forskning har vist, at bly dræber neuroner (nerveceller), hvilket resulterer i mindre hjerner. Det er længe blevet antaget, at sådanne ændringer i hjernen forårsaget af eksponering af bly i barndommen kan være bag en højere forekomst af dårlig kognitiv præstation og kriminel adfærd. Og selvom det er vanskeligt at adskille de forvirrende virkninger af race, klasse og økonomi, fandt en nylig undersøgelse af Kim Dietrich, professor i miljøsundhed ved University of Cincinnati, at personer, der led af den højeste blyeksponering som børn, havde de mindste hjernestørrelser—såvel som de fleste anholdelser.
“den tidlige blyeksponering var forbundet med mindre mængder kortikalt gråt stof i det præfrontale område,” siger han. “Og det faktum, at vi så både kriminel adfærd og volumentab på dette kritiske område for udøvende funktion, er sandsynligvis mere end bare en tilfældighed.”det kan være sådan, men nye videnskabelige undersøgelser på tværs af flere dyrearter, herunder mennesker, udfordrer forestillingen om, at hjernestørrelse alene er et mål for intelligens. Snarere hævder forskere nu, at det er en hjernes underliggende organisation og molekylære aktivitet ved dens synapser (kommunikationskrydsene mellem neuroner, gennem hvilke nerveimpulser passerer), der dikterer intelligens.
for to år siden skabte Paul Manger, professor i sundhedsvidenskab ved University of Vidvandsrand i Johannesburg, Sydafrika, en ganske opstemning, da han henviste til den elskede flaskehalse delfin, ejer af en stor, næsten menneskelig størrelse hjerne, som “dummere end en guldfisk.”
” når man ser på hvaler, har de store hjerner, absolut, ” siger Manger. “Men hvis man ser på hjernens faktiske struktur, er det ikke meget komplekst. Og hjernestørrelse betyder kun noget, hvis resten af hjernen er organiseret ordentligt for at lette informationsbehandling.”han hævder, at systemerne i hjernen—hvordan neuroner eller nerveceller og synapser er organiseret—er nøglerne til at bestemme informationsbehandlingskapacitet. Manger spekulerer i, at hvaler hjerner er store ikke på grund af intelligens, men i stedet på grund af en overflod af fede gliaceller (ikke-nerveceller, der tjener som et understøttende væv), som kan være til stede for at give varme i koldt vand til informationsbehandlingsneuroner i hjernens indre.Mark Uhen, en hvirveldyr paleontolog ved Alabama Museum of Natural History, og Lori Marino, en biolog, der studerer hjernens udvikling af hvaler og primater ved Emory Universitets Yerkes National Primate Research Center, er uenige. Marino siger, at Manger ‘ s teorier Rabat år af adfærdsmæssige beviser, der viser delfiner at være komplekse tænkere. Hvad mere er, siger hun, pattedyrene har en usædvanlig hjernestruktur med et andet funktionelt kort og kan derfor ikke sammenlignes med andre arter.Marino mener, at delfinens unikke hjerneorganisation kan repræsentere en alternativ evolutionær rute til kompleks intelligens—og at molekyler frigivet i synapser kan give den alternative vej.en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Nature Neuroscience af Seth Grant, en neuroscientist ved velkomment tillid Sanger Institute i Cambridge, sammen med Richard Emes, professor i bioinformatik ved Keele University School of Medicine i North Staffordshire, begge i England, antyder, at alle arter har de samme basale proteiner, der virker i synapserne.
” Hvis du ser på os og fisk, har vi meget forskellige kognitive evner,” siger Emes. “Men vi har omtrent det samme antal af disse synaptiske proteiner. Det er antallet af interaktioner og genduplikationer af disse proteiner, der giver hjernens byggesten til højere niveau kognitiv funktion.”Emes, Grant og kolleger er enige med Marino og Uhenat intelligens og forskelle mellem arter skyldes molekylær kompleksitet på synaptisk niveau. “Den grundlæggende dogme siger, at hjernens beregningsegenskaber er baseret på antallet af neuroner og synapser,” siger Grant. “Men vi ændrer det ved at sige, at den molekylære kompleksitet inden for disse synapser også er vigtig.”Grant og Emes kiggede på, hvor omkring 150 synaptiske proteiner blev frigivet i nervesystemet af gær, frugtfluer og mus. De fandt ud af, at en variation i Produktions-og distributionsmønstre var knyttet til hjerneorganisation på højere niveau.”de proteiner, du finder i gær, er den slags proteiner, der er langt mere tilbøjelige til at blive fundet udtrykt i hele hjernen i ensartede mængder,” siger Grant. “De lagde et fundament for at skabe mere forskellige og forskellige regioner i hjernen ved hjælp af forskellige kombinationer og udtryk for andre, mere innovative proteiner.”Han sammenligner disse molekylære proteiner med redskaber i en værktøjskasse, der hjælper med at opbygge specialiserede hjerneområder. Han fortsætter med at sige, at de forskellige interaktioner, duplikationer eller sletninger af disse proteiner resulterede over tid i den evolutionære udvikling af regioner som den præfrontale bark hos mennesker, som er involveret i højere udøvende funktion som planlægning og målrettet adfærd.
“det er nu klart, at der er vidunderlige mentale evner hos fugle, selv med deres relativt små hjerner, nerveceller og neurale forbindelser. Men de har komplekse molekylære synapser, ” siger Grant. “Min mening er i de næste 10 til 20 år, at vores perspektiver om de forskellige Arts mentale kapacitet vil ændre sig ganske radikalt.”
men tanken om, at en stor hjerne er lig med store kløgt vil ikke gå væk når som helst snart. Selvom Manger rabatter glialcellernes rolle i intelligens, viste en posthum anatomisk undersøgelse af Albert Einsteins hjerne, at det videnskabelige Genis hjerne kun adskiller sig fra hjernen hos andre døde forskere med dets større forhold mellem gliaceller og neuroner. Men en undersøgelse af Einsteins hjerneorganisation og synaptisk molekylkonfiguration er stadig ikke afsluttet.