O que torna o cérebro humano único? Nós o comparamos com macacos e macacos para descobrir

Os cientistas há muito tentam entender o cérebro humano comparando -o com outros primatas. Os pesquisadores ainda estão tentando entender o que torna nosso cérebro diferente de nossos parentes mais próximos. Nosso estudo recente pode ter nos aproximado um passo, adotando uma nova abordagem – comparando a maneira como os cérebros estão internamente conectados.

O paleontologista vitoriano Richard Owen argumentou incorretamente que o cérebro humano era o único cérebro a conter uma pequena área denominada hipocampo menor. Ele alegou que o tornou único no reino animal e, argumentou, o cérebro humano não estava claramente relacionado a outras espécies. Aprendemos muito desde então sobre a organização e a função do nosso cérebro, mas ainda há muito o que aprender.

A maioria dos estudos comparando o cérebro humano com o de outras espécies se concentra no tamanho. Esse pode ser o tamanho do cérebro, o tamanho do cérebro em relação ao corpo ou o tamanho de partes do cérebro para o resto. No entanto, medidas de tamanho não nos dizem nada sobre a organização interna do cérebro. Por exemplo, embora o enorme cérebro de um elefante contenha três vezes mais neurônios do que o cérebro humano, estes estão predominantemente localizados no cerebelo, não no neocórtex que é comumente associado a habilidades cognitivas humanas.

Até recentemente, estudar a organização interna do cérebro era um trabalho minucioso. O advento das técnicas de imagem médica, no entanto, abriu novas possibilidades de olhar para dentro do cérebro de animais rapidamente, em grande detalhe e sem prejudicar o animal.

Utilizamos dados de ressonância magnética disponíveis publicamente, as fibras que conectam partes do córtex do cérebro. A comunicação entre as células cerebrais corre ao longo dessas fibras. Isso custa energia e o cérebro de mamíferos é, portanto, relativamente escassamente conectado, concentrando comunicações por algumas vias centrais.

As conexões de cada região do cérebro nos dizem muito sobre suas funções. O conjunto de conexões de qualquer região do cérebro é tão específico que as regiões do cérebro têm uma impressão digital de conectividade única.

Em nosso estudo, comparamos essas impressões digitais de conectividade em todo o cérebro de macacos humano, chimpanzé e macaco. O chimpanzé é, juntamente com o Bonobo, nosso parente mais próximo. O macaco macaco é o primata não humano mais conhecido pela ciência. Comparar o cérebro humano a ambas as espécies significava que não só poderíamos avaliar quais partes do nosso cérebro são exclusivas para nós, mas também quais partes provavelmente serão patrimoniais compartilhadas com nossos parentes não humanos.

Grande parte da pesquisa anterior sobre a singularidade do cérebro humano se concentrou no córtex pré-frontal, um grupo de áreas na frente do nosso cérebro ligado à complexa pensamento e tomada de decisão. De fato, descobrimos que aspectos do córtex pré -frontal tinham uma impressão digital de conectividade no humano que não conseguimos encontrar nos outros animais, principalmente quando comparamos o humano ao macaco macaco.

Mas as principais diferenças que encontramos não estavam no córtex pré -frontal. Eles estavam no lobo temporal, grande parte do córtex localizado aproximadamente atrás da orelha. No cérebro dos primatas, essa área é dedicada ao profundo processamento de informações de nossos dois principais sentidos: visão e audição. Um dos achados mais dramáticos foi na parte média do córtex temporal.

A característica que impulsionava essa distinção foi o fascículo arqueado, um trato da substância branca que conecta o córtex frontal e temporal e tradicionalmente associada ao processamento da linguagem em humanos. A maioria, se não todos os primatas, têm um fascículo arqueado, mas é muito maior no cérebro humano.

No entanto, descobrimos que o foco apenas na linguagem pode ser muito estreito. As áreas do cérebro que estão conectadas através do fascículo arqueado também estão envolvidas em outras funções cognitivas, como integrar informações sensoriais e processamento de comportamento social complexo. Nosso estudo foi o primeiro a descobrir que o fascículo Arcate está envolvido nessas funções. Esse insight ressalta a complexidade da evolução do cérebro humano, sugerindo que nossas habilidades cognitivas avançadas surgiram não de uma única mudança, como pensavam os cientistas, mas através de várias mudanças inter -relacionadas na conectividade cerebral.

Embora o fasciculus arqueado médio seja um ator -chave no processamento da linguagem, também encontramos diferenças entre as espécies em uma região mais na parte de trás do córtex temporal. Essa área de junção temporoparietal é fundamental no processamento de informações sobre outras pessoas, como entender as crenças e intenções dos outros, uma pedra angular da interação social humana.

Nos seres humanos, essa área do cérebro tem conexões muito mais extensas com outras partes da informação visual complexa de processamento cerebral, como expressões faciais e pistas comportamentais. Isso sugere que nosso cérebro está conectado a lidar com um processamento social mais intrincado do que o de nossos parentes de primatas. Nosso cérebro está ligado para ser social.

Essas descobertas desafiam a idéia de um único evento evolutivo que impulsiona o surgimento da inteligência humana. Em vez disso, nosso estudo sugere que a evolução cerebral aconteceu nas etapas. Nossas descobertas sugerem que as mudanças na organização do córtex frontal ocorreram nos macacos, seguidos por mudanças no córtex temporal na linhagem que leva aos seres humanos.

Richard Owen estava certo sobre uma coisa. Nossos cérebros são diferentes dos de outras espécies – em uma extensão. Temos um cérebro de primatas, mas está ligado para nos tornar ainda mais sociais do que outros primatas, permitindo -nos nos comunicar através da linguagem falada.

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