Mennesker og dyr: hvordan er vores hjerne unik?

Der er ingen tvivl om, at vi som mennesker er særligt intelligente. Der er heller ikke tvivl om, at det først og fremmest er vores hjerne, som gør os i stand til at være så intelligente.

Derfor har man længe forsket i, hvad der gør menneskehjernen særlig i forhold til det øvrige dyrerige. Der er mange sjove og spændende svar, og jeg vil tage de mest berømte under kærlig behandling her. De fleste holder ikke, ved nærmere eftersyn. Men helt ny forskning har givet os det hidtil bedste svar på spørgsmålet.

Hjernens vægt?

Mange tænker, at en stor hjerne hænger sammen med høj intelligens. Men vores hjerne på 1,4 kg er ret lille i forhold til hvaler og (afrikanske) elefanter, som har hjerner der vejer omkring 7,5 kg. Er de mere brainy end os? I think not.

Hjernens størrelse i forhold til kropsvægt?

Den såkaldte Encephalization Qutient (EQ) har længe været udset som forklaringen på, at mennesket skiller sig ud fra det øvrige dyrerige. EQ bygger på, at hjernens vægt stort set følger kroppens vægt. Jo større dyr, jo større hjerne vil de typisk have. EQ siger hvor mange gange en hjerne er større (eller mindre) end forudsagt ud fra dyrets kropsvægt. En EQ på 2 betyder, at hjernen er dobbelt så stor som forudsagt.

Menneskets EQ er omkring 7,5 og vores nærmeste konkurrent er delfiner med en EQ på godt 4. I forhold til vores kropsvægt er vi altså virkelig brainy. Det løser også problemet med den tidligere omtalte hval (EQ = 0,2) og elefant (EQ = ca. 2). Vi giver dem baghjul, fordi deres store hjerne kan forklares med deres høje kropsvægt. Er EQ forklaringen på vores intellektuelle overlegenhed?

Nej. Deaner og kolleger viste i 2007 at 'rå' hjernevægt hænger bedre sammen med intellektuelt niveau end EQ. Og vi så, at rå hjernevægt også førte til åbenlyse fejl. Desuden har EQ den mærkelige antagelse, at kropsstørrelse skulle være vigtig for intelligens. Ifølge denne logik skulle undervægtige mennesker være markant klogere end tunge mennesker (fordi hjernevægt er relativt ens hos mennesker, uanset kropsvægt). Og meget små dyr med store hjerner (fx visse små fugle) skulle være klogere end mennesker. EQ er no go.

Frontal hjernebarks andel af den samlede hjernebark?

Den (præ-)frontale hjernebark (bag din pande) er udset til at være sædet for den mest avancerede tænkning hos mennesker og andre primater. Selvkontrol, planlægning og problemløsning er blot nogle af de intellektuelle kardinalfunktioner som manifesterer sig i den frontale hjernebark.

Ren vægt eller størrelse adskiller os ikke – tænk på hvalerne. Mange har derfor foreslået, at vi er unikke fordi vores frontale 'intellektuelle del' udgør en meget stor andel af vores hjerne. Menneskers præfrontale hjernebark udgør 35-40 procent af hele hjernebarken, hvilket er blandt det største i dyreriget.

Vi må dog nøjes med en utilfredsstillende delt førsteplads. Semendeferi og kolleger (2002) lavede MRI scanninger af 34 primater fordelt på 7 forskellige arter (homo sapiens inkusive...) og sammenlignede 3D billederne af deres hjerner. Den frontale hjernebark udgjorde samme andel af hjernen for alle større primater. På det punkt følger vi altså samme 'opskrift'. Selvom store aber er ret intelligente, er der dog bred enighed om, at de ikke er på niveau med mennesker. Derfor kan størrelsen af hjernebark tilsyneladende heller ikke bruges.

Denne tankegang gentager desuden den samme logiske fejl som EQ: vi prøver at bruge relative forhold til at beskrive absolutte størrelser (intelligens). Ville et hypotetisk dyr med en 1 gram hjerne med 70% frontal hjernebark være mere intelligent end et menneske? Nej. Nice try but no cigar.

Præfrontale forbindelsers andel af hjerne?

Et ambitiøst studie af Schoenemann et al. (2005) har vist, at mennesket adskiller sig fra andre primater ved at en større andel af vores hjerne består af forbindelser mellem neuronerne i den præfrontale hjernebark (såkaldt 'hvid substans'). Vores frontale neuroner har altså mere avancerede muligheder for at kommunikere med hinanden.

Det hænger fint sammen med at mennesker, som scorer højt på intelligenstests generelt har flere præfrontale forbindelser end mennesker som scorer lavt på de samme tests. Det hænger også sammen med karakterer i skolen, succes på arbejdet mm.
På tallene er det altså endeligt lykkedes at give vores hjerne en unik placering i dyreriget! Der er dog stadig de tidligere nævnte problemer med at bruge en relativ størrelse til at sige noget om absolut intelligens.

Antallet af neuroner i hjernen?

Suzane Herculano-Houzel og hendes forskningsgruppe i Brazilien er rigtigt dygtige til at tælle neuroner! De udgav i 2009 en vigtig artikel med titlen: The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain. Her offentliggør de de hidtil mest præcise målinger af antallet i neuroner i en række insekter, gnavere og primater (herunder mennesker).

De viser på overbevisende vis, at dyr kan rangordnes ud fra antallet af neuroner i deres hjerne. Mennesker har med vores 86 milliarder neuroner (+/- 8 mia.) en førerposition i forhold til fx gorillaer (ca. 29 milliarder neuroner) og hvaler (ca. 21 milliarder neuroner).
Primaterne har dyrerigets bedste opskrift på en hjerne, der pakker mange neuroner ned på lidt plads. Og vi mennesker har simpelthen placeret os i føretrøjen ved at udvikle den største hjerne efter den opskrift.

Det bliver ikke mere enkelt. Her er der ingen relative størrelser. Med Herculano-Houzel tæller vi simpelthen selve hjernens fundamentale funktionelle enheder: neuroner. Uanset størrelse og type.

Resultaterne er også interessante på et mere filosofisk plan. Generelt set viser de, at menneskehjernen er opbygget på samme måde som andre primathjerner, hvilket jeg også nævnte tidligere. Det vil sige, at vores hjerner ikke er kvalitativt forskellig fra abernes. Svaret på vores spørgsmål handler udelukkende om kvantitet: vi har en primathjerne, men med markant flere neuroner end de øvrige primater.

Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.