Ända sedan en paleontolog upptäckte den första Homo neanderthalensis skelett 1829, har forskare försökt att sammanfoga varför Homo sapiens så småningom blomstrade, medan Neanderthals försvann för omkring 40.000 år sedan.

Genom att jämföra sina förhistoriska kranier till vår, lärde forskare att neandertalhjärnorna var något större än våra, både vid födsel och i full storlek, och att de kanske har levt längre än våra förfäder. Så varför inte denna evolutionära fördel Neanderthals dominerar mänskligheten?

Med hjälp av biomedicinsk datorbildningsprogramvara och Neanderthal-skallefossiler har tre japanska forskare nu kartlagt hur specifika delar av Neanderthals hjärnor jämfört med forntida människor - och hur specialiserade delar av Homo sapienshjärnor kan ha bidragit till deras överlevnad över Neanderthals.

Publicerad i Scientific Reports (SR) tidigare denna månad, “Rekonstruera Neanderthal hjärnan med hjälp av beräkningsanatomi” avslöjade att våra förfäders cerebellum var betydligt större än antika Neanderthals ".

Och forskarna teoretisera att människans större cerebellum gav dem “högre kognitiva och sociala funktioner inklusive verkställande funktioner, språkbehandling och episodisk och arbetsminneskapacitet.”

Forskarna kombinerade Neanderthal hjärnmodeller (a) med moderna mänskliga skanningar (b) att märka teoretiska delar av Neanderthal hjärnan (c) | Kredit: Kochiyama et al.

På grund av deras påstådda sämre kommunikationsförmåga och långsiktiga minne kan Neanderthals ha haft mer problem att anpassa sig till klimatförändringar som isålder än Homo sapiens.

För att nå denna slutsats skannade forskarna 1 185 hälsosamma mänskliga hjärnor och jämförde dem sedan med de fossiliserade skallen av fyra forntida Homo sapiens och fyra Neanderthals. De skapade sedan 3D virtuellt “avgjutningar” av skallen, och jämförde dem med moderna hjärnskanningar för att kartlägga hur de kunde ha tittat när de fortfarande levde.

Förskjutningen mellan tidiga människor och Neanderthals visade hur våra hjärnor mestadels skiljde på höger sida, där hjärnbarnet hvilar | Kredit Kochiyama et al.

En tidigare 2013-studie teorierade att Neanderthals hjärnor ägnade mer kognitiv kraft till bättre syn och motorstyrning och föreslog att högre tänkande kunde ha försämrats som ett resultat.

Men som SR-medförfattaren Naomichi Ogihara berättade för Scientific American, är de de första som faktiskt digitalt rekonstruerar Neanderthal-hjärnor.

“Vår metod möjliggör uppskattning av formen och volymen i varje hjärnområde, vilket är helt omöjligt bara genom att analysera endokraniella ytor.”

En gång inom dessa förhistoriska hjärnor blev Ogihara och hans kollegor överraskad av sina resultat. “Vi förväntade oss initialt att frontalsken skulle vara annorlunda mellan de två arterna, eftersom det har ansetts vara relaterat till högre kognitiva funktioner, men det var inte fallet.”

Istället, medan våra främre lobber såg mestadels ut, hade våra cerebellum betydligt mer kognitiv kraft. Denna region hjälper till att samordna kognitiva processer i olika delar av hjärnan i rätt ordning, och våra större cerebellum ökade vår bearbetningskapacitet.

I grund och botten lyckades vi in ​​i en bättre CPU, och Neanderthals kunde inte fortsätta.

Robin Dunbar, en utvecklingspsykolog som pratade med Scientific American om forskningen, betonade att denna forskning inte visar att neanderthaler var “några mindre mänskliga eller spelande apa-män”. I stället skulle skillnaden ha varit subtil; men som Ogihara sa, subtila skillnader “kan bli betydande när det gäller naturligt urval.”

En teori bland många

Medan denna forskning gör ett övertygande fall har andra forskare hoppat in för att påpeka vissa brister i analysen.

Vi vet att Neanderthals utrotades, men det är fortfarande oklart om deras lilla hjärnbalk var en primär faktor jämfört med många andra potentiella orsaker till utrotning.

Lana Ruck, en kognitiv vetenskaplig doktorand vid Indiana University, berättade för Gizmodo att friska människor tenderar att ha varierande storlekar i cerebellum och att denna avvikelse inte nödvändigtvis motsvarar lägre verkställande funktioner eller minne i samtida människor.

Och Washington University neurovetenskapliga Kari L. Allen hävdade att, medan SR-studien “rel [ies] på premissen att större är bättre och den form av hjärnans yta kan användas för att tolka storleken på hjärnkomponenter,” mainstream neuroscience kan inte backa upp sina övertygelser.

Faktum är att Allen säger, “Den övergripande formen av hjärnan är nästan säkert en kompromiss av flera faktorer, och några av dessa kommer sannolikt att få liten inverkan på kognition.”

Så medan den här studien kan leda till en tillströmning av forskning om digitala rekreationer av gamla mänskliga hjärnor är det fortfarande oklart hur mycket denna forskning faktiskt kommer att kunna berätta för oss.

Via Scientific American

  • Hur du spelar videospel kan göra delar av din hjärnan mer effektiv