Cameron Merritt
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Die Form Ihres Gehirns kann viel über den Neandertaler in Ihnen aussagen. Neue Forschungen haben ergeben, dass moderne Menschen, die bestimmte genetische Fragmente unserer nächsten ausgestorbenen Verwandten tragen, möglicherweise mehr längliche Gehirne und Schädel haben als andere Menschen.
Moderne Menschen besitzen einzigartige, relativ kugelförmige Schädel und Gehirne. Im Gegensatz dazu haben die nächsten ausgestorbenen Verwandten des modernen Menschen, die Neandertaler, die länglichen Schädel und Gehirne, die für die meisten Primaten typisch sind.
Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass diese gegensätzlichen Schädelformen Unterschiede in der Größe verschiedener Gehirnregionen bei modernen Menschen und Neandertalern und in der Art und Weise, wie diese Gehirnbereiche miteinander verbunden sind, widerspiegeln könnten. "Das Gehirngewebe versteinert jedoch nicht, so dass die zugrunde liegende Biologie schwer zu fassen ist", sagte der Co-Lead-Studienautor Philipp Gunz, Paläoanthropologe am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. [3D-Bilder: Erforschung des menschlichen Gehirns]
Um dieses Rätsel zu lösen, machten die Wissenschaftler zunächst CT-Scans (Computertomographie) von sieben fossilen Neandertaler-Schädeln und 19 modernen menschlichen Schädeln. Sie entwickelten Abdrücke der Innenräume der Schädelhäute und maßen ihre Rundheit.
Als nächstes analysierten die Forscher fast 4.500 moderne Menschen, für die sie sowohl genetische Daten als auch Magnetresonanztomographien (MRT) ihres Gehirns hatten.
"Wir gingen davon aus, dass wir, wenn wir bestimmte Neandertaler-DNA-Fragmente in einer ausreichend großen Probe lebender Menschen identifizieren könnten, testen könnten, ob eines dieser Fragmente in Richtung einer weniger kugelförmigen Gehirnform drängt, sodass wir möglicherweise auf Gene zoomen können wichtig für dieses Merkmal ", sagte der leitende Studienautor Simon Fisher, Neurogenetiker am Max-Planck-Institut für Psycholinguistik in Nimwegen, Niederlande .
Frühere Arbeiten ergaben, dass moderne Menschen und Neandertaler mehrere Episoden der Kreuzung erlebten und Neandertaler-DNA in das moderne menschliche Genom einführten. In der neuen Studie entdeckten die Wissenschaftler, dass Neandertaler-DNA-Fragmente in den modernen menschlichen Chromosomen 1 und 18 mit weniger runden Gehirnen verbunden waren.
"Die Auswirkungen des Tragens dieser seltenen Neandertaler-Fragmente sind subtil", sagte Fisher. "Die Auswirkungen der Neandertaler-Genvarianten sind gering. Man könnte sie nicht in der Kopfform einer Person sehen, wenn man sie trifft."
Die Neandertaler-DNA-Fragmente enthielten zwei Gene, die zuvor im Zusammenhang mit der Entwicklung des Gehirns untersucht wurden. Eines, UBR4, ist mit der Erzeugung von Neuronen verbunden, und das andere, PHLPP1, ist mit der Entwicklung einer Fettisolierung um Nervenzellen verbunden.
Die Forscher entdeckten, dass diese Neandertaler-DNA die stärksten Auswirkungen auf die als Putamen und Kleinhirn bekannten Gehirnstrukturen hatte - beides ist der Schlüssel zur Vorbereitung, zum Lernen und zur Koordination von Bewegungen. Das Putamen bildet den äußeren Teil der Basalganglien des Gehirns, die mit Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Planung, Erlernen von Fähigkeiten sowie möglicherweise Sprache und Sprache verbunden sind.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass wenn eine Person mehr Neandertaler-DNA als der Durchschnitt hat, dies nicht unbedingt bedeutet, dass ihr Gehirn länglicher ist. "Zwei Menschen mit sehr ähnlichen Gesamtmengen an Neandertaler-DNA - zum Beispiel 1 Prozent ihres Genoms - können durchaus völlig unterschiedliche Fragmente tragen", sagte Fisher.
Die Forscher stellten auch fest, dass diese Schädelunterschiede wahrscheinlich keine Unterschiede zum Zeitpunkt der Geburt eines Kindes widerspiegelten: Moderne Menschen und Neandertaler haben zu dieser Zeit ähnliche Gehirn- und Schädelformen, sagte Gunz. Nach der Geburt führten Unterschiede in der Gehirnentwicklung wahrscheinlich zu ausgeprägten Unterschieden in der Schädelform zwischen Erwachsenen der beiden Linien, fügte er hinzu.
Zukünftige Forschungen können nach mehr Neandertaler-DNA suchen, die mit modernen menschlichen Gehirnen verbunden ist, und bestimmen, welche spezifischen Auswirkungen diese alten genetischen Varianten durch das Wachstum von Hirngewebe mit Neandertaler-DNA im Labor haben könnten, sagte Fisher.
Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse online am 13. Dezember in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.
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