Novinky v pracovných listoch o veľkosti mozgu a inteligencii
Doplňujúce texty k psychologickým a vzdelávacím pracovným listom Wernera Stangla
Zvláštnosti: Keď britský neurológ Henry C. Bastian v roku 1882 stanovil, že hmotnosť mozgu černocha zodpovedá hmotnosti mozgu Európskej ženy, zdala sa nadradenosť bieleho muža nad ženou a cudzincom vedecky dokázaná.
Genç a kol. (2018) použili Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging (špeciálna forma zobrazovania magnetickou rezonanciou) na preskúmanie mozgov 259 mužov a žien s cieľom zistiť, koľko dendritov je spojených s inými nervovými bunkami, pričom všetky testované osoby tiež uskutočňovali test inteligencie. Zistilo sa, že čím je človek inteligentnejší, tým menej dendritov v mozgovej kôre má. Na základe verejne prístupného súboru údajov Projekt Human Connectome tento výsledok sa dal potvrdiť, pretože súvislosť medzi množstvom dendritov a inteligenciou sa našla aj v tejto vzorke. To potvrdilo, že napriek pomerne vysokému počtu nervových buniek vykazujú inteligentnejší ľudia pri spracovaní inteligenčného testu menšiu neuronálnu aktivitu ako mozog menej inteligentných ľudí. Inteligentné mozgy sa zjavne vyznačujú efektívnym sieťovaním neurónov, takže je možné dosiahnuť vysokú úroveň myšlienkovej sily s čo najmenšou neuronálnou aktivitou.
S priemernou hmotnosťou 1300 až 1 500 gramov predstavuje ľudský mozog asi 2% telesnej hmotnosti, zatiaľ čo šimpanzí mozog s hmotnosťou okolo 420 gramov len sotva jedno percento a sloní mozog s 5 000 gramami iba okolo 0,2% príslušnej telesnej hmotnosti. Telesná hmotnosť. Ľudia sú však prekonaní niektorými malými cicavcami, pokiaľ ide o ich relatívnu hmotnosť mozgu, pretože hmotnosť mozgu rejskovcov je 4% telesnej hmotnosti, ale aj u primátov majú niektoré menšie druhy, ako sú napríklad kapucínske opice, približne rovnakú relatívnu hmotnosť mozgu. Vo vzťahu k veľkosti tela je však mozog dvakrát až trikrát väčší ako mozog primáta rovnakej veľkosti tela.
psov majú asi 530 miliónov neurónov, Mačky iba vyše 250 miliónov, pričom psy patria medzi zvieratá s najväčším počtom neurónov, aj keď pre svoju veľkosť tela nemajú najväčší mozog. Z čisto biologického hľadiska majú psy schopnosť robiť zložitejšie a flexibilnejšie veci ako mačky. Mývaly Mimochodom, majú podobný počet neurónov ako psy s podstatne menším mozgom. Mývaly nie sú príliš typické pre mäsožravce, ale majú neurónovú hustotu, ktorá sa inak nachádza iba u primátov. Mozog jedného Medvede hnedé je však asi desaťkrát väčší ako mačka, ale nemá viac ako tieto neuróny.
Lea & Osthaus (2018) v štúdii preukázali, že inteligencia psov je preceňovaná, pretože psy nie sú nevyhnutne múdrejšie ako iné zvieratá. Metaanalýza troch stoviek štúdií ukázala, že zatiaľ čo psy v niektorých prípadoch skutočne pôsobili inteligentnejšie ako šimpanzy, existujú porovnateľné druhy zvierat, ktoré fungujú prinajmenšom rovnako dobre ako psy. B. vlci, medvede, levy a hyeny. Mačky majú tiež mimoriadne sluchové schopnosti, ktoré sa pripisujú psom, ako je diferenciácia hlasov, ale nereagujú na ne nevyhnutne tak, ako by si ľudia priali, takže je tiež náročnejšie trénovať mačku. Hlasy môžu rozlišovať aj hrochy, vydry trpasličí a ovce. Najmä vlci sú adaptívnejší ako psy.
Rozsiahle štúdie poznávania zvierat preukázali vzťahy medzi absolútnym objemom mozgu a druhovými rozdielmi vo výkonných funkciách. Domáce psy Na rozdiel od príslušných štúdií na primátoch, vzhľadom na ich blízky genetický vzťah, ale aj na obrovské vnútrodruhové variácie, ponúkajú dobrú príležitosť na preskúmanie týchto otázok. Horschler et al., 2019), s využitím údajov od viac ako 7 000 čistokrvných psov od 74 plemien a kontroly genetického vzťahu medzi plemenami, identifikovali silné asociácie medzi odhadovanou absolútnou hmotnosťou mozgu a rasovými rozdielmi v poznávaní, najmä s ohľadom na krátkodobú pamäť a sebaovládanie väčšie plemená dopadli podstatne lepšie. Výsledky naznačujú, že evolučné zväčšenie veľkosti mozgu je pozitívne spojené s rozdielmi vo výkonných funkciách, aj keď neexistuje neuroanatómia podobná primátom.
Mimochodom: V porovnaní s príbuznými druhmi plazov majú vtáky tiež väčší mozog v súvislosti s veľkosťou tela, čo im umožňuje mať zručnosti potrebné na lietanie, napríklad obzvlášť dobrý zrak a koordináciu. Trojrozmerné štúdie lebiek dinosaurov a vtákov však ukázali, že prinajmenšom niektoré druhy dinosaurov, ako napríklad operené dinosaury Oviraptoro a vtáčie druhy Troodontidae, ktoré žili približne v rovnakom čase ako primitívny vták, mali tiež spôsobilý na let mozgu.
Domestikácia spôsobuje zmenšenie ľudského mozgu?
Mozog Homo sapiens sa zmenšoval približne 10 000 rokov, pričom objem dospelého ľudského mozgu sa pohyboval medzi 900 a 2100 mililitrami na celom svete a v priemere 1349 mililitrov. Štúdia lebiek z rôznych tisícročí ukazuje, že muži z Európy a severnej Afriky majú objem mozgu odvtedy Stredná doba kamenná sa znížila asi o desať percent, zatiaľ čo ženy dokonca stratili sedemnásť percent objemu mozgu. Jedným z možných vysvetlení sú miernejšie klimatické podmienky, ktoré sa odvtedy rozšírili po celej Zemi, pretože väčšie telesá boli v chladnejších dobách výhodné, pretože mohli lepšie ukladať teplo. Keď teploty stúpali, život ľudí sa stal tiež menej fyzicky náročným a vyžadoval si menej telesnej hmotnosti. Okrem toho sa ženská panva zúžila, čo uľahčilo pôrod detí s menšími hlavami, a teda s mozgami.
Zväčšenie ľudského mozgu, najmä neokortexu, počas evolúcie úzko súvisí s našimi kognitívnymi schopnosťami, ako je myslenie a hovorenie, pričom určitý gén (ARHGAP11B), ktorý majú iba ľudia, spôsobuje, že mozgové kmeňové bunky produkujú viac kmeňových buniek, jednu nevyhnutná požiadavka na väčší mozog. Tento gén iniciuje extrémne bunkové delenie podobné nádorom, ale tento proces je riadený a potom sa v určitom okamihu znova zastaví. Na výskum jeho účinku sa okrem iného použili embryá bežných kosmáčov, u ktorých sa neskôr vyvinulo o tridsať percent viac kmeňových buniek v mozgu ako v ich konkrétnom prípade bez ARHGAP 11B, pričom ich mozgová kôra bola zložená podobne ako u ľudí.
Pozri Štruktúra mozgu.
U predátorov je rozhodujúca veľkosť mozgu
V štúdii vedci porovnali zručnosť odomknúť škatuľu, aby sa získala uliata v nej ukrytá u 39 druhov. Pre úspech mala tendenciu byť rozhodujúca veľkosť mozgu vo vzťahu k telu. Najúspešnejší boli medvede, ktoré na 70 percent zistili, ako sa k potrave dostanú. Malé medvede, ako napríklad mývaly, dostali 54 percent potravy, kuny 47 percent. Surikaty a mongoózy prišli ako posledné, pretože žiadna z týchto skupín nemohla otvoriť schránku. Výsledky preto vyvracajú sociálna mozgová hypotéza, podľa ktorého sú zvieratá, ktoré žijú vo veľkých spoločenských organizáciách, obzvlášť inteligentné.
Zrýchlené dozrievanie mozgu u kopytníkov
Je dobre známe, že kopytníci musia ísť so svojimi stádami do pohybu hneď po narodení, a preto sa rodia s takmer úplne zrelým vnímaním a motorikou. Teraz Ernst a kol. (2018) vývoj mozgu u plodov európskeho diviaka od 35-dňového embryonálneho štádia do 30 dní po narodení. Dospelé diviaky majú vysoko brázdený mozog, ktorého základný vzor je rozpoznateľný už v 60-dennom embryu, t. J. Zhruba po polovici 114-denného obdobia gravidity, a brázdový vzor je v čase narodenia väčšinou zrelý. Už 30 dní pred narodením je možné v mozgovej kôre rozpoznať neuróny, ktoré sa stále nachádzajú v mozgu dospelých, pričom tieto neuróny tiež produkujú posolskú látku GABA a majú inhibičný účinok. U hlodavcov a mäsožravcov je možné tieto typy neurónov v mozgovej kôre dospelých pozorovať iba asi dva týždne po narodení. Tieto typy neurónov majú veľmi podobný vzhľad u kopytníkov, hlodavcov a mäsožravcov, ale časový priebeh dozrievania sa u kopytníkov posúva do obdobia plodu.
Rôzne veľkosti mozgu u zvierat
Mozgy rýb sa v teplej vode zväčšujú, ale nie sú inteligentnejšie
Ryba obyčajná, malá ryba z čeľade kaprovité, dlhá asi ako prst, je dnes aj napriek dômyselnej taktike prežitia jedným z ohrozených druhov rýb. Keďže malá potočníčka neprichádza do úvahy ako potravná ryba, nie je o ňu všeobecný záujem. K drastickému úbytku pleskáčov patrí na jednej strane tvrdé bariéry vo vode, napríklad vodnými elektrárňami, ničenie prítokov a zón s plytkou vodou a jednostranná ochrana všetkých živočíchov živiacich sa rybami, na druhej strane vyššie teploty vody. Ryby, ktoré vyrastajú v teplej vode, majú väčší mozog v porovnaní s chladnejšou vodou, ale pri skúškach zháňania potravy majú horšie výsledky ako ich bežné druhy s menšími mozgami. Je to preto, že ryby potrebujú v teplejšej vode viac energie, pretože ich metabolizmus a spotreba kyslíka sa prispôsobili teplejším teplotám. Aj keď majú střevle väčší mozog, zvládajú horšie každodenné úlohy, pretože mozog sa nezvyšoval v neurónovej denzite, ale potrebuje viac energetických zdrojov, teda viac potravy, ale zhoršuje sa mu to.