Oto drugi ulubiony organ Woody'ego Allena. Fascynuje nas od wieków. Steruje nami, a jego śmierć oznacza nasz koniec. Wszyscy go mamy (choć często w złości mówimy, że komuś go brakuje), ale czy znamy i rozumiemy? To dzięki niemu piszę ten artykuł, a wy dzięki niemu go czytacie. Obchodzimy obecnie Tydzień Mózgu i z tej okazji przyjrzymy mu się dokładniej, a właściwie jednemu ważnemu aspektowi – jego wielkości.

Mówi się często, że rozmiar nie ma znaczenia. Czy jednak to prawda? Na logikę, większy mózg to więcej neuronów, więcej połączeń i większa inteligencja. Już w XIX w. frenolodzy głosili związek wielkości czoła (która miała oznaczać wielkość mózgu) z inteligencją. Ale czy jest w tym ziarno prawdy? Tak, ale tylko malutkie.

Ludzki mózg zmienia się przez całe nasze życie - ciekawe zmiany zachodzą w nim np. po zostaniu rodzicem, ale to materiał na inny artykuł. W pierwszym okresie rośnie aż osiągnie największą wielkość. Wiecie kiedy następuje ten moment? Nie, nie z wybiciem osiemnastki czy ukończeniem studiów - w trzeciej lub czwartej dekadzie waszego życia.

Na podstawie badania MRI mózgów 46 dorosłych osób pochodzenia europejskiego udało się ustalić, że średni mózg mężczyzny ma objętość 1274 cm3 (rozpiętość wynosiła 1053-1499 cm3) i przy uwzględnieniu gęstości - nieco większej niż gęstość wody mineralnej - ma masę ok. 1325 g. Z kolei średni mózg kobiety ma objętość 1131 cm3 (rozpiętość 975 – 1398 cm3) i ma masę 1176 g. Są też rekordziści – pośmiertne badanie rosyjskiego pisarza Iwana Turgieniewa ujawniło, że jego mózg miał ponad 2 kg. Pomińmy fakt, że rozmiar mózgu po śmierci nie jest idealną miarą rozmiaru mózgu za życia. Czy więc pisarze mają większe mózgi? Raczej nie, skoro mózg Anatole'a France'a miał tylko 1017 g i nie przeszkodziło mu to w zdobyciu literackiej nagrody Nobla (1921). Jakie zatem możemy wyciągnąć wnioski? Mózgi ludzi sporo się od siebie różnią masą i wielkością. Tak mają.

Poświęćmy teraz chwilę inteligencji. Czy jest jakiś związek wielkości mózgu z inteligencją? W końcu każdy z nas chciałby odnieść w życiu sukces, żyć dłużej i zdrowiej a wszystkie te rzeczy mają pewną korelację z większą inteligencją. Okazuje się jednak, że wielkość mózgu jest z nią bardzo słabo skorelowana – objętość mózgu odpowiada za 9-16% różnic w naszej inteligencji. Kolejne badania wykazywały, że również grubość różnych obszarów mózgu słabo wiąże się z inteligencją. Z drugiej strony, mimo znacznej różnicy wielkości mózgu kobiet i mężczyzn, nie ma różnicy w średnim IQ pomiędzy płciami. Co również ciekawe, Homo neanderthalenisi (neandertalczk) miał mózg o ok. 150-200 cm3 większy od naszego gatunku. No właśnie: miał, bo wyginął a Homo sapiens przetrwał z mniejszym mózgiem... Skąd się więc biorą różnice pomiędzy inteligencją różnych osób? Nauka nie do końca zna odpowiedź na to pytanie, ale za moment do tego wrócimy.

Jak nasz mózg wypada w porównaniu do innych zwierząt? Może tutaj znajdziemy odpowiedź? Wydaje się, że im większe zwierzę, tym większy mózg. I właściwie to prawda, ale ten związek nie jest liniowy - gdy popatrzymy na wielkość mózgu w relacji do wielkości osobnika, okaże się że małe zwierzęta mają mózgi relatywnie większe niż duże. U człowieka mózg stanowi ok 2,5% wagi ciała. I mimo że mózgi niektórych wielorybów ważą nawet 10 kg, to jest to mniej niż 0,1% masy ich ciała. Nie wbijajmy się jednak w dumę. Mózgi ryjówek to ok. 10% ich masy, a mózgi niektórych mrówek stanowią aż 14-15% masy ich ciała. Jaka jest przyczyna tych rozpiętości? Metabolizm. Duży mózg potrzebuje dużo energii, więc ciężko byłoby dużym zwierzętom przyjąć odpowiednią ilość jedzenia, żeby zasilić większe mózgi. Niektóre musiałyby stale jeść tylko po to, żeby mieć nawet kilkukrotnie większy mózg. A przecież celem życia nie jest wyłącznie jedzenie. Jeśli weźmiemy pod uwagę metabolizm, to okazuje się że u każdego zwierzęcia mózg i rdzeń kręgowy są takiej wielkości, że ich praca odpowiada 2-8% podstawowej przemiany energii.

Ale bez obaw, nasze mózgi nie próżnowały! Znaleźliśmy sposób na potwierdzenie, że nasze mózgi są najlepsze. Współczynnik encefalizacji (umózgowienia) wskazuje, ile razy jest większy lub mniejszy dany mózg od mózgu zwierzęcia o rozmiarach typowych dla tego gatunku. Dla ssaków za standard przyjęto kota i dano mu EQ=1. Przy takim założeniu, nasz mózg zajmuje pierwsze miejsce z EQ=5-8, czyli że jest 5-8 razy większy, niż można by się spodziewać (gdybyśmy byli kotami o masie człowieka). Sprytne, prawda? Gonią nas tylko niektóre walenie, np. dla delfina EQ=5,3.

No dobrze, więc z czego może wynikać nasza dominacja nad planetą i nasza inteligencja? Naukowcy przez długi czas mieli teorię, że chodzi nie o wielkość mózgu a o jego powierzchnię, czyli korę mózgu. Nasze mózgi są bardzo pofałdowane, ponieważ w toku ewolucji wzrosła ilość neuronów w korze. Spekulowali, że ponieważ mamy najwięcej neuronów w korze mózgu ze wszystkich zwierząt, to właśnie one odpowiadają za inteligencję. Jednak kilka lat temu badania gridwalów (odmiana waleni) podważyły tę hipotezę, ponieważ okazało się, że z dużym prawdopodobieństwem mają one prawie dwa razy więcej neuronów w korze mózgu, a jednak nie wydają się bardziej inteligentne od ludzi.

Czy uda nam się znaleźć zatem jeden powód, dla którego nasze mózgi są najlepsze? Czy raczej będzie to kombinacja wielu czynników, takich jak wielkość, liczba neuronów w korze mózgu, zapotrzebowanie energii? A może coś zupełnie innego? Mózgi strzegą swoich tajemnic, ale po drugiej stronie barykady mamy wybitne mózgi naukowców próbujących te tajemnice rozszyfrować. Kiedyś nam się uda.

dr Karolina Mirowska