Hogyan váltak az emberek olyan okosak és mikor történt ez? Ennek a kérdésnek a kibontásához többet kell tudnunk az 1, 8 millió évvel ezelőtt élt emberi őseink intelligenciájáról. Ebben az időben érkezett egy új típusú kőszerszám a helyszínre, és az emberi agy mérete majdnem megkétszereződött.
Egyes kutatók azt sugallták, hogy ez a fejlettebb technológia, amelyhez nagyobb agy kapcsolódik, magasabb szintű intelligenciát és talán még a nyelv első jeleit is magában foglalja. De ezekből az ősi emberekből csak fosszilis és kőszerszámok maradtak fenn. Időgéphez való hozzáférés nélkül nehéz megtudni, hogy milyen kognitív tulajdonságokkal rendelkeznek ezek a korai emberek, vagy ha képesek voltak a nyelvre.
Nehéz, de nem lehetetlen.
Most, az élvonalbeli agyi képalkotó technológiának köszönhetően, az interdiszciplináris kutatócsoportom megtanulja, milyen intelligensek voltak a korai szerszámkészítő őseink. A modern emberek agyának letapogatásával, mivel ugyanazokat a szerszámokat készítik, mint ahogyan nagyon távoli őseink tették, megmérjük, milyen agyi erő szükséges a szerszámkészítő feladatok elvégzéséhez.
Ugrás a kőszerszám-technológiában
A régészeti leletekben megmaradt kőszerszámok mondhatnak nekünk valamit az azokat alkotó emberek intelligenciájáról. Még legkorábbi emberi őseink sem voltak bábuk; bizonyítékok vannak a kőszerszámokról már 3, 3 millió évvel ezelőtt, bár valószínűleg még korábban készültek el romlandó tárgyakból.
Már 2, 6 millió évvel ezelőtt néhány kis testű és kis agyú emberi ősök apró pelyheket vágtak ki a nagyobb kövekből, hogy éles vágóélüket használják. Az ilyen típusú kőszerszámok az Oldowan iparághoz tartoznak, amelyet Tanzániában az Olduvai-szorosnak neveztek el, ahol a legkorábbi emberek maradványait és kőeszközeiket találtak.
A legalapvetőbb Oldowan aprító (balra) és a fejlettebb acheulian handaxe (jobbra) (Shelby S. Putt, a Kőkorszak Intézet jóvoltából, CC BY-ND) Körülbelül 1, 8 millió évvel ezelőtt, Kelet-Afrikában is, új típusú ember alakult ki, nagyobb testtel, nagyobb agyal és új eszközkészlettel. Ez az acheulian iparnak nevezett szerszámkészlet olyan alakú magszerszámokból állt, amelyeket szisztematikusabb módon eltávolítottak a kövekből a kövekből, sík handaxhez vezettek, éles élekkel a szerszám körül.
Miért volt ez az új acheuliai technológia olyan fontos az őseink számára? Abban az időben, amikor a környezet és az élelmiszer-erőforrások kissé kiszámíthatatlanok voltak, a korai emberek valószínűleg inkább a technológiára támaszkodtak, hogy nehezebben beszerezhető élelmiszerekhez férjenek hozzá, mint például az alacsonyan lógó gyümölcsökhöz. Lehet, hogy a hús, a föld alatti gumók, grubok és diófélék szerepeltek a menüben. Azok az egyének, akiknek jobb eszközeik voltak, hozzáférést kaptak az energiatartalmú ételekhez, és ők és utódaik élvezték az előnyöket.
A kutatók egy csoportja azt állította, hogy az emberi nyelv úgy fejlődhet ki, hogy egy korábban létező agyi hálózaton keresztül piggybacking-ot készített, amelyet már ilyen típusú összetett szerszámgyártáshoz használtak.
Tehát az acheuliai szerszámkészítők okosabbak voltak, mint bármely 1, 8 millió évvel ezelőtt élt emberi rokon, és ez a nyelv kialakulásának potenciális pontja az emberi evolúcióban? Ezekre a kérdésekre neuroarcheológiai megközelítést alkalmaztunk.
Az agyaktivitást most ábrázolja a múltbeli agyi tevékenység rekonstruálására
Kutatócsoportom, amely a Kőkorszak Intézetének és az Iowai Egyetem paleoantropológusainak, valamint a Kelet-Anglia Egyetem idegtudósokból áll, modern embereket toborzott - mindannyian rendelkezésünkre áll manapság -, akiknek agyát képesek képezhetnénk, amíg Oldowant készítették. és Acheulian kőszerszámok. Önkénteseink újjáépítették a korai emberek viselkedését, hogy ugyanolyan típusú eszközöket készítsenek, mint régen; Feltételezhetjük, hogy modern emberi agyuk azon területei, amelyek ezen eszközök készítésekor kigyulladnak, ugyanazok a területek, amelyeket a távoli múltban aktiváltak.
Agyi képalkotó technológiát használtunk, amelyet funkcionális közeli infravörös spektroszkópiának (fNIRS) hívunk. Ez egyedülálló az agyi képalkotó technikák között, mivel lehetővé teszi annak a személynek, akinek a képét ábrázolják, ülni és mozgatni a karját, ellentétben más technikákkal, amelyek semmilyen mozgást nem tesznek lehetővé.
A tanulmányban résztvevők kőszerszámokat készítettek, miközben az agyak aktivitását fNIRS-rel mértük. (Shelby S. Putt, CC BY-ND) A tanulmányban résztvevők mindegyike több edzésen vett részt, hogy megtanulja, hogyan készítsen Oldowan és Acheulian eszközöket, mielőtt bemennének a végső tesztbe - az eszközök készítése, miközben csatlakoztatva voltak az fNIRS rendszerhez.
Kísérletünk során ellenőriznünk kellett a nyelvet, hogy kipróbáljuk azt az elképzelést, hogy a nyelv és az eszközkészítés közös agyban. Tehát két résztvevőre osztottuk a résztvevőket: Az egyik megtanulta kőszerszámok készítését videó segítségével nyelvi utasításokkal; a másik csoport ugyanazon videókon keresztül tanult, de elnémítva a hangot, tehát nyelv nélkül.
Ha a nyelv és a szerszámkészítés valóban közös evolúciós kapcsolatban áll, akkor még azoknak a résztvevőknek is, akiket a nemverbális csoportba soroltak, továbbra is az agy nyelvi területeit kell használniuk, miközben kőszerszámot készítenek. Erre az eredményre számíthatunk, ha a nyelvfeldolgozás és a kőszerszámgyártás ugyanazt az idegi áramkört igényli az agyban.
A neuroimaging során a résztvevőknek három feladatot kellett elvégezniük: egy motoros alapvető feladatot, amelynek során két kerek követ üttek össze anélkül, hogy megpróbáltak volna pelyheket készíteni; egy Oldowan-feladat, amely magában foglalta az egyszerű pelyhek készítését anélkül, hogy meghatározták volna a magot; és egy acheuliai feladat, ahol megkísérelték a magot handaxává alakítani egy fejlettebb pelyhek eltávolítási eljárással.
Az emberi jellegű megismerés fejlődése
Azt találtuk, hogy csak azok a résztvevők, akik nyelvtanulással készítették el kőszerszámok készítését, használták az agy nyelvi feldolgozási területeit. Ez valószínűleg azt jelenti, hogy visszaemlékeztek szóbeli utasításokra, amelyeket hallottak az edzéseik során. Ez magyarázza, hogy a korábbi tanulmányok, amelyek nem kísérletezték meg a nyelvtanítást a kísérlettervezés során, azt találták, hogy a kőszerszámgyártás aktiválja az agy nyelvi feldolgozási területeit. Ezek a nyelvi területek nem a kőszerszámok készítéséhez elengedhetetlen tényezők miatt világultak meg, hanem azért, mert míg a résztvevők az eszközökön dolgoztak, valószínűleg visszajátszották a fejükben a kapott nyelvi alapú tanítást.
Vizsgálatunk kimutatta, hogy az emberek készíthetnek kőszerszámokat anélkül, hogy aktiválnák a nyelvhez kapcsolódó agyi áramlatokat. Ez azt jelenti, hogy ezen a ponton nem mondhatjuk el magabiztosan, hogy a kőszerszám-gyártás nagy szerepet játszott a nyelv fejlődésében. Ezért a pontos nyelv megjelenése továbbra is rejtély, amelyet meg kell oldani.
Azt is felfedeztük, hogy az Oldowan szerszámkészítés elsősorban a látásellenőrzésben és a kézmozgásban részt vevő agyterületeket aktiválja. A fejlettebb Acheulian eszközkészítés magasabb rendű kognitív hálózatot toboroz, amely az agykéreg nagy részén átnyúlik. Ez az acheuliai kognitív hálózat részt vesz a magasabb szintű motortervezésben és a multi-szenzoros információk szem előtt tartásában a munkamemória segítségével.
Az agy területei, amelyek képezik az acheuliai kognitív hálózatot, és amelyek akkor is aktívak, ha képzett zongoristák zongoráznak. (Shelby S. Putt, CC BY-ND) Kiderült, hogy ez az acheuliai kognitív hálózat ugyanaz, mint az online, amikor egy képzett zongorista zongorázik. Ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy a korai emberek játszhatnák Chopinot. De az eredményünk azt jelentheti, hogy az agyi hálózatok, amelyekre ma támaszkodunk, hogy komplex feladatokat végezzünk, amelyek többféle információt tartalmaznak, például egy hangszer lejátszását, valószínűleg 1, 8 millió évvel ezelőtt fejlődtek ki, hogy őseink viszonylag összetett eszközöket készítsenek az energia kiaknázására. - sűrű ételeket.
Ezt a cikket eredetileg a The Conversation kiadta.
Shelby Putt, posztdoktori kutató, a Kőkorszak Intézet és a Technológiai Antropológiai Alapok Kutatóközpontja, Indiana Egyetem
