. Как остроумно заметил в 1960 г. палеоантрополог Луис Лики (Louis Leakey) в своем знаменитом ответе Джейн Гудолл (Jane Goodall), впервые сообщившей об использовании орудий обезьянами шимпанзе, «теперь нам придется либо дать новое определение понятию "орудие" и новое определение понятию "человек", либо признать, что шимпанзе и люди — это одно и то же». Многие ученые стали считать ключевым фактором эволюции головного мозга приматов не изготовление орудий, а сложные социальные отношения. В 1980–1990 гг. широкую популярность получили гипотезы «маккиавелевского интеллекта» и «социального мозга», утверждавшие, что наиболее сложные умственные задачи приматам приходится решать для того, чтобы перехитрить своих сородичей, а не для овладения окружающей средой. Эти гипотезы подкрепил и тот факт, что те виды приматов, которые образуют крупные социальные группы, как правило, обладают и более крупным головным мозгом.

Но более поздние исследования, включая и работы автора этой статьи, показали, что идеи Оукли сбрасывать со счетов нельзя. Изготовление орудий вполне могло играть важную роль в нашей эволюции, не будучи при этом уникальной особенностью человека. Главное — то, какие орудия мы создаем и как мы учимся их изготавливать. Люди выделяются среди всех прочих приматов своей невероятной способностью учиться друг у друга. Умением подражать действиям сородичей с ними не сравнятся ни одни другие приматы. Подражательство — предпосылка для овладения сложными техническими навыками и форма поведения, лежащая, по мнению многих ученых, в основе потрясающей способности человеческой культуры накапливать знания такими способами, каких не знают другие гоминоиды. А потому отмахиваться от мысли, что древние каменные орудия могут предоставить нам важную информацию о когнитивной эволюции человека, представляется преждевременным. Более того, овладение все более сложными навыками изготовления орудий и передача их сородичам вполне могли оказаться для наших предков достаточно серьезным интеллектуальным вызовом, чтобы подстегнуть эволюцию человеческого языка. Ведь, как сегодня считают многие нейробиологи, лингвистическими и мануальными навыками человека ведают одни и те же мозговые структуры.

Для проверки этих предположений мы решили тщательно проанализировать процесс изготовления древних орудий и сопоставить полученные данные с имеющимися сведениями об эволюции соответствующих систем мозга. Приступив к изучению данных вопросов, мы тут же столкнулись с большими трудностями — ведь ни головной мозг, ни поведение не подвергаются окаменению. Учитывая скудность ископаемых свидетельств, мы решили прибегнуть к единственному доступному нам средству — воссоздать в лабораторных условиях совокупность навыков, которые передавались людьми из поколения в поколение многие тысячелетия назад. Для этого мои ученики, сотрудники и я сам на протяжении нескольких лет пытались имитировать навыки палеолитических ремесленников.

Экспериментальная археология

Изучение древнейших в истории человечества технологий с помощью современной методики мозгового сканирования может показаться несколько странным. Когда мы начали возить тележки с камнями в лабораторию нейровизуализации с новейшим оборудованием, многие и впрямь бросали на нас косые взгляды. Но эксперименты в археологии уже давно стали рутиной. В конце концов, изучение настоящего — один из наиболее действенных методов понять прошлое. Ученые проводили эксперименты, чтобы воссоздать древние технологии выплавки металлов (археометаллургия) и наблюдать за неумолимым распадом туш животных (тафономия) для лучшего понимания процессов их окаменения. Первые эпизодические эксперименты по реконструкции древних технологий изготовления орудий были проведены еще в XIX в., сегодня эксперименты для изучения технологий обработки камня стали обычной практикой.

В последние годы масштабы таких экспериментов значительно выросли. В 1990 г. мои университетские наставники Николас Тот (Nicholas Toth) и Кэти Шик (Kathy Schick), работающие в настоящее время в Индианском университете в Блумингтоне и в Институте каменного века, использовали новые по тем временам технологии нейровизуализации для изучения процессов, происходящих в мозге человека, мастерящего палеолитическое орудие. Эта идея легла в основу и моего 15-летнего исследования, главной целью которого стал детальный анализ событий в мозге человека, превращающий камень в орудие труда.

Сегодня моя лаборатория скорее напоминает каменотесную мастерскую. Когда я пишу эти строки, до меня доносится ритмичный стук, производимый каменными орудиями труда начинающих ремесленников и сопровождающийся дальнейшим ростом кучи кремневых осколков и обломков в рабочей зоне Университета Эмори. В прошлом году эта куча достигла 1 м в поперечнике, 15 см в высоту и веса почти 1,5 тыс. кг. Я смотрю в окно и вижу, как одна из моих научных сотрудниц, постдок Нада Крейшех (Nada Khreisheh), склоняется над расстроенным студентом «подмастерьем», чтобы дать ему какой-то дельный совет.

Сейчас Крейшех посвящает примерно 20 часов в неделю обучению 20 студентов древнему искусству изготовления рубил. На сегодня это наш самый амбициозный проект. Каждое занятие записывается на видео, что позволяет нам проанализировать, какие методики обучения работают лучше всего. Каждый готовый артефакт мы тщательно обмеряем, чтобы проследить динамику овладения навыком. В процессе обучения каждый «подмастерье» несколько раз проходит МРТ-сканирование мозга, позволяющее оценить изменение мозговых структур и функций, а также психологические тесты для выявления возможной связи между различными когнитивными показателями (например, планированием, кратковременной памятью и т.д.) и способностями к изготовлению орудий. Все это требует огромной работы, но помогает нам понять тонкости доисторических технологий обработки камня.

Например, в ходе исследования мы поняли, что изготовление каменных орудий — очень трудное дело. Но нам хотелось узнать, почему именно эта работа настолько трудна. Оукли и другие сторонники теории «человека-рукотворца» полагали, что изготовление орудий стало возможным благодаря «уникальной человеческой» способности к абстрактному мышлению, т.е. способности представлять себе различные типы орудий как своего рода мысленную модель, которую нужно воспроизвести в реальности. Позволю себе не согласиться. Любой опытный ремесленник скажет вам, что создание мысленного образа будущего предмета — дело несложное. Главные трудности — в самом изготовлении.

Изготовление рубила требует от ремесленника-неофита овладения техникой отбивки-оббивки, включающей использование удерживаемого в руке «отбойного молотка» в виде камня, кости или рога, с помощью которого от обрабатываемого булыжника отбиваются кусочки, так что заготовка мало-помалу принимает форму полезного орудия. Работа требует умения наносить мощные удары с точностью до нескольких миллиметров. Удары наносятся настолько быстро, что малейшая неточность может испортить заготовку. Как при высекании скульптуры из мраморной глыбы, каждый удар отделяет от заготовки маленький фрагмент, вернуть который на место уже нельзя.

С помощью особой системы отслеживания движений Бландин Бриль (Blandine Bril) и ее сотрудники из Высшей школы социальных наук в Париже показали, что в отличие от новичков опытные резчики тонко регулируют силу своих ударов, что позволяет им отсекать от заготовки фрагменты определенных размеров. Нанесение серий таких ударов для достижения некоей абстрактной образной цели (например, того же рубила) возможно лишь после приобретения отточенной способности контролировать движения, а этого можно достичь исключительно посредством долгих и кропотливых занятий. Наши предки, учась делать каменные орудия, наверняка сталкивались с такими же проблемами; от успехов на этом поприще, возможно, зависело их выживание. Требования к их изготовлению — в сочетании со сложными социальными взаимодействиями, необходимыми для приобретения таких навыков, — вполне могли стать движущей силой когнитивной эволюции людей. Современный вариант «человека-рукотворца» Оукли мы назвали Homo artifex — человеком-мастером (от лат. artifex — «творец, художник, создатель»).



Томография позволяет выявить изменения в активности мозга по мере усложнения навыков, требующихся для изготовления орудий. На этих рисунках показаны области мозга, активировавшиеся при изготовлении современными каменотесами копий незамысловатых олдувайских орудий труда (2,6–1,6 млн лет назад) и более сложных ашельских рубил (1,6 млн — 200 тыс. лет назад). Синие точки — участки мозга, активировавшиеся при изготовлении как олдувайских, так и ашельских орудий, а красные точки — только ашельских орудий.

Рубила и томография

Обработка камня была не единственной технической проблемой, с которой столкнулись ученики, приобщавшиеся к доисторическим формам деятельности. Стандартные методы нейровизуализации не приспособлены к исследованию мозга людей, когда те заняты изготовлением каменных орудий. Все, кому доводилось проходить МРТ, наверняка помнят категорическую просьбу врача не шевелиться, потому что движения не позволят получить четкое изображение органов. К сожалению, неподвижное лежание в узкой трубе томографа не только не располагает к обтесыванию камней, но и навевает неодолимую дрему.

В наших ранних экспериментах мы обошли эту проблему, используя так называемую позитронноэмиссионную томографию с применением фтордезоксиглюкозы (ФДГ-ПЭТ). Раствор с радиоактивными молекулами, позволяющими получить картину мозговой активности, вводится в вену на ноге каменотеса, чтобы дать ему возможность работать руками (надо сказать, это довольно болезненная процедура). Затем испытуемый может свободно отбивать от заготовки кусочки камня, превращая ее в рубило или нож, а радиоактивные молекулы тем временем проникают в метаболические активные ткани его головного мозга. После завершения работы мы запускаем сканирование и определяем, в каких участках мозга скопилось вещество.



Отходы производства. Кремневое рубило, изготовленное начинающим ремесленником, в окружении каменных фрагментов, отбитых им от заготовки. Каждый такой осколок маркируется, взвешивается и измеряется — это нужно для детального анализа процесса освоения рабочих навыков.

С помощью этой методики я исследовал мозговые корреляты двух технологий каменного века, олдувайской и позднеашельской, охватывавших период с начала до конца раннего палеолита (2,6 млн — 200 тыс. лет назад), т.е. критический в эволюционном плане период, когда головной мозг гомининов (людей и их вымерших предков) увеличился в размерах почти втрое. В ходе наших исследований мы хотели получить ответ на вопрос, могло ли развитие этих технологий предъявить к мозгу новые высокие требования, которые и обусловили его резкое укрупнение в результате многотысячелетнего естественного отбора.

Олдувайская технология изготовления орудий, впервые описанная в середине XX в. группой палеоантропологов и археологов под руководством Луиса и Мэри Лики в танзанийском ущелье Олдувай, представляет собой отбивание острых фрагментов (отщепов) от булыжника, от которого в конце концов остается одно ядро. Такие отщепы по сути дела представляют собой древнейшие человеческие ножи. В нашем исследовании мы позволили участникам опытов в течение четырех часов обрабатывать камни без каких-либо инструкций. Ознакомившись с задачей, они научились распознавать и обращать внимание на особенности камней — например, на их выступы и выпуклости, которые можно легче всего отбить. Такое обучение четко отражается в активности мозга: до и после занятия зрительная кора, находящаяся в задней (затылочной) части мозга обнаруживает различные паттерны активности. Но четырехчасовое занятие даже по меркам древнейших технологий наших предков — не слишком долгая практика.

У опытных ремесленников, сравнимых своими навыками с мастерством олдувайских камнерезов, наблюдается иная картина. Как показали Бриль и ее сотрудники, продвинутых изготовителей орудий отличает способность контролировать силу наносимых по камню (ядру) ударов для откалывания отщепов. В мозге таких экспертов этот навык стимулировал активность расположенной в теменной доле надкраевой извилины (Gyrus supramarginalis), ответственной за осознание человеком положения собственного тела в пространстве.

Примерно 1,7 млн лет назад олдувайская технология, основанная на изготовлении отщепов, начала вытесняться ашельской технологией (от названия местечка Сент-Ашель во Франции), включавшей изготовление более сложных орудий (например, обоюдоострых рубил каплевидной формы). Некоторые позднеашельские рубила (например, рубила, найденные в английском местечке Боксгров возрастом около 500 тыс. лет) отличались большим изяществом: они имели красивую форму, тонкие поперечные сечения, трехмерную симметрию и ровные острые края; все признаки указывают на высокий уровень развития камнерезных навыков.

Современные изготовители древних орудий отлично знают, что эта техника требует не только точного контроля движений, но и тщательного мысленного планирования работы. Выполняя продуманные серии ударов, подготавливающие края и поверхность каменного ядра к отсечению желаемого фрагмента, они используют разнообразные твердые (камни) и мягкие (кости или рога животных) орудия. Им приходится быстро переключаться с одной второстепенной задачи на другую, прочно удерживая в памяти образ готового рубила и не поддаваясь искушениям «срезать путь».

На собственном горьком опыте я убедился, что физику обработки камня обмануть нельзя. Если вы устали или обескуражены, лучше сделать на день-другой перерыв. Требования к изготовлению позднеашельских орудий тоже оставляют на томограммах характерный след. Некоторые области мозга активны при изготовлении и олдувайских, и ашельских орудий. Но ашельские томограммы выявляют также активацию особой области префронтальной коры, называемой правой нижней лобной извилиной. Нейробиологи связывают эту структуру мозга с когнитивным контролем, необходимым человеку для переключения с одной задачи на другую и подавления неадекватных реакций.

Позднее мы подтвердили результаты наших исследований, полученные с помощью ПЭТ, данными МРТ, которая обеспечивает более точные и четкие изображения мозга. Для этого нам с социальным нейробиологом Тьерри Шаминадом (Thierry Chaminade), ныне работающим в Институте нейробиологии Тимона Университета Экс-Марсель (Франция), пришлось придумать своеобразный способ обездвиживания участников эксперимента: мы просили их неподвижно лежать в сканере и вместо того, чтобы изготавливать орудия руками, просто просматривать видеозаписи этой деятельности. Такой подход вполне оправдан: как показали Шаминад и ряд других ученых, при осознании наблюдаемых действий в нашем мозгу активируются многие из тех же самых его систем, что и при реальном их выполнении. Несмотря на существенные различия методик, мы обнаружили одинаковые реакции в мозговых окуломоторных областях при подобном «изготовлении» как олдувайских, так и ашельских орудий —и повышенную активность в правой нижней лобной извилине при просмотре испытуемыми видеозаписей изготовления ашельских орудий.

Мы заключили, что способность к освоению сложных двигательных навыков, по-видимому, играла важную роль на раннеолдувайских этапах технологической эволюции людей, а ашельские приемы обработки камня требовали еще и более высокого уровня когнитивного контроля, обеспечиваемого предлобной (префронтальной) корой. По сути дела, эти факты хорошо согласуются с ископаемыми свидетельствами, указывающими на то, что наиболее быстрое увеличение размеров мозга за последние 2 млн лет пришлось на позднюю ашельскую эпоху. Данное открытие, однако, не позволяет сказать, какое из событий было причиной, а какое следствием. Действительно ли изготовление орудий стало движущей силой эволюции мозга H. artifex или же оно попросту сопутствовало ей? Чтобы ответить на этот вопрос, нам пришлось обстоятельно выяснить, как мозг обучается изготавливать орудия.

Обучение и эволюция

Для того чтобы сравняться мастерством изготовления орудий с позднеашельскими виртуозами, мне потребовалось около 300 часов практики. Обучение шло быстрее, если я работал под руководством наставника или в компании других каменотесов. Хотя экспериментальным изготовлением древних орудий ученые занимаются уже несколько десятилетий, никаких систематических исследований процесса овладения данной практикой еще не проводилось. В 2008 г. Брюс Брэдли (Bruce Bradley), профессор археологии Эксетерского университета в Англии и экспериментальный ремесленник с большим стажем, предложил мне заполнить этот пробел в наших знаниях. Решив подготовить следующее поколение британских академических каменотесов, Брэдли подумал, что я в это время смог бы лучше изучить процесс обучения ремеслу методами нейровизуализации. Он оказался прав.

Мой интерес к исследованию подогрела еще одна вещь: мне хотелось познакомиться с так называемой диффузионной МРТ — сравнительно новой разновидностью МРТ, позволяющей ученым картировать белое вещество мозга, т.е. прослеживать ход нервных волокон, служащих мозгу своего рода электропроводкой. 2004 г. группа ученых под руководством Богдана Драганского (Bogdan Draganski), работавшего в то время в Регенсбургском университете (Германия), выявила с помощью диффузионной МРТ структурные изменения в головном мозге добровольцев, обучавшихся жонглированию, — факт, бросивший вызов традиционному представлению, что мозг взрослого человека обладает довольно жестко смонтированной структурой Мы подозревали, что обучение изготовлению инструментов тоже приведет к некоторой «перемонтировке» мозга. А если так, нам хотелось узнать, какие именно нервные цепи при этом изменятся.

Если наша идея была верна, мы надеялись увидеть хотя бы намек на то, что изготовление орудий действительно может вызвать — пусть и в гораздо меньшем масштабе — анатомические изменения человека, аналогичные тем, что происходили в процессе нашей эволюции. Ожидания оправдались полностью: практика изготовления орудий и в самом деле приводит к укрупнению нервных трактов, соединяющих те же самые участки лобной и теменной коры, которые выявляли наши ПЭТ- и МРТ-исследования, включая и правую нижнюю лобную извилину, ответственную за когнитивный контроль. Степень изменений можно было предсказать по количеству часов, которые испытуемые посвящали этой практике, — чем дольше они занимались обработкой камней, тем сильнее изменялось их белое мозговое вещество.

Пластичность мозга, т.е. его способность изменяться, обеспечивает возможность эволюционных изменений — эффекта, называемого фенотипической аккомодацией. Пластичность придает видам гибкость и позволяет им испытывать новые формы поведения. Если вновь изобретенный поведенческий трюк приносит пользу, он включается в поведенческий репертуар вида, и начинается эволюционная гонка: естественный отбор будет благоприятствовать любым изменениям, облегчающим обучение новому трюку и повышающим эффективность и надежность процесса его освоения. Таким образом, наши данные подкрепляют правильность идеи о H. artifex и свидетельствуют о том, что изготовление орудий и в самом деле могло привести к изменению мозга благодаря известным механизмам эволюции.

Получив такую информацию, мы должны были выяснить затем, в какой степени наблюдавшиеся нами анатомические изменения соответствовали специфическим изменениям человеческого головного мозга в процессе эволюции. Поскольку ископаемые черепа не дают точной информации об изменениях мозговых структур, мы прибегли к иному способу решения проблемы — прямому сравнению анатомии человека с анатомией наших ближайших из ныне живущих родственников, шимпанзе.

К счастью, мне удалось договориться с Эрин Хехт (Erin Hecht), работающей в Университете штата Джорджия, о помощи в анализе данных диффузионной МРТ. Диссертация Хехт, посвященная нейроанатомическому сравнению человека и шимпанзе, содержала множество точных фактов, необходимых для нашего исследования. Ее результаты, опубликованные в прошлом году, подтвердили наши подозрения: нервные структуры и пути, связанные с изготовлением орудий и идентифицированные нами с помощью ПЭТ, МРТ и диффузионной МРТ, и в самом деле у людей были гораздо крупнее, чем у шимпанзе; особенно это касалось нервных соединений правой нижней лобной извилины. Данное открытие стало последним звеном в цепи умозаключений о древних артефактах, поведении, умственных способностях и эволюции мозга, которые я собирал в единую схему с тех пор, как в конце 1990-х гг. окончил аспирантуру. Оно однозначно подтверждает старое представление, что палеолитическое изготовление орудий способствовало формированию современного интеллекта. Наша история, однако, на этом не заканчивается.

Эволюционные последствия

Я люблю каменные орудия, но они дают нам лишь узкое представление о сложной жизни наших далеких предков. Фокус в том, чтобы превратить крупицы знаний, полученные в результате нейробиологического изучения их изготовления, в полноценную модель бытия в каменном веке.

Несмотря на то что каменные орудия предоставляют нам в этом отношении довольно ограниченную информацию, ситуация могла бы оказаться намного хуже. Обучение их изготовлению отнимает не меньше времени, чем многие академические дисциплины: чтобы овладеть этим мастерством, студент типичного американского колледжа должен затратить примерно 150 часов (по десять часов в неделю на протяжении 15-недельного семестра). В совместном исследовании с Брэдли мы обнаружили, что к концу 167-часовой практики изготовление ашельского рубила все еще вызывало у «подмастерьев» значительные трудности. Не буду, однако, злорадствовать: ведь у меня самого освоение мастерства каменотеса заняло примерно 300 часов. Изготовление каменных орудий — однообразный, утомительный и трудоемкий процесс, требующий больших мотивации и самоконтроля — качеств, представляющих огромный интерес в плане человеческой эволюции.

Мотивация может исходить извне, например от наставника, или рождаться внутри, от предвкушения будущего вознаграждения. Многие ученые считают обучение одной из определяющих характеристик человеческой культуры, в то время как предвосхищение будущего явно имеет огромное значение для самых разных аспектов человеческой жизни — от социальных отношений до решения технических проблем.

Но, разумеется, мотивационная «морковка» без подстегивающего «хлыста» самоконтроля далеко вас не заведет. Способность к самоконтролю — подавлению контрпродуктивных побуждений — играет критическую роль в осуществлении многих когнитивных навыков. Как показал в своем недавнем исследовании Эван Маклин (Evan MacLean) из Университета Дьюка, способность к самоконтролю и планированию будущего положительно коррелирует с размерами головного мозга у 36 изученных видов птиц и млекопитающих. Результаты нашего исследования также свидетельствуют о существовании связи между успехами в изготовлении рубил и мозговыми системами, ведающими самоконтролем и планированием будущего.

Наблюдение — один из лучших способов обучения. Хотя слово «подражатель» обычно воспринимается как оскорбление, сравнительные психологи постепенно начинают признавать, что добросовестное копирование является одним из столпов человеческой культуры. Исследования Эндрю Уайтена (Andrew Whiten) из Сент-Андрусского университета в Шотландии и многих других ученых показали, что хотя человекоподобные приматы и обладают выдающимися способностями к имитации, по уровню их развития они и близко не стоят с людьми, даже детьми.

Но достаточно ли для обучения одного только подражательства? В шахматах можно разобраться, посмотрев несколько партий, но куда проще будет сделать это, если кто-нибудь объяснит вам нюансы шахматной стратегии и тактики. И мы хотим знать, так же ли обстоит дело с изготовлением каменных орудий и прочими доисторическими навыками. Недавно группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли под руководством Томаса Моргана (Thomas Morgan) провела ряд экспериментов по изготовлению каменных орудий с целью выяснить, как знание передается от одного человека другому. Исследователи обнаружили, что процесс обучения протекает гораздо эффективнее, если при этом используется язык (речь), а не просто демонстрация навыка. Дальнейшие эксперименты в этом направлении могли бы помочь ученым пролить свет на величайшую тайну нашей эволюции — когда и почему возник человеческий язык.

Обучение — не единственная возможная связь между изготовлением орудий и языком. Нейробиологи установили, что большинство структур человеческого мозга перерабатывают информацию, связанную с разнообразными формами поведения. Возьмем, например, классический центр речи — зону Брока, названную по имени французского хирурга и антрополога XIX в. Поля Брока и расположенную в левой нижней лобной извилине. В 1990-х гг. ученые показали, что зона Брока связана не только с речью, но и с музыкой, математикой и пониманием сложной жестикуляции. Это открытие воскресило старую гипотезу, что изготовление орудий наряду с человеческой склонностью к общению с помощью жестов, возможно, были основными эволюционными предшественниками языка.

Результаты нашего томографического исследования заставили нас недавно предположить, что для адаптации к требованиям палеолитического изготовления орудий нервные сети головного мозга (включая и нижнюю лобную извилину) претерпели определенные изменения и затем включились в примитивные формы общения людей с помощью жестов, а возможно и звуков. Затем такая протолингвистическая коммуникация подверглась естественному отбору, что в итоге привело к возникновению особых адаптаций, поддерживающих современный язык. Эксперименты, проводимые нами сегодня, позволят проверить и эту гипотезу.

Автор: Дитрих Стаут (Dietrich Stout) — профессор антропологии в Университете Эмори. Изучает технологии изготовления каменных орудий в эпоху палеолита, сочетая экспериментальные методы различных дисциплин.

Источник: "В мире науки" [05/06] май/июнь 2016