Човешките и неандерталските мозъци са изненадващо „млади“, открива ново изследване

Съвременните хора имат млад мозък и този "синдром на Питър Пан" се наблюдава и при неандерталците.

Мнозина вярват, че особено големият ни мозък е това, което ни прави хора – но има ли и още нещо? Формата на мозъка, както и формите на неговите съставни части (лобове) също са важни.

Резултатите от проучване, публикувано наскоро в Nature Ecology & Evolution, показват, че начинът, по който различните части на човешкия мозък са еволюирали, ни разделя от нашите роднини примати. В известен смисъл нашите мозъци никога не порастват. Споделяме този „синдром на Питър Пан“ само с още един примат – неандерталците.

Откритията ни дават представа за това какво ни прави хора, но също така допълнително ограничават разликата между нас и нашите изчезнали братовчеди.

Проследяване на еволюцията на мозъка

Мозъците на бозайниците имат четири отделни области или дялове, всеки със специфични функции. Фронталният лоб (frontal lobe) е свързан с разсъжденията и абстрактната мисъл, темпоралният лоб (temporal lobe) със запазването в паметта, тилният лоб (occipital lobe) със зрението, а теменният лоб (parietal lobe) помага за интегрирането на данните от сетивните органи.

^{Четирите основни части на мозъка образуват кората на главния мозък. The Conversation, CC BY-ND}

Изследователите проуват дали дяловете на мозъка са еволюирали независимо един от друг или дали еволюционната промяна в който и да е дял изглежда непременно свързана с промени в други – тоест доказателство, че еволюцията на дяловете е „интегрирана“.

По-специално, целта е била да се разбере по какво човешкият мозък може да се различава от този на други тепримати.

Един от начините да се отговори на този въпрос е да се разгледа как различните дялове са се променили с течение на времето сред различните видове, като се измери доколко промяната на формата във всеки дял корелира с промяната на формата при другите.

Като алтернатива може да се измери степента, до която лобовете на мозъка са интегрирани един с друг, докато животното расте през различни етапи от своя жизнен цикъл.

Дали промяната на формата в една част от растящия мозък корелира с промяната в други части? Това може да даде информация, тъй като еволюционните стъпки често могат да бъдат проследени по време на развитието на животното. Често срещан пример е кратката поява на хрилни процепи в ранните човешки ембриони, което отразява факта, че можем да проследим еволюцията си обратно до рибите.

В новото проучване са използвани и двата метода. Първият анализ включва 3D мозъчни модели на стотици живи и изкопаеми примати. Това позволява да бъде картографирана еволюцията на мозъка във времето.

Другият набор от дигитални мозъчни данни се състои от живи видове маймуни и хора на различни етапи на растеж, което позволява на изследователите да начертаят интеграцията на мозъчните части в различни видове, докато растат. Мозъчните модели се основават на компютърна томография на черепи. Чрез цифрово запълване на мозъчните кухини може да се получи добро приближение на формата на мозъка.

Изненадващ резултат

Резултатите от анализите изненадват изследователите. Проследявайки промените далеч назад във времето сред десетки видове примати, те откриват, че хората имат особено високи нива на мозъчна интеграция, особено между теменните и фронталните лобове.

Но също така откриват, че не сме уникални. Интеграцията между тези дялове е била също толкова висока при неандерталците.

Разглеждането на промените във формата по време на растежа разкрива, че при човекоподобните маймуни, като шимпанзето, интеграцията между дяловете на мозъка е сравнима с тази при хората, докато достигнат юношеска възраст.

В този момент интеграцията бързо отпада при маймуните, но продължава и в зряла възраст при хората.

_{Вляво: диаграма показва степента на интеграция между дяловете на мозъка, като по-студените цветове показват по-висока интеграция. Вдясно: полупрозрачни черепи на човек, неандерталец, шимпанзе и горила, показващи дигитално реконструираните мозъци вътре. Кредит: Gabriele Sansalone and Marina Melchionna}

Неандерталците са били сложни хора

И така, какво означава всичко това?

Резултатът предполага, че това, което ни отличава от другите примати, не е само това, че мозъците ни са по-големи. Еволюцията на различните части на нашия мозък е към по-дълбоко интегриране и, за разлика от всеки друг жив примат, ние запазваме този процес и в зряла възраст.

По-големият капацитет за обучение обикновено се свързва с младите етапи от живота. Авторите на новото проучване предполагат, че този синдром на Питър Пан е изиграл важна роля в еволюцията на човешкия интелект.

Има още един важен извод. Става все по-ясно, че неандерталците, някога характеризирани като глупави и груби наши роднини, са били адаптивни, способни и изтънчени хора.

Археологическите находки продължават да подкрепят идеята, че те са развили сложни технологии, от най-ранните известни доказателства за изработване на въже, до производството на катран. Неандерталското пещерно изкуство показва, че те са имали сложни символични представи.

Ние и те

Резултатите от новото проучване допълнително размиват всяка разделителна линия между нас и тях. Въпреки това, мнозина остават убедени, че някакво вродено превъзходащо ги интелектуално качество е дало на нас, хората, конкурентно предимство, което е довело до изчезването на нашите „по-низши“ братовчеди.

Има много причини, поради които една група хора може да доминира или дори да елиминира друга.

Ние, хората, може да сме били опасно близо до изчезване заради изригването на индонезийския супервулкан Тоба преди 75 000 години: тогава се е получило генетично „тясно гърло на бутилка“, през което са оцелели не повече от 3 000-10 000 души на планетата. Но едва след това анатомично съвременният Homo Sapiens започва да развива сложна култура, проявява признаци на абстрактна мисъл и се отдава на създаването на произведения на изкуството.

И това се е случило не защото не сме били умни. Ако бяхме изчезнали, може би потомците на неандерталците днес щяха да се чудят как техните „по-добри“ мозъци са им дали предимство.

Справка: Sansalone, G., Profico, A., Wroe, S. et al. Homo sapiens and Neanderthals share high cerebral cortex integration into adulthood. Nat Ecol Evol 7, 42–50 (2023). https://doi.org/10.1038/s41559-022-01933-6 

Източник: Human and Neanderthal brains have a surprising ‘youthful’ quality in common, new research finds, The Conversation, Stephen Wroe (професор, Университет на Нова Англия), Gabriele Sansalone (постдокторантски сътрудник, Институт по морски науки), Pasquale Raia (професор по палеонтология и палеоекология, Университет на Неапол Федерико II)