Il cervello di uomini di Neanderthal e uomo moderno ha sviluppato in modo diverso

Se le differenze cognitive esistono tra gli esseri umani moderni ed i Neanderthal è oggetto di controversie contenzioso in antropologia e archeologia. Poiché la gamma di dimensioni del cervello degli esseri umani moderni ed i Neanderthal si sovrappongono, molti ricercatori in precedenza dal presupposto che le capacità cognitive di queste due specie erano simili.Tra gli esseri umani, tuttavia, l’organizzazione interna del cervello è più importante per le capacità cognitive che la sua dimensione assoluta.organizzazione interna del cervello dipende dal tempo e la modalità di sviluppo del cervello.

Sulla base delle misurazioni dettagliata dei cambiamenti forma interna della scatola cranica durante la crescita individuale, un team di scienziati del MPI ha dimostrato che queste sono le differenze nei modelli di sviluppo del cervello tra esseri umani ed i Neanderthal durante una fase critica per lo sviluppo cognitivo.

Le discussioni sulle capacità cognitive degli esseri umani fossili si concentrano sulla cultura materiale (ad esempio la complessità del processo di produzione di pietra strumento) e volumi endocranica.’L'interpretazione delle evidenze archeologiche rimane controversa, e il cervello va a grandezza naturale di uomini di Neanderthal e l’uomo moderno si sovrappongono,’ dice Jean-Jacques Hublin, direttore del Department of Human Evolution presso il MPI EVA a Lipsia, dove è stata condotta la ricerca. Hublin aggiunge, ‘i nostri risultati mostrano come le differenze biologiche tra gli esseri umani moderni ed i Neanderthal potrebbero essere legate a differenze di comportamento dedotto dalla documentazione archeologica.’

Natura della prova: come il cervello non fossilizzarsi, per crani fossili, solo le impronte del cervello e delle sue strutture circostanti l’osso (la cosiddetta ‘endocasts’) può essere studiato. I ricercatori hanno utilizzato metodi statistici di dichiarare-of-the-art per confrontare i cambiamenti di forma endocasts virtuale estratti dalla scansione computerizzata-tomografiche. La forma globulare distinti della scatola cranica di Homo sapiens adulto è in gran parte il risultato di una fase di sviluppo del cervello che non è presente in uomini di Neanderthal.

Uno dei pezzi chiave di prove è stata la ricostruzione del cranio di un neonato di Neanderthal. Nel 1914, un team di archeologi francesi avevano scavato lo scheletro di un bambino di Neanderthal al rifugio roccia di Le Moustier in Dordogna. Le ossa dello scheletro originale era stato perso alla scienza per più di 90 anni, finché non furono riscoperte tra le collezioni del museo di Bruno Maureille e il personale del museo. Le ossa del bambino originali restaurati sono ora in mostra permanente presso il Museo Nazionale di Preistoria a Les Eyzies-de-Tayac-Sireuil. Il museo regista Jean-Jacques Cleyet-Merle ha permesso di acquisire i frammenti delicato con una ad alta risoluzione di scansione computerizzata-tomografiche (microCT). Usando i computer presso il laboratorio di realtà virtuale del Max Planck Institute di Lipsia, Philipp e Simon Gunz Neubauer poi ricostruito il bambino di Neanderthal dai pezzi digitale, come in un puzzle tridimensionale. ’Quando si confronta il cranio di un uomo di Neanderthal e di un neonato umano moderno, il Neanderthal di fronte è già più grande, al momento della nascita. Tuttavia, le differenze più la forma della scatola cranica interno sviluppare dopo la nascita ‘, spiega Gunz. Sia gli uomini di Neanderthal e moderna neonati umani hanno allungato braincases al momento della nascita, ma solo endocasts umana moderna cambiare per una forma più globosa nel primo anno di vita. Gli esseri umani moderni ed i Neanderthal quindi raggiungere grandi dimensioni del cervello adulto attraverso diverse vie di sviluppo.

In uno studio collegato lo stesso team di ricercatori MPI aveva precedentemente dimostrato che i modelli di sviluppo del cervello erano molto simili tra scimpanzé e gli esseri umani dopo il primo anno di vita, ma differivano notevolmente direttamente dopo la nascita. ’Abbiamo interpretare quegli aspetti dello sviluppo che sono condivisi tra gli esseri umani moderni, uomini di Neanderthal, e gli scimpanzè come conservate’, spiega Simon Neubauer. ’Questo modello di sviluppo è probabilmente non è cambiato da quando l’ultimo antenato comune di scimpanzé e gli esseri umani diversi milioni di anni fa.’ Nel primo anno di vita, esseri umani moderni, ma non gli uomini di Neanderthal, allontanati da questo modello ancestrale di sviluppo del cervello.

Stabilire quando le differenze tra adulti specie umana Neanderthal e moderna emergono durante lo sviluppo è stato fondamentale per capire se le differenze nel modello di sviluppo del cervello potrebbero essere alla base potenziali differenze cognitive. Mentre le differenze tra gli esseri umani moderni ed i Neanderthal sono più importanti nel periodo subito dopo la nascita, che probabilmente hanno implicazioni per l’organizzazione neuronale e sinaptico del cervello in via di sviluppo.

Lo sviluppo di abilità cognitive durante la crescita individuale è legata alla maturazione del modello elettrico alla base del cervello; intorno al momento della nascita, i circuiti neurali è sparsa negli esseri umani, e gli studi clinici hanno collegato anche sottili alterazioni nello sviluppo cerebrale precoce di cambiamenti nei modelli neurali di cablaggio che influiscono sul comportamento e cognizione. I collegamenti tra le diverse regioni del cervello che sono stabiliti in questo periodo negli esseri umani moderni sono importanti per ordine superiore sociale, emotivo, e funzioni di comunicazione. E ‘quindi improbabile che i Neanderthal vedeva il mondo come noi.

Il nuovo studio mostra che gli esseri umani moderni hanno un unico modello di sviluppo del cervello dopo la nascita, che ci separa dai nostri parenti più prossimi, i Neanderthal. Questo modello di originali e moderne dello sviluppo del cervello umano precoce è particolarmente interessante alla luce delle recenti scoperte nel progetto del genoma di Neanderthal. Un confronto di genomi umani di Neanderthal e moderni hanno rivelato numerose regioni con forte evidenza per la selezione positiva all’interno di Homo sapiens, cioè la selezione si è verificato dopo la spaccatura tra gli esseri umani moderni ed i Neanderthal. Tre tra queste sono suscettibili di essere critico per lo sviluppo del cervello, in cui esse influenzano lo sviluppo mentale e cognitivo.

‘I nostri risultati hanno due conseguenze importanti’, dice Philipp Gunz.’Abbiamo scoperto delle differenze nei modelli di sviluppo del cervello che potrebbero contribuire alle differenze cognitive tra gli esseri umani moderni ed i Neanderthal. Forse più importante, però, questa scoperta ci dirà di più sulla nostra stessa specie di circa Neanderthal, speriamo che i nostri risultati possano aiutare a identificare la funzione di alcuni geni che mostrano le prove di selezione recente nell’uomo moderno ‘.

Fonte: Max-Planck-Gesellschaft