O cérebro sofreu algumas mudanças notáveis através da sua evolução. Os cérebros mais primitivos são pouco mais do que aglomerados de células agrupadas na frente de um organismo. Estas células processam informação recebida dos órgãos dos sentidos também localizados na cabeça.

Os humanos têm o maior cérebro em proporção ao seu tamanho corporal de qualquer ser vivo.

Todos os tempos, os cérebros evoluíram. Os cérebros dos animais vertebrados desenvolveram-se tanto em tamanho como em sofisticação. Os humanos têm o maior cérebro em proporção ao tamanho do corpo de qualquer ser vivo, mas também o mais complexo. Diferentes regiões do cérebro tornaram-se especializadas, com estruturas e funções distintas. Por exemplo, o cerebelo está envolvido em movimento e coordenação, enquanto o córtex cerebral está envolvido na memória, linguagem e consciência.

O comportamento pode influenciar o sucesso de uma espécie, assim foram moldados pela evolução.

Ao entender como o cérebro humano evoluiu, os pesquisadores esperam identificar a base biológica dos comportamentos que diferenciam os humanos de outros animais. O comportamento pode influenciar o sucesso de uma espécie, portanto é razoável supor que os comportamentos humanos foram moldados pela evolução. A compreensão da biologia do cérebro também pode lançar alguma luz sobre muitas condições ligadas ao comportamento humano, como depressão, autismo e esquizofrenia.

Tamanho do cérebro e inteligência

O cérebro humano é cerca de quatro vezes maior que um cérebro de chimpanzé e cerca de 15 vezes maior que um cérebro de rato.

Se você colocasse um cérebro de rato, um cérebro de chimpanzé e um cérebro humano um ao lado do outro e os comparasse, poderia parecer óbvio porque as espécies têm capacidades intelectuais diferentes. O cérebro humano é cerca de quatro vezes maior que o do chimpanzé e cerca de 15 vezes maior que o do rato. Mesmo permitindo diferenças no tamanho do corpo, os humanos têm cérebros invulgarmente grandes.

Grande nem sempre é melhor

Mas o tamanho não é a história toda. Estudos têm mostrado que não há uma relação particularmente forte entre o tamanho do cérebro e a inteligência em humanos. Isto é ainda mais fortalecido quando comparamos o cérebro humano com o cérebro de Neanderthal. Porque nenhum cérebro de Neanderthal existe hoje em dia, os cientistas têm que estudar o interior dos crânios fósseis para compreender os cérebros que estavam dentro. O cérebro Neandertal era tão grande quanto o nosso, na verdade provavelmente maior.

Os crânios dos humanos modernos, embora geralmente maiores que os dos nossos antepassados anteriores, também são de forma diferente. Isto sugere que o cérebro moderno tem uma forma menos fixa do que o dos humanos anteriores e pode ser influenciado durante sua vida por fatores ambientais ou genéticos (isto é chamado de plasticidade).

Existem algumas diferenças interessantes quando comparamos o padrão de crescimento do cérebro em humanos com os chimpanzés, nossos parentes vivos mais próximos. Ambos os cérebros crescem constantemente nos primeiros anos, mas a forma do cérebro humano muda significativamente durante o primeiro ano de vida. Durante esse período, o cérebro em desenvolvimento estará captando informações de seu ambiente, fornecendo uma oportunidade para o mundo exterior moldar os circuitos neurais em crescimento.

Uma análise do crânio de uma criança de Neanderthal mostrou que seus padrões de crescimento eram mais parecidos com o chimpanzé do que com os humanos modernos. Isto sugere que embora os cérebros dos humanos modernos e dos Neandertais atingissem um tamanho semelhante na idade adulta, isto foi conseguido através de diferentes padrões de crescimento em diferentes regiões do cérebro.

Uma grande restrição ao tamanho do cérebro humano é a cintura pélvica, que (nas fêmeas) tem de enfrentar as exigências do parto de um bebé de cabeça grande. Os seres humanos evoluíram para estender o período em que o cérebro cresce para incluir o período após o nascimento. Esta subtil diferença no desenvolvimento precoce pode ter tido grandes implicações para a nossa sobrevivência.

Linguagem e desenvolvimento cerebral

Linguagem é provavelmente a característica chave que nos distingue dos outros animais. Graças às nossas habilidades linguísticas sofisticadas, podemos transmitir informação rápida e eficientemente a outros membros da nossa espécie. Podemos coordenar o que fazemos e planejar ações, coisas que teriam proporcionado uma grande vantagem no início de nossa evolução.

Para entender o que alguém está dizendo, precisamos detectar sua fala e transmitir essa informação ao cérebro.

A linguagem é complexa e estamos apenas começando a entender seus vários componentes. Por exemplo, temos que considerar os aspectos sensoriais da linguagem. Para entender o que alguém está dizendo, precisamos detectar sua fala e transmitir essa informação para o cérebro. O cérebro então tem que processar esses sinais para dar sentido a eles. Partes do nosso cérebro têm que lidar com a sintaxe (como a ordem das palavras afeta o significado) e a semântica (o que as palavras realmente significam).

Memória também é muito importante, pois precisamos lembrar o significado das palavras. Depois há todo o sistema de vocalização que está envolvido em trabalhar o que queremos dizer e assegurar que o dizemos claramente coordenando os músculos para fazer os ruídos certos.

algumas aves são mímicas talentosas mas você não poderia ter uma conversa com uma ave Mynah!

Estudar a linguagem comparando diferentes espécies é difícil porque nenhum outro animal se aproxima das nossas capacidades linguísticas. Algumas aves são mímicas talentosas mas você não poderia ter uma conversa com um pássaro Mynah! Mesmo quando os nossos parentes mais próximos, chimpanzés, são criados em famílias humanas, eles nunca adquirem habilidades lingüísticas verbais. Embora os chimpanzés possam aprender a compreender a nossa língua e usar símbolos ‘gráficos’, eles mostram pouca inclinação para comunicar qualquer outra coisa além de informações básicas, tais como pedidos de comida. Os humanos, pelo contrário, parecem ser comunicadores compulsivos.

Um gene mestre para a linguagem?

Talvez a maior percepção da evolução da linguagem tenha vindo do trabalho no gene FOXP2. Este gene desempenha um papel fundamental na linguagem e vocalização e permite-nos explorar as mudanças subjacentes à evolução da linguagem complexa.

O gene FOXP2 foi descoberto pela primeira vez por Simon Fisher, Anthony Monaco e colegas da Universidade de Oxford, em 2001. Eles se depararam com o gene através de seus estudos de amostras de DNA de uma família com dificuldades de fala e linguagem distintas. Cerca de 15 membros da família, ao longo de três gerações, foram capazes de compreender perfeitamente as palavras faladas, mas lutaram para unir as palavras de modo a formar uma resposta. O padrão em que esta condição foi herdada, sugeriu que era uma condição dominante de um gene (uma cópia do gene alterado foi suficiente para perturbar as suas capacidades linguísticas gerais). Os pesquisadores identificaram a área do genoma susceptível de conter o gene afetado mas foram incapazes de identificar a mutação genética específica dentro desta região.

Tiveram então um derrame de sorte, na forma de outra criança não relacionada, com sintomas muito semelhantes. Olhando o DNA desta criança eles identificaram um rearranjo cromossômico que cortou um gene na região do DNA onde eles suspeitavam que o gene mutado estava. Este gene era o FOXP2. Após sequenciar o gene FOXP2 na família, eles encontraram uma mutação específica no gene que foi compartilhada por todos os membros da família afetados. Isto confirmou a importância do FOXP2 na linguagem humana.

Mutações no gene FOXP2 interferem com a parte do cérebro responsável pelo desenvolvimento da linguagem.

Simon e seus colegas passaram a caracterizar o FOXP2 como um ‘controlador mestre’, regulando a atividade de muitos genes diferentes em várias áreas do cérebro. Um papel chave está no crescimento das células nervosas e nas conexões que elas fazem com outras células nervosas durante a aprendizagem e desenvolvimento. As mutações no gene FOXP2 interferem com a parte do cérebro responsável pelo desenvolvimento da linguagem, levando aos problemas de linguagem observados nesta família.

A evolução do gene FOXP2

O gene FOXP2 é altamente conservado entre as espécies. Isto significa que o gene tem uma sequência de DNA muito semelhante em diferentes espécies, sugerindo que ele não evoluiu muito ao longo do tempo. A proteína FOXP2 no rato só difere da versão humana por três aminoácidos. A versão chimpanzé só difere da versão humana por dois aminoácidos. Estas duas mudanças nos aminoácidos podem ser passos chave na evolução da linguagem em humanos.

Que diferença fazem estas pequenas alterações em sequência na funcionalidade da proteína FOXP2? Estudos com ratos mostram que mudar a versão do gene FOXP2 para ser a mesma sequência que a versão humana só tem efeitos subtis. Notavelmente, os cachorros de rato resultantes são essencialmente normais, mas mostram alterações subtis na frequência das suas vocalizações de grande intensidade. Eles também mostram mudanças distintas nos cabos em certas partes do cérebro.

Destes estudos os cientistas concluíram que FOXP2 está envolvido na capacidade do cérebro de aprender seqüências de movimentos. Em humanos isto se traduziu nos complexos movimentos musculares necessários para produzir os sons para a fala, enquanto em outras espécies pode ter um papel diferente, coordenando outros movimentos.

FOXP2 regula muitos outros genes no corpo e a evolução parece ter favorecido um subconjunto destes também, particularmente em europeus. Os genes regulados FOXP2 são importantes não só no desenvolvimento cerebral, mas também desempenham papéis importantes na reprodução e imunidade humana.

FOXP2 e os Neandertais

Neandertais podem ter tido alguma capacidade de fala e comunicação.

Neandertais têm sido geralmente caracterizados como uma espécie grande e brutal com pouco ou nenhum desenvolvimento intelectual, social ou cultural. Entretanto, o fato de que eles tinham o mesmo gene FOXP2 dos humanos modernos sugere que os Neandertais podem ter tido alguma capacidade de fala e comunicação.

Várias linhas de evidência ajudaram a estabelecer uma imagem de como os Neandertais podem ter vivido e se comunicado. Registros arqueológicos sugerem que eles provavelmente viveram em pequenos grupos e, devido às suas altas necessidades energéticas, passaram a maior parte do tempo caçando.

É improvável que os Neandertais tenham desenvolvido grupos sociais unidos por uma comunicação eficaz. Isto é provavelmente porque lhes faltavam as habilidades mentais chave necessárias para estabelecer e manter grupos sociais. Pensamento recursivo (pensar sobre pensar), teoria da mente (apreciar o que está acontecendo na cabeça de outra pessoa) e inibição de reações impulsivas (ser capaz de controlar impulsos) são todos elementos importantes para o sucesso das interações sociais. Curiosamente, lesões cerebrais e distúrbios de desenvolvimento, como o autismo, podem interferir com essas habilidades e habilidades sociais em humanos.

Esta evidência sugere que o cérebro Neandertal pode não ter sido ligado para apoiar a comunicação eficaz e habilidades diplomáticas. Eles teriam sido extremamente difíceis de se dar bem com eles! O cérebro Neandertal foi provavelmente melhor adaptado para maximizar suas habilidades visuais. Eles teriam usado seus olhos grandes e grandes cérebros para sobreviver e caçar nos níveis mais baixos de luz na Europa. Isto limitaria o espaço disponível no cérebro para desenvolver os sistemas necessários para a comunicação e as interacções sociais. No entanto, as suas regiões de cérebro social mais pequenas poderiam ter-lhes permitido estabelecer redes sociais mais pequenas que poderiam ter melhorado as suas hipóteses de sobrevivência no ambiente europeu severo.

Esta página foi actualizada pela última vez em 2019-06-20