I de mere end seks millioner år siden mennesker og chimpanser adskilte sig fra deres fælles forfader, har menneskelige hjerner hurtigt akkumuleret væv, der hjælper med beslutningstagning og selvkontrol. Men de samme regioner er også mest sårbare over for fald med alderen, tyder en undersøgelse på 1fundet, at sammenlignede billeder af chimpanse hjerner med scanninger af menneskelige hjerner.

Tidligere undersøgelser har vist, at områder af den menneskelige hjerne, der modnes sidst, såsom dele af frontallappen, er de første, der viser tegn på aldring 2, en teori kendt som 'sidst ind, først ud'. Den seneste undersøgelse viser, at nogle af disse regioner, der modnes senere og er mest sårbare over for aldring, også er de senest udviklede hos mennesker.

Resultaterne har en tendens til at understøtte den "vigtige hypotese om, at vores kortikale ekspansion har betalt sin pris i aldersrelateret tilbagegang," siger Rogier Mars, neuroforsker ved University of Oxford, UK. Resultaterne blev offentliggjort den 28. augustVidenskabens fremskridtoffentliggjort.

Tankekort

Forskere skabte datadrevne kort over mennesker og chimpanser (Pan troglodytter) hjerner ved hjælp af ikke-invasive magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) scanninger. De analyserede scanninger fra 189 chimpanser i alderen 9 til 50 og 480 mennesker i alderen 20 til 74 år.

Samlet set fandt de, at de to arters hjerner generelt var symmetriske på tværs af begge halvkugler og havde mange lignende klynger af anatomiske strukturer, især i områder af den præfrontale cortex. Denne region er involveret i komplekse kognitive funktioner, såsom sprog, arbejdshukommelse, tidsopfattelse og beslutningstagning, siger undersøgelsens medforfatter Felix Hoffstaedter, en big data neuroscientist ved Forschungszentrum Jülich, som er baseret i Bonn, Tyskland. Skader i denne region er forbundet med Alzheimers og forskellige former for demens, siger han.

Forskerne målte derefter, hvor meget gråt stof i hjernen skrumpede over tid - et tegn på aldring - op til 50 år hos chimpanser og op til den tilsvarende alder på 58 hos mennesker. Hos mennesker fandt de de største fald i den frontale cortex, inklusive den præfrontale cortex, mens chimpanser oplevede de største fald i en central struktur involveret i vanedannelse og belønningsrelateret adfærd, striatum. Hjerneregioner relateret til visuel behandling og motoriske færdigheder var mindre sårbare over for aldring hos begge arter.

Hurtig vækst

Endelig vurderede forskerne, hvilke områder af den menneskelige hjerne, der var mest udvidet sammenlignet med chimpansehjerner, og sammenlignede scanninger af menneske- og chimpansehjerner af tilsvarende alder og køn. Den hurtigste evolutionære vækst havde fundet sted i områder af den præfrontale cortex - en af ​​de regioner, der er mest sårbare over for aldring. En struktur skjult dybt i hjernen involveret i at behandle følelser og fysiske signaler, kaldet insula, viste også hurtig evolutionær vækst og øget risiko for aldring.

"Evolutionært set er de seneste, største ændringer," siger Hoffstaedter, "hvor aldring forekommer stærkest."

Forskerne sammenlignede også chimpanser med olivenbavianer (Papio anubis) og rhesus makakaber (Macaca mulatta). Her fandt de ingen sådan forbindelse mellem de områder af hjernen, der oplevede hurtig evolutionær ekspansion, og dem, der gennemgik accelereret aldring, hvilket tyder på, at denne egenskab kan være unik for udviklingen af ​​den menneskelige hjerne.

Mars siger, at det ville være interessant at se på aldersrelaterede ændringer ud over faldet i gråt stof, herunder ændringer i forbindelser mellem hjerneregioner og genudtryk.