Ο εγκέφαλος δεν ακολουθεί το κεφάλι

Μια μελέτη ανθρωπολόγων στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης δείχνει τώρα ότι οι αλλαγές στον εγκέφαλο συνέβησαν ανεξάρτητα από τις εξελικτικές αναδιατάξεις του κρανίου (νευροκράνιου).

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι περίπου τριπλάσιος από τον εγκέφαλο των μεγάλων πιθήκων. Αυτό πρέπει να συμβαίνει, μεταξύ άλλων, λόγω της εξέλιξης νέων δομών του εγκεφάλου που επέτρεψαν σύνθετες συμπεριφορές όπως η παραγωγή γλωσσών και εργαλείων.
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι σαν ένα ψάρι σε ένα ενυδρείο, που επιπλέει μέσα στο γεμάτο με υγρό κρανίο – αλλά το γεμίζει σχεδόν εντελώς. Η σχέση μεταξύ του εγκεφάλου και του κρανίου και του τρόπου με τον οποίο αλληλοεπιδρούν κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης εξέλιξης απασχολεί το μυαλό των ερευνητών σχεδόν έναν αιώνα. Αντιμετώπισαν αυτό το ερώτημα μελετώντας τις σχέσεις εγκεφάλου-βραγχώσεως στο δικό μας είδος και στους πιο στενούς συγγενείς που ζουν, τους μεγάλους πιθήκους.
Ποσοτικοποίηση των χωρικών σχέσεων μεταξύ εγκεφαλικών και κρανιακών δομών
Ο José Luis Alatorre Warren, ερευνητής στο Τμήμα Ανθρωπολογίας του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης, αντιμετώπισε αυτό το ζήτημα χρησιμοποιώντας δεδομένα υπολογιστικής τομογραφίας (CT) και μαγνητικού συντονισμού (MRI) από ανθρώπους και χιμπατζήδες. Με το συνδυασμό των δεδομένων CT / MRI, ήταν σε θέση να ποσοτικοποιήσει τις χωρικές σχέσεις μεταξύ δομών του εγκεφάλου όπως η εγκεφαλική έλικα και η αύλακα, αφενός και κρανιακές δομές όπως οστεώδη ράμματα από την άλλη.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι χαρακτηριστικές χωρικές σχέσεις μεταξύ των δομών του εγκεφάλου και των οστών στους ανθρώπους είναι σαφώς διαφορετικές από εκείνες στους χιμπατζήδες. Ενώ ο εγκέφαλος και το κρανίο συνέχιζαν να εξελίσσονται δίπλα-δίπλα, το έκαναν σε ανεξάρτητα εξελικτικά μονοπάτια.
Ο διποδισμός οδηγεί σε αλλαγές στο κρανίο
Για παράδειγμα, οι δομές του εγκεφάλου που σχετίζονται με σύνθετα γνωστικά καθήκοντα όπως η γλώσσα, η κοινωνική γνώση και η χειρωνακτική επιδεξιότητα διευρύνθηκαν σημαντικά κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης εξέλιξης.
Αυτό γίνεται ορατό ως μετατόπιση των νευροανατομικών ορίων του μετωπιαίου λοβού του εγκεφάλου. Αυτή η μετατόπιση, ωστόσο, δεν επηρέασε τις οστέινες δομές του κρανίου. Αντ’ αυτού, οι αλλαγές στο κρανίο αντικατοπτρίζουν σε μεγάλο βαθμό τις προσαρμογές στο όρθιο περπάτημα σε δύο πόδια, ή το διποδισμό.
Για παράδειγμα, το άνοιγμα στη βάση του κρανίου για το νωτιαίο μυελό κινήθηκε προς τα εμπρός κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του ανθρώπου, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η ισορροπία της κεφαλής στην κορυφή της σπονδυλικής στήλης. Εντούτοις, αυτές οι εξελικτικές μεταβολές στο κρανίο δεν είχαν επίδραση στις εγκεφαλικές δομές μας.
Σημείο αναφοράς για τη μελλοντική έρευνα
«Ο εγκέφαλος ακολούθησε το δικό του εξελικτικό μονοπάτι της νευρικής καινοτομίας, ενώ ελευθέρως επιπλέει στο κρανίο», συνοψίζει ο Alatorre Warren. «Η θέση και το μέγεθος των κρανιακών οστών έτσι, δεν μας επιτρέπουν να βγάζουμε συμπεράσματα για εξελικτικές αλλαγές στο μέγεθος ή την αναδιάταξη των γειτονικών εγκεφαλικών περιοχών».
Οι συν-συγγραφείς Marcia Ponce de León και Christoph Zollikofer πιστεύουν ότι τα δεδομένα της μελέτης τους παρέχουν ένα σημαντικό σημείο αναφοράς για τη μελλοντική έρευνα: «Έχοντας απαντήσει στην ερώτηση εγκεφάλου-κρανίου για τους ανθρώπους και τους μεγάλους πιθήκους, μπορούμε τώρα να ρίξουμε μια νέα ματιά στα κρανία των απολιθωμένων ανθρωποειδών».
University of Zurich
brightsurf.com