ยีนยุคมนุษย์อธิบายความกลมของสมองมนุษย์สมัยใหม่

กลุ่มงานวิจัยที่กำลังขยายตัวชี้ให้เห็นว่าในหลาย ๆ ทางเรา Homo sapiens ไม่แตกต่างจากญาติสนิทของเรา Homo neanderthalensis. เช่นเดียวกับมนุษย์ที่ยังมีชีวิตอยู่ยุคมนุษย์สร้างงานศิลปะแสดงวัฒนธรรมและดูแลสมาชิกในชุมชนของพวกเขา แต่เรามีความแตกต่างจากพวกเขาในสองแบบที่อาจเชื่อมโยงกัน - รูปร่างของกะโหลกศีรษะของเราและความจริงที่ว่าเราไม่ได้สูญพันธุ์ไป

นั่นเป็นเพราะว่ากะโหลกหัวกะโหลกถือสมอง กะโหลกศีรษะมนุษย์สมัยใหม่มีรูปทรงกลมทรงกลมในขณะที่กะโหลกยุคจะยืดออก ในการศึกษาที่เผยแพร่ในวันพุธที่ ชีววิทยาปัจจุบัน ทีมนักวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศกลายเป็นคนแรกที่ระบุปัจจัยทางพันธุกรรมที่อาจนำไปสู่ความแตกต่างที่น่าสนใจในรูปร่าง ในทางกลับกันพวกเขาได้จับพวกเราเข้าใกล้ความเข้าใจมากขึ้นว่าการเป็นสมาชิกของเผ่าพันธุ์ที่แตกต่างกันของเรานั้นหมายถึงอะไร

“ แรงบันดาลใจที่อยู่เบื้องหลังการศึกษารูปร่างที่ไม่เหมือนใครของสมองมนุษย์คือมันแสดงให้เห็นถึงลักษณะทางกายวิภาคที่ได้รับการยอมรับอย่างดีที่สุดและชัดเจน Homo sapiens จากเผ่าพันธุ์มนุษย์อื่น ๆ ” ผู้เขียนคนแรกและนักมานุษยวิทยาทางชีวภาพ Philipp Gunz, Ph.D. กล่าว ผกผัน.

Gunz ทำงานเป็นนักวิจัยที่สถาบัน Max Planck สำหรับมานุษยวิทยาวิวัฒนาการ เขาอธิบายว่ากะโหลกศีรษะเป็นหน้าต่างสู่ชีววิทยาของสมอง นักวิทยาศาสตร์ทราบว่า Neanderthals และมนุษย์สมัยใหม่มีกะโหลกศีรษะที่มีรูปร่างแตกต่างกัน แต่เนื่องจากเนื้อเยื่อสมองไม่ได้ฟอสซิลชีววิทยาพื้นฐานจึงยังคงเข้าใจยาก ดังนั้นที่นี่ทีมใช้วิธีการแบบสหวิทยาการผสมผสานการวิเคราะห์กะโหลกฟอสซิลเข้ากับการถ่ายภาพสมองและการจัดลำดับยีนที่ทันสมัย

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าสมองของเราไม่ได้อยู่ในทรงกลมเสมอไป แก่ที่สุด Homo sapiens ฟอสซิลที่พบในโมร็อกโกและมีอายุประมาณ 300,000 ปีก่อนมีเอ็นโดแซนเรียล ไดรฟ์ ที่ตกอยู่ในช่วงของมนุษย์ในปัจจุบัน แต่ endocranial รูปร่าง ที่ยืดออก นั่นหมายความว่าพวกมันมีสมองที่ใหญ่ แต่ไม่ใช่คนที่อยู่รอบ ๆ งานก่อนหน้านี้จัดทำโดย Gunz แสดงให้เห็นว่าขนาดสมองที่ทันสมัยเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 300,000 ปีที่แล้ว แต่สมองทรงกลมโผล่ออกมาเมื่อประมาณ 40,000 ปีที่แล้ว - ประมาณเวลาเดียวกันกับที่มนุษย์ยุคก่อนสูญพันธุ์

Gunz กล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงที่โดดเด่นใน Homo sapiens รูปร่างของ endocranial อาจสะท้อนให้เห็นถึง“ การเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการในการจัดโครงสร้างของสมองมนุษย์บางทีแม้แต่ในวิธีที่แม่นยำที่พื้นที่ต่าง ๆ เชื่อมต่อกัน”

ในการสำรวจความคิดนี้ทีมงานได้พัฒนามาตรวัดวงกลมที่ได้ตกลงกันไว้โดยสร้างรอยประทับเสมือนจริงของการตกแต่งภายในของสมองมนุษย์ยุคมนุษย์ยุคหินและมนุษย์ยุคใหม่ จากนั้นพวกเขาวัดความกลมของสมองของผู้คนที่อาศัยอยู่ 4,469 คนด้วยความช่วยเหลือของการสแกนสมอง MRI นักวิทยาศาสตร์ยังตรวจสอบ DNA ของผู้เข้าร่วมเหล่านี้ด้วย - ค้นหาชิ้นส่วนของ DNA ยุคมนุษย์ยุคหินโบราณด้วยความหวังว่าอาจมีการเชื่อมโยงระหว่างบรรพบุรุษยุคมนุษย์และรูปร่างสมอง แม้ว่ายุคมนุษย์จะสูญพันธุ์ แต่มรดกทางพันธุกรรมของพวกมันยังคงมีอยู่เนื่องจากการนัดพบโบราณกับมนุษย์สมัยใหม่ทางกายวิภาค

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าแม้ว่ามนุษย์ที่มีชีวิตทุกคนจะมีรูปทรงกะโหลกที่แตกต่างอย่างชัดเจนจากกะโหลกยุคมนุษย์ยุคใหม่ แต่คนสมัยใหม่ต่างกันในระดับของทรงกลมสมอง นอกจากนี้พวกเขาค้นพบว่าในมนุษย์ที่มีชีวิตนั้นชิ้นส่วน DNA ของมนุษย์ยุคหินบนโครโมโซม 1 และ 18 นั้นมีความสัมพันธ์กับ ที่ลดลง globularity

“ เช่นเดียวกับด้านอื่น ๆ ของกายวิภาคศาสตร์สมองระดับความกลมนั้นน่าจะได้รับอิทธิพลจากความแปรปรวนในยีนต่าง ๆ มากมายแต่ละอันมีผลกระทบเพียงเล็กน้อย” Gunz อธิบาย “ ผลของชิ้นส่วนของมนุษย์ยุคหินที่เกี่ยวข้องนั้นบอบบาง แต่สามารถตรวจจับได้เนื่องจากการใช้ตัวอย่างขนาดใหญ่ในการศึกษาของเรา”

ชิ้นส่วนของมนุษย์ยุคหินนั้นถูกเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงของยีนในเนื้อเยื่อโครงสร้างของสมองรวมทั้ง putamen ในฐานปมประสาทและซีรีเบลลัม ยีนที่เศษสัมพันธ์กับ UBR4 และ PHLPPI มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสมองและเป็นไปได้ว่าที่นี่คือการเชื่อมโยงระหว่างทรงกลมสมองและกลไกสมอง ฐานปมประสาทมีส่วนช่วยในการทำงานด้านความรู้ความเข้าใจเช่นการเรียนรู้ทักษะและการวางแผนและสมองน้อยซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทสมองร้อยละ 50 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประมวลผลภาษาและหน่วยความจำในการทำงาน

Gunz เน้นว่าผลกระทบของการถือชิ้นส่วนของมนุษย์ยุคหินที่มีผลต่อรูปร่างของสมองนั้นบอบบางที่สุด - และการมุ่งเน้นไปที่รูปทรงกลมนั้นไม่ได้ถูกกระตุ้นโดย“ ความคิดที่ว่ารูปร่างของสมองสามารถบอกเราได้ง่ายๆเกี่ยวกับพฤติกรรมของเรา” ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ กลมก้อนสมองของมนุษย์อาจทำให้เรามีสังคมและองค์ความรู้ขาขึ้นยุคมนุษย์ Gunz คิดว่า "ไม่มีเหตุผลที่จะคาดหวังความสัมพันธ์ใด ๆ ที่ตรงไปตรงมาระหว่างรูปร่างและพฤติกรรมของสมองโดยรวม"

แต่การค้นพบชี้ให้เห็นว่ากลไกการพัฒนาน่าจะมีส่วนทำให้วิวัฒนาการของรูปร่างและการทำงานของสมองที่ทันสมัยทำให้เราเป็นคนที่มีความรู้สึกคิดคนที่เราเป็นทุกวันนี้ ทีมวางแผนที่จะศึกษายีนที่เกี่ยวข้องกับทรงกลมอย่างต่อเนื่องโดยหวังว่าพวกเขาจะเปิดเผยวิธีอื่น ๆ ที่ลักษณะนั้นเชื่อมโยงกับชีววิทยาของมนุษย์ เราเป็นมนุษย์เพียงคนเดียวที่เหลืออยู่บนโลก - และทำไมยังคงเป็นปริศนา