„… I człowiek jest jedyną na tej Ziemi istotą, która jest zdolna wszechstronnie badać rzeczywistość, stale ją wzbogacać i różnicować, a także potrafi przewidywać i planować w zakresie innym istotom ziemskim niedostępnym”. Władysław J. H. Kunicki-Goldfinger, Szukanie możliwości
„Największym błędem indywidualistycznej psychologii jest założenie, że jeden człowiek myśli…, to, co w człowieku myśli, to nie jest on, ale jego socjalna społeczność”. Ludwik Gumplowicz, Grundriss der Soziologie
Nasz mózg, pomijając specjalizację związaną z mową i językiem, jest zorganizowany w taki sposób jak mózgi nie tylko innych Naczelnych, ale całej grupy świata zwierzęcego ssaków. Przy tym nie trudno zauważyć, że jednak to człowiek jako jedyny gatunek osiągnął tak wysoki stopień rozwoju umysłowego, którego niezwykłym przejawem jest nasza inteligencja i jej wytwór – współczesna nauka, będąca jednocześnie wspaniałym osiągnięciem kultury homo sapiens. Można zatem zadać zasadne pytanie, jak to się stało, że w toku ewolucji wykształcił się tak duży i wyjątkowy w swej sprawności mózg ludzki? Zasadne tym bardziej, że prawie wszystkie różnice pomiędzy człowiekiem i innymi gatunkami mają charakter ilościowy. Mamy bowiem te same typy komórek neuronalnych, typy neuroprzekaźników, synaps, proporcję neuronów do komórek glejowych czy też proporcję rozmiarów kory mózgowej i móżdżku. To uwidacznia nam, że nawet niewielkie istniejące różnice genetyczne są już wystarczające, aby podczas embriogenezy mogła rozwinąć się u człowieka bardziej rozległa kora mózgowa i większa liczba neuronów budujących mózg (około 86 miliardów komórek nerwowych).
Nasz mózg sam jest przecież wytworem ewolucji, a kora mózgowa człowieka najprawdopodobniej zawdzięcza swój wyjątkowo zaawansowany rozwój ewolucyjny i złożoność budowy, a zatem i funkcji, również zmianom w wyniku pojedynczej mutacji genowej, która odmieniła bieg ewolucji naszego mózgu i pomogła w powstaniu człowieka myślącego. Prawdopodobne jest, a potwierdzają to prowadzone badania (Science 2022, T.377, 6611), że zamiana jednego aminokwasu w białku kodowanym przez gen TKTL1 spowodowała silniejszy rozwój kory mózgowej. To otworzyło naszym przodkom nowe możliwości i dało przewagę nad neandertalczykami (większa neurogeneza w korze czołowej współczesnych ludzi), a nam obecnie daje możliwość odkrywania największych tajemnic rzeczywistości, w której żyjemy. A rzeczywistość ludzka, w odróżnieniu od zwierzęcej, obejmuje specyficznie symbole i przez to wzbogacana jest o zjawiska wyobrażalne, a dzięki mowie i strukturom socjalnym rzeczywistość ludzka to raczej wytwór nie tyle jednostkowy, co społeczny. Mamy też swoją przeszłość stanowiącą o naszej tożsamości oraz przyszłość przewidywaną, a nawet planowaną. Informacja intelektualna, tak wyjątkowa dla człowieka, to informacja ponadgenetyczna, gromadzona w coraz większych zasobach przez kolejne pokolenia, a oparta jest przecież na biologicznej właściwej dla świata zwierzęcego naturze człowieka.
Mózg jest organem bardzo kosztownym dla naszego ciała pod względem metabolicznym. A jednak ewolucyjnie osiągnął wyjątkowo duże rozmiary i sprawność. Stanowiąc tylko 2% masy ciała, zużywa jednocześnie ponad 20% zasobów energetycznych. Ciekawe jest przy tym to, że człowiek różni się od szympansa dwoma genami odpowiedzialnymi za transport glukozy (mózg spala jej olbrzymie ilości – nawet 120 gram dziennie). Mamy więcej białek transportujących glukozę do mózgu (transportery SLC2A1, SLC2A4), a mniej przekazujących ją do mięśni. To także dowody adaptacyjne, funkcjonalne i genetyczne wskazujące na udział określonych genów w ewolucji wielkości ludzkiego mózgu. Podobnie kosztowne energetycznie jest odżywianie i rozmnażanie się stanowiące o bycie biologicznym każdego gatunku. Nasi przodkowie, zmieniając sposób żywienia i zdobywania pokarmów, mogli więcej energii przeznaczyć na mózg. Polowanie grupowe przy użyciu narzędzi pozwoliło na zdobywanie pożywienia bez potrzeby użycia kosztownego energetycznie, dużego aparatu mięśniowego. Zmniejszyła się też ilość energii potrzebnej do rozmnażania. W porównaniu do większości gatunków zwierzęcych kobiety rodzą w ciągu swojego życia mniej potomstwa, ale za to bardziej się nim opiekują, co zapewnia większe szanse na przeżycie. Człowiek żyje też coraz dłużej, a to stanowi rekompensatę gatunkową mniejszej częstości porodów. Współpraca międzyludzka stanowi także o sukcesie ewolucyjnym naszych mózgów. Ewolucja człowieka, bo mózg to przecież integralny organ naszego ciała, jest przykładem rozwoju z „otwarciem na przyszłość”. Zostaliśmy wyposażeni nie tylko na swoje dziś, ale nawet na odległe tysiąclecia, na los znany i na to, co nieznane. Pozostałości architektury i całej kultury np. starożytnego Rzymu, zdobiące go do dzisiaj, są tego wymownym dowodowym przykładem.
Nadal ważkim i wciąż aktualnym pozostaje pytanie o związki wielkości, rozmiarów mózgu z inteligencją, skoro powszechnie zakładamy, że większy rozmiar mózgu stanowi o jego przewadze. Ale czy tak jest rzeczywiście? W badaniach okazywało się bowiem, że mózgi wybitnych ludzi były tak samo zróżnicowane (odmienne), jak i mózgi mniej wybitnych osób. Należy też brać pod uwagę wpływ na nasze losy intelektualne, takich składowych, jak znaczenie i oddziaływanie środowiska życia, indywidualnego zaangażowania i tak zwanego szczęścia, a nie tylko potencjału biologicznego. Jak zatem to tłumaczyć, skoro my, ludzie, uważamy się za najbardziej inteligentne zwierzęta, nie tylko definiując inteligencję, ale tworząc jej sztuczny odpowiednik (!?), posiadając przy tym znacznie mniejsze mózgi od słoni i wielorybów. Jednak to nasz mózg zbudowany jest z większej liczby neuronów i, co ważniejsze, budujących korę mózgową. Ponadto warto zwrócić uwagę na fakt, że te gatunki, które sami uważamy za najinteligentniejsze, z homo sapiens włącznie, mają większe mózgi w stosunku do masy ciała, niż gatunki, które uważamy za mniej inteligentne. Nie stoimy jednak pod tym względem na najwyższym podium, skoro mózg ryby, trąbonos (Mruk Petersa), stanowi 3% masy jej ciała, a dla człowieka współczynnik ten wynosi 2%. Zakładamy więc, że to raczej całkowita liczba neuronów budujących mózg i ich organizacja (sieci neuronalne) jest czynnikiem stanowiącym o poziomie inteligencji. Trudno jednak, nawet nam ludziom, o możliwość rzetelnego porównywania sprawności działania mózgów różnych organizmów żyjących przecież w różnych środowiskach i inaczej poprzez ewolucję do nich przystosowywanych. Jak bowiem i według jakich kryteriów porównać inteligencję np. bliskich nam szympansów i także ssaków, dużych – waleni morskich.
Zdumienie może początkowo wzbudzić, bardzo jednak po namyśle prawdziwe, stwierdzenie, że żaden organ w naszym ciele nie jest tak różnorodny i plastyczny jak mózg. Osiem miliardów mózgów żyjących dzisiaj na ziemi jest zupełnie wyjątkowych. Najmniej jednak wydaje się jasne jedno: dlaczego mózg mężczyzny jest przeciętnie o 100 gramów cięższy niż mózgi kobiece. Przy tym, taki sam pozostaje iloraz inteligencji. Znane różnice w budowie mózgów nie są też wystarczającym wyjaśnieniem „typowo kobiecego” czy „typowo męskiego” zachowania. Kobiety przeciętnie radzą sobie nieco lepiej w niektórych aspektach zdolności językowych, np. fluencji słownej (zdolność do szybkiego, swobodnego wypowiadania słów to też ważny wskaźnik funkcji poznawczych). Mężczyźni wypadają nieco lepiej w zakresie niektórych zdolności przestrzennych. Inteligencja ogólna jest taka sama u mężczyzn i u kobiet. Różnice anatomiczne dotyczą jednak kilku struktur. Kobiety mają większy hipokamp w porównaniu z rozmiarami mózgowia, z kolei mężczyźni posiadają stosunkowo duże ciało migdałowate. Kobiety przeciętnie mają większe i głębsze bruzdy na powierzchni kory mózgowej, zwłaszcza w okolicach czołowych i ciemieniowych. W rezultacie pole powierzchni kory jest niemal jednakowe u mężczyzn i u kobiet, zatem liczba neuronów jest niemal taka sama. Półkule mózgowe kobiet są bardzo silnie połączone ze sobą ciałem modzelowatym. Z kolei mężczyźni wytwarzają wyjątkowo liczne połączenia w obrębie danej półkuli mózgowej. Uważa się także, że część różnic mózgowych wytworzyła się w toku ewolucji po to, aby zapobiegać różnicom behawioralnym. Znaczy to, że mózgi kobiece mogą być zorganizowane nieco inaczej, aby generowały takie same w efekcie zdolności intelektualne, jak nieco większe mózgi mężczyzn. Ciekawy jest też wynik pewnego eksperymentu, który wykazał, że zarówno kobiety, jak i mężczyźni dobrze dobierają rymy, jednak aktywizują przy tym inne obszary mózgu. Różne zatem metody, a jeden osiągany rezultat. Współczesny człowiek, my dzisiaj żyjący ludzie, jesteśmy wytworem fascynującej, niezwykłej historii ewolucyjnej.
Kierunek ewolucji wyznacza uorganizowanie układów biologicznych, dotyczy to także nas i naszego mózgu, Jesteśmy niezwykłym układem biologicznym, ale mamy też wysoko uorganizowany mózg wytwarzający to, co nazywamy umysłem, a ten stanowi o naszym człowieczeństwie. Jednocześnie za możliwość opanowania środowiska i dominacji nad wszystkim, co żyje na ziemi, człowiek płaci wysoką cenę. Tą ceną jest świadomość. Od zarania człowiek zaspakaja nie tylko swoje materialne potrzeby, ale też i te inne dotyczące odmiennych, niefizycznych ludzkich rzeczywistości, a są one dla przeżycia człowieka jako istoty myślącej i odczuwającej tak samo ważne i potrzebne. Może dlatego warto przypominać, że jesteśmy ludźmi właśnie za sprawą najpotężniejszej i najbardziej dotąd tajemniczej struktury poznawczej, jaka istnieje w znanym nam wszechświecie, mózgu homo sapiens.
Dr n. med. Marek Jurgowiak – Wydział Farmaceutyczny Collegium Medicum UMK, wiceprzewodniczący Rady Programowej CN Młyn Wiedzy, Rada Programowa TFNiS, autor i popularyzator nauki, członek zespołu redakcyjnego „Głosu Uczelni”
Układ nerwowy człowieka zaczyna się wykształcać w drugim tygodniu ciąży. Nie powstaje w jeden dzień, a w trakcie dość długiego procesu neurogenezy, i nadal podlega zmianom przez całe życie osobnicze. Na skutek neuroindukcji wyróżnicowuje się tkanka nerwowa i poszczególne elementy układu nerwowego. Z ektodermy (powierzchniowy listek, warstwa zarodka) powstaje płytka nerwowa, następnie cewka nerwowa. Przednia część cewki nerwowej stanie się mózgiem, a tylna rdzeniem kręgowym. Oba końce cewki nerwowej zamykają się około 27 dnia rozwoju zarodka. Etap kolejny to powstawanie pęcherzyków, z których rozwiną się poszczególne części mózgu. Nowe komórki nerwowe tworzą się z komórek macierzystych położonych na ścianie wewnętrznej cewki nerwowej. W szczytowych momentach rozwoju powstaje tam nawet 20 tysięcy nowych komórek nerwowych na minutę! Komórki przemieszczają się, zajmując właściwe dla siebie miejsce (reagują na substancje chemiczne przyciągające je lub odpychające). Pozostają już tam, w miejscach docelowych, przez cały okres życia. Po urodzeniu mózg człowieka waży średnio 350 gramów, a pod koniec pierwszego roku życia jego masa wynosi 1000 gramów, czyli zbliża się już do masy mózgu osoby dorosłej, która wynosi 1200–1400 gramów. Mózg dorosły to struktura u osoby osiągającej mniej więcej dwudziesty drugi rok życia.
