Не считайте тот молоток само собой разумеющимся. Используя инструменты может походить на вторую натуру, но только несколько животных могут справиться с координацией и умственной требуемой изощренностью. Таким образом, как приматы учились использовать инструменты во-первых? Новое исследование у обезьян предлагает, чтобы уловка мозга рассматривала инструменты как просто другая часть тела.
У приматов, с их четырьмя гибкими пальцами и противопоставляемыми большими пальцами, есть высоко развитая способность схватить и управлять объектами. Предыдущее исследование показало, что многими из этих действий управляет область мозга по имени F5. Поскольку рука открывается и закрывается для схватывания объекта, нейронов в области огонь F5 в предсказуемой последовательности. В языке нейробиологов нейроны «закодированы» для управления движениями рук. Когда примат учится использовать инструмент, его мозг должен закодировать нейроны не только, чтобы двигать рукой, но также и заставить инструмент управлять объектом, намного более познавательно сложной задачей.
Чтобы заняться расследованиями, как мозг выполняет эту ловкость рук, бригада во главе с нейробиологом Джакомо Риццолатти из университета Пармы в Италии делала запись мозговой деятельности у двух обезьян макаки. Каждый был обучен в течение 6 – 8 месяцев схватить пункты еды с плоскогубцами. Бригада задокументировала деятельность 113 нейронов в F5 и в мозговой области по имени F1, также вовлеченный в манипуляцию объектов. Исследователи сначала установили последовательность увольнения мозга, когда обезьяны схватили только их руками. Эксперимент был тогда повторен, в то время как обезьяны использовали нормальные плоскогубцы, потребовавшие, чтобы сначала открытие руки и затем закрытие его схватили еду. Те же нейроны запущены в тот же заказ. Замечательно, те же нейроны также стреляли в том же заказе, когда обезьяны используемые «обратные плоскогубцы», потребовавшие, чтобы они закрыли пальцы сначала и затем открыли их для взятия еды, бригада, сообщают онлайн сегодня в Продолжениях Национальной академии наук.
Риццолатти и его коллеги приходят к заключению, что при обучении использовать инструмент, образец нейронной деятельности так или иначе передан с руки на инструмент, «как будто инструмент был рукой обезьяны, и ее наконечники были пальцами обезьяны». Что касается того, как те же нейроны могли влиять и на открытие и на закрытие руки, бригада размышляет, что они могут быть связаны с другими наборами нейронов, более непосредственно управляющих этими движениями. Авторы также указывают, что область, F5 богат в так называемых нейронах зеркала, типе невроцита, обнаруженного ранее Риццолатти, стреляющим и когда примат выполняет действие и когда это наблюдает другого человека, делающего ту же вещь (ScienceNOW, 13 июля 2007). Нейроны зеркала в F5, авторы предлагают, могут быть вовлечены в этот процесс переноса, поскольку обезьяна изучает, как использовать инструмент путем наблюдения других.
Результаты «справедливо ясно показывают, что использование инструмента обезьяны включает объединение инструментов в схему органа, буквально как расширения органа», говорит Дитрих Стаут, археолог, специализирующийся на использовании инструмента в Университетском колледже Лондона. Скотт Фрэй, нейробиолог в университете Орегона, Юджине, говорит, что в людях, эта способность представлять инструменты в мозгу, объединенном со способностью к инновациям, «, была несомненно фундаментальным шагом в развитии технологии».