Qual è l’origine del cervello umano?

È considerato “l’oggetto più complicato dell’universo”, con delle capacità di calcolo ancora invidiate da molti computer e l’equivalente di 2,5 milioni di gigabyte di memoriaLa memoria è una funzione cognitiva fondamentale che consis.... Tale è il suo livello di complessità che decenni di studi neuroscientifici hanno appena iniziato a scalfire i segreti sul suo funzionamento. Eppure il cervello umano, come ogni cosa in biologia, è frutto di quegli stessi meccanismi di mutazione casuale e selezione naturale che governano l’evoluzione dei viventi. L’eccezionalità del nostro cervello nel regno animale è il risultato di milioni di anni di raffinamenti graduali, pressioni evolutive e anche una serie di contingenze storiche. Andiamo a ripercorrere le caratteristiche che rendono il cervello umano un organo così speciale, e le ipotesi più accreditate sulle loro possibili origini.

Volume cranico e capacità cognitive

La particolarità che per prima salta all’occhio mettendo a confronto il nostro cervello con quello di altri animali è il suo volume, in media dai 1200 ai 1100 centimetri cubici negli adulti, per circa 1,3 kg di peso. Non è il cervello più grande nel mondo naturale: questo primato spetta ai capodogli, nei quali arriva anche agli 8 kg. La proporzione tra massa corporea e volume cerebrale, detta anche encefalizzazioneCos’è l’encefalizzazione e qual è la sua importanza? L..., sembra indicare maggiori capacità cognitive. Più il cervello è grande rispetto al corpo, più queste sono maggiori. Ma ci sono molte eccezioni: i cetacei, per esempio, hanno cervelli grandi, ma piccoli rispetto al loro corpo, mentre i roditori hanno una maggiore encefalizzazione, in una proporzione simile alla nostra. Eppure i primi sono considerati più cognitivamente capaci dei secondi, e nessuno dei due gruppi raggiunge le capacità cognitive umane.

Secondo un’analisi comparativa delle dimensioni dei cervelli umani e dei primati, effettuata dall’Università di Zurigo, le differenze di dimensioni (circa 600 cm cubici) non sono tali da giustificare il divario cognitivo tra noi e gli scimpanzé. E sappiamo anche che, tra gli stessi esseri umani, un cervello più grande non corrisponde necessariamente a una maggiore intelligenza. E che le dimensioni cerebrali dipendono principalmente da quelle corporee.

 

 

La corteccia cerebrale nei mammiferi e nell’Homo

Quello in cui il cervello umano batte di gran lunga i concorrenti non è tanto la massa, quanto il numero di connessioni neuronali. Sono infatti oltre 16 miliardi. Quelle di un elefante, animale comunque molto intelligente, non arrivano ai 6 miliardi, pur avendo un cervello grande più del doppio del nostro. La chiave delle nostre capacità fuori dal comune, quindi, sembra risiedere nelle connessioni, in particolare in quelle della corteccia cerebrale.

La crescita di questa area è stata proprio una delle strade intraprese dall’evoluzione nei mammiferi che, già a partire dalla loro origine, quando si sono distaccati dagli antenati comuni coi rettili durante il Triassico, presentavano una neocorteccia più sviluppata. Un trend portato alle estreme conseguenze dai primati, ominidi e infine dall’Homo sapiens, nel quale la neocorteccia è strutturata in sei strati sovrapposti. E dove è situato il grosso delle connessioni neuronali. L’espansione della corteccia assieme a quella delle dimensioni cerebrali e del numero totale di neuroni si può già riscontrare negli Australopitechi, genere di ominidi dal quale discendiamo, e prosegue progressivamente fino all’era dell’Homo sapiens e Homo neanderthalensis. I Neanderthal avevano un cervello di poco più grande del nostro, e un numero di neuroni paragonabile.

Postura, alimentazione e socialità

Un cervello grande aiuta a sopravvivere meglio, ovvio, ma è anche un organo energeticamente dispendioso, e ci sono dovute essere molte ragioni per portare all’evoluzione di un cervello umano così grande. Le ipotesi evolutive sono molteplici, e una delle più interessanti ha a che fare con la gravidanza e la postura. Poiché siamo, tra tutti i primati, l’unica specie a passare la maggior parte del tempo in posizione eretta, i feti tendono a stare a testa in giù durante la gravidanza, a differenza degli scimpanzé o altre scimmie antropomorfe, dove la postura a quattro zampe mantiene i feti per lo più in orizzontale. L’ipertensione causata dal ristagno di sangue nella testa dei feti umani durante la gravidanza ha fatto sì che i feti dalla testa più grande (e con più spazio maggiore per accogliere un cervello) fossero favoriti dalla selezione naturale.

Anche la nostra dieta potrebbe essere responsabile, durante il passaggio da un’alimentazioneLa vita non conosce pause: in ogni essere vivente le funzion... puramente vegetariana a una che include carne. La scoperta del fuoco ha fatto il resto: la carne cotta, più energicamente efficiente di quella cruda, ha consentito di avere energie sufficienti al fabbisogno di un organo ad alto consumo come il cervello. L’essere umano è anche un animale molto sociale: socialitàLa socialità, un termine spesso sottolineato nell'odierno c... e comunicazione, che spesso necessitano di aree cerebrali apposite (come quelle del linguaggio), sono infatti associate a un maggior volume cerebrale anche negli altri animali. Quale sia la spiegazione – e oggi gli studiosi propendono per un concorso di pressioni evolutive simultanee – il nostro cervello è cresciuto, in massa e numero di connessione: un effetto collaterale, di sicuro fuori dal comune, ma lo stesso un risultato dei meccanismi universali dell’evoluzione biologica.