Bilo je vremena kada sisavci nisu vladali zemljom. Prije nekih 65 milijuna godina nismo bili puno više od drveća. Nakon što se taj divovski meteor potopio na poluotok Yucatán, šireći vatru i iridij i uništavanje po kontinentima, sve se to promijenilo. Sisavci su cvjetali dok gmazovi gube dominaciju.

Kao odgovor na ovu promjenu u dominaciji, sisavci i gmizavci rastali su se. Svi smo izrastali u različite niše i kao odgovor razvijali različite mozgove. Međutim, nije sav naš mozak postao drugačiji.

Unatoč brojnim razlikama koje su nas razdvojile od naših gmazovskih predaka, donji dijelovi našeg mozga ostali su uglavnom isti. Dali su nam fiziološke osnove na kojima bi se mogao izgraditi ostatak mozga. Način na koji ovi stari sustavi djeluju s novim daje nam ljudsku sreću.

Od Lampreya do guštera

Da bismo razumjeli što nas razdvaja od guštera, moramo znati kako se mozak razvijao. To razumijevanje započinje s Cambrijskom eksplozijom.

Kambrijska eksplozija, koja je doista bila postupnija nego što ime govori, započela je prije oko 540 milijuna godina. Ta "eksplozija" kralježnjačnih bića u fosilnom zapisu pokrenula je rane faze razvoja kralježnjaka mozga.

Možemo pratiti naše moždane početke ispitivanjem čudnih bića koja su postojala u to vrijeme. Jedno takvo stvorenje je lamprey. Pretpostavlja se da se nije razvijao mnogo od vremena u pitanju, lamprey ima sve bazalne strukture našeg mozga, ali ništa od cool stvari poput frontalnih režnja. Životinje poput lampreyja činile su život ranih kralježnjaka.

Naprijed 200 milijuna godina, a nekoliko ovih riba nalik lampreyju počelo se kretati prema kopnu. Bilo je nešto primamljivo u životu plićaka. Ta radoznalost na kraju nas je dovela vodozemce. A, u pravilu, vodozemci imaju veći mozak od svojih rođaka.

Bilo je puno vremena prije nego što su vodozemci počeli marširati dalje u unutrašnjost. Prije otprilike 360 ​​milijuna godina, neki od njih razvili su tanki film vode (nazvan amnion) koji bi okružio njihova jaja. Ovaj amnion omogućio je vodozemcima da imaju svoje bebe bilo gdje na suhom. Dijaspora iz vode koja nas je slijedila pokrenula nas je na putu prema gmazovima.

Putovanje na zemlju donijelo je sa sobom još jedan rast mozga. Dobrim dijelom to je bilo zbog novih fizioloških sustava koji su nam trebali preživjeti na kopnu. Morali smo udahnuti zrak, komunicirati putem zraka i - možda najvažnije - kretati se kopnom. Razvili smo veće mozgove za upravljanje tranzicijom.

Reptili su dominirali zemljom stotinama milijuna godina. Ovo "doba gmazova", kako se naziva, sačinjavalo je mezozojsko doba (koje je trajalo od 252 do 66 milijuna godina). Završilo je kad je taj divni meteor ubio dinosauruse.

Ptice i sisavci

I ptice i sisavci razvili su se prije ovog događaja izumiranja K-T-a. Ptice su se od gmazova odvojile prije otprilike 200 milijuna godina, a sisavci prije 220 milijuna godina. Međutim, samo je ptičji mozak doživio brz rast nakon što su se razišli.

Poput gmazova i vodozemaca, ptice su nastanile novu nišu: zrak. Iako se to nije dogodilo sljedećih 20–40 milijuna godina nakon što su se odvratili od gmazova, ovaj je pomak u okolišu doveo do razvoja većih mozgova. Postoji nekoliko hipoteziranih razloga za to, od kojih je većina slična zašto se korti gmizavac proširio.

Ptice su postale male i brze, što im je davalo prednost u hvatanju plijena. Također su razvili let i endotermiju u pogonu, mogućnost regulacije unutarnje tjelesne temperature. Ti novi fiziološki sustavi zahtijevali su više moždane mase za kontrolu. I tako im se korteks proširio.

Slično tome, prvi sisari stekli su nova svojstva koja su zahtijevala novu fiziologiju. Odrasli su u krzno, endotermiju i nešto što se zove neokortex - šeslojni sloj mozga koji leži na mozgu. Razlikuje se od alokorteksa koji ima samo tri sloja, specifične za ribe, vodozemce, gmazove i ptice. To je neokortex koji nas pomaže razlikovati od većine drugih životinja na ovom planetu.

Tek kad su se pojavili primati i dinosaurusi, stvarno je skinuo neokorteks. Potrebno je otvoreno okruženje u kojem su ovi početni primati mogli zračiti, prilagoditi se i procvjetati. Jednom kada su im priuštili ovu privilegiju, njihov je neokortex znatno porastao.

Na primatima

Primati su se pojavili kao poseban red prije oko 80 milijuna godina. Primatori koji su se formirali uglavnom su bili mali i „prilagođeni finim granama grmlja i drveća.“ Ovaj arborealni način života donio je sa sobom još jedan raspad cerebralne anatomije. Razvili su složeni motorički korteks, izuzetno veliki vidni korteks i jedan od najvećih neokortikala svih sisavaca.

Nekoliko je različitih razloga koji se predlažu za rast neokorteksa. Jedna od najistaknutijih je hipoteza makijavelističke inteligencije (kasnije preimenovana u "hipotezu društvenog mozga"), koja sugerira da je rast neokorteksa posljedica našeg sve složenijeg društvenog života.

Obrazloženje ide ovako: što je složenija socijalna situacija, to više stvari koje trebate pratiti - mogući natjecatelji, prijatelji, majmunovi prijatelji koji bi vas mogli napasti. I što više stvari morate pratiti, to vam mozak mora biti veći.

Dokazi za ovu hipotezu postoje svuda. Na primjer, veličina mozga ima tendenciju da korelira s veličinom grupe. To ima smisla, s obzirom na to da veće grupe najvjerojatnije tvore životinje s boljim socijalnim vještinama. Ali hipoteza se odnosi i na strategije parenja. Vrste koje spajaju, na primjer, imaju veći mozak od onih koje nemaju. To je još jedan razlog zašto ptice i sisari imaju veći mozak od svojih rođaka guštera: mnogi od njih spajaju se.

Ljudi su najviše društvene životinje. Tijekom evolucije prešli smo iz malih bendova od po oko 150 ljudi u velika državna društva ili carstva sa stotinama tisuća do nekoliko milijuna ljudi. Sada živimo u svijetu koji je gotovo u potpunosti povezan. Ima smisla da bismo imali najveći mozak.

Trend rasta mozga je, dakle, da što smo više rasli da živimo u nepoznatim nišama, to se više i razvijao naš mozak. No, što je još važnije, način na koji su se razvijali naši mozgovi ovisio je o okruženju u kojem smo živjeli. Ptice su se udarale i mozak im se razvijao u skladu s tim. Sisari su dobili društvenu vezu.

Bazalna ganglija

Kroz cijeli ovaj rast mozga nekoliko je dijelova mozga ostajalo relativno isto. Među njima su moždano stablo - stabljika tkiva koje povezuje naš mozak sa našom kralježnicom - i bazalni gangliji, skup jezgara koji kontroliraju sve, od pokreta oka do ovisnosti i nagrade. Bazalni gangliji također su ključni sastojak ljudske sreće.

Kada pogledamo najranije manifestacije života kralježnjaka, vidimo da su bazalni gangliji obavljali dvije glavne funkcije: kretanje i odabir akcije. Njegov glavni cilj bio je suzbijanje jednog motora, dok pojačavanje drugog. Ako je plan prikladan, pokrenuo bi pokret. Ta je sposobnost, uglavnom, ostala netaknuta od ovih iskonskih početaka.

Kako su se kralježnjaci diverzificirali na nova staništa, bazalni gangliji su počeli kontrolirati sve više i više funkcija. Počeo je birati, drugim riječima, za radnje koje su bile jedinstvene za okolnosti svake vrste. Pomoglo bi nam da pronađemo prijatelje, hodati kopnom, odabrati što ćemo jesti i na kraju se popeti na drveće. Izraz za taj postupak je istjerivanje - preoblikovanje jedne fiziološke osobine u drugu svrhu.

Negdje u našoj ogromnoj filogeniji bazalni gangliji počeli su se birati za radnje koje su bile ugodne. To ima smisla, jer su ugodni postupci često povoljni za opstanak.

Gornja smjena donijela nam je mozgove takozvane „puteve nagrađivanja“. Oni, poput odabira pokreta i akcije, djeluju putem dopamina. Kad dobijemo nešto što želimo - recimo, čokoladu - određene jezgre izlučuju dopamin u bazne ganglije. Uzimanje lijekova imat će isti učinak. Rezultat toga je poznato iskustvo zadovoljstva koje dobivamo kada radimo ili dobijemo nešto što želimo.

Nije sasvim jasno kada su se ovi putevi pojavili, ali znamo da su se rano razvili. Na primjer, svjetleće lampe imaju jezgre potrebne za ovo iskustvo - kao i morski psi. Razumno je pretpostaviti da tada većina kralježnjaka ima užitak sklopa barem donekle sličnog našem. Ako su naši sustavi slični, postavlja se pitanje: Kako djeluju s ostatkom mozga da nam daju alternativne verzije sreće?

Ljudska sreća

Ljudsku sreću karakterizira nekoliko zanimljivih stvari. Možda se osjećamo motivirani, hiperkinetični i s određenim stupnjem zadovoljstva. Svi su ti osjećaji izvedeni iz bazalnih ganglija. Budući da i drugi kralježnjaci - osobito drugi sisavci - imaju sličan sklop, mogli bismo očekivati ​​da njihovo iskustvo nalikuje našem. Razlike su u tome što pokreće tu sreću.

Razlika između primarne i sekundarne nagrade pomaže u postizanju ove razlike. Primarne nagrade su stvari koje u sebi uživamo - stvari poput seksa, slatkih i slanih namirnica. Neizbježno će se primarne nagrade razlikovati ovisno o vrstama. Primjerice, afinitet prema slanoj hrani češći je kod životinja s većim mozgom (za koje je potrebno puno natrija). Nije nerazumno očekivati ​​da ih gmizavci, vodozemci i slično neće smatrati ugodnim.

Suprotno tome, sekundarne nagrade su stvari u kojima naučimo uživati. Te se pripadnosti pojavljuju nakon bezuvjetnog podražaja - tj. Prirodne nagrade - uparen je s uvjetovanim podražajem dovoljno puta. Tada stvari poput novca i moći, koje pouzdano predviđaju primarne nagrade, donose neopisiv osjećaj od prirodnih nagrada.

Ono što se tiče sekundarne nagrade jest da uzimaju određene dijelove mozga za učenje, posebno prednje režnjeve. Na primjer, orbitofrontalni korteks sjedi u prednjem režnjaku i pomaže u stvaranju tih veza. Životinje s manje razvijenim frontalnim režima od nas imat će problema s povezivanjem entiteta poput "društvenosti" ili moći užitka. Ljudi će to učiniti s lakoćom.

Obje vrste nagrada pokazuju kako se sreća može razlikovati između nas i guštera. Gušteri bi mogli uživati ​​u primarnim nagradama poput sunčanja na toplim stijenama i ulova muha, dok bi ljudi više voljeli pronaći prijatelje i jesti sladoled. Sekundarne nagrade dodatno usporavaju naše razlike omogućavajući ljudima da razviju sklonosti prema neprirodnim stvarima kao što su Twitter i #instacats, dok gušteri ostaju samo rudimentarni.

Konačno, razlika između ljudske i guštevine sreće svodi se na ono što se nalazi u mozgu iznad bazalnih ganglija. Dok svi dolazimo opremljeni krugom koji omogućava sreću, imamo različite mozgove kroz koje se iskustvo kanalizira. Za ljude je taj mozak socijalni.

Posebno važni radovi

  1. Ovo poglavlje pokriva sve, od minijaturizacije ptica do glavnih točaka evolucije mozga kralježnjaka.
  2. Ovaj rad daje izvrstan sažetak ekspanzije korteksa primata.
  3. Postoji nekoliko članaka (poput ovdje i ovdje) koji govore o tome kako se neokortex širi alometrijski - to jest brže od ostatka mozga. Nisam imao prostora za razgovore o tome ovoga puta.
  4. Ovaj rad nudi dobar opis bazalnih ganglija i kako je prošao kroz ekspanziju.
  5. Ovaj članak govori o tome kako i ljudske i neljudske životinje uživaju iz određenih područja bazalnih ganglija.
  6. Ovo je jedan od mojih najdražih radova svih vremena. Obuhvaća povijest istraživanja bazalnih ganglija i kako je njegov sklop odgovoran i za užitak i za kretanje.