Увеличение мозгового кровотока
Отверстия сонного канала австралопитека, неандертальца и современного человека (фотографии сделаны в одном масштабе)
Roger Seymour et al., Royal Society Open Science, 2016
Поделиться
Ученые проанализировали изменения диаметра наружных отверстий сонных каналов височных костей, в которых проходят ВСА, в 35 ископаемых образцах, принадлежащих 12 видам эволюционных предшественников современных людей. В частности, в анализ включили черепные кости Australopithecus africanus, A. afarensis, A. boisei, Homo habilis, H. naledi, H. rudolfensis, H. georgicus, H. erectus, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis, H. floresiensis и ранних представителей H. sapiens. Диаметр отверстий измеряли цифровым микроскопом с точностью до 50 микрометров. По результатам измерений исследователи рассчитывали уровень кровотока в мозге представителей каждого вида.
Выяснилось, что примерно за три миллиона лет человеческой эволюции кровоснабжение мозговой ткани возросло в 1,7 раза. Учитывая, что объем мозга за это время увеличился в 3,5 раза, это свидетельствует о шестикратном росте общего мозгового кровотока. Такое непропорциональное увеличение размеров и кровотока говорит об усилении обмена веществ в нейронах в процессе эволюции. По мнению авторов работы, подобный рост энергопотребления связан с увеличением числа связей между нейронами, повышением синаптической активности и, как следствие, когнитивных функций.
Ученые также отмечают, что при равном современному человеку (или даже несколько большем) объеме мозга неандертальцев мозговой кровоток у них был ниже, что свидетельствует о менее эффективной работе мозга.
Увеличение мозгового кровотока в процессе эволюции (по оси Х — время в миллионах лет назад, по оси Y — мозговой кровоток в кубических сантиметрах в секунду)
Roger Seymour et al., Royal Society Open Science, 2016
Поделиться
Первым из известных представителей рода Homo является H. habilis (человек умелый), который появился около 2,8 миллиона лет назад. Его мозг по объему практически не отличался от мозга шимпанзе, однако вероятно, что именно у человека умелого произошла дупликация гена SRGAP2, отвечающего за миграцию и дифференцировку нейронов, а также формирование синаптических связей. Это повысило производительность мозга на единицу объема и, как следствие, способности к обучению и мышлению (о них можно судить по тому, что H. habilis первым из приматов начал изготавливать каменные инструменты). Такое повышение производительности должно быть связано с ростом энергопотребления, что соответствует результатам исследования.
Олег Лищук
Свидетельство о публикации №219121701009