Так откуда же именно мозг получает энергию? И на что ее тратит?
Ответ на первый вопрос знаком каждому любителю сладкого. В основном мозг для этих целей использует сахар (глюкозу) в объеме более ста граммов в день. Ответ на второй вопрос состоит из одного слова: электричество. Мозг преобразует сахар в электроэнергию для выполнения большинства своих задач, включая передачу информации из одной области в другую. Вы можете услышать всю эту электроболтовню, просто присоединив электроды к коже вашей головы. Вам будет что послушать, ведь мозг поддерживает работу многих жизненно важных функций организма, например сердцебиения, дыхания. Все это требует энергии. Но сколько именно?
Ученые из университета Стэнфорда подсчитали, что для выполнения всех типичных функций мозга в состоянии покоя роботу понадобилось бы 10 МВт энергии, а это средняя мощность небольшой ГЭС. Но когда эти задачи выполняет мозг, то он потребляет всего 12 Вт – мощность маленькой лампочки. Неудивительно, что он так озабочен своим энергоснабжением.
Так как же наш мозг стал одновременно таким прожорливым и таким экономичным? Ответ кроется в понимании нашей эволюции, к которой мы будем возвращаться почти в каждой главе этой книги. Мы обнаружим, что начинали далеко не с 12 Вт, а с гораздо более скромной версии мозга, почти такой же как у приматов, потомков которых можно встретить в джунглях Центральной Африки. Мы также обнаружим, что по неизвестным причинам, скрытым в глубокой древности, что-то около 6–9 миллионов лет назад, мы начали отклоняться в развитии от наших обезьяньих родственников. В итоге мы отказались от нашей привычки ходить на четвереньках, выбрав вместо этого гораздо более рискованный двуногий способ, который требовал постоянного поддержания баланса на постоянно движущихся ногах. Это потенциально опасное развитие событий, ведь мы стали нестабильными. Наш невероятно важный и невероятно хрупкий мозг, заключенный в череп (на чью долю приходятся колоссальные 8 % веса всего тела), теперь стал наиболее удаленным от земли органом, а поддержание равновесия стало важнейшей проблемой выживания. Некоторые исследователи полагают, что данный сдвиг породил целый набор требований к мозгу и его функциям, как бы подталкивая нас к тому, чтобы стать отличниками земной школы. Наш мозг становился больше, сложнее и требовал больше топлива.
Во всей этой истории много противоречивого материала, как, собственно, и во всем, что касается палеонтологии гоминидов. На самом деле, единственное, в чем ученые сходятся, так это в том, что длительное время положение в пространстве не имело большого значения. К тому времени, когда нам исполнилось 3 миллиона лет, мы научились лишь стучать по предметам кусками камней. Но все должно было измениться.
Около двух миллионов лет назад стечение различных геологических факторов привело к резкому изменению климата, что в свою очередь спровоцировало глобальное похолодание. Существенная часть некогда влажных и теплых джунглей, где обитали гоминиды, начала высыхать, и наш до того момента стабильный климат стал совершенно нестабильным. Началось сильное иссушение африканского континента, приведшее к расширению Сахары, которое продолжается и по сей день.
Все это обернулось для нас катастрофой, ведь большую часть времени мы проводили в приятном влажном климате, в котором значительно легче выжить. Мы больше не могли срывать еду прямо с деревьев и запивать ее глотком воды из ближайшего ручья. Мы вынуждены были превратиться из лесных жителей в обитателей лугов и равнин. В итоге наши предки, которым пришлось пережить этот «влажный» переход, стали кочевыми охотниками и собирателями, бродившими по новому, сухому миру – африканской саванне. И это многое изменило.