آيا نئاندرتال‌ها به دليل اندازه مغزشان منقرض شده‌اند؟
پژوهشگران با استفاده از شبيه‌سازي‌هاي كامپيوتري و اسكن ام‌آرآي، توانسته‌اند دقيق‌ترين نمونه‌ي مغز نئاندرتال‌ها تا به امروز را بازسازي كنند. اين مغز بازسازي‌شده مي‌تواند بينش جديدي در مورد توانايي‌هاي اجتماعي و شناختي عموزاده‌هاي منقرض‌شده ما در اختيار پژوهشگران قرار دهد و به يكي از ابهام‌انگيزترين سؤالات پيش روي پژوهشگران پاسخ دهد؛ اينكه اين خصوصيات چه نقشي در انقراض اين گونه‌ي انسان داشته‌اند؟
پژوهش جديدي كه در نشريه‌ي Scientific Reports منتشر شده است، نشان مي‌دهد كه تفاوت مهمي در عملكرد شناختي و عصبي مغز هومو ساپينس‌ها (انسان‌هاي مدرن كنوني) و نئاندرتال‌ها موجب تفاوت‌هاي رفتاري در اين دو گونه‌ي انسان و در نتيجه منجر به شرايطي شده است كه انسان‌هاي مدرن از لحاظ آناتومي نسبت به نئاندرتال‌ها برتري داشته باشند.
پژوهشگران براي رسيدن به اين نتيجه، در يكي از نخستين پژوهش‌ها در نوع خود، جمجمه‌ي هومو ساپينس‌ها و نئاندرتال‌ها را با هم مقايسه كردند. اما از آنجايي كه هيچ شواهد باستان‌شناسي در اين زمينه در دست نيست و شكل و اندازه مغز نمي‌تواند به‌طور قطع ظرفيت شناختي و رفتار را تعيين كند، مسئله‌ي انقراض نئاندرتال‌ها هنوز هم حل‌نشده باقي مي‌ماند.
داستان نئاندرتال‌ها، از زمان كشف اولين اسكلت اين گونه در سال ۱۸۲۹ تاكنون، ديرينه‌انسان‌شناسان را به خود مشغول كرده است و با وجود سال‌ها پژوهش و گمانه‌زني در اين خصوص، هنوز هم دانشمندان مطمئن نيستند براي نئاندرتال‌هايي كه به مدت ۲۰۰ هزار سال (بيشتر آن در عصر يخبندان) در اروپا و آسيا زندگي مي‌كردند، چه اتفاقي افتاده است. در همين حال، دانشمندان در مورد دليل موفقيت هومو ساپينس‌ها هم مطمئن نيستند. اكنون پژوهشگران با مطالعه جديد خود مي‌خواهند به اين موضوع پاسخ دهند كه چه تفاوتي موجب موفقيت يك گونه و انقراض گونه ديگر شده است؟
پژوهش جديد، يكي از نخستين تلاش‌ها براي برآورد سطوح مغزي و آناتومي نئاندرتال‌ها است
شايد اين تفاوت در چگونگي سازگاري دو گونه نسبت به شرايط محيطي و آب و هوايي به‌سرعت در حال تغيير بوده يا شايد اين مسئله مرتبط به اختلافات‌هاي متخصص، اجتماعي، اقتصادي يا تفاوت در نوع و نحوه‌ي تغذيه و شكار اين دو گونه بوده است. ممكن است نئاندرتال‌ها مهارت‌هاي ارتباطي كم‌تر يا محدودتري نسبت به انسان‌هاي مدرن داشته‌اند يا توسط هومو ساپينس‌ها منقرض شده‌اند. هيچ كدام از اين انديشه متخصصينيه‌ها بر ديگري ارجحيت ندارد؛ چرا كه دليل نهايي هنوز نامشخص است.
مقايسه شكل مغز بين نئاندرتال‌ها، هومو ساپينس‌هاي اوليه و هومو ساپينس‌هاي مدرن
شايد فرضيه وجود تفاوت‌هاي رفتاري، بتواند يكي از دلايل اختلاف بين هومو ساپينس‌ها و نئاندرتال‌ها باشد. اكنون گروهي از دانشمندان به رهبري نواميشي اوگيهارا از دانشگاه كيئو در ژاپن، مدلي از مغز نئاندرتال‌ها و هومو ساپينس‌هاي اوليه (به لحاظ آناتومي) را بازسازي و به وسيله‌ي آن، اختلافات شناختي و عصبي اين دو گونه‌ي انسان را مطالعه كرده‌اند. دانشمندان پيش از اين هم تفاوت‌هاي مغز نئاندرتال و انسان مدرن را تجزيه و تحليل كرده بودند؛ اما اين اولين پژوهشي است كه در آن مغزهاي دو گونه به‌منظور نشان دادن تفاوت‌هاي عملكردي كاملا بازسازي مي‌شود. در واقع دانشمندان جمجمه‌هاي زيادي از نئاندرتال‌ها در اختيار داشته‌اند؛ اما هيچ كدام از اين جمجمه‌ها حاوي مغز نبوده و به همين دليل، پژوهش در اين زمينه بسيار دشوار است. بهترين گزينه در اين حالت، بهره بردن از جمجمه‌هاي فسيلي و مطالعه شكل، اندازه و جهت‌گيري مغز نئاندرتال‌ها است.
براي انجام اين پژوهش، اوگيهارا و همكارانش، با استفاده از جمجمه‌هاي چهار نئاندرتال و چهار هومو ساپينس اوليه (جمجمه‌هاي مورد استفاده بين ۱۳۵ هزار تا ۳۲ هزار سال قدمت داشتند) مدل‌هاي سه‌بعدي از مغز آن‌ها ساختند. اين مدل‌هاي سه‌بعدي به دانشمندان امكان بازسازي و تجسم نواحي خاكستري و سفيد مغز به همراه مايع مغزي نخاعي داد. آن‌ها سپس با استفاده از مجموعه‌ي بزرگ اطلاعات پروژه هيومن كنكتوم (Human Connectome) به‌طور خاص اسكن ام‌آرآي مغز بيش از ۱۱۸۰ نفر انسان متوسط را مدل‌سازي كردند تا پايه‌اي براي پژوهش و تجزيه و تحليل مقايسه‌اي در اختيار داشته باشند.
اختلاف بين عملكرد شناختي و عصبي مغز هومو ساپينس‌ها و نئاندرتال‌ها موجب تفاوت‌هاي رفتاري در اين دو گونه‌ي انسان شده است
پژوهشگران با استفاده از اين روش، تفاوت‌هاي قابل توجهي در ريخت‌شناسي مغز كشف كردند. نئاندرتال‌ها جمجمه‌هاي بزرگ‌تري داشتند و در نتيجه به‌طور كل داراي حجم مغز بزرگ‌تري بودند؛ اما هومو ساپينس‌ها، مخچه (بخشي از مغز كه وظيفه‌ي هماهنگي حركات، تعادل، بينايي، يادگيري، زبان و خلق و خوي را بر عهده دارد) نسبتا بزرگ‌تري دارند. انسان‌هاي مدرن همچنين داراي يك ناحيه كوچك پس‌سري در مخچه هستند كه به چشم متصل است.
پژوهشگران با توجه به اين تفاوت‌ها، نتيجه گرفتند كه بين اين دو گونه اختلافاتي از لحاظ انعطاف‌پذيري شناختي (يعني يادگيري، سازگاري و تفكر خارج از چارچوب)، توجه، پردازش زباني و حافظه كوتاه و بلند مدت وجود دارند. آن‌ها نتيجه گرفتند كه هومو ساپينس‌ها نسبت به نئاندرتال‌ها داراي توانايي‌هاي شناختي و اجتماعي و ظرفيت حافظه بلند‌مدت و پردازش زباني بيشتري هستند.
لانا روك، دانشجوي دكترا در برنامه علوم شناختي دپارتمان انسان‌شناسي دانشگاه اينديانا، به گيزمودو گفت:
پژوهشگران اين تيم، تفاوت‌هاي چشمگيري بين مغز نئاندرتال و مغز انسان مدرن پيدا كرده‌اند؛ به‌خصوص در زمينه‌هايي كه مغز ما به ظرفيت‌هاي زباني، همكاري اجتماعي و حافظه مرتبط است. از آنجايي كه اين موارد رفتارهاي قابل تطبيقي هستند كه در انسان گسترش يافته‌اند، مطالعه تفاوت مغز بين گونه‌هاي مختلف انسان، پژوهشي فوق‌العاده جالب توجه است.
روك كه در پژوهش جديد شركت نداشته است، مي‌گويد اين امر در مورد نئاندرتال‌ها بسيار جالب توجه است؛ چرا كه اين دو گونه در واقع با يكديگر تعامل داشتند و دليل تفاوت شناختي، مي‌تواند فرضيه‌اي بزرگ براي دليل انقراض نئاندرتال‌ها باشد.
پژوهشگران در اين پژوهش نتيجه‌گيري كردند:
اختلاف در ساختار عصب شناختي مخچه ممكن است منجر به اختلاف در توانايي شناختي و اجتماعي بين دو گونه شده باشد. در نتيجه، در نئاندرتال‌ها توانايي انطباق با محيط در حال تغيير با نوآوري محدود بوده و اين تفاوت روي احتمال بقاي آن‌ها تأثير گذاشته است.
كاري.ال آلن، عصب‌شناسي از دانشكده پزشكي دانشگاه واشنگتن در سنت لوئيس، مي‌گويد پژوهش جديد گامي فوق‌العاده براي افزايش دانش ما در مورد عملكرد مغز انسان‌هاي منقرض شده است. اما قبل از اينكه بتوانيم تأثيرات تكاملي اين تفاوت‌ها را بين نئاندرتال‌ها و انسان‌هاي مدرن تفسير كنيم، نياز به پژوهش‌هاي بيشتري در زمينه‌ي ارتباط بين اندازه مغز، شكل و عملكرد داريم.
بازسازي كامپيوتري مغز نئاندرتال‌ها با نواحي هايلايت (پايين) و مغز هومو ساپينس‌ها (قسمت وسط)
آلن به گيزمودو گفت:
پژوهشگران فرض را بر اين گذاشته‌اند كه مغز بزرگ‌تر، عملكرد بهتري دارد و شكل سطح مغز هم مي‌تواند اندازه اجزاي مغز را نشان دهد. يكي از مواردي كه بايد در انديشه متخصصين داشت اين است كه شكل كلي مغز تقريبا مرتبط به چندين عامل است و برخي از اين عوامل، احتمالا تأثير كمي در عملكرد شناختي دارند. به‌عنوان مثال، اندازه و شكل مغز تا حدودي محدود به اندازه بدن و شكل اسكلت صورت است. بنابراين ارزيابي ارتباط بين شكل و اندازه مغز و عملكرد شناختي دشوار است.
در حقيقت، اين مفهوم كه ما مي‌توانيم ظرفيت‌هاي شناختي و رفتاري را با مدل‌سازي شكل مغز، مشخص كنيم، در بهترين حالت، يك فرضيه‌ي بدون نقطه اتكا است.
روك گفت:
احتمالا اين مهم‌ترين سؤال محسوب مي‌شود، زيرا موضوع امروز بسيار پيچيده‌تر است: وقتي جمجمه و مغز آن‌ها را در اختيار داريد، چه چيزي در در مورد ظرفيت‌هاي شناختي گونه آن‌ها مي‌دانيد؟ اگر چه پژوهشگران ادعا مي‌كنند كه حجم مخچه به افزايش عملكرد اجرايي، از جمله توجه، مهارت، درك و خلاقيت و حافظه كاري مرتبط است، اما از آنجايي كه اطلاعات هيومن كنكتوم تنها متشكل از نمونه‌هاي بزرگسالان سالم است، نمي‌تواند در مورد افرادي افراد با مخچه كوچك‌تر قابل اتكا باشد.
در نهايت اينكه، بايد بدانيم تجزيه و تحليل‌هايي از اين دست، نمي‌تواند چيزي در مورد فرهنگ، سنت شفاهي و رفتارهاي اجتماعي نئاندرتال‌ها به ما بگويد و اينكه آيا آن‌ها واقعا در مقايسه با هومو ساپينس‌ها از عملكرد و ظرفيت شناختي كمتري برخوردار بوده‌اند يا برعكس. در عين حال، اين پژوهش جديد نمي‌تواند به‌تنهايي نقش اين اختلافات را در انقراض نئاندرتال‌ها را نشان دهد؛ چرا كه بدون اطلاعات بيشتر، مانند شواهد باستان‌شناسي يا ژنتيكي، مسئله انقراض نئاندرتال‌ها هنوز حل نشده است.
روك در اين مورد گفت:
اين پژوهش جديد، يكي از اولين تلاش‌ها براي تخمين سطوح مغزي و آناتومي گونه‌هاي انساني منقرض‌شده به وسيله‌ي مدل‌هاي سه‌بعدي كامپيوتري است و به همين جهت، اهميت زيادي دارد.
هم انديشي ها