چرا از ۳ هزار سال پیش مغز انسان شروع به کوچک شدن کرد؟

مغز اجداد شما از مغز شما بزرگ‌تر بود. چندین هزار سال پیش، انسان‌ها به نقطه عطفی در تاریخ خود رسیدند و اولین تمدن‌های پیچیده شناخته‌شده شروع به ظهور کردند؛ اما از همان زمان، مغز انسان شروع به کوچک شدن کرد.

جرمی دسیلوا، انسان‌شناسی در دانشگاه دارتموث آمریکا می‌گوید حجم ازدست‌رفته تقریباً معادل اندازه چهار توپ پینگ‌پنگ است. براساس تجزیه‌و‌تحلیلی از فسیل‌های جمجمه که او و همکارانش سال گذشته منتشر کردند، کوچک‌شدن مغز از ۳۰۰۰ سال پیش شروع شد. دسیلوا می‌گوید: «این بسیار جدیدتر از چیزی است که پیش‌بینی می‌کردیم. انتظار چیزی نزدیک به ۳۰ هزار سال پیش را داشتیم.»

کشاورزی بین ۱۰ هزار تا ۵ هزار سال پیش پدیدار شد، اگرچه شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد کشت گیاهان احتمالاً از ۲۳ هزار سال پیش شروع شده باشد. خیلی زود، تمدن‌های پراکنده پر از کشاورزی و ماشین‌آلات ظاهر شدند. اولین نوشته نیز تقریباً در همان زمان ظاهر شد. اما چرا در جریان این عصر پیشرفت تکنولوژیکی فوق‌العاده مغز انسان شروع به کوچک شدن کرد؟ این سوالی است که پژوهشگران را گیج کرده است و همچنین سوالاتی را در این مورد ایجاد می‌کند که اندازه مغز چه چیزی را درمورد هوش یا توانایی شناختی حیوان نشان می‌دهد.

بسیاری از گونه‌ها دارای مغزهای بسیار بزرگ‌تر از مغز ما هستند و با‌این‌حال، هوش آن‌ها (تا جایی که آن را درک می‌کنیم) کاملاً متفاوت است. بنابراین، رابطه بین حجم مغز و نحوه تفکر انسان نمی‌تواند رابطه‌ی مستقیمی باشد و باید عوامل دیگری نیز دخیل باشند.

درک اینکه دقیقاً چه چیزی موجب می‌شود مغز در یک گونه خاص در طول زمان بزرگ‌تر یا کوچک‌تر شود، نیز اغلب دشوار است. دسیلوا و همکارانش خاطرنشان می‌کنند که بدن انسان در طول زمان کوچک‌تر شده است، اما این کاهش اندازه به حدی نیست که کاهش حجم مغز را توضیح دهد. این سؤال که چرا این تغییر رخ داده است، هنوز جوابی ندارد. بنابراین دسیلوا و همکارانش اخیراً با هدف دنبال الهام گرفتن از منبع بعیدی یعنی مورچه‌ها مطالعه‌ای انجام دادند.

در نگاه اول، ممکن است مغز مورچه‌ها بسیار متفاوت از مغز ما به‌نظر برسد. حجم مغز مورچه‌ها تقریباً یک دهم میلی‌متر مکعب یا یک سوم یک دانه نمک است و فقط ۲۵۰ هزار نورون دارد. درمقابل، مغز انسان حدود ۸۶ میلیارد نورون دارد.

مورچه‌های برگ‌بُر مواد گیاهی را برای پرورش قارچ جمع‌آوری می‌کنند، اما جوامع پیچیده آن‌ها ممکن است همچنین آن را به سمت داشتن مغزهای کوچک‌تر سوق دهد.

برخی از جوامع مورچه‌ها شباهت‌های قابل‌توجهی با جوامع ما دارند. جالب اینکه، حتی گونه‌هایی از مورچه وجود دارد که نوعی کشاورزی انجام می‌دهند و قارچ‌ها را به‌عنوان غذا در لانه‌های خود پرورش می‌دهند. مورچه‌ها قبل از برداشت قارچ‌ها، برگ‌ها و مواد گیاهی دیگر را برای استفاده در مزارع خود جمع‌آوری می‌کنند. وقتی تیم دسیلوا اندازه مغز گونه‌های مختلف مورچه را با هم مقایسه کرد، دریافت که گاهی‌اوقات مورچه‌های دارای جوامع بزرگ مغزهای بزرگ‌تری تکامل داده‌اند، به جز زمانی که گرایش برای پرورش قارچ را نیز تکامل داده بودند.

این امر نشان می‌دهد حداقل برای مورچه‌ها، داشتن مغز بزرگ‌تر برای عملکرد خوب در جامعه بزرگ مهم است، اما درمقابل، سیستم‌های اجتماعی پیچیده‌تر با تقسیم کار بیشتر ممکن است مغز را به سمت کاهش اندازه پیش ببرد، چراکه قابلیت‌های شناختی بین اعضای گروه که نقش‌های مختلفی دارند، تقسیم و توزیع می‌شود. به‌عبارت‌دیگر، هوش حالت جمعی پیدا می‌کند.

یک احتمال دیگر این است که پیدایش نوشتن (که تقریباً ۲ هزار سال قبل از زمانی رخ داد که کاهش اندازه مغز انسان شروع شد) نیز تأثیر داشت. نوشتن یکی از معدود مواردی است که ما را از گونه‌های دیگر متمایز می‌کند و دسیلوا این سؤال را مطرح می‌کند که آیا این توانایی می‌تواند ازطریق بیرونی‌سازی اطلاعات در قالب نوشتار و توانایی تبادل ایده‌ها با دسترسی به اطلاعاتی که خارج از مغز شما است، بر حجم مغز تأثیر بگذارد.

برخی از قدیمی‌ترین نوشته‌های شناخته‌شده در بین‌النهرین به‌شکل علامت‌های گوه‌مانند معروف به خط میخی روی لوح‌های گِلی ایجاد شده‌اند.

تفاوت‌های زیاد بین مغز مورچه و انسان به این معنا است که باید ازنظر تشبیه آن‌ها به هم احتیاط کنیم. با‌این‌حال، دسیلوا استدلال می‌کند که این مقایسه احتمالاً شروع خوبی برای تفکر درباره‌ی این مسئله است که چه چیزی موجب کاهش قابل‌توجه و اخیر حجم مغز انسان شد.

این ایده‌ها درحال‌حاضر در حد فرضیه هستند. تئوری‌های زیاد دیگری وجود دارد که سعی در توضیح کاهش اندازه مغز انسان دارند. اگرچه اگر کاهش مغز واقعاً از سه هزار سال پیش شروع شده باشد، بسیاری از این تئوری‌ها دیگر قابل قبول نیستند.

یک مثال خوب اهلی‌سازی است. بسیاری از حیواناتی که اهلی شده‌اند ازجمله سگ‌ها نسبت‌به اجداد وحشی خود مغزهای کوچک‌تری دارند. اما تخمین زده می‌شود که اهلی‌سازی انسان به دست خودش، ده‌ها هزار سال یا حتی صدها هزار سال پیش شروع شده باشد، یعنی مدت‌ها پیش از اینکه مغزهای بزرگ کوچک شود.

اما آیا مغزهای کوچک‌تر به این معنا است که انسان‌ها به‌عنوان افراد، کندذهن‌تر شدند؟ نه، مگر اینکه درمورد تفاوت‌های ظریف در جمعیتی بزرگ صحبت کنید. در سال ۲۰۱۸، تیمی از پژوهشگران حجم عظیمی از داده‌های بیوبانک بریتانیا (پایگاه داده زیست‌پزشکی که حاوی اطلاعات مختلفی ازجمله اسکن‌های مغز و آزمون‌های بهره هوشی هزاران فرد است) را تجزیه‌و‌تحلیل کردند. فیلیپ کولینگر، یکی از نویسندگان مطالعه و متخصص ژنتیک رفتاری در دانشگاه وریج آمستردام هلند می‌گوید با ۱۳۶۰۰ نفر، این مطالعه دارای حجم نمونه بزرگ‌تری نسبت‌به مطالعات قبلی بود که روی اندازه مغز و بهره هوشی انجام شده بود.

مطالعه‌ی مذکور نشان داد که داشتن مغز بزرگ‌تر به‌طور متوسط با عملکرد کمی بهتر در آزمون‌های بهره هوشی همراه بود، اما این رابطه غیرقطعی بود. افرادی بودند که با وجود داشتن مغزهای کوچک‌تر در آزمون‌ها به خوبی عمل می‌کردند و بالعکس. کولینگر می‌گوید: «رابطه قوی وجود ندارد، اما این طرز فکر همه جا هست.»

ازآنجاکه اسکن مغز همچنین اطلاعات خاصی را درمورد ساختار مغز افراد و نه فقط اندازه آن آشکار کرد، مطالعه توانست مسئله دیگری را نیز شناسایی کند. این مطالعه رابطه‌ای را میان حجم ماده خاکستری (لایه بیرونی مغز که نورون‌های زیادی دارد) و عملکرد در آزمون بهره هوشی پیدا کرد.

درواقع، چنین تفاوت‌های ساختاری احتمالاً ازنظر توانایی شناختی کلی یک فرد معنادارتر از فقط اندازه بزرگ مغز است. سایمون کاکس که در دانشگاه ادینبورگ به مطالعه پیری مغز مشغول است، می‌گوید: «غیرعاقلانه است اگر فکر کنیم حجم مغز می‌تواند کل تفاوت را توضیح دهد.» او می‌افزاید حجم ممکن است یکی از عواملی باشد که کمترین اهمیت را داشته باشد.

به‌طور‌کلی، مغز مردان به دلیل اندازه بدن بزرگ‌تر، ازنظر حجمی حدود ۱۱ درصد بزرگ‌تر از مغز زنان است. اما مطالعات نشان داده‌اند که به‌طور متوسط زنان ازنظر برخی توانایی‌های شناختی مقداری بهتر هستند و مردان نیز درزمینه‌ی برخی دیگر از توانایی‌های شناختی اندکی برتر هستند.

کاکس می‌گوید پژوهش دیگری که در آن شرکت داشته است، نشان می‌دهد چگونه مغز زنان ممکن است کوچک‌تر بودن را با تفاوت‌های ساختاری جبران کند. برای مثال، زنان به‌طورمتوسط قشر مغز ضخیم‌تری دارند (لایه‌ای که حاوی ماده خاکستری است).

ویژگی‌ها و جنبه‌های زیادی از مغز وجود دارد که به‌نظر می‌رسد بر توانایی شناختی تأثیرگذار باشد. مثال دیگر، میلیناسیون (تولید غلاف میلین) است. غلاف میلین اطراف آکسون‌ها را گرفته است. آکسون‌ها کابل‌های بلند و نازکی هستند که به نورون‌ها اجازه می‌دهند تا به سلول‌های دیگر متصل شوند و شبکه عصبی را تشکیل دهند.

وقتی افراد پیر می‌شوند، میلین آن‌ها تخریب می‌شود و کارآیی مغز کاهش پیدا می‌کند. تشخیص این تغییر با مطالعه نحوه انتشار آب در بافت مغز امکان‌پذیر است. با کاهش میلین، آب راحت‌تر جریان پیدا می‌کند. این امر نشانگر زوال شناختی است.

کاکس می‌گوید، مغز بسیار پیچیده است و دشوار است که دقیقاً متوجه شویم ترکیب ساختاری یک مغز خاص چه تأثیری بر هوش فرد خواهد داشت. همچنین باید این موضوع را درنظر گرفت که برخی افراد به علت آسیب یا روند خاص رشد مغز کاملی ندارند اما به‌نظر می‌رسد تحت‌تأثیر فقدان برخی از قسمت‌های مغز قرار نگیرند. مردی که در فرانسه به‌عنوان کارمند دولتی شغل موفقی داشت، مشخص شد ۹۰ درصد از مغز خود را دست داده است و با نمره بهره هوشی ۷۵ و بهره هوشی کلامی ۸۴ فقط کمی پایین‌تر از میانگین فرانسه (۹۷) بود.

با‌این‌حال، استثناها را هرگز نمی‌توان به‌عنوان یک قاعده تفسیر کرد. درنهایت، چندین مطالعه نشان می‌دهند که ارتباط بین حجم مغز، ساختار مغز و هوش ازنظر آماری معنی‌دار است (هرچند تفاوت‌ها کم است).

وقتی مغزهای مختلف سلسله حیوانات را درنظر بگیرید، همه این‌ها جالب‌تر می‌شود. قبلا به مقایسه بین مغز انسان و مغز مورچه اشاره شد، اما درمورد گونه‌های دیگر چطور؟ چه چیزی موجب تکامل مغزهای کوچک یا بزرگ می‌شود؟

ایمی بالانوف که در دانشگاه جانز هاپکینز در بالتیمور مریلند روی تکامل مغز مطالعه می‌کند، می‌گوید رشد و نگه‌داری بافت مغز به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد، بنابراین، گونه به احتمال زیاد مغز بزرگی تکامل نمی‌دهد، مگر اینکه به آن نیاز داشته باشد. او می‌گوید به موجودات انگلی فکر کنید که به محیط‌ها و منابع نسبتاً پایدار متکی هستند. برای مثال، مکنده‌ماهی‌ها مغز بسیار کوچکی دارند که چند میلی‌متر طول دارد. بالانوف می‌گوید: «آن‌ها نیازی به صرف انرژی اضافی برای بافت عصبی ندارند که ازنظر متابولیکی واقعا پرهزینه است.»

همچنین به‌نظر می‌رسد برخی حیوانات به مرور زمان مغزهای بزرگ‌تری نسبت‌به اندازه بدن خود تکامل داده‌اند. اما درواقع، مغز آن‌ها تغییر نکرده است و فقط بدنشان کوچک‌تر شده است. بالانوف توضیح می‌دهد این پدیده درمورد پرندگان صدق می‌کند.

سپس حیواناتی وجود دارند که به‌نظر می‌رسد مناطق تخصصی در مغزشان تکامل پیدا کرده است که اندازه کلی مغز آن‌ها را نسبت‌به گونه‌های مشابه افزایش می‌دهد. فیل‌ماهی را درنظر بگیرید که نسبت‌به اندازه بدن خود مغز کاملاً بزرگی دارد و درواقع نسبت مغز به بدن در آن مانند انسان است. این ماهی‌ها از بارهای الکتریکی برای ارتباط برقرار کردن با همدیگر و شناسایی طعمه استفاده می‌کنند. پژوهشگران در سال ۲۰۱۸ دریافتند که قسمت خاصی از مغز آن‌ها (مخچه) به‌طور غیرعادی بزرگ است. هیچ‌کس کاملاً مطمئن نیست که علت این مسئله چیست، اما نویسندگان مطالعه حدس می‌زدند که می‌تواند به ماهی‌ها در پردازش اطلاعات الکتروحسی کمک کند.

در انسان‌ها، ناحیه‌ای از مغز به نام نئوکورتکس در عملکرد شناختی بالاتر (تفکر آگاهانه، پردازش زبان و موارد دیگر) نقش دارد. بدون شک ما انسان‌ها به‌شدت متکی بر این عملکردها هستیم و منطقی است که مغز ما متناسب با نیازهای ما باشد.

آنجلی گوسوامی، دانشمند دیرین‌زیست‌شناسی از موزه تاریخ طبیعی لندن می‌گوید با توجه به اینکه برای فعالیت مغز به انرژی بسیار زیادی نیاز است، جالب است بدانید که حیوانات دارای مغز بزرگ‌ به گونه‌ای تکامل پیدا کرده‌اند تا در اوایل زندگی انرژی زیادی به دست آورند.

مغز مردمی که در دوران باستانی در شهرهای اولیه‌ای مانند بابل قدم می‌زدند، احتمالاً از مغز شما بزرگ‌تر بوده است.

به کمک تغذیه‌ای فکر کنید که پرندگان حتی زمانی که درون تخم قرار دارند یا پستانداران ازطریق جفت یا شیر مادر دریافت می‌کنند. نوزادان انسان با تعداد اضافی از نورون‌ها، حدود ۱۰۰ میلیارد نورون، متولد می‌شوند و این تعداد با رشد آن‌ها کاهش پیدا می‌کند. علت آن است که مغز خود را بسته به رشد و محیط فرد تنظیم می‌کند. فقط بخش‌های ضروری شبکه عصبی با افزایش سن حفظ می‌شوند، اما داشتن مغزی که از ابتدا به نورون‌های زیادی مجهز باشد، این کار را ممکن می‌سازد.

گوسوامی می‌گوید پستانداران در سایه دایناسورها تکامل پیدا کردند. آن‌ها برای زنده ماندن به توانایی‌های حسی بسیار خوبی نیاز داشتند و احتمالاً به‌همین‌دلیل، است که عادت‌های شبگردی و دید در شب را به دست آورده‌اند. این مسئله بر توسعه عصبی تأثیر داشت. به همین شکل، نخستی‌ها ازجمله اجداد ما نیاز داشتند تا مهارت‌های حرکتی خاص مورد نیاز برای حرکت بین درختان را تکامل دهند. پس محیط مغز پستانداران را تحت فشار قرار داد تا قابلیت‌هایی را تکامل دهند که به ما کمک کرد تا از موقعیت‌های سخت خارج شویم.

بسیاری از حیوانات احتمالاً از افزایش قدرت شناختی در جهانی پر از چالش سود برده‌اند. مطالعه‌ای نشان داد پرندگانی که به جزایر اقیانوسی آمده بودند و مجبور بودند با قلمرو جدید غیرقابل پیش‌بینی سازگار شوند، مغزهای بزرگ‌تری نسبت‌به همتایانشان داشتند که در سرزمین اصلی زندگی می‌کردند.

اگرچه تا‌به‌حال باید مشخص شده باشد که نمی‌توانید فقط اندازه مغز یک حیوان را اندازه‌گیری کنید، آن را با اندازه بدنش مقایسه کنید و به‌طور محکم درمورد هوش آن حیوان نتیجه‌گیری کنید. اندازه فقط یک تکه از پازل است.

اما، آیا فکر کردن هوشمندانه‌تر است یا زنده ماندن؟ انسان‌ها عاشق تفکر هستند اما همان‌طور که گوسوامی می‌گوید وقتی تلاش‌های کنونی ما برای برخورد با مشکلات طولانی مانند بحران اقلیمی را درنظر می‌گیریم، توانایی ما در برنامه‌ریزی بسیار ضعیف به‌نظر می‌رسد. کاکس می‌گوید در زندگی چیزهای مهم‌تری نسبت‌به داشتن نمره بالاتر توانایی شناختی یا بهره هوشی وجود دارد. شرایط کنونی تقریباً باعث می‌شود آرزو کنید ای کاش مغز ما هنوز کوچک‌تر بود.