Nicht das Denken, sondern das Sehen: Studie zeigt, was die Hirnentwicklung der Primaten wirklich antrieb

Der Stirnlappen wuchs vorhersehbar, nicht eigenständig

Bei jeder untersuchten Primatengruppe – von den Spitzhörnchen bis zum Menschen – blieb der Stirnlappen in einem konstanten Verhältnis zur Gesamtgröße des Gehirns . Die Studie fand keinerlei Hinweise auf eine dramatische, eigenständige Vergrößerung des Stirnlappens, wie frühere, formbasierte Studien vermutet hatten .

„Vom Menschen bis hinunter zu den Spitzhörnchen – alle liegen auf derselben Linie: Bezogen auf die Größe des Gehirns ist der Anteil des Stirnlappens konstant“, erklärte Studienleiter Richard F. Kay, emeritierter Professor für Evolutionsanthropologie an der Duke University .

Mit anderen Worten: Würde man das Gehirn eines Spitzhörnchens auf die Größe eines menschlichen Gehirns hochskalieren, wäre der Stirnlappen genauso groß wie bei uns. Der Stirnlappen wuchs einfach, weil das gesamte Gehirn wuchs – nicht, weil er einem besonderen Selektionsdruck ausgesetzt war.

Sehregionen expandierten rasant und überproportional

Während der Stirnlappen mit der Gesamtgröße des Gehirns Schritt hielt, veränderten sich andere Regionen dramatisch. Der Hinterhauptslappen, der Scheitellappen und der Schläfenlappen – Gebiete, die stark auf die Verarbeitung visueller Informationen spezialisiert sind – expandierten bei Koboldmakis und Anthropoiden rasant und unverhältnismäßig stark .

Diese Expansionen traten genau in jenen Zweigen des Primatenstammbaums auf, in denen auch das Foramen opticum (die knöcherne Öffnung für den Sehnerv) am größten war. Dies deutet darauf hin, dass mehr visuelle Informationen ins Gehirn strömten .

Da Nerven nicht versteinern, nutzte das Team die Größe des Foramen opticum als Indikator für die Menge der visuellen Eingänge. Koboldmakis und Anthropoiden hatten die größten Foramina optica und die am stärksten visuell dominierten Neokortizes . Bemerkenswerterweise scheinen die visuellen Hirnregionen sogar schneller gewachsen zu sein als der sie versorgende Nerv, was bedeutet, dass kleine Zunahmen der visuellen Eingaben zu großen Expansionen des Hirngewebes verstärkt wurden .

Große Menschenaffengehirne sind uralt und sehgebunden

Die charakteristisch großen Gehirne von Affen, Menschenaffen und Menschen sind ein uraltes Merkmal, das mindestens 33 Millionen Jahre zurückreicht . Sie sind in der Evolution eines hochauflösenden Sehvermögens verwurzelt – also in Anpassungen wie einer Netzhautgrube (Fovea) und einem knöchernen Augenschutz – und nicht in der Selektion auf einen vergrößerten, „denkenden“ Stirnlappen an sich .

So wurde die Studie durchgeführt

Da weiches Hirngewebe nicht fossilisiert, erstellte das Team mittels hochauflösender Mikro-CT-Scans von Schädeln, von denen viele aus dem Duke Lemur Center Museum of Natural History stammen, digitale 3D-Endocasts – Modelle der Innenfläche des leeren Schädelraums. Anschließend wurden anhand dieser Modelle die Volumina und Oberflächen der neokortikalen Regionen sowohl rezent (lebend) als auch fossiler Primaten aus dem Eozän und Miozän gemessen .

Warum besseres Sehen? Zwei führende Hypothesen

Kay nannte zwei Hauptmöglichkeiten, warum die visuelle Verarbeitung so stark selektiert wurde: eine zunehmende Komplexität der sozialen Kommunikation (das Lesen von Gesichtsausdrücken und Gesten) und eine effizientere Nahrungssuche . Beides könnte einen starken natürlichen Selektionsdruck auf die visuellen Hirnregionen ausgeübt haben.

Das Fazit

Der vergrößerte Neokortex der Primaten, einschließlich unseres eigenen, scheint grundlegend eine durch das Sehen angetriebene Anpassung zu sein und nicht das Produkt einer kognitiven Expansion des Stirnlappens. Der Stirnlappen wuchs einfach, weil das ganze Gehirn wuchs, während die visuellen Regionen diejenigen waren, die sich tatsächlich überproportional veränderten – ein Muster, das bereits in Fossilien nachweisbar ist, die älter als 33 Millionen Jahre sind .