Creierul a suferit câteva schimbări remarcabile de-a lungul evoluției sale. Cele mai primitive creiere sunt puțin mai mult decât niște grupuri de celule grupate în partea din față a unui organism. Aceste celule procesează informațiile primite de la organele de simț situate, de asemenea, la nivelul capului.

Omul are cel mai mare creier, proporțional cu dimensiunea corpului său, dintre toate creaturile vii.

De-a lungul timpului, creierul a evoluat. Creierul animalelor vertebrate s-a dezvoltat atât ca mărime, cât și ca sofisticare. Oamenii au cel mai mare creier în proporție cu dimensiunea corpului lor dintre toate creaturile vii, dar și cel mai complex. Diferite regiuni ale creierului au devenit specializate, cu structuri și funcții distincte. De exemplu, cerebelul este implicat în mișcare și coordonare, în timp ce cortexul cerebral este implicat în memorie, limbaj și conștiință.

Comportamentele pot influența succesul unei specii, deci au fost modelate de evoluție.

Înțelegând cum a evoluat creierul uman, cercetătorii speră să identifice baza biologică a comportamentelor care diferențiază oamenii de alte animale. Comportamentul poate influența succesul unei specii, deci este rezonabil să presupunem că comportamentele umane au fost modelate de evoluție. Înțelegerea biologiei creierului ar putea, de asemenea, să arunce o oarecare lumină asupra multor afecțiuni legate de comportamentul uman, cum ar fi depresia, autismul și schizofrenia.

Dimensiunea creierului și inteligența

Creierul uman este de aproximativ patru ori mai mare decât creierul unui cimpanzeu și de aproximativ 15 ori mai mare decât creierul unui șoarece.

Dacă ar fi să puneți un creier de șoarece, un creier de cimpanzeu și un creier uman unul lângă altul și să le comparați, ar putea părea evident de ce speciile au capacități intelectuale diferite. Creierul uman este de aproximativ patru ori mai mare decât cel al cimpanzeului și de aproximativ 15 ori mai mare decât cel al șoricelului. Chiar și ținând cont de diferențele de mărime corporală, oamenii au creiere neobișnuit de mari.

Mai mare nu este întotdeauna mai bun

Dar mărimea nu reprezintă întreaga poveste. Studiile au arătat că nu există o relație deosebit de puternică între dimensiunea creierului și inteligența la om. Acest lucru este întărit și mai mult atunci când comparăm creierul uman cu cel al omului de Neanderthal. Deoarece astăzi nu există creiere de Neanderthal, oamenii de știință trebuie să studieze interiorul craniilor fosile pentru a înțelege ce creiere se aflau înăuntru. Creierul de Neanderthal era la fel de mare ca al nostru, de fapt, probabil mai mare.

C craniile oamenilor moderni, deși în general mai mari decât cele ale strămoșilor noștri anteriori, sunt, de asemenea, diferite ca formă. Acest lucru sugerează că creierul modern are o formă mai puțin fixă decât cel al oamenilor anteriori și poate fi influențat de-a lungul vieții sale de factori de mediu sau genetici (aceasta se numește plasticitate).

Există unele diferențe interesante atunci când comparăm modelul de creștere a creierului la oameni cu cel al cimpanzeilor, cele mai apropiate rude vii ale noastre. Ambele creiere cresc în mod constant în primii câțiva ani, dar forma creierului uman se schimbă semnificativ în timpul primului an de viață. În această perioadă, creierul în curs de dezvoltare va prelua informații din mediul înconjurător, oferind o oportunitate pentru lumea exterioară de a modela circuitele neuronale în creștere.

O analiză a craniului unui copil de Neanderthal a arătat că modelele de creștere ale acestora erau mai asemănătoare cu cele ale cimpanzeului decât cu cele ale omului modern. Acest lucru sugerează că, deși creierele oamenilor moderni și ale Neanderthalienilor au ajuns la o dimensiune similară până la vârsta adultă, acest lucru a fost realizat prin diferite modele de creștere în diferite regiuni ale creierului.

O constrângere majoră asupra dimensiunii creierului uman este centura pelviană, care (la femei) trebuie să se lupte cu cerințele nașterii unui copil cu cap mare. Oamenii au evoluat pentru a extinde perioada în care creierul crește pentru a include perioada de după naștere. Această diferență subtilă în dezvoltarea timpurie ar fi putut avea implicații mari pentru supraviețuirea noastră.

Limbajul și dezvoltarea creierului

Limbajul este probabil caracteristica cheie care ne deosebește de alte animale. Datorită abilităților noastre lingvistice sofisticate, putem transmite rapid și eficient informații altor membri ai speciei noastre. Putem să coordonăm ceea ce facem și să planificăm acțiuni, lucruri care ne-ar fi oferit un mare avantaj la începutul evoluției noastre.

Pentru a înțelege ceea ce spune cineva, trebuie să detectăm discursul acestuia și să transmitem aceste informații către creier.

Limbajul este complex și abia acum începem să înțelegem diferitele sale componente. De exemplu, trebuie să luăm în considerare aspectele senzoriale ale limbajului. Pentru a înțelege ce spune cineva, trebuie să detectăm discursul acestuia și să transmitem aceste informații către creier. Apoi, creierul trebuie să proceseze aceste semnale pentru a le da un sens. Părți ale creierului nostru trebuie să se ocupe de sintaxă (modul în care ordinea cuvintelor afectează sensul) și de semantică (ce înseamnă de fapt cuvintele).

Memoria este, de asemenea, foarte importantă, deoarece trebuie să ne amintim ce înseamnă cuvintele. Apoi, există întregul sistem de vocalizare, care este implicat în elaborarea a ceea ce vrem să spunem și în a ne asigura că o spunem clar, prin coordonarea mușchilor pentru a produce zgomotele potrivite.

Câteva păsări sunt imitatoare talentate, dar nu ați putea purta o conversație cu o pasăre Mynah!

Studierea limbajului prin compararea diferitelor specii este dificilă, deoarece niciun alt animal nu se apropie de abilitățile noastre de limbaj. Unele păsări sunt imitatoare talentate, dar nu ai putea purta o conversație cu o pasăre Mynah! Chiar și atunci când cele mai apropiate rude ale noastre, cimpanzeii, sunt crescute în familii umane, nu dobândesc niciodată abilități de limbaj verbal. Deși cimpanzeii pot învăța să înțeleagă limbajul nostru și să folosească simboluri „grafice”, ei arată puțină înclinație pentru a comunica altceva decât informații de bază, cum ar fi cererile de hrană. Oamenii, în schimb, par a fi comunicatori compulsivi.

O genă magistrală pentru limbaj?

Poate cea mai mare înțelegere a evoluției limbajului a venit din munca asupra genei FOXP2. Această genă joacă un rol cheie în limbaj și vocalizare și ne permite să explorăm schimbările care stau la baza evoluției limbajului complex.

Gena FOXP2 a fost descoperită pentru prima dată de Simon Fisher, Anthony Monaco și colegii de la Universitatea din Oxford în 2001. Aceștia au dat peste această genă prin studiile lor asupra unor mostre de ADN de la o familie cu dificultăți distinctive de vorbire și limbaj. Aproximativ 15 membri ai familiei, din trei generații, erau capabili să înțeleagă perfect cuvintele rostite, dar se străduiau să înlănțuie cuvintele pentru a forma un răspuns. Modelul în care această afecțiune a fost moștenită a sugerat că era o afecțiune dominantă monogenică (o singură copie a genei modificate era suficientă pentru a perturba abilitățile lingvistice generale). Cercetătorii au identificat zona genomului susceptibilă să conțină gena afectată, dar nu au reușit să identifice mutația genetică specifică din această regiune.

Apoi au avut un noroc, sub forma unui alt copil fără legătură de rudenie cu simptome foarte asemănătoare. Analizând ADN-ul acestui copil, ei au identificat o rearanjare cromozomială care a secționat o genă în regiunea de ADN în care bănuiau că se afla gena mutantă. Această genă era FOXP2. După secvențierea genei FOXP2 în familie, au găsit o mutație specifică în gena care era împărtășită de toți membrii familiei afectate. Acest lucru a confirmat importanța FOXP2 în limbajul uman.

Mutațiile în gena FOXP2 interferează cu partea creierului responsabilă de dezvoltarea limbajului.

Simon și colegii săi au continuat să caracterizeze FOXP2 ca fiind un „controlor principal”, care reglează activitatea multor gene diferite în mai multe zone ale creierului. Un rol cheie este în creșterea celulelor nervoase și a conexiunilor pe care acestea le fac cu alte celule nervoase în timpul învățării și dezvoltării. Mutațiile în gena FOXP2 interferează cu partea creierului responsabilă de dezvoltarea limbajului, ceea ce duce la problemele de limbaj observate în această familie.

Evoluția genei FOXP2

Gena FOXP2 este foarte bine conservată între specii. Acest lucru înseamnă că gena are o secvență de ADN foarte asemănătoare la diferite specii, sugerând că nu a evoluat prea mult de-a lungul timpului. Proteina FOXP2 de la șoarece diferă de versiunea umană doar prin trei aminoacizi. Versiunea de cimpanzeu diferă de cea umană doar cu doi aminoacizi. Aceste două modificări ale aminoacizilor pot fi pași cheie în evoluția limbajului la om.

Ce diferență fac aceste mici modificări de secvență în ceea ce privește funcționalitatea proteinei FOXP2? Studiile efectuate pe șoareci arată că modificarea versiunii de șoarece a genei FOXP2 pentru a avea aceeași secvență ca și versiunea umană are doar efecte subtile. În mod remarcabil, puii de șoarece rezultați sunt în esență normali, dar prezintă modificări subtile în ceea ce privește frecvența vocalizărilor lor înalte. Ei prezintă, de asemenea, modificări distinctive ale cablajului în anumite părți ale creierului lor.

Din aceste studii, oamenii de știință au ajuns la concluzia că FOXP2 este implicată în capacitatea creierului de a învăța secvențe de mișcări. La oameni, acest lucru s-a tradus în mișcările musculare complexe necesare pentru a produce sunetele pentru vorbire, în timp ce la alte specii ar putea avea un rol diferit, coordonând alte mișcări.

FOXP2 reglează multe alte gene din organism, iar evoluția pare să fi favorizat, de asemenea, un subset al acestora, în special la europeni. Genele reglate de FOXP2 sunt importante nu numai în dezvoltarea creierului, dar joacă, de asemenea, roluri importante în reproducerea și imunitatea umană.

FOXP2 și neanderthalienii

Neanderthalienii este posibil să fi avut o anumită capacitate de vorbire și comunicare.

Neanderthalienii au fost caracterizați, în general, ca fiind o specie mare, brutală, cu o dezvoltare intelectuală, socială sau culturală redusă sau inexistentă. Cu toate acestea, faptul că aveau aceeași genă FOXP2 ca și oamenii moderni sugerează că este posibil ca neanderthalienii să fi avut o anumită capacitate de vorbire și comunicare.

Diferite surse de dovezi au ajutat la stabilirea unei imagini a modului în care neanderthalienii ar fi putut trăi și comunica. Înregistrările arheologice sugerează că aceștia trăiau probabil în grupuri mici și, din cauza nevoilor lor mari de energie, își petreceau cea mai mare parte a timpului vânând.

Este puțin probabil ca oamenii de Neanderthal să fi dezvoltat grupuri sociale legate între ele printr-o comunicare eficientă. Acest lucru se datorează probabil faptului că le lipseau abilitățile mentale cheie necesare pentru a stabili și menține grupurile sociale. Gândirea recurentă (gândirea despre gândire), teoria minții (aprecierea a ceea ce se întâmplă în mintea altcuiva) și inhibarea reacțiilor impulsive (capacitatea de a controla impulsurile) sunt toate elemente importante pentru interacțiunile sociale de succes. Interesant este faptul că leziunile cerebrale și tulburările de dezvoltare, cum ar fi autismul, pot interfera cu aceste abilități și abilități sociale la oameni.

Aceste dovezi sugerează că este posibil ca creierul Neanderthalienilor să nu fi fost conectat pentru a susține comunicarea eficientă și abilitățile diplomatice. Ar fi fost extrem de dificil să te înțelegi cu ei! Creierul Neanderthalienilor a fost probabil mai bine adaptat pentru a-și maximiza abilitățile vizuale. Aceștia și-ar fi folosit ochii supradimensionați și creierul mare pentru a supraviețui și a vâna în zonele cu lumină scăzută din Europa. Acest lucru ar fi limitat spațiul disponibil în creier pentru a dezvolta sistemele necesare pentru comunicare și interacțiuni sociale. Cu toate acestea, regiunile mai mici ale creierului lor social le-ar fi permis să stabilească rețele sociale mai mici, ceea ce le-ar fi îmbunătățit șansele de supraviețuire în mediul aspru european.

Această pagină a fost actualizată ultima dată la 2019-06-20

.