Unterschiede in Gehirnen von Menschen und Neandertalern aufgedeckt

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Durch die Untersuchung versteinerter Schädel wissen Wissenschaftler, dass die Größe des Neandertaler-Gehirns genauso groß war wie die Größe des Gehirns moderner Menschen, wenn nicht sogar etwas größer. Die Forscher wussten jedoch nicht viel über die Evolution des Neandertaler-Gehirns, da Weichteile im Fossilienbestand nicht gut erhalten sind.

Nun hat eine interessante Studie, die am 8. September veröffentlicht wurde, einen möglichen Unterschied aufgedeckt, der dem modernen Menschen oder Homo sapiens einen kognitiven Vorteil gegenüber den Neandertalern verschafft haben könnte, den steinzeitlichen Hominiden, die vor ihrem Aussterben vor etwa 40.000 Jahren in Europa und Teilen Asiens lebten . .

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden haben nach eigenen Angaben eine genetische Mutation identifiziert, die zu einer schnelleren Bildung von Neuronen im Gehirn des Homo sapiens geführt hat. Die primitive Variante des fraglichen Gens, bekannt als TKTL1, unterscheidet sich von der modernen menschlichen Variante durch eine einzige Aminosäure.

„Wir haben ein Gen identifiziert, das dazu beiträgt, uns zum Menschen zu machen“, sagt Studienautor Weiland Hutner, Professor und emeritierter Direktor des Instituts.

Als zwei Kopien des Gens in die Embryonen von Mäusen eingefügt wurden, fand das Forschungsteam heraus, dass eine moderne menschliche Variante des Gens zu einer Zunahme eines bestimmten Typs von … Zellen führte, die Neuronen in der Neocortex-Region des Gehirns bilden. Die Wissenschaftler testeten die beiden genetischen Varianten auch in Nagetierembryos und im Labor gezüchtetem Hirngewebe aus menschlichen Stammzellen, Organoide genannt, mit ähnlichen Ergebnissen.

Das Team kam zu dem Schluss, dass diese Fähigkeit, mehr Neuronen zu produzieren, dem Homo sapiens wahrscheinlich einen kognitiven Vorteil verschaffte, der nichts mit der Gesamtgröße des Gehirns zu tun hatte, was darauf hindeutet, dass moderne Menschen „mehr Neocortex zum Arbeiten hatten als alte Neandertaler“, so die Studie, die im Science-Magazin veröffentlicht wurde.

„Dies zeigt uns, dass wir, obwohl wir nicht wissen, wie viele Neuronen ein Neandertaler-Gehirn hat, davon ausgehen können, dass moderne Menschen eine höhere Anzahl von Neuronen im Frontallappen des Gehirns haben, wo die TKTL1-Aktivität höher ist als die von Neandertalern.“ erklärt Hüttner.

„Es wurde darüber diskutiert, ob der Frontallappen des Neandertalers so groß war wie der des modernen Menschen“, fügte er hinzu.

„Aber wir brauchen uns nicht darum zu kümmern, weil wir (aus dieser Forschung) wissen, dass moderne Menschen mehr Neuronen im Frontallappen haben sollten … und wir denken, dass dies ein Vorteil der kognitiven Fähigkeiten ist.“

Alison Muotri, Professorin und Direktorin des Stem Cell Program and Archaeology Center an der University of California San Diego, sagte, dass Tierversuche zwar einen „völlig signifikanten Unterschied“ in der Neuronenproduktion aufzeigten, der Unterschied bei den Organellen jedoch subtiler sei. An der Untersuchung nahm er nicht teil.

„Dies wurde nur in einer Zelllinie durchgeführt, und da wir mit diesem Protokoll für Gehirnorganoide so viel Vielseitigkeit haben, wäre es ideal, die Experimente mit einer zweiten Zelllinie zu wiederholen“, sagte er per E-Mail.

Es ist auch möglich, dass die alte Version des TKTL1-Gens nicht nur Neandertalern vorbehalten war, stellte Muotri fest. Die meisten Genomdatenbanken haben sich auf Westeuropäer konzentriert, und Menschen in anderen Teilen der Welt teilten wahrscheinlich die Neandertaler-Version dieses Gens.

„Ich denke, es ist zu früh, Unterschiede zwischen Neandertalern und moderner menschlicher Kognition anzudeuten“, sagte er.

Archäologische Entdeckungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass Neandertaler komplexer waren, als es die Darstellungen wilder Höhlenmenschen in der Populärkultur vermuten lassen. Unsere alten Verwandten wussten, wie man in kalten und warmen Klimazonen überlebt, und verwendeten komplexe Werkzeuge. Sie auch Garn machengeschwommen u Kunstschaffen.

Der Co-Autor der Studie und Genetiker Svante Pääbo, Direktor des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, Deutschland, leistete Pionierarbeit bei der Extraktion, Sequenzierung und Analyse alter DNA aus Neandertalerknochen.

Seine Arbeit führte zur Entdeckung in 2010: Die ersten Menschen heirateten mit Neandertalern. Später verglichen Wissenschaftler das Genom des Neandertalers mit den genetischen Aufzeichnungen heute lebender Menschen, um zu sehen, wie sich unsere Gene überschneiden und unterscheiden: TKTL1 ist nur eine von Dutzenden spezifischer genetischer Variationen, Während einige gemeinsame Gene Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben können.