Нашата съвременна цивилизация може би е най-напредналата, съществувала някога на Земята, но преди около 100 поколения нашите предци са имали мозъци, по-големи от нашите собствени.
Преди няколко хиляди години хората достигнаха важен етап в своята история: започнаха да се появяват първите известни сложни цивилизации. Хората, които се разхождаха и срещаха в най-ранните градове по света, биха изглеждали познати по много начини на съвременните градски жители. Но оттогава човешкият мозък всъщност леко се е свил.
Загубеният обем, средно, би бил приблизително еквивалентен на четири топки за пинг-понг, казва Джереми ДеСилва, антрополог в колежа Дартмут. Според анализ на черепни фосили, публикуван от него и колегите му миналата година, свиването е започнало само преди 3000 години.
„Това е много по-скорошно, отколкото очаквахме“, казва ДеСилва. „Очаквахме нещо по-близо до преди 30 000 години.“
Земеделието се е появило преди между 10 000 и 5000 години, въпреки че има някои доказателства за отглеждане на растения още преди 23 000 години. Скоро след това се появяват разрастващи се цивилизации, с архитектура и машини. Първата писменост се появява приблизително по същото време. И все пак, през тази епоха на изключително технологично развитие, човешкият мозък започва да намалява по размер.
Защо се е случило това, остава загадка, караща изследователите да се чудят. Това също така повдига въпроси за това какво всъщност разкрива размерът на мозъка за интелигентността или когнитивните способности. Много видове имат мозък, много по-голям от нашия, но въпреки това проявяват форми на интелигентност, които са много различни от човешкото познание. Очевидно е, че връзката между обема на мозъка и мисълта не е еднозначна.
Разбирането на това, което кара мозъка да расте или да се свива с течение на времето при даден вид, често е трудно. ДеСилва и колегите му отбелязват, че макар човешките тела да са станали малко по-малки, намалението не е достатъчно, за да обясни намаляването на обема на мозъка. Причината за тази промяна остава неясна.
За да проучат въпроса по-задълбочено, изследователите наскоро се обърнаха към един неочакван източник: скромната мравка. На пръв поглед мозъкът на мравките може да изглежда напълно различен от нашия. Техният обем е приблизително една десета от кубичен милиметър – около една трета от размера на зрънце сол – и съдържат само 250 000 неврона. За сравнение, човешкият мозък има около 86 милиарда неврона.
Но някои мравчени общества споделят поразителни сходства с нашето. Забележително е, че някои видове мравки практикуват форма на земеделие, отглеждайки огромни количества гъби в гнездата си. Тези мравки събират листа и друг растителен материал, за да обработват земята си, а след това събират гъбичките за храна.
Когато екипът на ДеСилва сравнил размерите на мозъците между различните видове мравки, те открили интересна закономерност: мравките в големите общества са склонни да развиват по-големи мозъци – но не и ако са развили и отглеждането на гъби.
Това предполага, че поне при мравките, по-големите мозъци помагат на индивидите да успеят в по-големи социални групи. По-сложните социални системи с по-високо разделение на труда обаче могат да доведат до по-малки мозъци, вероятно защото когнитивните задачи са разпределени между членовете на групата, като всеки от тях изпълнява специализирани роли.
С други думи, интелигентността може да стане колективна.
„Ами ако това се случи и с хората?“, пита ДеСилва. „Ами ако при хората достигнем праг на размера на популацията, при който индивидите споделят и екстернализират информация в мозъците на други?“
Друга възможност е появата на писмеността – приблизително 2000 години преди да започне свиването на човешкия мозък – да е изиграла роля. Писането, една от малкото способности, които отличават хората от другите видове, може да е повлияло на обема на мозъка, като е позволило на хората да съхраняват и да имат достъп до информация отвън, вместо да разчитат единствено на собствения си мозък.
Многобройните разлики между мозъка на мравките и човека означават, че трябва да бъдем предпазливи при правенето на директни паралели. Въпреки това, ДеСилва предполага, че идеята предлага полезна отправна точка за разбиране на сравнително скорошното намаляване на обема на човешкия мозък.
Тези идеи остават хипотези. Много други теории се опитват да обяснят свиването на човешкия мозък, но някои стават по-малко правдоподобни, ако намаляването наистина е започнало само преди около 3000 години. Например, опитомяването: много опитомени животни, като кучетата, имат по-малък мозък от дивите си предци, но се смята, че самоопитяването на човека се е случило преди десетки хиляди – или дори стотици хиляди – години, много преди неотдавнашното свиване на мозъка.
Но означава ли по-малкият мозък, че хората са станали по-малко интелигентни? Не непременно. Проучване от 2018 г. анализира данни от британската биобанка, които включват сканиране на мозъка и тестове за интелигентност на 13 600 участници – повече от всички предишни проучвания за размера на мозъка и интелигентността взети заедно, според съавтора Филип Коелингер, поведенчески генетик от Свободния университет в Амстердам.
Проучването установи, че по-големите мозъци са средно свързани с малко по-високи резултати от коефициента на интелигентност, но връзката далеч не е детерминистична. Някои хора с относително малки мозъци са се представили много добре на тестовете и обратно. „Всъщност няма много силна връзка“, казва Коелингер.
Структурните различия в мозъка изглежда са от по-голямо значение от самия размер. Проучването установи, че обемът на сивото вещество – външният слой на мозъка с висока плътност на невроните – е по-тясно свързан с коефициента на интелигентност, отколкото с общия размер на мозъка. Саймън Кокс, изследовател на стареенето на мозъка в Университета в Единбург, добавя, че размерът може да е един от най-маловажните фактори.
Това е в съответствие с други наблюдения: мозъците на мъжете обикновено са с около 11% по-големи от тези на жените, което отразява разликите в размера на тялото, но жените често превъзхождат мъжете в определени когнитивни задачи и обратно. Кокс отбелязва, че мозъците на жените могат да компенсират по-малкия размер чрез структурни различия, като например по-дебела кора.
Много мозъчни характеристики влияят върху когнитивните способности, включително миелинизацията, изолиращата обвивка около аксоните, която позволява на невроните ефективно да се свързват и да образуват мрежи. Взети заедно, тези открития показват, че интелигентността е далеч по-сложна от самия обем на мозъка.
С напредване на възрастта, миелинът – изолиращата обвивка около невроните – се разрушава, намалявайки ефективността на мозъка. Изследователите могат да открият тази промяна, като изучават колко лесно водата дифундира през мозъчната тъкан: с намален миелин водата тече по-свободно, което често е показателно за когнитивен спад.
„Мозъкът остава феноменално сложен“, казва Саймън Кокс, и е трудно да се предвиди точно как структурният състав на мозъка ще повлияе на интелигентността. Забележително е, че някои хора с частичен мозък поради нараняване или особености в развитието изглеждат до голяма степен незасегнати. Например, мъж във Франция, който е имал успешна кариера като държавен служител, е установено, че му липсва 90% от мозъка, но въпреки това е получил 75 точки на тест за интелигентност и 84 на вербален тест за интелигентност – малко под средното за Франция ниво от 97.
Изключения като това са редки и не могат да определят нормата. Като цяло, множество проучвания показват фини, но статистически значими връзки между обема на мозъка, структурата и когнитивните способности.
Историята става още по-завладяваща, когато се сравняват човешките мозъци с тези на други животни. Какво кара някои видове да еволюират с големи или малки мозъци? Ейми Баланоф, изследовател на еволюцията на мозъка в университета „Джонс Хопкинс“, отбелязва, че мозъчната тъкан е енергийно скъпа за отглеждане и поддържане. Малко вероятно е даден вид да еволюира в голям мозък, освен ако не предоставя ясно предимство. Паразитите или съществата в стабилна среда, например, имат много малки мозъци, като миногите, чиито мозъци са само няколко милиметра.
Човешките бебета се раждат с приблизително 100 милиарда неврони – повече, отколкото в крайна сметка им е необходимо. „Те всъщност не е нужно да изразходват тази допълнителна енергия за нервна тъкан, което е метаболитно скъпо“, обяснява Баланов.
При някои видове мозъците изглеждат по-големи с течение на еволюционното време не защото самият мозък се е променил, а защото тялото се е свило – птиците са добър пример. Други видове развиват специализирани мозъчни области, които увеличават общия размер. Рибите мормириди, например, имат относително големи мозъци, със специално развит малък мозък, вероятно за обработка на електросензорни сигнали, използвани за комуникация и лов.
При хората неокортексът ни отличава. Той поддържа висши когнитивни функции като съзнателно мислене и език, които са жизненоважни за нашия вид, така че е логично мозъкът ни да е еволюирал, за да поддържа тези функции.
Предвид високите енергийни нужди на големите мозъци, животните, които ги развиват, често придобиват значителна енергия в ранен етап от живота си, отбелязва Анджали Госвами, палеобиолог в Природонаучния музей в Лондон. Тази стратегия помага за покриване на енергийните разходи за поддържане на сложни невронни системи.
Помислете за хранителния тласък, който птиците получават дори докато са в яйцето, или за храната, която бозайниците получават чрез плацентата или от кърмата. Човешките бебета се раждат с излишък от неврони – около 100 милиарда – и този брой намалява с развитието им. Мозъците се самонастройват въз основа на развитието и средата на индивида. Само наистина необходимите части от невронната мрежа се запазват с напредване на възрастта, но започването на живота с добре зареден мозък прави това възможно.
„Бозайниците са еволюирали в сянката на динозаврите“, казва Госвами. Те са се нуждаели от изключително изострени сензорни способности, за да оцелеят, което вероятно е довело до развитието на нощни навици и нощно виждане. Този натиск почти сигурно е повлиял на невронното развитие, както и на необходимостта приматите, включително нашите предци, да развият специализирани двигателни умения, необходими за люлеене по дърветата.
Следователно околната среда е поставяла постоянни изисквания върху мозъка на бозайниците, подтиквайки ги да развиват способности, които им помагат да се справят със сложни предизвикателства. Много животни вероятно са се възползвали от подобряването на когнитивните си способности в свят, пълен с препятствия. Например, едно проучване установи, че птиците, колонизиращи океански острови – изправени пред непредсказуема нова територия – са развили по-големи мозъци от своите континентални събратя.
Досега би трябвало да е ясно, че не можете просто да измерите размера на мозъка на животно спрямо тялото му и да направите твърди заключения за интелигентността. Размерът е само една част от пъзела.
В края на краищата, кое е по-умно: мисленето или оцеляването? Хората обичат да размишляват, но както отбелязва Госвами, способността ни да планираме изглежда забележително слаба, когато се имат предвид борбите ни с дългосрочни екзистенциални проблеми като климатичната криза.
Както Кокс добавя, „Има много повече неща в живота от това да имаш по-висок общ резултат за когнитивни способности или висок коефициент на интелигентност.“
