Neandertallerin beyinleri Sapiens'ten farklı şekilde büyüdü. Neandertal (Homo neanderthalensis) Neandertal beyin kütlesi

Neandertal (enlem. Homo neanderthalensis ) - People (enlem. Homo) cinsinden soyu tükenmiş bir tür. Neandertallerin (Protoneandertallerin) özelliklerine sahip ilk insanlar, yaklaşık 600 bin yıl önce Avrupa'da ortaya çıktı. Klasik Neandertaller yaklaşık 100-130 bin yıl önce oluştu. En son kalıntılar 28-33 bin yıl öncesine aittir.

Açılış

H. neanderthalensis'in kalıntıları ilk olarak 1829'da Philippe-Charles Schmerling tarafından Angie mağaralarında (modern Belçika) keşfedildi, bu bir çocuğun kafatasıydı. 1848'de, yetişkin bir Neandertal'in kafatası Cebelitarık'ta (Cebelitarık 1) bulundu. Doğal olarak, o zamanki buluntulardan biri ya da diğeri, nesli tükenmiş bir insan türünün varlığının kanıtı olarak görülmedi ve çok sonra Neandertal kalıntıları olarak sınıflandırıldı.

Türün (Neandertal 1) tip örneği (holotip), sadece Ağustos 1856'da Düsseldorf (Kuzey Ren-Vestfalya, Almanya) yakınlarındaki Neandertal vadisindeki bir kireçtaşı ocağında bulundu. Kranial tonoz, iki femur, sağ koldan üç kemik ve soldan iki, pelvis parçası, kürek kemiği parçaları ve kaburgalardan oluşur. Yerel bir jimnastik öğretmeni olan Johann Karl Fulroth, jeoloji ve paleontoloji ile ilgileniyordu. Kalıntıları bulan işçilerden aldıktan sonra, fosilleşmelerinin ve jeolojik konumlarının tamamına dikkat çekti ve bunların hatırı sayılır yaşları ve önemli bilimsel önemi hakkında sonuca vardı. Sonra Fulroth onları Bonn Üniversitesi'nde anatomi profesörü olan Hermann Schaafhausen'e verdi. Haziran 1857'de keşif duyuruldu, bu Charles Darwin'in "Türlerin Kökeni" adlı eserinin yayınlanmasından 2 yıl önce gerçekleşti. 1864 yılında, İngiliz-İrlandalı jeolog William King'in önerisi üzerine, yeni türe keşfedildiği yerin adı verildi. 1867'de Ernst Haeckel, Homo aptal (yani, Aptal Adam) adını önerdi, ancak isimlendirme kurallarına göre Kinga adı öncelik olarak kaldı.

1880 yılında, Çek Cumhuriyeti'nde bir çocuk H. neanderthalensis'in çenesi, Mousterian döneminden aletler ve soyu tükenmiş hayvanların kemikleriyle birlikte bulundu. 1886'da, Belçika'da yaklaşık 5 m derinlikte, çok sayıda Mousterian enstrümanıyla birlikte mükemmel şekilde korunmuş bir erkek ve bir kadın iskeletleri bulundu. Daha sonra, Neandertal kalıntıları modern Rusya, Hırvatistan, İtalya, İspanya, Portekiz, İran, Özbekistan, İsrail ve diğer ülkelerin topraklarında başka yerlerde bulundu. Bugüne kadar, 400'den fazla Neandertalin kalıntıları bulundu.

Neandertal'in daha önce bilinmeyen bir antik insan türü olarak statüsü hemen belirlenemedi. O dönemin birçok önde gelen bilim adamı onu bu sıfatla tanımadı. Bu nedenle, seçkin Alman bilim adamı Rudolf Virchow, "ilkel bir insan" tezini reddetti ve Neandertal kafatasının, modern bir insanın patolojik olarak değiştirilmiş bir kafatası olduğunu düşündü. Ve pelvis ve alt ekstremitelerin yapısını inceleyen doktor ve anatomist Franz Mayer, kalıntıların hayatının önemli bir bölümünü at sırtında geçiren bir adama ait olduğunu varsaydı. Napolyon savaşları döneminden bir Rus Kazağı olabileceğini öne sürdü.

Sınıflandırma

Neredeyse keşif anından beri bilim adamları Neandertallerin durumunu tartışıyorlar. Bazıları Neandertal'in bağımsız bir tür olmadığı, sadece modern insanın bir alt türü olduğu görüşündedir (Latin Homo sapiens neanderthalensis). Bu, büyük ölçüde türlerin net bir tanımının olmamasından kaynaklanmaktadır. Üreme izolasyonu, türün belirtilerinden biri olarak adlandırılabilir ve genetik araştırmalar, Neandertallerin ve modern insanların iç içe geçtiğini öne sürüyor. Bir yandan bu, Neandertallerin modern insanın bir alt türü olarak statüsüne ilişkin bakış açısını destekler. Ancak öte yandan, türler arası geçişin belgelenmiş örnekleri vardır, bunun sonucunda doğurgan yavrular ortaya çıkmıştır, bu nedenle bu özellik belirleyici olarak kabul edilemez. Aynı zamanda DNA ve morfolojik araştırmalar Neandertallerin hala bağımsız bir tür olduğunu gösteriyor.

Menşei

Modern insan ve Homo neanderthalensis'in DNA'sının karşılaştırılması, onların ortak bir atadan geldiklerini, çeşitli tahminlere göre 350-400'den 500'e ve hatta 800 bin yıl önce ayrıldıklarını gösteriyor. Bu iki türün olası atası Heidelberg adamıdır. Dahası, Neandertaller Avrupalı \u200b\u200bHomo heidelbergensis popülasyonundan ve modern insanlardan - Afrika'dan ve çok daha sonradan geldi.

Anatomi ve morfoloji

Bu türün erkeklerinin ortalama boyu 164-168 cm, ağırlığı yaklaşık 78 kg, kadınlar - sırasıyla 152-156 cm ve 66 kg. Beyin hacmi 1500-1900 cm3 olup, bu modern bir insanın ortalama beyin hacmini aşmaktadır.

Kafatasının tonozu alçak, ancak uzun, yüz büyük süper kemerli kemerlerle düz, alın alçak ve güçlü bir şekilde geriye eğik. Çeneler uzun ve geniştir, büyük dişler öne doğru çıkıntı yapar, ancak çene çıkıntısı yoktur. Dişlerinin aşınma ve yıpranmasına bakılırsa Neandertaller sağ elini kullanıyordu.

Fizikleri modern bir insandan daha büyüktü. Göğüs kafesi fıçı şeklindedir, gövde uzundur ve bacaklar nispeten kısadır. Muhtemelen Neandertallerin yoğun fiziği soğuk iklime adaptasyondur, çünkü Vücut yüzeyinin hacmine oranının azalması nedeniyle vücudun ciltten ısı kaybı azalır. Kemikler çok güçlüdür, bunun nedeni oldukça gelişmiş kaslardır. Ortalama Neandertal, modern insanlardan önemli ölçüde daha güçlüydü.

Genetik şifre

H. neanderthalensis genomunun ilk çalışmaları, mitokondriyal DNA (mDNA) çalışmalarına odaklandı. Çünkü Normal koşullar altında, mDNA kesinlikle maternal soydan miras alınır ve çok daha az bilgi içerir (16569 nükleotide karşılık nükleer DNA'da ~ 3 milyar), bu tür çalışmaların önemi çok büyük değildi.

2006'da Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü ve 454 Yaşam Bilimleri, önümüzdeki birkaç yıl içinde Neandertallerin genomunu sıralayacaklarını açıkladı. Mayıs 2010'da bu çalışmanın ön sonuçları yayınlandı. Araştırmalar, Neandertallerin ve modern insanların birbiriyle çiftleşebildiğini ve yaşayan her insanın (Afrikalılar hariç) Homo neanderthalensis'in genlerinin yüzde 1 ila 4'ünü taşıdığını göstermiştir. Neandertal'in tam genomunun dizilimi 2013'te tamamlandı ve sonuçlar 18 Aralık 2013'te Nature'da yayınlandı.

Yetişme ortamı

Neandertallerin fosil kalıntıları, Büyük Britanya, Portekiz, İspanya, İtalya, Almanya, Hırvatistan, Çek Cumhuriyeti, İsrail, İran, Ukrayna, Rusya, Özbekistan gibi modern ülkeleri içeren geniş bir Avrasya bölgesinde bulundu. En doğudaki buluntu Altay Dağları'nda (Güney Sibirya) bulunan kalıntılardır.

Bununla birlikte, bu türün varoluş döneminin önemli bir kısmının, daha kuzey enlemlerinde yaşayan Neandertallerin kanıtlarını yok edebilecek son buzullaşmaya düştüğü unutulmamalıdır.

Afrika'da henüz H. neanderthalensis'in izine rastlanmadı. Bunun nedeni muhtemelen hem kendilerinin hem de diyetlerinin temelini oluşturan hayvanların soğuk iklime uyum sağlamalarıdır.

Davranış

Arkeolojik kanıtlar, Neandertallerin hayatlarının çoğunu 5-50 kişilik küçük gruplar halinde geçirdiğini gösteriyor. Aralarında neredeyse hiç yaşlı insan yoktu çünkü çoğu 35 yaşına kadar yaşamadı, ancak bazı bireyler 50 yaşına kadar hayatta kaldı. Neandertallerin birbirlerini önemsediğine dair pek çok kanıt var. Çalışılanlar arasında, tedavi edilmiş yaralar ve hastalıkların izlerini taşıyan iskeletler var, bu nedenle iyileşme sırasında kabile üyeleri yaralı ve hastaları besleyip korudu. Ölülerin gömüldüğüne dair kanıtlar var ve bazen mezarlarda cenaze teklifleri bulunuyor.

Neandertallerin küçük topraklarında nadiren yabancılarla karşılaştığına veya orayı kendilerinin terk ettiğine inanılıyor. Zaman zaman kaynakları 100 km'den daha uzakta olan yüksek kaliteli taş ürün buluntuları olsa da, diğer gruplarla ticaret veya en azından düzenli temas olduğu sonucuna varmak için yeterli değildir.

H. neanderthalensis, çeşitli taş aletlerden kapsamlı bir şekilde yararlandı. Bununla birlikte, yüzbinlerce yılda, üretim teknolojileri çok az değişti. Neandertallerin büyük beyinlerine rağmen çok akıllı olmadıkları şeklindeki bariz varsayıma ek olarak, alternatif bir hipotez daha var. Neandertallerin az sayıda olması (ve sayılarının hiçbir zaman 100 bin kişiyi geçmemesi) nedeniyle, inovasyon olasılığının düşük olması gerçeğinde yatmaktadır. Neandertallerin taş aletlerinin çoğu Mousterian kültürüne aittir. Bazıları çok keskin. Tahta aletlerin kullanıldığına dair kanıtlar var, ancak kendileri bugüne kadar neredeyse hiç hayatta kalamadılar.

Neandertaller, mızraklar da dahil olmak üzere çeşitli silahlar kullandılar. Ancak büyük olasılıkla sadece yakın dövüşte kullanıldılar, fırlatmak için değillerdi. Bu, Neandertallerin avladığı ve diyetlerinin çoğunu oluşturan büyük hayvanların neden olduğu travma izlerine sahip çok sayıda iskelet tarafından dolaylı olarak doğrulanmaktadır.

Daha önce, H. neanderthalensis'in yalnızca mamut, bizon, geyik vb. Gibi büyük kara memelilerinin etlerinden yediğine inanılıyordu. Ancak daha sonraki bulgular, küçük hayvanların ve bazı bitkilerin de yiyecek olarak hizmet ettiğini gösterdi. İspanya'nın güneyinde deniz memelileri, balıklar ve kabuklu deniz hayvanlarıyla beslenen Neandertallerin izleri de bulundu. Bununla birlikte, çeşitli gıda kaynaklarına rağmen, yeterli yiyecek almak çoğu zaman bir zorluktu. Yetersiz beslenmeye bağlı hastalık belirtileri olan iskeletler bunun kanıtıdır.

Neandertallerin konuşma konusunda zaten yetkin olduğu varsayılıyor. Bu, karmaşık araçların üretimi ve öğrenme ve etkileşim için iletişim gerektiren büyük hayvanların avlanmasıyla dolaylı olarak kanıtlanmaktadır. Ek olarak, anatomik ve genetik kanıtlar var: hyoid ve oksipital kemiklerin yapısı, hipoglossal sinir, modern insanlarda konuşmadan sorumlu bir genin varlığı.

Yok olma hipotezleri

Bu türün ortadan kayboluşunu açıklayan birkaç hipotez vardır ve bunlar 2 gruba ayrılabilir: modern insanların ortaya çıkması ve yayılması ve diğer nedenlerle ilişkili.

Modern kavramlara göre, Afrika'da ortaya çıkan modern insan, bu zamana kadar Neandertal'in yaygın olduğu kuzeye yavaş yavaş yayılmaya başladı. Bu türlerin ikisi de bin yıl boyunca bir arada yaşadılar, ancak sonuçta Neandertal tamamen modern insanlar tarafından değiştirildi.

Ayrıca Neandertallerin yok oluşunu, yaklaşık 40 bin yıl önce büyük bir volkanın patlamasının neden olduğu iklim değişikliği ile ilişkilendiren bir hipotez var. Bu değişiklik, bitki örtüsü miktarında ve bitki örtüsü ile beslenen ve dolayısıyla Neandertallerin besini olan büyük otçul hayvanların sayısında bir azalmaya yol açtı. Buna göre, yiyecek eksikliği, H. neanderthalensis'in kendisinin yok olmasına yol açtı.

Yeni doğmuş Neandertallerin beyinleri, Sapiens bebekleriyle hemen hemen aynı boyut ve şekildeydi, ancak iki insan türünün yetişkinlerinde beyin şekli önemli ölçüde farklıdır. Fransa ve Almanya'dan antropologlar, yaşamın ilk yılında temel farklılıkların oluştuğunu keşfettiler. Sapiens'te bu dönemde beyin, paryetal ve temporal bölgelerin yanı sıra serebellumun hızlı büyümesi nedeniyle beyin daha yuvarlak hale gelir. Bebeklerin beyin gelişiminde belirgin bir "küreselleşme aşaması" nın varlığı türümüzün benzersiz bir özelliğidir; maymunlarda veya Neandertallerde bulunmaz. Büyük olasılıkla, diğer hominid fosillerinde de yoktu. Bu sonuçlar, çok büyük beyinlerin ortak bir atadan miras almaktan çok, Sapiens ve Neandertallerde paralel olarak evrimleştiği görüşünü desteklemektedir.

Neandertaller ile modern insanlar arasında önemli entelektüel farklılıklar olup olmadığı konusunda antropologlar arasında bir fikir birliği yoktur. Neandertallerin yüksek bilişsel potansiyeli lehine önemli argümanlardan biri, sözde Chatelperon kültürü ile ilgili bulgulardır (bkz: Châtelperronian). Batı Avrupa'nın birkaç noktasında, Cro-Magnons-Sapiens'in Üst Paleolitik endüstrisine benzer şekilde, karmaşık taş ve kemik ürünleriyle aynı katmanlarda Neandertallerin kemik kalıntıları bulundu. Antropologlar, Neandertallerin bu "yüksek teknolojileri" bağımsız olarak mı icat ettiklerini, yoksa bunları o zamanlar (yaklaşık 35-30 bin yıl önce) çoktan Avrupa'ya yayılmış olan Sapiens'ten mi ödünç aldıklarını tartışıyorlar. Bununla birlikte, yeni radyokarbon tarihleme verileri, bu nesnelerin Neandertaller tarafından yapılmamış olabileceğini göstermektedir: Her şeyin, arkeolojik katmanların karıştırılmasıyla açıklanması mümkündür (T. Higham ve diğerleri, Grotte du Renne'nin Kronolojisi (Fransa) ve bağlam için çıkarımlar) Châtelperronian'daki süs eşyaları ve insan kalıntıları // PNAS... Baskıdan önce çevrimiçi olarak 18 Ekim 2010'da yayınlandı).

Dergide yayınlanan Fransız ve Alman antropologların yeni makalesi Güncel biyoloji, Neandertallerin modern insanlarla tamamen aynı zihinlere sahip olduğundan şüphe etmek için başka bir neden veriyor.

Hacim açısından Neandertallerin beyni pratikte bizimkiyle aynıydı, ancak şekil olarak gözle görülür şekilde farklıydı. Sapiens daha yuvarlak bir beyne sahipken, Neandertallerin uzun bir beyni var. Yazarlar, bu farklılığın bireysel gelişimin hangi aşamasında oluştuğunu bulmaya karar verdiler.

Beynin kendisi neredeyse hiçbir zaman fosil halde korunmaz, ancak boyutu, şekli ve kısmen yapısı (farklı alanların göreceli gelişimi), kafatasının iç kısmının bir kalıbı olan endokran tarafından değerlendirilebilir. Yazarlar, antropoidlerin endokranında bulunabilen birkaç "referans noktasının" göreceli konumunun analizine dayanan, beynin şeklinin matematiksel tanımlanması için karmaşık bir yöntem kullandılar. Bu teknik, beynin mutlak boyutundan soyutlayarak, farklı türlerin endokranının şeklini farklı gelişim aşamalarında karşılaştırmaya izin verir.

İlk olarak, yazarlar bu tekniği her türden 7 yenidoğan olmak üzere 58 modern insanın ve farklı yaşlardaki 60 şempanzenin kafataslarının tomogramlarına uyguladılar. Yaşla birlikte beyin şeklindeki değişikliklerin doğasındaki temel farklılıkların yaşamın ilk yılında gözlendiği ortaya çıktı. Modern insanlarda bu dönemde, beyincik ile birlikte paryetal ve temporal bölgelerin hızlanan büyümesi nedeniyle "küreselleşme" meydana gelir (yani beyin daha yuvarlak hale gelir). Sonuç olarak, insan kafatasının tonozu karakteristik bir dışbükey, kubbeli şekil alır. Şempanzelerde "küreselleşme aşaması" yoktur (S. Neubauer ve diğerleri, 2010.).

Yazarlar daha sonra modern insanlarda ve Neandertallerde beyin şeklindeki yaşa bağlı değişiklikleri karşılaştırdılar. 9 Neandertalin endokranlarının rekonstrüksiyonunu kullandılar: bir yenidoğan (Le Moustier 2 mağarası; bkz: B. Maureille, 2002. Antropoloji: Kayıp bir Neandertal yeni doğan bulundu), bir yaşında çocuk (Pech-de-l'Azé mağarası; bkz: M Soressi ve diğerleri, 2007. Pech-de-l "Azé I Neandertal çocuğu: ESR, uranyum serisi ve MTA tip B bağlamının AMS 14 C tarihlemesi), iki büyük çocuk (Roc de Marsal mağarası ve Engis köyü) ), bir genç (Le Moustier 1 mağarası) ve dört yetişkin.

Analiz, yeni doğmuş Neandertallerin ve Sapiens'in hem beyin büyüklüğü hem de şekli bakımından birbirine çok benzediğini gösterdi. Ancak doğumdan ilk süt dişlerinin ortaya çıkmasına kadar geçen süreçte en yakın fosil akrabalarımızın beyni bizimkinden tamamen farklı bir şekilde büyümüştür (şekle bakınız). Neandertal bebeklerinde küçük sapienslerin "küreselleşme aşaması" karakteristiğine benzer hiçbir şey gözlenmedi. Sonuç olarak, yetişkin Neandertallerde beyin uzamıştı ve kafatasının çatısı Sapiens'in karakteristik kubbeli ana hatlarını elde edemedi.

Elbette, yeni doğmuş bir Neandertal'e ait yalnızca bir kafatası ve bir yaşında bir yaşındaki kafatası bilindiği sürece, bulgular kesinlikle güvenilir ve nihai olarak kabul edilemez. Ancak yazarlar, bulguların küçük bir Neandertal bebek örneğine olan bağımlılığını azaltmaya çalıştı. Sapiens'teki beyin şekli değişikliğinin bilinen yörüngesine ve yetişkin Neandertallerin bilinen beyin şekline dayanarak, yeni doğmuş Neandertallerin beyninin, eğer gelişmeleri bizimki ile aynı yörüngeyi takip etseydi nasıl görüneceğini hesapladılar. Sonuç, yeni doğmuş sapiens ve Le Moustier 2 ve Pech-de-l'Azé'nin kafatasları ile çok az ortak noktası olan, son derece uzun bir kafaya sahip tamamen gerçek dışı bir yaratıktır. Yazarlar ayrıca beyinleri bir "Neandertal" yörüngesi boyunca gelişirse yeni doğan sapienslerden ne olacağını hesapladılar. Bu simülasyonun sonucu, tipik bir yetişkin Neandertalinkine çok benziyordu.

Görünüşe göre, bir küreselleşme aşamasının yokluğu, antropoidlerin plesiomorfik (yani, eski, orijinal, ilkel) bir işaretidir. Muhtemelen insanların ve şempanzelerin ortak atalarının yanı sıra Neandertaller de dahil olmak üzere tüm hominid fosillerinde ortaktı. Beynin yuvarlak şekli ve doğumdan hemen sonra paryetal ve geçici bölgelerin hızlı büyümesi, Sapiens'in apomorfik (yani evrimsel olarak yeni, gelişmiş) bir özelliğidir.

Bu apomorfinin elde edilmesinin beyindeki önemli fonksiyonel değişikliklerle, örneğin duyusal bilginin entegrasyon mekanizmalarının komplikasyonu ve çevreleyen dünyanın zihinsel modellerinin oluşumu ile ilişkili olması mümkündür. Basitçe söylemek gerekirse, yeni kanıtlar dolaylı olarak Neandertallerin zihninin bizimkilerden önemli ölçüde farklı olabileceğini gösteriyor. Avrupa topraklarında sapiens ile doğrudan rekabet halinde olan Neandertallerin, bildiğiniz gibi kaybedenler olduğunu hesaba katarsak, sapienslerin beyinlerinin yarattığı dünya modellerinin daha pratik olduğu, yani daha doğru tahminler yapmaya izin verdikleri varsayımı ortaya çıkıyor. Ek olarak, elde edilen sonuçlar, çok büyük beynin Sapiens ve Neandertaller tarafından paralel evrim sonucunda elde edildiği ve ortak bir atadan miras alınmadığı görüşünü desteklemektedir (görünüşe göre geç dönem başantroplarına veya H. heidelbergensis geniş anlamda).

Kaynaklar:
1) Philipp Gunz, Simon Neubauer, Bruno Maureille, Jean-Jacques Hublin. Doğumdan sonra beyin gelişimi Neandertaller ve modern insanlar arasında farklılık gösteriyor // Güncel biyoloji... 2010. V. 20. P. R921 - R922.
2) Simon Neubauer, Philipp Gunz, Jean-Jacques Hublin. Şempanzelerde ve insanlarda büyüme sırasında endokraniyal şekil değişiklikleri: Eşsiz ve paylaşılan yönlerin morfometrik bir analizi // İnsan evrimi dergisi... 2010. V. 59. S. 555-566.
3) Ann Gibbons. Neandertal Beyin Büyümesi Modernler İçin Bir Başlangıç \u200b\u200bGösterdi // Bilim... 2010. V. 330. S. 900-901.

Not. Ortadaki sütun, modern literatürde sıklıkla en gerçekçi olarak görünen ölçüm sonuçlarını gösterir ve sağdaki sütun tüm ölçümlerin sonuçlarını (parantez içinde) ve bunların ortalama değerlerini gösterir.

Uzun yıllarını fosil hominidlerdeki endokranların çalışmasına adamış Amerikalı araştırmacı R. Holloway'ın yakın tarihli bir özetinde, farklı cinsiyet ve yaştaki 28 kafatası için hesaplanan 1487 cm3 rakamı, Neandertallerin beyin boşluğunun ortalama hacmi olarak ortaya çıkıyor. Modern insanlara gelince, farklı kaynaklar onlar için tipik değerler olarak farklı sayılar verir, ancak genel olarak, patolojileri (mikrosefalizm) hariç tutarsak, aşırı varyasyon aralığı yaklaşık 900 ila 1800 cm3 ve ortalama gösterge yaklaşık 1350-1400 olacaktır. cm 3. 6325 Amerikan askeri personelinin kafalarını ölçen Kanadalı antropolog J. Rushton'a göre, beyin boşluğunun ortalama boyutu 1359 cm 3 ila 1416 cm 3 arasında farklı ırkların temsilcilerinde değişiyor.

Bu nedenle, modern insanlarda endokranın hacminin, Neandertallerinkinden ortalama olarak en az 100 cm 3 daha az olduğu ortaya çıktı. Aksine, göreceli büyüklük, yani beyin büyüklüğünün vücut büyüklüğüne oranı açısından Homo sapiens, belki de önemsiz de olsa, en yakın akrabalarının önünde yer almaktadır. Bununla birlikte, bu gerçekten böyle olsa bile (ki hala onaylanması gerekiyor), o zaman yine de bu durumla kendimizi kandırmaya değmez. Gerçek şu ki, primatlarda, iki düzineden fazla farklı cins için elde edilen verilerin karşılaştırılmasının gösterdiği gibi, mutlak beyin boyutu, göreceli boyuttan ziyade entelektüel yetenek düzeyini değerlendirme sonuçlarıyla daha iyi ilişkilidir. Elbette bu kuralın istisnaları vardır (örneğin şempanzeler gorillerden daha akıllı kabul edilir, ancak ikincisi daha büyük beyinlere sahiptir), ancak bu genellikle eğilimdir.

Maymunlarda bulunan model insanlar için geçerli mi? İnsanların mutlak beyin büyüklüğü ile entelektüel yetenek arasında da bir bağlantısı var mı? Bu çok hassas konu tartışmalı bir konudur. Bazı uzmanlar böyle bir bağlantı olmadığına inanıyor. Bu bakış açısını savunanlar, "beyin boşluğu," içeriği boyutundan çok daha önemli olan bir cüzdan gibidir. " Diğerleri ise bir bağlantı olduğuna ve genel olarak bir yandan beyin büyüklüğü ile diğer yandan IQ arasında güçlü bir pozitif korelasyon olduğuna güveniyor. Öyle olsun ya da olmasın, beyindeki cinsin üyelerinde ilerleyen artışla ilgili olarak HomoBu sürecin arkasındaki ana faktörün zeka ve kültürün artan rolünün olduğu şüphe götürmez görünüyor. Bu güven, yalnızca hominidlerde endokran boyutundaki ilk göze çarpan sıçramanın kronolojik olarak en eski taş aletlerin ortaya çıkışı ve kültürel davranışın komplikasyonunun diğer arkeolojik kanıtlarıyla çakıştığı gerçeğine dayanmamaktadır. Mesele şu ki beyin, kalp, karaciğer, böbrekler ve bağırsaklarla birlikte, enerji maliyeti en yüksek anatomik organlardan biridir. İnsanlarda bu organların toplam ağırlığı vücut ağırlığının sadece% 7'sini oluştururken, metabolik enerji tüketimi% 75'in üzerindedir. Beyin, vücut ağırlığının% 2'sini oluştururken, vücut tarafından alınan enerjinin yaklaşık% 20'sini tüketir. Beyin ne kadar büyükse, enerji maliyetlerini yenilemek için sahibinin yiyecek almak için o kadar fazla zaman ve çaba harcaması gerekir. Gözlerden uzak bir yerde sessizce dinlenmek yerine, bir avcıdan daha güçlü yırtıcıların kurbanı olma riskini göze alarak, her dakika yenilebilir bitki ve hayvanları aramak için ormanda veya savanada fazladan saatlerce dolaşmak zorunda kalıyor. Bu nedenle, çoğu tür için, primatlar ve özellikle insanlar gibi büyük bir beyin, karşılanamaz bir lükstür. Büyüklüğündeki bir artış, ancak vücut üzerindeki enerji yükündeki buna eşlik eden artış, "entelektüel" için doğal seçilimin olumlu bir etkisini sağlayan bazı önemli avantajlarla telafi edilirse mümkün olabilirdi. Beynin işlevlerini hesaba katarak, bu avantajların öncelikle zeka gelişimi (hafıza, düşünme yetenekleri) ve davranıştaki faydalı değişiklikler, esnekliği ve verimliliğindeki artışla ilişkili olduğundan şüphe etmek zordur.

Bu bakımdan, bir kronolojik tesadüf daha görüldüğü gibi tesadüfi değildir. Arkeolojik kanıtlar, cinsin görünüşünün Homo insan atalarının beslenmesinin doğasındaki değişikliklerle birlikte, yani et tüketiminde bir artış. Olduvai döneminin (yaklaşık 2.6-1.6 milyon yıl önce) insansı insanlarda diş aşınmasının karakteri, bazı antik yerleşim yerlerinde hayvan kemiklerinin bolluğundan görülebileceği gibi, diyetlerinin temelinin hala bitki ürünleri, et yemekleri olduğunu öne sürse de, ve ayrıca karkasların kesilmesine yarayan aletlerin varlığından da önemli bir değer elde etti. Bu, beyin büyümesi için önemli bir koşul olarak kabul edilebilir, çünkü atalarımızın beslenmesindeki bitki besinlerinin oranındaki azalma ve hayvansal gıdaların oranındaki artış - çok daha besleyici ve oldukça kolay sindirilebilir - daha önce de belirtildiği gibi, aynı zamanda en enerjik olanlardan biri olan bağırsak boyutunu küçültme fırsatı yarattı. "Pahalı" organlar. Bu düşüş, beynin önemli ölçüde büyümesine rağmen, genel metabolik dengenin aynı seviyede korunmasına yardımcı olmalıydı. Modern insanların benzer büyüklükteki diğer hayvanlardan çok daha küçük bağırsaklara sahip olması tesadüf değildir ve bundan kaynaklanan enerji kazancı, genişlemiş beyin ile ilişkili kayıplarla ters orantılıdır.

Şekil: 7.1. Saccopastore 1'deki Neandertal kafatasının beyin boşluğunun sanal dökümü (kaynak: Bruner ve diğerleri 2006)

Tek kelimeyle, beynin büyüklüğüne göre değerlendirirsek, en azından Neandertallerin bizden aşağı olmadığı sonucuna varmamız gerekecek. Ama belki de yapısının karmaşıklığı içinde kaybediyorlardı? Belki de büyük boyutuna rağmen kafatasının içeriği basit, monoton ve ilkel miydi? Bu soruyu cevaplamak için, antropologların emrinde endokraniyal gelgitler, yani serebral boşluğun alçıları, mankenleri var. Sadece fosil formlarının beyninin hacmi hakkında değil, aynı zamanda kafatasının iç yüzeyindeki rahatlamada yansıtılan yapısının bazı önemli özellikleri hakkında da fikir edinmeyi mümkün kılar (Şekil 7.1). Bu nedenle, Neandertallerin ve Homo sapiens'in endokraniyal kalıplarının karşılaştırılması, bir türün diğerine göre entelektüel üstünlüğünü kesin olarak gösteren önemli farklılıkları belirlememize izin vermiyor. Evet, Neandertallerin beyni biraz farklı bir şekle sahipti ve kafatasına modern insanların beyninden biraz farklı bir şekilde yerleştirilmişti (Şekil 7.2). Özellikle, Homo sapiens'te parietal kısmı açıkça daha gelişmişken, zamansal ve ön kenar boşlukları, tam tersine, nispeten azalmış görünüyor. Bununla birlikte, bu özelliklerin işlevsel önemi belirsizliğini koruyor. Genel olarak, bu alandaki en yetkili uzmanlardan biri olan R. Holloway'ın dediği gibi, Neandertallerin beyni "organizasyonunda kendi beynimizden önemli bir farklılık olmaksızın zaten tamamen insandı." Beynin evrimini inceleyen bir dizi başka araştırmacı da benzer bir görüşe sahip. Bazıları, Neandertallerin modern insanlarla aynı entelektüel yeteneklere sahip olabileceğine inanıyor ve birincisinin ve ikincisinin kafataslarının farklı şekli aynı sorunu çözmeye hizmet eden farklı evrimsel stratejileri yansıtıyor: "büyük bir beyni küçük bir kaba koymak" (K. Tsolikofer).

Şekil: 7.2. Yaklaşık olarak aynı hacimde bir Neandertal beyni ( ayrıldı) modern insanların beyninden biraz farklıydı ( sağda) hem şekil hem de kafatasındaki pozisyonda. Bu farklılıkların işlevsel önemi belirsizliğini koruyor (

Charles Darwin, hayatının sonunda insanın evrimi teorisini terk mi etti? Eski insanlar dinozorları buldu mu? Rusya'nın insanlığın beşiği olduğu ve Yeti'nin kim olduğu doğru mu - atalarımızdan biri, yüzyıllardır kayıp değil mi? İnsan evriminin bilimi olan paleoantropoloji gelişmekle birlikte, insanın kökeni hala birçok efsaneyle çevrilidir. Bunlar, eğitimli ve iyi okumuş insanlar arasında var olan anti-evrimci teoriler, kitle kültürünün ürettiği efsaneler ve sözde bilimsel fikirlerdir. Her şeyin "gerçekte" nasıl olduğunu bilmek ister misiniz? ANTROPOGENEZ.RU portalının baş editörü Alexander Sokolov, benzer efsanelerden oluşan bir koleksiyon topladı ve ne kadar tutarlı olduklarını kontrol etti.

Alternatif olarak, bir endokran (iç kafatası boşluğunun bir dökümü) kayan bir kumpas ile ölçülür. Belirli noktalar arasındaki mesafeleri bulun ve bunları formüllerde değiştirin. Elbette, bu yöntem daha büyük bir hata verir, çünkü sonuç büyük ölçüde pusulanın nereye yerleştirildiğine (istenen nokta her zaman doğru bir şekilde bulunamaz) ve formüllere bağlıdır.

Ölçümler endokran değil, kafatasının kendisinden alındığında daha da az güvenilirdir. Bariz nedenlerden dolayı kafatasının içini ölçmek zordur, bu nedenle kafatasının dış boyutları belirlenir ve özel formüller kullanılır. Buradaki hata çok büyük olabilir. Azaltmak için kafatasının duvarlarının kalınlığını ve diğer özelliklerini hesaba katmanız gerekir.

(Elimizde mükemmel bir şekilde korunmuş bütün bir kafatasına sahip olduğumuzda harika. Pratikte, mevcut tamamlanmamış setten olabildiğince fazla bilgi almalıyız. Beyin hacmini femurun boyutuna göre bile tahmin etmek için formüller var ...)

Beyin büyüklüğü ile zeka arasında yadsınamaz pozitif bir ilişki vardır. Kesinlikle katı değildir (korelasyon katsayısı birden azdır), ancak bundan “boyutun önemli olmadığı” sonucu çıkmaz. Bu türden ilişkiler asla kesin değildir. Bağımlılık ne olursa olsun, korelasyon katsayısı her zaman birden azdır: kas kütlesi ve gücü arasında, bacak uzunluğu ile yürüme hızı arasında vb.

Nitekim, küçük beyinleri olan çok akıllı insanlar ve büyük beyinleri olan aptal insanlar var. Çoğu zaman bu bağlamda, beyni sadece 1017 cm olan Anatole France hatırlanır? - Homo erectus için normal hacim ve Homo sapiens için ortalamanın çok altında. Ancak bu, zeka için yoğun seçimin beyin büyümesini teşvik ettiği gerçeğiyle hiç çelişmez. Böyle bir etki için beynin genişlemesinin bireyin biraz daha zeki olma olasılığını artırması oldukça yeterlidir. Ve olasılık kesinlikle artıyor. Büyük insanların beyin hacminin tablolarını dikkatlice inceledikten sonra, genellikle zihnin beyin boyutuna bağımlılığının reddi olarak anılırken, dahilerin büyük çoğunluğunun ortalamanın üzerinde bir beyne sahip olduğunu görmek kolaydır.

Görünüşe göre büyüklük ile zeka arasında bir ilişki var ama buna ek olarak birçok başka faktör de zihnin gelişimini etkiliyor. Beyin son derece karmaşık bir organdır. Neandertallerin beyin yapısının ayrıntılarını bilemeyiz, ancak kafa boşluğunun (endokranlar) dökümlerinden en azından genel şekli tahmin edebiliriz.

S.V. Drobyshevsky, Neandertallerde beynin genişliği son derece büyük - tüm hominid grupları için maksimumdur. Ön ve paryetal lobların nispeten küçük boyutları çok karakteristikken oksipital loblar çok büyüktür. Yörünge bölgesinde (Broca bölgesi bölgesinde), kabartma yükseltiler geliştirildi. Parietal lob güçlü bir şekilde düzleştirilmişti. Temporal lob, boyut ve orantı bakımından neredeyse moderndi, ancak modern insan türünün temsilcilerinde daha yaygın olanın aksine, arka kısımdaki lobun genişlemesini artırma ve alt kenar boyunca uzama eğilimi not edilebilir. Avrupa Neandertallerinde serebellar vermisin fossası düz ve genişti, bu da ilkel bir özellik olarak kabul edilebilir.

Homo neanderthalensis'in beyni, muhtemelen duygular ve hafıza üzerindeki bilinçaltı kontrolün subkortikal merkezlerinin daha fazla gelişmesi, ancak aynı zamanda bu işlevler üzerinde daha az bilinçli kontrol olması nedeniyle, modern insanların beyninden farklıydı.

Eski insanlar bizden daha akıllı mıydı?

Modern bir insanın ortalama beyin hacmi, vücut boyutumuz için oldukça büyük bir değer olan yaklaşık 1400 santimetreküptür. İnsan, evrim sürecinde kendisi için büyük bir beyin geliştirdi - antropogenez. Büyük pençeleri ve dişleri olmayan, ağaçlardan inen ve açık alanlarda hayat bulan maymunsu atalarımız beyni geliştirmeye başladı. Bu gelişme hemen hızlı gitmese de - Australopithecus'ta beyin hacmi (yaklaşık 500 santimetre küp) altı milyon yıl boyunca pratik olarak değişmedi. Artışındaki sıçrama iki buçuk milyon yıl önce gerçekleşti. Erken Homo sapiens'te beyin çoktan önemli ölçüde büyümüştür - Homo erectus'ta (Homo erectus), hacmi 900 ila 1200 santimetreküp arasındadır (bu, modern insan beyninin kapsamı tarafından kapsanmaktadır). Neandertallerin çok büyük bir beyni vardı - 1400-1740 santimetre küp. bu bizimkinden ortalama olarak daha fazla. Avrupa topraklarındaki erken Homo sapiens - Cro-Magnonlar - bizi beyinleriyle birlikte kemere bağlar: 1600-1800 santimetreküp (Cro-Magnonlar uzun olsa da - 180-190 santimetre ve antropologlar beyin büyüklüğü ve yüksekliği arasında doğrudan bir bağlantı buluyor).

İnsan evriminde beyin sadece artmakla kalmadı, aynı zamanda farklı parçaların oranında da değişti. Paleoantropologlar, lobların göreceli boyutunu gösteren bir endokran olan kafatası dökümünden fosil hominidlerin beyinlerini inceliyorlar. Frontal lob en hızlı gelişti, bu da düşünme, bilinç, konuşmanın görünümü (Broca bölgesi) ile ilişkilendirildi. Parietal lobun gelişimine duyarlılık, farklı duyulardan bilgi sentezi ve parmakların ince motor becerilerinde bir gelişme eşlik etti. Temporal lob, sesli konuşma (Wernicke bölgesi) sağlayarak işitme gelişimini destekledi. Örneğin, erektusta beyin genişledi, oksipital lob ve beyincik arttı, ancak ön lob alçak ve dar kaldı.

Ve Neandertallerde, çok büyük beyinlerinde, frontal ve parietal loblar nispeten zayıf bir şekilde gelişti (oksipital ile karşılaştırıldığında). Cro-Magnon'larda beyin çok daha yüksek hale geldi (frontal ve parietal loblardaki artış nedeniyle) ve küresel bir şekil aldı.

Böylece atalarımızın beyni büyüdü ve büyüdü, ancak paradoksal olarak yaklaşık 20 bin yıl önce tersi bir eğilim başladı: beyin yavaş yavaş azalmaya başladı. Yani modern insanlar Neandertallerden ve Kro-Magnonlardan daha küçük ortalama beyin boyutuna sahip. Nedeni ne?

SMARTER KİMDİR? ANTROPOLOGUN GÖRÜŞÜ

Antropolog Stanislav Drobyshevsky (Moskova Devlet Üniversitesi Biyoloji Fakültesi Antropoloji Bölümü Doçenti) yanıt verir: “Bu sorunun iki cevabı var: biri herkes tarafından beğeniliyor, diğeri doğru. Birincisi, beynin büyüklüğünün zeka ile doğrudan ilgili olmadığı ve Neandertallerin ve Kro-Magnonların yapısının bizimkinden daha basit olduğu, ancak teknik eksikliğin büyük boyutla telafi edildiği ve sözde tamamen olmadığı. Gerçekte, eski insanların beyninin sinir yapısı hakkında kesinlikle hiçbir şey bilmiyoruz, bu yüzden böyle bir cevap, modern insanların kibirlerini teselli eden tam bir spekülasyondur. İkinci cevap daha gerçek: eski insanlar daha zekiydi. Her şeyin gümüş bir tepside sunulduğu ve hatta çiğnendiği bizden farklı olarak bir sürü hayatta kalma problemini çözmeleri ve çok hızlı düşünmeleri gerekiyordu ve hiçbir yere acele etmeye gerek yok. Eski insanlar genelciydi - her biri, her durumda hayatta kalmak için gerekli olan eksiksiz bir bilgiyi kafasında tutuyordu, ayrıca öngörülemeyen durumlarda tepkisel olarak düşünme yeteneği olmalıydı. Ayrıca bir uzmanlığımız da var: Herkes bilgilerinin küçük bir parçasını bilir ve bir şey olursa - "bir uzmanla iletişime geçin".

Bir Neandertal'in beyni, gelişimin sadece bir aşamasında bizimkinden farklı

Neandertal çocuklarının bulguları, büyük beyinlerinin nasıl geliştiğinin izini sürmeyi mümkün kılıyor. Leipzig'deki Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü'nden bilim adamları, Fransız meslektaşları ile birlikte Neandertal ve Homo sapiens'in karşılaştırmalı beyin gelişimini yeniden inşa ettiler. İlk olarak, bilim adamları 58 modern insanın kafatasının bilgisayarlı tomografisini yaptı. Sonra da aynısını yaptılar, farklı yaşlardaki dokuz Neandertalin kafatasını tomografiye yerleştirdiler.

Bir Neandertal kafatasının boyutu bizimkinden daha az olmasa da, şekil olarak önemli ölçüde farklılık gösterirler. Ancak her iki türün yeni doğan bebeklerinde beyin kutusu neredeyse aynı şekildedir - bir Neandertal bebekte biraz daha uzundur. Ve sonra geliştirme yolları birbirinden ayrılır. Modern bir insanda, dişlerin yokluğundan tamamlanmamış bir kesici diş setine kadar geçen süreçte, sadece boyut değil, aynı zamanda beyin kutusunun şekli de değişir - daha küresel hale gelir. Ve sonra sadece boyut olarak artar, ancak neredeyse şekli değişmez. Biyologlar, bunun Neandertallerin sahip olmadığı önemli bir beyin şekillendirme süreci olduğuna karar verdiler. Yenidoğanlarının, ergenlerinin ve yetişkinlerinin kafatasının şekli hemen hemen aynıdır. Toplam fark, doğumdan hemen sonra kritik bir aşamadadır. Muhtemelen, bilim adamları, şekildeki bu kadar göze çarpan bir değişikliğin, beynin iç yapısının dönüşümü ve zeka gelişimi için koşullar yaratan bir sinir ağının gelişiminin eşlik ettiğine inanıyor. Bilim adamları, Current Biology dergisinde farklı insan türlerinin beyinlerinin gelişimi üzerine bir makale yayınladılar.

Kim daha akıllı? Nörobilimci görüşü

Rusya Tıp Bilimleri Akademisi İnsan Morfolojisi Enstitüsü'nde sinir sistemini geliştirme laboratuvarı başkanı Sergei Savelyev, görüşünü paylaştı: “Bunun nedeni, insan popülasyonunda bireysel değişkenliği azaltmayı ve oldukça sosyalleşmiş sıradanlığı hedefleyen yapay bir seçilim olmasıdır. Ve çok zeki ve asosyal bireyleri yok etmek. Böyle bir topluluk daha yönetilebilir, daha öngörülebilir insanlardan oluşur ve bu her zaman faydalıdır. Toplum her zaman çatışmasızlık ve istikrar adına huzurun patojenlerini feda etti. Önceden, basitçe yeniyorlardı ve daha sonra topluluktan atılıyorlardı. Benim açımdan bu yüzden en zeki dışlanmışların göçü ve insanlığın yeniden yerleşimi başladı. Hareketsiz, muhafazakar ve daha sosyalleşmiş gruplarda, topluluğu korumak için en uygun ve en uygun davranış özelliklerinden bazılarını pekiştirmek için gizli bir seçim vardı. Davranışsal seçim beynin küçülmesine yol açtı. "

Efsane 1

BEYİN NE KADAR BÜYÜK, AKILLI OLUR

Beyin boyutları da modern insanlar arasında oldukça farklılık gösterir. Yani, Ivan Turgenev'in beyninin 2012 gram ağırlığında olduğu ve Anatole France'ın neredeyse tam bir kilogram daha az - 1017 gram olduğu biliniyor. Ancak bu, Turgenev'in Anatole France'tan iki kat daha akıllı olduğu anlamına gelmiyor. Dahası, en ağır beynin sahibinin - 2900 gram - zihinsel engelli olduğu kaydedildi.

Beynin en önemli kısmı sinir hücreleri veya nöronlar olduğundan (gri maddeyi oluştururlar), beyin ne kadar büyükse, o kadar çok nöron içerdiği varsayılabilir. Ve ne kadar çok nöron, o kadar iyi çalışır. Ama beyinde daha fazlası var
nöronlar, aynı zamanda glial hücreler (destekleyici bir işlev görürler, nöronların göçünü yönetirler, onlara besin sağlarlar ve son verilere göre
- ve bilgi işlemlerine katılın). Ek olarak, beyin kütlesinin bir kısmı iletken liflerden oluşan beyaz maddeden oluşur. Yani, beynin büyüklüğü ile nöron sayısı arasında bir bağlantı var ama doğrudan değil. Beyin büyüklüğü ile zeka arasında açık bir bağlantı yok.

Beyin bir koşu bandına "pompalanabilir"

PNAS dergisinde yayınlanan uluslararası bir bilim adamları ekibi tarafından yapılan bir araştırma, yaşlılıkta aerobik egzersizin (koşu bandı egzersizi) beynin hafıza ve uzamsal öğrenme için çok önemli bir alanı olan hipokampusu oluşturduğunu göstermiştir. Hacmi bir manyetik rezonans görüntüleyicide belirlendi. Yaşla birlikte hipokampusun yılda% 1-2 oranında küçüldüğüne inanılmaktadır. Uzmanlar, hipokampusun bu tür atrofisinin, yaşa bağlı hafıza zayıflamasıyla doğrudan ilişkili olduğuna inanıyor. Bu nedenle, bir yıl boyunca koşu bandında çalışan yaşlı deneklerde, hipokampus hacmi sadece azalmakla kalmadı, hatta arttı ve ayrıca kontrol grubuna kıyasla uzamsal belleği geliştirdi. Nedeni yine yeni nöronların oluşumunun uyarılmasında.

Efsane 2

SİNİR HÜCRELERİ GERİ YÜKLENMİYOR

Nöronlar bölünmediğinden, yeni sinir hücrelerinin oluşumunun yalnızca embriyonik gelişim sırasında meydana geldiğine uzun zamandır inanılıyordu. Bilim adamları bunun birkaç yıl önce olmadığını keşfettiler. Yetişkin laboratuvar sıçanlarının ve farelerinin beyinlerinde yeni nöronların doğduğu bölgeler olduğu ortaya çıktı - nörogenez. Kaynakları sinir dokusu kök hücreleridir (nöral kök hücreler). Daha sonra insanların da bu tür bölgelere sahip olduğu bulundu. Araştırmalar, yeni nöronların aktif olarak diğer hücrelerle temas halinde olduklarını ve öğrenme ve hafızaya dahil olduklarını göstermiştir. Tekrar edelim: yetişkin hayvanlarda ve insanlarda.

Dahası, bilim adamları nöronların doğumunu hangi dış faktörlerin etkileyebileceğini araştırmaya başladılar. Ve nörojenezin yoğun öğrenme, çevresel koşulların zenginleşmesi ve fiziksel aktivite ile zenginleştiği ortaya çıktı. Ve nörojenezi engelleyen en güçlü faktör strestir. Bu süreç yaşla birlikte yavaşlar. Bu durumda laboratuvar hayvanları için geçerli olan şey tamamen insanlara aktarılabilir. Dahası, insanlar üzerinde yapılan gözlemler ve araştırmalar bunu doğrulamaktadır. Yani, yeni sinir hücrelerinin oluşumunu artırmak için beyni eğitmeniz, yeni beceriler öğrenmeniz, daha fazla bilgi ezberlemeniz, yeni deneyimlerle hayatınızı çeşitlendirmeniz ve fiziksel olarak aktif bir yaşam tarzı sürdürmeniz gerekir.

Yaşlılıkta bu, genç yaşta olduğu gibi aynı etkiye yol açar. Ancak yeni nöronların doğuşunun yarattığı stres yıkıcıdır.

FARE İÇİN SPOR

Tayvan'dan (Ulusal Cheng Kung Üniversitesi Tıp Fakültesi) nörofizyologlar farklı yaştaki farelerle çalıştı - genç (3 aylık), yetişkinler (7 aylık), erken orta yaş (9 aylık), orta yaş (13 aylık) ve yaşlı (24 aylık). Hayvanlar, bir saat boyunca her gün çarkta eğitim yoluyla günlük fiziksel aktivite aldılar. Beş haftalık eğitimin ardından bilim adamları, tüm bu zaman boyunca kafeslerde oturan "sportmenlik dışı" kemirgenlere kıyasla beyinlerinde ne gibi değişiklikler olduğunu incelediler. Özel boyama kullanılarak hipokampustaki bölünen hücrelerin, olgunlaşan nöronal hücrelerin ve olgun nöronların sayısı sayıldı. Her şeyden önce. araştırmacılar nörojenezin yaşla birlikte azaldığını buldu. Orta yaşlı farelerde yeni oluşan sinir hücrelerinin sayısı, genç farelerde yeni nöron sayısının yalnızca yaklaşık% 5'i kadardı. Ancak beş haftalık yoğun egzersiz bir rol oynadı: orta yaşlı atletik farelerde yeni nöronların ortaya çıkma oranı, atletik olmayan farelere kıyasla iki katına çıktı. Mekanizmaları anlayan bilim adamları, egzersizin nöral hücrelerin bölünmesini ve farklılaşmasını uyaran nörotrofik bir faktör olan protein içeriğini artırdığını buldular. Nature dergisindeki makalenin yazarları, fareler için doğru olanın bu durumda insanlar için de geçerli olduğunu savunuyor. Yani orta ve ileri yaştaki fiziksel aktivite beyni uzun süre sağlıklı tutmak için iyi bir şans verir.

STRES ZARARLARI BEYİN, İLGİNÇ YAŞAM - RESTORLAR

Çocukluk stresi özellikle beyin için kötüdür. Sonuçları, bir yetişkinin ruhunu, davranışını ve entelektüel yeteneklerini etkiler. Ancak erken stresin zararlı etkilerini dengelemenin bir yolu var. İsrailli bilim adamlarının laboratuvar fareleri üzerinde gösterdiği gibi, kurbanın yaşam alanını zenginleştirirseniz yardımcı olabilirsiniz. Stres, adrenal bezlerde üretilen kortikosteroidlerin yanı sıra hipofiz ve tiroid hormonlarını içeren hormonlar yoluyla beyni yok eder. Artan seviyeleri dendritlerde değişikliklere neden olur - kısa nöron süreçleri, özellikle hipokampustaki sinaptik plastisiteyi azaltır, hipokampusun dentat girusunda yeni sinir hücrelerinin oluşumunu yavaşlatır ve benzeri. Beynin gelişimi sırasında bu tür bozukluklar fark edilmeden gitmez.

Hayfa Üniversitesi Duygusal Sinirbilim Çalışmaları Enstitüsü'nden uzmanlar, laboratuvar farelerini üç gruba ayırdı. Genç yaşta biri üç günlük strese maruz kaldı, ikincisi stres zengin bir ortama yerleştirildikten sonra, üçüncüsü kontrol olarak bırakıldı. Zenginleştirilmiş bir ortamda yaşamak zorunda olan fareler, birçok ilginç nesnenin bulunduğu büyük bir kafese taşındı: plastik kutular, silindirler, tüneller, platformlar ve koşmak için tekerlekler.

Testte, stres grubundaki sıçanlar artan korku ve azalmış merak gösterdi ve daha kötü öğrendi. Yeni bir çevreyi keşfetme motivasyonları azaldı ve bu, genellikle depresyon durumunda olan bir kişide meydana gelen hayata karşı ilginin kaybıyla karşılaştırılabilir. Ancak zenginleştirilmiş bir ortamda olmak, stresin neden olduğu tüm davranışsal bozuklukları telafi etti.

Bilim adamları, ortamı zenginleştirmenin beyni stresten koruduğunu çeşitli nedenlerle öne sürüyor: proteinlerin üretimini uyarıyor - sinir büyüme faktörleri, nörotransmiter sistemlerini harekete geçiriyor ve yeni sinir hücrelerinin oluşumunu destekliyor. Sonuçları PLoS ONE dergisinde yayınladılar. Bu sonuçlar, en çok, erken çocuklukları bir yetimhanede geçen yetimlerle doğrudan ilgilidir. Sadece evlat edinen ebeveynlerin onlar için yaratmaya çalışacağı ilginç ve olaylı bir yaşam. zor yaşam deneyimlerini düzeltmeye yardımcı olacaktır.

İNSAN BEYİNİ% 10/6/5 / 2'DE ÇALIŞIYOR

Bu fikir yakın zamana kadar çok yaygındı. Genellikle beynin bizim kullanmadığımız gizli bir potansiyele sahip olmasının gerekçesi olarak gösterildi. Ancak modern araştırma yöntemleri bu tezi desteklemiyor. Rus Araştırma Merkezi Kurchatovsky NBIK Merkezi Sistemik Nörofizyoloji ve Nöral Arayüzler Laboratuvarı Başkanı Olga Svarnik, "Tek tek nöronların elektriksel aktivitesini kaydetmeyi öğrendiğimizde, ölçüm noktasındaki tüm nöronların çok azının herhangi bir zamanda aktif olduğu ortaya çıktığı için ortaya çıktı" diyor. enstitüsü ". Beyinde yaklaşık 1012 nöron vardır (sayı sürekli güncellenmektedir) ve çok özelleşmişlerdir: bazıları yürürken elektriksel olarak aktiftir, diğerleri - matematiksel bir problemi çözerken, diğerleri - bir aşk randevusu sırasında vb. Ne olacağını hayal etmek zor. aniden aynı anda para kazanmaya karar verin! Olga Svarnik, "Tüm deneyimlerimizi aynı anda gerçekleştiremeyecek olsak da, aynı anda araba kullanamayız, ip atlayamayız, okuyamayız," diyor Olga Svarnik, " aynı anda aktif olamaz ve olmamalıdır. Ancak bu, beyni yüzde yüz kullanmadığımız anlamına gelmez. "

Sergei Saveliev kategorik olarak “Bu, beyni yüzde iki oranında kullanan psikologlar tarafından icat edildi” diyor. - Beyin ancak tam olarak kullanılabilir, içinde hiçbir şey kapatılamaz. Fizyolojik yasalara göre beyin yarıdan daha az çalışamaz çünkü biz düşünmesek bile nöronlarda sürekli bir metabolizma devam eder. Ve bir insan bazı problemleri çözmek için yoğun bir şekilde kafasıyla çalışmaya başladığında, beyin neredeyse iki kat daha fazla enerji tüketmeye başlar. Geri kalan her şey kurgu. Ve hiçbir beyin çalışmalarını on kat yoğunlaştıracak şekilde eğitilemez. "

BEYİN ÇOK ENERJİ HARCAYAN BİR ORGAN

Bilim adamları uzun zamandır yoğun bir şekilde çalışan bir insan beyninin tüm vücut kaynaklarının dörtte birini tükettiğini hesapladılar. Ve istirahatte - vücut enerjisinin% 10'u. Aynı zamanda beyin kütlesi vücut ağırlığının sadece% 2'si kadardır.

Efsane 4

HER EYLEM İÇİN BEYİN TEPKİLERİNİN BİR KISMI

Gerçekten de, insan beyin yarıkürelerinin korteksinde, sinirbilimciler tüm duyularla ilişkili bölgeleri ayırt ederler: görme, işitme, koku, dokunma, tat ve bilginin işlendiği ve sentezlendiği birleştirici bölgeler.

Manyetik rezonans görüntüleme (MRI), farklı aktiviteler sırasında belirli alanların aktivitesini kaydeder. Ancak beyin haritası mutlak değildir ve işlerin çok daha karmaşık olduğuna dair artan kanıtlar vardır. Örneğin, sadece tanınmış Broca bölgesi ve Wernicke bölgesi değil, aynı zamanda beynin diğer bölümleri de konuşma sürecine dahil olur. Ve her zaman hareketlerin koordinasyonu ile ilişkilendirilmiş olan beyincik, çok çeşitli beyin aktivitelerinde yer alır. Beyinde uzmanlaşma olup olmadığı sorusuyla Olga Svarnik'e döndük: "Beyinde nöronlar düzeyinde bir uzmanlaşma var ve bu oldukça süreklidir" diye cevapladı uzman. - Ancak uzmanlaşmayı yapılar düzeyinde ayırt etmek daha zordur çünkü tamamen farklı nöronlar yan yana yatabilirler. Sütunlar gibi bir nöron birikimi hakkında konuşabiliriz, aynı anda aktive olan nöron segmentlerinden bahsedebiliriz, ancak vurgulamak için alışılmış olan herhangi bir geniş alanı gerçekten vurgulamak imkansızdır. MR, kan akışının aktivitesini yansıtır, ancak bireysel nöronların çalışmasını yansıtmaz. Muhtemelen, MRI ile elde edilen görüntülerden, daha büyük veya daha düşük bir olasılıkla, bir veya daha fazla nöron uzmanlığının nerede bulunabileceğini söyleyebiliriz. Ama bir bölgenin bir şeyden sorumlu olduğunu söylemek bana yanlış geliyor. "

NÖRON JENNIFER ANİSTON

Olga Svarnik, “Nöronların uzmanlaşması, Jennifer Aniston nöron fenomeni olarak bilinen ilginç bir örnekle açıklanabilir. Doğal olarak, bir kişi deneysel amaçlarla beyne elektrot yapıştıramadığı için, bu bilgi, odağı lokalize etmek için beyne elektrotlar yerleştirilen epilepsi hastalarından elde edildi. Böylece beyindeki böyle bir hastada, diğer nöronların yanı sıra, aktris Jennifer Aniston'ın bir fotoğrafının monitörde göründüğü anda elektrik boşalmasıyla yanıt veren bir nöron bulundu. Bunlar aktrisin tamamen farklı fotoğrafları olabilir - nöron onu her zaman "tanıyordu". Başka bir deneyde, yalnızca Simpsons gösterisine yanıt veren bir nöron bulundu. Ve bunun gibi. "

Efsane 5

BEYİN BİR BİLGİSAYARDIR

Olga Svarnik'e göre beyni bir bilgisayarla karşılaştırmak bir metafordan başka bir şey değildir: “Beynin belirli algoritmalara sahip olduğunu, bir kişinin bilgiyi duyduğunu ve bir şeyler yaptığını hayal edebiliriz. Ancak beynimizin bu şekilde çalıştığını söylemek yanlış olur. Bir bilgisayarın aksine, beyinde işlevsel bloklar yoktur. Örneğin, hipokampusun bellek ve uzamsal yönelimden sorumlu yapı olduğu düşünülmektedir. Ancak hipokampusun nöronları farklı davranır, farklı uzmanlıkları vardır, bir bütün olarak işlev görmezler. "

Ve işte biyolog ve bilimi popülerleştiren Alexander Markov (Paleontoloji Enstitüsü RAS) aynı konu hakkında şöyle düşünüyor: “Bir bilgisayarda, mantıksal devrelerin öğeleri arasında değiş tokuş edilen tüm sinyaller aynı yapıya sahiptir - elektriksel ve bu sinyaller yalnızca ikisinden biri tarafından alınabilir değerler - 0 veya 1. Beyindeki bilgi aktarımı ikili koda değil, üçlü koda dayanır. Heyecan verici sinyal bir ile ilişkiliyse ve sıfır ile yokluğu, o zaman engelleyici sinyal eksi bire benzetilebilir.

Ama aslında, beyin birkaç düzine kimyasal sinyal kullanıyor - sanki bir bilgisayar düzinelerce farklı elektrik akımı kullanıyormuş gibi ... Ve sıfırlar ve birlerin düzinelerce farklı rengi olabilir. En önemli fark, her bir sinapsın iletkenliğinin koşullara bağlı olarak değişebilmesidir. Bu özelliğe sinaptik plastisite denir. Beyin ve elektronik bilgisayar arasında bir tane daha radikal fark var. Bir bilgisayarda, ana bellek miktarı işlemcinin mantıksal elektronik devrelerinde değil, ayrı ayrı özel depolama cihazlarında saklanır. Beyinde, anıların uzun süreli depolanması için özel olarak tasarlanmış hiçbir alan yoktur. Tüm bellek, aynı zamanda, görkemli bir bilgi işlem cihazı - bir işlemcinin analogu "olan, nöronlar arası sinaptik bağlantıların aynı yapısında kaydedilir.

Popüler bilim dergisi
"Dünyanın ayrıntıları"