脳はその進化の過程で著しい変化を遂げました。 最も原始的な脳は、生物の前部に束ねられた細胞のクラスターに過ぎない。 これらの細胞は、同じく頭部にある感覚器官から受け取った情報を処理する。

ヒトは、生物の中で体の大きさに比例して最も大きな脳を持っている。 脊椎動物の脳は、大きさも洗練度も発展してきた。 人間は、生物の中で体の大きさに比例して最も大きな脳を持っているが、同時に最も複雑でもある。 脳の各部位は、それぞれ特徴的な構造と機能を持ち、専門化されてきた。 例えば、小脳は運動と協調に関与し、大脳皮質は記憶、言語、意識に関与する。

行動は種の成功に影響するため、進化によって形成されてきた。 行動は種の成功に影響を与えるので、人間の行動が進化によって形成されたと考えるのは妥当なことです。 脳の生物学を理解することは、うつ病、自閉症、統合失調症など、人間の行動と関連する多くの状態を解明することにもつながるだろう。

マウス、チンパンジー、人間の脳を横に並べて比較すると、なぜこの種に異なる知的能力があるのか、明白に思えるかもしれません。 人間の脳はチンパンジーの約4倍、マウスの約15倍もあるのだ。 体の大きさの違いを考慮しても、人間の脳は異常に大きいのです。

Bigger isn’t always better

しかし、大きさがすべてではありません。 研究によって、人間の脳の大きさと知能の間には特に強い関係がないことが分かっています。 このことは、人間の脳とネアンデルタール人の脳を比較すると、さらに強くなります。 ネアンデルタール人の脳は現存しないため、科学者は化石の頭蓋骨の内部を研究して、中に入っていた脳を理解する必要がある。 ネアンデルタール人の脳は、私たちと同じくらい大きく、実際にはおそらくもっと大きかった。

現代人の頭蓋骨は、私たちの以前の祖先の頭蓋骨よりも一般的に大きいものの、形も異なっている。 このことは、現代人の脳が、それ以前の人類の脳よりも固定された形ではなく、環境や遺伝的な要因によって生涯にわたって影響を受けうることを示唆している（これを可塑性と呼ぶ）。

ヒトの脳の成長パターンを近縁のチンパンジーと比較すると、いくつかの興味深い違いがあることがわかる。 どちらの脳も最初の数年間は順調に成長するが、人間の脳の形は生後1年の間に大きく変化する。 この時期、発達中の脳は環境から情報を拾い集め、外界が成長する神経回路を形成する機会を提供します。

先史時代の頭蓋骨

Neanderthal子供の頭蓋骨の分析により、その成長パターンは現代人よりもチンパンジーに似ていることが明らかになりました。 このことは、現代人とネアンデルタール人の脳は成人までに同じ大きさに達したが、これは脳の異なる領域で異なる成長パターンを通じて達成されたことを示唆している。

人間の脳の大きさに対する大きな制約は骨盤帯で、（女性の場合）大きな頭の赤ちゃんを出産するという要求と戦わなければならない。 人間は、脳が成長する期間を出産後の期間まで延長するように進化してきた。

言語と脳の発達

言語は、おそらく人間を他の動物と区別する重要な特徴である。 高度な言語能力のおかげで、私たちは他の種族に情報を迅速かつ効率的に伝えることができます。

誰かが言っていることを理解するためには、相手の話し方を感知して、その情報を脳に伝える必要があります。 たとえば、言語の感覚的な側面について考えなければならない。 誰かが言っていることを理解するために、私たちは相手の話し声を感知し、その情報を脳に伝える必要があります。 そして、脳はその信号を処理して、意味を理解する必要があります。 脳の一部は、構文（単語の順序が意味に与える影響）と意味（単語が実際に意味すること）を処理しなければならない。

単語の意味を記憶する必要があるので、記憶も非常に重要である。

一部の鳥は模倣の才能があるが、マイナ鳥と会話することはできない！

他の動物は我々の言語能力に近づかないので、異なる種を比較して言語を研究することは困難である。 擬態の才能がある鳥もいますが、ミナモトと会話することはできないでしょう 私たちの近縁種であるチンパンジーは、人間の家庭で育てられても、言葉を獲得することはない。 チンパンジーは人間の言葉を理解し、「図記号」を使えるようになりますが、食べ物を要求するなどの基本的な情報以外のことを伝えようという気はほとんどないようです。 これとは対照的に、人間は強迫的にコミュニケーションをとるようです。

言語のマスター遺伝子？

おそらく言語の進化に関する最大の洞察は、FOXP2遺伝子に関する研究によってもたらされました。 この遺伝子は、言語と発声に重要な役割を果たしており、複雑な言語の進化を支える変化を探ることができます。

FOXP2遺伝子は、2001年にオックスフォード大学のサイモン・フィッシャー、アンソニー・モナコらによって初めて発見されました。 彼らは、独特の言語障害を持つ家族のDNAサンプルの研究を通じて、この遺伝子に出会いました。 その家系では、3世代にわたって約15人が、話し言葉は完全に理解できるものの、言葉をつなげて返答するのに苦労していた。 この症状は、遺伝のパターンから、優性単一遺伝子疾患であることが示唆された（変化した遺伝子を1コピー持つだけで、言語能力全体が損なわれる）。 研究者たちは、影響を受ける遺伝子を含むと思われるゲノムの領域を特定しましたが、この領域内の特定の遺伝子変異を特定することはできませんでした。 この子のDNAを調べると、染色体再配列が確認され、変異した遺伝子があると思われるDNAの領域で遺伝子を切り裂いていることがわかったのです。 この遺伝子はFOXP2でした。 この家族のFOXP2遺伝子の塩基配列を調べたところ、この遺伝子に特定の変異が見つかり、それは発症した家族全員に共通するものでした。 FOXP2遺伝子の変異は、脳の言語発達を担う部分に干渉します。

サイモンたちは、FOXP2が「マスターコントローラー」として、脳のいくつかの領域で多くの異なる遺伝子の活動を制御していることを特徴づけるために、さらに研究を進めました。 その重要な役割の一つが、神経細胞の成長と、学習や発達の過程で他の神経細胞との結合を作ることである。 FOXP2遺伝子の変異は、脳の言語発達を担う部分に干渉し、この家族に見られる言語の問題を引き起こします。

FOXP2の進化

FOXP2遺伝子は種間で高度に保存されています。 つまり、この遺伝子は異なる種で非常に似たDNA配列を持っており、時間の経過とともにあまり進化していないことが示唆される。 マウスのFOXP2タンパク質は、ヒトのものと3つのアミノ酸が異なるだけである。 チンパンジーのFOXP2タンパク質は、ヒトのFOXP2タンパク質と2つのアミノ酸の違いしかない。 この2つのアミノ酸の変化が、ヒトの言語進化における重要なステップである可能性がある。

これらの小さな配列の変化は、FOXP2タンパク質の機能にどのような違いをもたらすのでしょうか。 マウスを使った研究では、マウス版のFOXP2遺伝子をヒト版と同じ配列に変えても、微妙な影響しかないことが分かっています。 驚くべきことに、そうしてできたマウスの子どもたちは、基本的には正常なのですが、高い声で鳴く頻度に微妙な変化が見られるのです。 7132>

これらの研究から、科学者たちは、FOXP2が、一連の動きを学習する脳の能力に関与していると結論づけました。 ヒトでは、これは発声に必要な複雑な筋肉の動きに変換されましたが、他の種では、他の動きを調整するという異なる役割を担っている可能性があります。 FOXP2 が制御する遺伝子は、脳の発達に重要なだけでなく、人間の生殖や免疫においても重要な役割を果たしている。 しかし、彼らが現代人と同じ FOXP2 遺伝子を有していたという事実は、ネアンデルタール人がいくらかの言語およびコミュニケーションの能力を持っていたかもしれないことを示唆している。 考古学的な記録は、彼らがおそらく小さな集団で生活し、高いエネルギーを必要としたため、ほとんどの時間を狩りに費やしたことを示唆している。 これはおそらく、社会集団の形成と維持に必要な重要な精神的能力が欠如していたためであろう。 再帰的思考 (思考について考えること)、心の理論 (他人の頭の中で起こっていることを理解すること)、衝動的反応の抑制 (衝動を制御できること) はすべて、社会的相互作用を成功させるための重要な要素です。 興味深いことに、脳損傷や自閉症などの発達障害は、人間のこれらの能力や社会的スキルを妨げることがあります。

この証拠は、ネアンデルタール人の脳が、効果的なコミュニケーションや外交スキルをサポートするように配線されていなかった可能性を示唆しています。 彼らは、仲良くするのがきわめて困難だったでしょう! ネアンデルタール人の脳は、おそらく視覚能力を最大化するために、よりよく適応していました。 彼らはその大きな目と大きな脳を使って、ヨーロッパの低照度下で生き残り、狩りをしたことでしょう。 そのため、コミュニケーションや社会的相互作用に必要なシステムを発達させるための脳のスペースが制限されることになる。 しかし、社会的な脳の領域が小さければ、より小さな社会的ネットワークを構築することができ、ヨーロッパの厳しい環境でも生き残る可能性を高められたかもしれません。

このページの最終更新日：2019-06-20

。