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Wissenschaftler sind alarmiert über das Schrumpfen des menschlichen Gehirns

Wissenschaftler sind alarmiert über das Schrumpfen des menschlichen Gehirns


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Eine Anfang dieses Jahres veröffentlichte Studie bestätigte, was Wissenschaftler seit langem für den Fall hielten – das menschliche Gehirn schrumpft. Seit mehr als 7 Millionen Jahren ist das Gehirn der Hominiden immer größer geworden und hat sich fast verdreifacht. Aber in den letzten 10.000 Jahren schrumpft das menschliche Gehirn mit alarmierender Geschwindigkeit und niemand weiß wirklich warum. Neue Forschungen haben versucht, diese Frage zu beantworten, indem sie Größenänderungen in bestimmten Regionen des Gehirns untersucht haben.

Die im American Journal of Physical Anthropology veröffentlichte Studie wurde von einem Team chinesischer Forscher durchgeführt, das sich über 500 Endocasts aus den letzten 7.000 Jahren ansah. Endocasts sind Abdrücke von Gehirnen, die aus den Abdrücken auf der Innenseite des Schädels hergestellt werden. Sie sind eine unschätzbare Ressource bei der Erforschung der menschlichen Evolution und ermöglichen es uns, zu verfolgen, wie sich unser Gehirn in den letzten Millionen Jahren entwickelt hat. Die Ergebnisse bestätigten, was schon lange vermutet wurde – unser Gehirn wird kleiner.

Bei der Erforschung eines Schädels eines Cro Magnon-Mannes im Jahr 2010 entdeckten Wissenschaftler zum ersten Mal, dass das Gehirn unseres alten Vorfahren deutlich größer war als der Mensch heute. Dies wurde immer wieder wiederholt und man kann nun sagen, dass das menschliche Gehirn unabhängig von Geschlecht und Rasse von 1.500 Kubikzentimeter (cm³) auf 1.350 Kubikzentimeter abgenommen hat. Wenn wir diesen Weg fortsetzen, werden wir am Ende das gleiche Gehirn haben wie Homo Erectus, eine uralte menschliche Spezies, die ein Gehirn von 1.100 ccm hatte.

Bedeutet ein kleineres Gehirn weniger Intelligenz?

Wissenschaftler diskutieren seit vielen Jahren, ob ein kleineres Gehirn weniger Intelligenz bedeutet, und es wurde keine Einigung erzielt. Zur Verdeutlichung ist hier nicht nur die Größe des Gehirns relevant, sondern die Größe des Gehirns im Verhältnis zur Körpergröße, der sogenannte Enzephalisationsquotient (EQ). Die Forschung hat einen engen Zusammenhang zwischen Intelligenz und EQ gefunden.

Über Millionen von Jahren schrumpft der Körper der Hominiden, aber die besorgniserregende Tatsache ist, dass unser Gehirn schneller schrumpft als unser Körper. Bedeutet das, dass die Menschen dümmer werden oder sind kleinere Gehirne nicht unbedingt schlecht?

Das menschliche Gehirn schrumpft schneller als der Körper. Bildnachweis: Superscholar.org

Viele Wissenschaftler haben argumentiert, dass größer nicht immer besser bedeutet. Der Anthropologe Brian Hare von der Duke University sagt, dass "die Abnahme der Gehirngröße tatsächlich ein evolutionärer Vorteil ist", weil dies darauf hindeuten könnte, dass wir uns zu einem weniger aggressiven Tier entwickeln. Zum Beispiel haben Schimpansen ein größeres Gehirn als Bonobos, aber sie lösen Probleme seltener durch Teamarbeit, weil sie aggressiver sind.

Andere Befürworter der Hypothese „größer ist nicht besser“ argumentierten, dass unsere Vorfahren einen größeren visuellen Kortex hatten, weil gutes Sehen zum Überleben notwendig war. Aber als die soziale Unterstützung zunahm, verlor das Sehen an Bedeutung. Diejenigen mit kleinerem visuellen Kortex hatten mehr Ressourcen für soziale Regionen des Gehirns zur Verfügung und erhöhten damit die Überlebenschancen.

Die Ergebnisse der neuen in China durchgeführten Studie stimmen jedoch nicht mit diesen Theorien überein, da die Ergebnisse darauf hindeuteten, dass nicht ein bestimmter Bereich des Gehirns schrumpfte – das gesamte Gehirn wurde kleiner. Wenn die Hypothese über den visuellen Kortex richtig war, sollten wir nur in dieser Region des Gehirns eine Schrumpfung sehen.

Die einzige Ausnahme ist der Frontallappen, der tatsächlich an Größe zuzunehmen scheint. Der Frontallappen ist die Region des Gehirns, die für das Sprechen, das Verstehen der Sprache anderer, das Lesen und Schreiben verantwortlich ist. Es ist möglich, dass wir jetzt viel mehr davon machen – zumindest den Teil des Lesens und Schreibens – im Vergleich zu unserer alten Vergangenheit.

Während viele Hypothesen aufgestellt wurden, um das Schrumpfen des menschlichen Gehirns zu rechtfertigen, gibt es viele, die weniger optimistisch sind. Die Autoren einer 2012 veröffentlichten Studie behaupteten, dass der Mensch den evolutionären Druck verloren hat, intelligent zu sein, sobald er landwirtschaftliche Siedlungen gegründet hat.

„Ein Jäger und Sammler, der keine richtige Lösung für die Bereitstellung von Nahrung oder Unterkunft fand, starb wahrscheinlich zusammen mit seinen Nachkommen, während eine moderne Führungskraft der Wall Street, die einen ähnlichen konzeptionellen Fehler machte, einen erheblichen Bonus erhalten und ein attraktiverer Gefährte sein würde . Extreme Selektion gehört eindeutig der Vergangenheit an“, schreiben die Forscher in dem Zeitschriftenartikel, der in der Zeitschrift Trends in Genetics veröffentlicht wurde.

Vor mehr als 4.000 Jahren gab es auf der ganzen Welt große Zivilisationen und die alten Bewohner bauten unglaubliche Gebäude und Städte mit großer Präzision und Schönheit, oft mit astronomischen Ausrichtungen, die wir gerade erst zu erkennen beginnen. Heutzutage hat die Technologie die Oberhand gewonnen und unsere Notwendigkeit, Fähigkeiten, Kreativität und Gedächtnis anzuwenden, praktisch überflüssig gemacht. Anstatt sich Navigationsrouten zu merken, schalten wir unsere „Navi“ ein und speichern Telefonnummern und Adressen nicht in unseren Speicherbanken, sondern haben sie alle auf unseren iPhones und Blackberrys zur Hand. Unsere Technologie entwickelt sich schnell weiter, aber leider scheinen wir es nicht zu sein.


Eine kurze Geschichte des Gehirns

ES IST 30.000 Jahre her. Ein Mann betritt eine enge Höhle im heutigen Südfrankreich. Im flackernden Licht einer Talglampe bahnt er sich seinen Weg in die hinterste Kammer. Auf einem der steinernen Überhänge skizziert er mit Kohle ein Bild des Kopfes eines Bisons, der über dem nackten Körper einer Frau aufragt.

1933 schafft Pablo Picasso ein auffallend ähnliches Bild namens Minotaurus angreifendes Mädchen.

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Dass zwei Künstler, die durch 30 Jahrtausende getrennt sind, so ähnliche Arbeiten hervorbringen, erscheint erstaunlich. Aber vielleicht sollten wir nicht zu überrascht sein. Zumindest anatomisch unterscheidet sich unser Gehirn kaum von denen der Menschen, die vor all den Jahren die Wände der Chauvet-Höhle bemalten. Ihre Kunst, Teil der “kreativen Explosion” dieser Zeit, ist ein weiterer Beweis dafür, dass sie ein Gehirn wie unseres hatten.

Wie haben wir unser schönes Gehirn erworben? Wie hat der wilde Kampf ums Überleben ein so außergewöhnliches Objekt hervorgebracht? Diese Frage ist schwer zu beantworten, nicht zuletzt, weil Gehirne nicht versteinern. Doch dank neuester Technologien können wir die Evolution des Gehirns in noch nie dagewesener Detailtiefe verfolgen, von einer Zeit vor den allerersten Nervenzellen bis in die Zeit der Höhlenkunst und des Kubismus.

Die Geschichte des Gehirns beginnt in den alten Ozeanen, lange bevor die ersten Tiere auftauchten. Die einzelligen Organismen, die in ihnen schwammen oder krochen, hatten vielleicht kein Gehirn, aber sie hatten ausgeklügelte Möglichkeiten, ihre Umgebung wahrzunehmen und auf sie zu reagieren. “Diese Mechanismen werden bis zur Evolution der Säugetiere aufrechterhalten,”, sagt Seth Grant vom Wellcome Trust Sanger Institute in Cambridge, Großbritannien. “Das ist eine sehr tiefe Abstammung.”

Die Evolution vielzelliger Tiere hing davon ab, dass Zellen in der Lage waren, andere Zellen wahrzunehmen und darauf zu reagieren – um zusammenzuarbeiten. Schwämme zum Beispiel filtern Nahrung aus dem Wasser, das sie durch die Kanäle ihres Körpers pumpen. Sie können diese Kanäle langsam aufblasen und verengen, um Sedimente auszutreiben und zu verhindern, dass sie verstopfen. Diese Bewegungen werden ausgelöst, wenn Zellen chemische Botenstoffe wie Glutamat oder GABA erkennen, die von anderen Zellen im Schwamm ausgepumpt werden. Diese Chemikalien spielen heute in unserem Gehirn eine ähnliche Rolle (Zeitschrift für experimentelle Biologie, Bd. 213, S. 2310).

Die Freisetzung von Chemikalien ins Wasser ist eine sehr langsame Art der Kommunikation mit entfernten Zellen – es kann einige Minuten dauern, bis sich ein Demoschwamm aufbläst und seine Kanäle schließt. Glasschwämme haben einen schnelleren Weg und sie schießen einen elektrischen Impuls über ihren Körper, der alle Geißeln, die Wasser durch ihren Körper pumpen, innerhalb von Sekunden zum Stillstand bringt (Natur, Bd. 387, S. 29).

Dies ist möglich, weil alle lebenden Zellen ein elektrisches Potenzial über ihre Membranen erzeugen, indem sie Ionen herauspumpen. Das Öffnen von Kanälen, die Ionen frei durch die Membran fließen lassen, führt zu plötzlichen Änderungen dieses Potentials. Wenn sich daraufhin auch nahegelegene Ionenkanäle öffnen, kann sich eine Art mexikanische Welle mit Geschwindigkeiten von mehreren Metern pro Sekunde über die Oberfläche einer Zelle ausbreiten. Da die Zellen in Glasschwämmen miteinander verschmolzen sind, können sich diese Impulse über ihren gesamten Körper ausbreiten.


Die Gehirnentwicklung ist bei Menschen und anderen Primaten überraschend ähnlich

Bildnachweis: Pixabay/CC0 Public Domain

Was macht das menschliche Gehirn besonders? Es ist nicht die Zeit, die es braucht, um zu reifen, so neue Forschungen. Wissenschaftler berichten, dass der menschliche frontale Kortex, der Teil des Gehirns, der am Denken und Denken auf höherer Ebene beteiligt ist, einer Entwicklungskurve ähnlich der anderer Primaten, einschließlich Schimpansen und Makaken, folgt.

"Wir finden keine Beweise dafür, dass die Reifung des frontalen Kortex beim Menschen ungewöhnlich verlängert ist", sagte Christine Charvet, Ph.D., Assistenzprofessorin an der Delaware State University und Hauptautorin der Studie. "Insgesamt konvergieren unsere Studien, um eine überraschende Ähnlichkeit in der Gehirnstruktur und -entwicklung zwischen Menschen und anderen untersuchten Primaten zu zeigen."

Charvet wird die Forschung auf der Jahrestagung der American Association for Anatomy während der Tagung Experimental Biology (EB) 2021 vorstellen, die praktisch vom 27. bis 30. April stattfindet. Einige der Ergebnisse wurden kürzlich in der veröffentlicht Verfahren der Royal Society B.

Charvet und Kollegen integrieren Daten zu Genexpression, Gehirnstruktur und Verhaltensmarkern, um die Gehirnentwicklung über verschiedene Arten hinweg umfassend zu analysieren. Während frühere Forscher diese Ansätze isoliert angewendet haben, weist jeder Ansatz Einschränkungen auf, sodass eine Kombination ein vollständigeres Bild ergibt. Die Forscher nutzten ihren integrierten Ansatz, um die Entwicklung des frontalen Kortex bei Menschen und Schimpansen zu vergleichen. Insgesamt hatten sie 137 Zeitpunkte von 44 Tagen nach der Empfängnis bis zum 55. Lebensjahr erworben.

„Nur durch die Zusammenführung von Informationen über die Größenordnungen der biologischen Organisation hinweg können wir schlüssig sagen, wie alt ein Schimpanse zu Menschenzeiten ist“, sagte Charvet. Neben Schimpansen wendete das Team ähnliche Methoden an, um die Gehirnentwicklung bei Mäusen und Makaken, einer Affenart, zu analysieren. Wie erwartet fanden die Forscher heraus, dass Mäusegehirne viel schneller reifen als menschliche Gehirne, aber Menschen und Makaken zeigten ähnliche Entwicklungsmuster.

Diese Vergleiche bieten einen Anhaltspunkt, mit dem Wissenschaftler das Alter vergleichen und besser verstehen können, wie sich unser Gehirn von dem anderer Tiere unterscheidet. Darüber hinaus kann der integrierte Ansatz den Forschern helfen, die Schaltkreise des Gehirns abzubilden, um Einblicke in die menschliche Evolution zu gewinnen, sagt Charvet.

"Die Integration über die Skalen biologischer Organisation hinweg erweitert das Repertoire an verfügbaren Werkzeugen, um biologische Programme in der menschlichen Evolution zu studieren, und eröffnet neue Wege, um Verbindungen in Gesundheit und Krankheit zu untersuchen", sagte Charvet.

Die Forschung wird in eine Website einfließen, die die Gehirnentwicklung und das relative biologische Alter einer Vielzahl von Säugetierarten katalogisiert.


Die Landwirtschaft ist schuld an unserer schrumpfenden Größe und unserem Gehirn

Ein Fossil des modernen Menschen, das 160.000 Jahre alt ist. Foto © 2000 David L. Brill, Brill Atlanta

(PhysOrg.com) -- In der britischen Royal Society präsentierte Dr. Marta Lahr vom Leverhulme Center for Human Evolutionary Studies der Cambridge University ihre Ergebnisse, dass die Größe und Gehirngröße des modernen Menschen schrumpft.

Mit Blick auf menschliche Fossilienfunde der letzten 200.000 Jahre untersuchte Lahr die Größe und Struktur der Knochen und Schädel, die in Europa, Afrika und Asien gefunden wurden. Sie entdeckten, dass die größte Homo sapiens lebte vor 20.000 bis 30.000 Jahren mit einem Durchschnittsgewicht zwischen 176 und 188 Pfund und einer Gehirngröße von 1.500 Kubikzentimetern.

Sie entdeckten jedoch, dass vor etwa 10.000 Jahren die Größe sowohl in der Statur als auch in der Größe des Gehirns kleiner wurde. Innerhalb der letzten 10 Jahre hat sich die durchschnittliche menschliche Größe auf ein Gewicht zwischen 154 und 176 Pfund und eine Gehirngröße von 1.350 Kubikzentimetern verändert.

Während die Größe fast 200.000 Jahre lang statisch blieb, glauben Forscher, dass die Verringerung der Statur mit einem Wechsel von der Lebensweise der Jäger und Sammler zu der vor etwa 9.000 Jahren begonnenen Landwirtschaft in Verbindung gebracht werden kann.

Der versteinerte Schädel eines erwachsenen männlichen Hominiden, der 1997 an einem Ort in der Nähe des Dorfes Herto, Middle Awash, Äthiopien, ausgegraben wurde. Der Schädel, der vom Paläoanthropologen Tim White an der UC Berkeley rekonstruiert wurde, ist heute etwas größer als der der extremsten erwachsenen männlichen Menschen, ähnelt aber in anderer Hinsicht modernen Menschen eher als früheren Hominiden wie den Neandertalern. White und sein Team kamen zu dem Schluss, dass der 160.000 Jahre alte Hominide der älteste bekannte moderne Mensch ist, den sie Homo sapiens idaltu nannten. Bild © J. Matternes

Während die Umstellung auf die Landwirtschaft eine reiche Nahrungsernte gebracht hätte, könnte der limitierende Faktor der Landwirtschaft Vitamin- und Mineralstoffmangel verursacht und zu einem verkümmerten Wachstum geführt haben. Frühe chinesische Bauern aßen Getreide wie Reis, dem das für das Wachstum wichtige B-Vitamin Niacin fehlte.

Die Landwirtschaft erklärt jedoch nicht die Verringerung der Gehirngröße. Lahr glaubt, dass dies auf die Energie zurückzuführen sein könnte, die erforderlich ist, um größere Gehirne zu erhalten. Das menschliche Gehirn macht ein Viertel der Energie aus, die der Körper verbraucht. Diese Verringerung der Gehirngröße bedeutet jedoch nicht, dass der moderne Mensch weniger intelligent ist. Das menschliche Gehirn hat sich entwickelt, um effizienter zu arbeiten und weniger Energie zu verbrauchen.


Hinter Glasvitrinen zeigt das Peabody Museum of Archaeology in Harvard antike Werkzeuge, Waffen, Kleidung und Kunst – genug, um Sie in die Vergangenheit zurückzuversetzen.

Aber das ehrwürdige Museum bot letzten Monat (20. März) in seinem geologischen Hörsaal einen erschütternden Moment der anderen Art. Die Paläoanthropologin Leslie Aiello hielt am späten Nachmittag einen Vortrag über Ernährung, Energie und Evolution. Es war erschütternd zu sehen, wie sie, schmächtig und matronenhaft, vor einem geschichtenhohen Bildschirm stand, der mit Bildern von zerklüfteten frühen Hominiden in einer Savanne gefüllt war, die sich um gefallenes Wild versammelt hatten.

Andererseits ist Aiello – wie einer ihrer Bewunderer es ausdrückte – das „Alpha-Weibchen“ unter den Anthropologen, die die menschliche Herkunft untersuchen. Sie hat den weit verbreiteten Text „An Introduction to Human Evolutionary Anatomy“ (Academic Press, 1990) mitgeschrieben, der auf der Idee basiert, dass der Fossilienbestand Hinweise darauf bietet, wie frühe Hominiden aussahen, sich bewegten und sogar aßen.

Aiello – drei Jahrzehnte lang Professor am University College in London und jetzt Präsident der in Manhattan ansässigen Wenner-Gren Foundation for Anthropological Research – hielt in Cambridge die George Peabody Founder’s Lecture 2008.

Aiello stellte Daniel E. Lieberman vor, Professor für biologische Anthropologie in Harvard und ein Befürworter der Idee, dass aufrechtes Gehen und Langstrecken-Ausdauerlauf die frühen Menschen auf ihren neuartigen Evolutionspfad brachten.

Er hielt ein gut durchgeblättertes Exemplar von Aiellos Buch hoch und sagte: „Ihr Lebenslauf ist so lang, es ist schwer zu wissen, wo man anfangen soll.“ Aber zwei bahnbrechende Ideen stechen heraus, sagte Lieberman. Einer ist, dass in evolutionärer Hinsicht große menschliche Gehirne – mit einem enormen Energiebedarf – umgekehrt proportional zur Darmgröße sind.

Diese Idee – in Aiellos Co-Autor von 1992 als teure Gewebehypothese (ETH) bezeichnet – argumentiert, dass die frühen Menschen vor etwa 1,5 Millionen Jahren begannen, mehr Fleisch zu essen, eine kompakte, energiereiche Kalorienquelle, die keinen großen Darm benötigt System.

Eine zweite bahnbrechende Idee von Aiello und einem anderen Kollegen ist, dass eine erhöhte Gehirngröße höhere Reproduktionskosten für Frauen bedeutete – die im Laufe der Zeit teilweise durch eine stärkere Größenzunahme als Männer der Gattung Homo kompensiert wurden. (Homo erectus-Weibchen hatten eine 64 Prozent größere Körpermasse als frühere Hominiden-Männchen der Art – obwohl sie immer noch größer als Frauen waren – waren nur um 45 Prozent größer als ihre früheren männlichen Gegenstücke.)

In ihrem Vortrag besuchte Aiello die ETH erneut, um zu sehen, wie wissenschaftlich belastbar diese Idee nach mehr als 15 Jahren akademischer Prüfung war.

Die Idee sei immer noch realisierbar, sagte sie, aber in einer Ära besserer Testtechnologien und beschleunigter Forschung über die menschliche Herkunft habe die ETH theoretische Konkurrenten, die die Entwicklung der größeren Gehirngröße erklären.

Zum einen sagen einige Wissenschaftler, dass aufrechtes Gehen – „Bipedalismus“ – der wichtigste Weg ist, um eine größere Gehirngröße zu unterstützen. (Aufrechte Jäger und Sammler waren effizienter als ihre vierbeinigen Gegenstücke.) Andere sagen, dass der Schlüssel zur Unterstützung großer Gehirne die geringere Muskelmasse von Hominiden im Vergleich zu Affen ist.

Und wieder andere Wissenschaftler haben darauf hingewiesen, dass die ETH nicht für alle Tiere gilt, auch für Vögel und Fledermäuse.

Der bescheidene Aiello sagte: „Wir sind beim Verständnis von Energiekompromissen und -entwicklung viel weiter als noch vor 15 Jahren.“

Aber aus welchem ​​Grund auch immer, sagte sie, "Enzephalisierung" - die Tendenz einiger Arten, größere Gehirne zu entwickeln - ist die dritte Stufe, die den Menschen zur Zivilisation führte. (Eine frühere Phase ist die Zweibeinigkeit. Die älteste ist die „Terrestrialität“, die Bewegung früher Hominiden aus überdachten Wäldern – reich an kalorienarmen Nahrungsmitteln – in Savannen, wo Kleinwild, Aas und Insekten eine pflanzliche Ernährung ergänzten.)

Vor rund 1,5 Millionen Jahren sei evolutionär "viel los", sagte Aiello. Der Lebensraum der Hominiden veränderte sich zusammen mit der Größe der frühen menschlichen Schädel (größer) und Kiefer (kleiner).

Aber die wachsende Gehirngröße stellte ein metabolisches Problem dar. Ein Gramm Hirngewebe braucht zum Wachsen und Erhalten 20-mal mehr Energie als ein Gramm Gewebe aus Niere, Herz oder Leber, sagte sie. Darmgewebe ist auch metabolisch teuer – also schrumpfte die Darmgröße mit dem Wachstum des Gehirns.

Es ist wahrscheinlich, dass das Essen von Fleisch „den Menschen ermöglicht hat, eine größere Gehirngröße zu entwickeln“, sagte Aiello. Frühe menschliche Vorfahren konsumierten wahrscheinlich mehr tierische Nahrung – Termiten und kleine Säugetiere – als die 2 Prozent der fleischfressenden Kalorienaufnahme, die mit Schimpansen verbunden sind.

Die sozialen Auswirkungen des vermehrten Fleischkonsums seien interessant, sagte Aiellio. Bei den meisten Primaten gibt es keinen Nahrungsaustausch zwischen Weibchen und Nachkommen, sagte sie. Aber die Schwierigkeit, Fleisch zu bekommen, führte zu einem kooperativen Essensaustausch unter den frühen Menschen, was die Bindung zwischen einem Weibchen und ihrem Nachwuchs stärkte.

Der vermehrte Fleischkonsum habe wahrscheinlich auch zu einer verstärkten Arbeitsteilung zwischen den Geschlechtern geführt, sagte Aiello. Die Männchen würden jagen und die Weibchen versorgen – angesichts intensiverer Mutterschaften – würden die hominiden Jungen großziehen, die länger abhängig waren als Affenkinder.

Aber gibt es im Fossilienbestand Beweise für einen Übergang zu dem, was Aiello „eine hochwertige Ernährung auf Tierbasis“ nannte?

Kurz gesagt, ja. Zum einen zeigten Tierknochen von vor 2,5 Millionen Jahren Schnittspuren, die vermutlich von den frühesten Steinwerkzeugen stammen. Und frühere Arten der frühen Hominiden hatten starke Kiefer und molarenartige Zähne, spätere Arten ähnelten eher modernen Menschen, mit schwächeren Kiefern, kleineren Gesichtern und kleineren Zähnen.

Es gibt andere Beweise, die darauf hindeuten, dass die frühen Menschen Fleisch essen, sagte Aiello. "Mein Favorit sind die Bandwürmer."

Parasitenhistoriker – ja, es gibt einige – sagen, dass Hyänen und frühe Menschen von derselben Art von Bandwürmern infiziert wurden, was darauf hindeutet, dass sie sich die Beute von gefressenem Aas teilten. (Eine solche Analyse ist aufgrund der „Isotopenökologie“ möglich, der Untersuchung mikroskopischer Spuren von nahrungsmittelbezogenen Isotopen sowohl in Fossilien als auch in Lebewesen.)

Unsere menschlichen Vorfahren waren keine reinen Fleischfresser – „das wäre albern“, sagte Aiello, der nicht argumentiert, dass Fleischessen größere Gehirne verursacht – nur dass es größere Gehirne ermöglicht hat.

Vor etwa 1,5 Millionen Jahren, sagte sie, „gab es eine definitive Ernährungsumstellung hin zu Nahrungsmitteln mit hohem Nährwert, die leicht verdaulich waren.“

Bessere Nahrungsquellen und die sozialen Veränderungen, die sie hervorriefen, beschleunigten unsere menschlichen Vorfahren in Richtung Zivilisation. "Was auch immer hier passiert ist", sagte Aiello über den höchsten Ast des Primatenbaums, "Homo erectus hat es richtig gemacht."


Brain Facts Update: Mythen entlarvt

Rasante Fortschritte in den Neurowissenschaften führen dazu, dass Informationen schnell veralten.

Dies ist ein Grund dafür, dass viele Fehlinformationen und Mythen über das Gehirn im Umlauf sind.

Neue Beweise haben gezeigt, dass diese allgemein akzeptierten “Fakten” des Gehirns nicht wahr sind.

32. Sie haben wahrscheinlich schon gehört, dass die Aufmerksamkeitsspanne kürzer wird.

Und dass die Aufmerksamkeitsspanne einer durchschnittlichen Person kürzer ist als die eines Goldfisches.

Diese “lustige, aber alarmierende” Tatsache stellt sich als nicht wahr.

Es gibt keine Beweise dafür, dass die menschliche Aufmerksamkeitsspanne schrumpft oder dass Goldfische auch eine besonders kurze Aufmerksamkeitsspanne haben. (43)

33. Der populäre Mythos, dass wir nur 10 % unseres Gehirns nutzen, ist völlig falsch.

Gehirnscans zeigen deutlich, dass wir den größten Teil unseres Gehirns die meiste Zeit nutzen, auch wenn wir schlafen. (44)

34. Es gibt keinen Persönlichkeits-/Fähigkeitstyp der linken oder rechten Gehirnhälfte.

Wir sind nicht links- oder rechtshirn, wir sind alle “ganze-hirn.” (Siehe #33)

35. Trotz allem, was Ihnen gesagt wurde, tötet Alkohol keine Gehirnzellen ab.

Übermäßiger Alkoholkonsum kann das Bindegewebe am Ende der Neuronen schädigen. (45)

36. Der “Mozart-Effekt” wurde entlarvt.

Während das Hören bestimmter Musikarten das Gedächtnis und die Konzentration verbessern kann, ist das Hören von Mozart nichts Einzigartiges. (46)

37. Sie haben vielleicht gehört, dass wir mehr Gehirnzellen haben als Sterne in der Milchstraße, und obwohl dies ein schönes Gefühl ist, ist es nicht zutreffend.

Schätzungen gehen davon aus, dass wir 86 Milliarden Neuronen haben, während es 200-400 Milliarden Sterne in der Milchstraße gibt. (47)

38. Es wird oft gesagt, dass es im Gehirn 10.000 Meilen von Blutgefäßen gibt.

Tatsächlich liegt diese Zahl näher bei 400 Meilen – immer noch eine beträchtliche Menge. (48)

39. Entgegen der vorherrschenden medizinischen Meinung ist ein hoher Gesamtcholesterinspiegel nicht schlecht für Ihr Gehirn. (Siehe #5)

Tatsächlich besteht Ihr Gehirn aus Fett und Cholesterin, und es wurde festgestellt, dass ein hoher Cholesterinspiegel tatsächlich reduzieren Ihr Demenzrisiko. (49)

40. Bis vor kurzem war es eine “Fakt”, dass man mit einer bestimmten Intelligenz und einer Anzahl von Gehirnzellen geboren wurde, die nie verändert werden konnten.

Inzwischen wurde jedoch entdeckt, dass sich Ihr Gehirn aufgrund einer Eigenschaft, die als . bekannt ist, im Laufe Ihres Lebens verändern kann Plastizität des Gehirns.

Das Gehirn kann über einen Prozess, der als bekannt ist, weiterhin neue Gehirnzellen bilden Neurogenese. (50)

Denken Sie klarer, lernen Sie schneller und erinnern Sie sich an mehr.

Dr. Pat | Seien Sie fit fürs Gehirn


Das schrumpfende Gehirn des modernen Menschen


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Seit Jahrmillionen ist das Gehirn der Hominiden immer größer geworden. Aber in den letzten 10.000 Jahren schrumpft das menschliche Gehirn mit alarmierender Geschwindigkeit und niemand weiß wirklich warum.

Die Höhen und Tiefen der Gehirngröße

In den letzten 800.000 Jahren hat die Gehirngröße alle 10.000 Jahre um etwa 7 ccm zugenommen. Aber in den letzten 10.000 Jahren hat die Gehirngröße um 150 ccm abgenommen. Das sind über 200.000 Jahre Gehirnwachstum, die in nur 10.000 Jahren verloren gegangen sind.

Die Höhen und Tiefen der Body Mass

Die Körpermasse änderte sich mit der Gehirngröße in einer Rate von 1 Kilogramm Körpermasse pro 4,3 cm³ Gehirngröße. In den letzten 10.000 Jahren hat die Körpermasse um 5 kg abgenommen. Das sind 30.000 Jahre Wachstum, die in nur 10.000 Jahren verloren gegangen sind. Das bedeutet, dass unser Gehirn schneller schrumpft als unser Körper. Wenn unser Gehirn so langsam wie unser Körper schrumpfen würde, hätten wir einen zusätzlichen Tennisball an Gehirnmasse. Wenn unser Körper so schnell schrumpfen würde wie unser Gehirn, wären wir ungefähr 1,80 m groß und wiegen 64 Pfund.

Die Höhen und Hochebenen von EQ

Heißt das, wir sind dümmer?

Wissenschaftler haben einen engen Zusammenhang zwischen Intelligenz und dem Enzephalisationsquotienten oder EQ gefunden. Es ist das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Hirnmasse und der vorhergesagten Hirnmasse für ein Tier einer bestimmten Größe. Die Formel für Säugetiere sieht wie folgt aus: EQ=E/0.12 P2/3 , wobei E = Gehirnmasse und P = Körpermasse. Im Laufe der Geschichte der Hominiden ist der EQ ständig gestiegen. Aber in den letzten 20.000 Jahren ist eq gleich geblieben.

Was ist also die große Idee?

Niemand weiß wirklich genau, warum unser Gehirn schrumpft, aber es folgen einige Vorschläge.…

Vor etwa 800.000 Jahren begann die Erde Klimaschwankungen zu erleben, die mit einem schnellen Gehirnwachstum einhergingen. Kaltes Wetter wird von größeren Körpern und damit größeren Gehirnen überlebt. Erwärmungstrends in den letzten 20.000 Jahren haben kleinere Körper und damit kleinere Gehirne begünstigt.

Das Aufkommen der Landwirtschaft führte zu einer ungesunden, getreidereichen Ernährung (Mangel an Proteinen und Vitaminen). Körpergrößen und Gehirngrößen reagierten. Diejenigen mit mehr energiehungriger grauer Substanz im Kopf würden sterben, weil sie keine Nahrung haben.

Soziale Komplexität

Als komplexe Gesellschaften entstanden, konnten diejenigen mit kleineren Gehirnen mit Hilfe anderer überleben. Eine höhere Überlebensrate ermöglichte es kleineren Gehirnen, den Genpool zu bevölkern. Die zunehmende Bevölkerungsdichte führt zu einer verstärkten Arbeitsteilung. Wenn die Bevölkerung spärlich ist, wachsen die Gehirne, weil Sie mehr wissen müssen, um zu überleben. Bei der Arbeitsteilung muss man nicht so viel wissen. Urteilsfehler sind in Gesellschaften mit mehr Unterstützung weniger wahrscheinlich tödlich.

Das Gehirn macht 2 % des menschlichen Körpers aus, verbraucht aber 20 % der Ressourcen des Körpers. Je größer das Gehirn, desto mehr Treibstoff braucht es, um Gedanken zu formulieren. Wenn die Genpools wachsen, zeichnen sich die effizientesten Populationen aus.

Domestikation

Da aus domestizierten Tieren Gewalt und Aggression gezüchtet werden, haben sie Gehirnmasse verloren. Tiere, die länger juvenil bleiben, sind leichter zu domestizieren (wie Menschen). Bonobos haben ein um 20 % kleineres Gehirn als Schimpansen. Sie verhalten sich wie jugendliche Schimpansen und fungieren folglich als domestizierte Schimpansen.

Gemeinsame Merkmale von domestizierten Tieren sind:

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Die Geschichte der Gehirngrößen

Sahelanthropus tchadensis
Gelebt: 7 – 6 (6,5 durchschnittlich) mya
Gehirngröße: 282cc – 500cc (350cc Mittelwert)

Ardipithecus ramidus
Gelebt: 4,35 – 4,45 (4,4) mya
Gehirngröße: 300cc – 350cc (325cc)

Australopithecus afarensis
Gelebt: 3,85 – 2,95 (3,11 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 387cc – 550cc (445,8cc Mittelwert)
Gehirngewicht: 435g
EQ: 2,2
Körpergewicht: 42 kg
Körpergröße: 151 cm

Australopithecus africanus
Gelebt: 3,3 – 2,1 (2,7 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 400cc – 560cc (461.2cc Mittelwert)
Gehirngewicht: 450g
EQ: 2.5
Körpergewicht: 41 kg
Körpergröße: 138 cm

Paranthropus aethiopicus
Gelebt: 2,7 – 2,3 (2,1 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 400cc – 490cc (431,8cc Mittelwert)
EQ: 3,4
Körpergewicht: 38 kg
Australopithecus garhi
Gelebt: 2,5 Millionen Jahre
Gehirngröße: 450cc
Gehirngewicht: 445g

Homo habilis
Gelebt: 2,4 – 1,4 (1,8 durchschnittlich) mya
Gehirngröße: 509cc – 687cc (609cc Mittelwert)
Körpergewicht: 32 kg
Körpergröße: 100 – 135 cm
Paranthropus boisei
Gelebt: 2,3 – 1,2 (1,7 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 475cc – 545cc (508,3cc Mittelwert)
Gehirngewicht: 515g
EQ: 2,7
Körpergewicht: 34 – 49 kg
Körpergröße: 124 – 137 cm

Australopithecus sediba
Gelebt: 1,977 – 1,98 (1,9785 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 420cc – 450cc (435cc Mittelwert)
Homo rudolfensis
Gelebt: 1,9 – 1,8 (1.865 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 752cc – 825cc (788,5cc Mittelwert)
Gehirngewicht: 735g
EQ: 5.1
Körpergewicht: 46 kg

Homo erectus
Gelebt: 1,89 – 0,14 (0,72 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 727cc – 1390cc (990cc Mittelwert)
EQ: 5
Körpergewicht: 40 – 68 kg
Körpergröße: 145 – 185 cm

Homo Ergaster
Gelebt: 1,8 – 1,3 (1,7 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 750cc – 848cc (800,7cc Mittelwert) 850g
EQ: 4.5
Körpergewicht: 58 kg
Paranthropus robustus
Gelebt: 1,8 bis 1,2 (1,5 im Mittel) Mio
Gehirngröße: 450cc – 530cc (493,3cc Mittelwert)
Gehirngewicht: 525g
EQ: 3
Körpergewicht: 40 – 54 kg
Körpergröße: 100 – 120 cm

Er. georgicus
Gelebt: 1,7 Millionen Jahre
Gehirngröße: 650cc – 780cc (715cc Mittelwert)

Homo-Vorgänger
Gelebt: 1,2 – 0,8 (1 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 1.000 cc – 1.150 cc (Mittelwert 1075 cc)

Homo e. soloensis
Gelebt: 0,55 – 0,143 (0.347 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 1013cc – 1251cc (1144,6cc Mittelwert)

Homo heidelbergensis
Gelebt: 0,7 – 0,2 (0,339 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 1165cc – 1450cc (1268cc Mittelwert)
EQ: 5,3
Körpergewicht: 51 – 62kg
Körpergröße: 157 – 175cm

Homo s. neanderthalensis
Gelebt: 0,2 – 0,028 (0,081 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 1172cc – 1740cc (1420cc Mittelwert)
EQ: 5,5
Körpergewicht: 65 kg
Körpergröße: 164 cm

Homo s. sapiens
Gelebt: 0,2 – vorhanden (0,044 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 1090cc – 1775cc (1457cc Mittelwert)
EQ: 7
Körpergewicht: 64 kg

Homo s. idaltu
Gelebt: 0,16 Mio
Gehirngröße: 1450cc
Homo oresiensis
Gelebt: 0,095 – 0,013 (0,054 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 426cc
EQ: 3,6
Körpergewicht: 30 kg
Körpergröße: 106 cm

H.s. erectus „Cro Magnon“
Gelebt: 0,03 – 0,02 (0,025 Mittelwert) mya
Gehirngröße: 1590cc – 1730 (1660cc Mittelwert)
Körpergröße: 166 – 171cm

Moderner Mensch
Gehirngröße: 975cc – 1499cc (1350cc Mittelwert)
EQ: 7,44
Körpergewicht: 58kg
Körpergröße: 165 – 175cm


Was sollen wir glauben?

Sowohl Carroll als auch Rovelli sind Meister der Wissenschaft für die breite Öffentlichkeit, wobei Rovelli der lyrischere der beiden ist.

Eine Auflösung ist natürlich nicht zu erwarten. Ich für meinen Teil neige eher zu Bohrs Weltanschauung und damit zu Rovellis, obwohl die Interpretation, die mir am sympathischsten ist, QBism genannt wird, in keinem der beiden Bücher richtig erklärt wird. Es ist dem von Rovelli im Geiste viel näher, da Beziehungen wesentlich sind, aber es stellt den Betrachter in den Mittelpunkt, da es am Ende auf Informationen ankommt. (Obwohl, wie Rovelli einräumt, Information ein geladenes Wort ist.)

Wir erstellen Theorien als Karten für uns menschliche Beobachter, um der Realität einen Sinn zu geben. Aber in der Aufregung der Forschung neigen wir dazu, die einfache Tatsache zu vergessen, dass Theorien und Modelle nicht die Natur sind, sondern unsere Darstellungen der Natur. Wenn wir nicht die Hoffnung hegen, dass unsere Theorien wirklich so sind, wie die Welt ist (das Einstein-Lager) und nicht wie wir Menschen sie beschreiben (das Bohr-Lager), warum sollten wir dann viel mehr erwarten?


Rückenschmerzen im Zusammenhang mit einem schrumpfenden Gehirn

Rückenschmerzen haben eine mysteriöse Verbindung mit Hirnschäden. Gehirnscans haben gezeigt, dass Patienten mit chronischen Kreuzschmerzen die graue Substanz aus zwei Hirnarealen verloren haben. Wissenschaftler sind sich noch nicht sicher, ob dies die Ursache oder das Ergebnis von Rückenschmerzen ist, aber die Erkenntnis könnte zu neuen medikamentösen Behandlungen für Rückenschmerzen führen, die eher auf das Gehirn als auf den Rücken oder die Wirbelsäule abzielen.

Die Entdeckung wurde von Vania Apkarian von der Northwestern University in Chicago gemacht, als er und seine Kollegen die Gehirne von 26 Patienten scannten, die seit mindestens einem Jahr unter Schmerzen im unteren Rückenbereich litten. Einige &hellip

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Zunehmende Gehirngröße

Da mehr vollständige Fossilienköpfe als Hände verfügbar sind, ist es einfacher, eine vergrößerte Gehirngröße parallel zu den reichen Aufzeichnungen von Artefakten aus der Altsteinzeit zu modellieren (C. 3,3 Millionen bis 10.000 Jahren), im Volksmund als Altsteinzeit bekannt. Das Paläolithikum ging der Mittelsteinzeit oder Mesolithikum voraus. Diese Nomenklatur verursacht manchmal Verwirrung, da das Paläolithikum selbst in Früh-, Mittel- und Spät- (oder Ober-)Perioden unterteilt ist. Hominin brain expansion tracks so closely with refinements in tool technology that some scholars ignore other factors that may have contributed to the brain’s increasing size, such as social complexity, foraging strategies, symbolic communication, and capabilities for other culture-mediated behaviours that left no or few archaeological traces.

Throughout humanevolution, the brain has continued to expand. Estimated average brain masses of A. afarensis (435 grams [0.96 pound]), A. garhi (445 grams [0.98 pound]), A. africanus (450 grams [0.99 pound]), P. boisei (515 grams [1.13 pounds]), and P. robustus (525 grams [1.16 pounds]) are close to those of chimpanzees (395 grams [0.87 pound]) and gorillas (490 grams [1.08 pounds]). Average brain mass of H. sapiens is 1,350 grams (2.97 pounds). The increase appears to have begun with H. habilis (600 grams [1.32 pounds]), which is also notable for having a small body. The trend in brain enlargement continued in Africa with larger-bodied H. rudolfensis (735 grams [1.62 pounds]) and especially H. ergaster (850 grams [1.87 pounds]).

One must be extremely cautious about ascribing greater cognitive capabilities, however. Relative to estimated body mass, H. habilis is actually “brainier” than H. rudolfensis und H. ergaster. A similar interpretive challenge is presented by Neanderthals versus modern humans. Neanderthals had larger brains than earlier Homo species, indeed rivaling those of modern humans. Relative to body mass, however, Neanderthals are less brainy than anatomically modern humans. Relative brain size of Homo did not change from 1.8 to 0.6 mya. After about 600 kya it increased until about 35,000 years ago, when it began to decrease. Worldwide, average body size also decreased in H. sapiens from 35,000 years ago until very recently, when economically advanced peoples began to grow larger while less-privileged peoples did not.

Average capacity of the braincase in fossil hominins
hominin number of fossil examples average capacity of the braincase (cc)
Australopithecus 6 440
Paranthropus 4 519
Homo habilis 4 640
Javanese Homo erectus (Trinil and Sangiran) 6 930
Chinese Homo erectus (Peking man) 7 1,029
Homo sapiens 7 1,350

Overall, there were periods of stagnation and elaboration in stone tool technology during the Paleolithic, but, because of variations over time and between locations as well as the possibility that plant materials were used instead of stone, it is impossible to link brain size with technological complexity and fully human cognitive capabilities. Moreover, in many instances it is impossible to identify assuredly the hominin species that commanded a Paleolithic industry, even when there are associated skeletal remains at the site.

The unreliability of brain size to predict cognitive competence and ability to survive in challenging environments is underscored by the discovery of a distinctive human sample, dubbed H. floresiensis, in a limestone cave on Flores Island, Indonesia, in 2004. The diminutive H. floresiensis had brains comparable in mass to those of chimpanzees and small australopiths, yet they produced a stone tool industry comparable to that of Early Pleistocene hominins and survived among giant rats, dwarf elephants, and Komodo dragons from at least 38 kya to about 18 kya. If they are indeed a distinct species, they constitute yet another archaic human (in addition to H. neanderthalensis, the Denisovans [known from remains from Denisova Cave in Russia], and perhaps H. erectus) that lived contemporaneously with modern humans during the Late Pleistocene.


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