Conjuntos de dados de TAC/RMR de um humano (esquerda), chimpanzé (centro) e gorila (direita). As reconstruções superficiais das estruturas ósseas foram realizadas com dados TAC, enquanto as reconstruções volumétricas das segmentações cerebrais foram obtidas a partir de dados de RM pós-processados.

O cérebro humano é cerca de três vezes maior do que o cérebro dos grandes símios. Esta diferença de tamanho tem que ver, entre outras possíveis causas, com a evolução de novas estruturas cerebrais que permitiram comportamentos complexos como a linguagem e a produção de ferramentas.

O cérebro humano é como um peixe num aquário, flutuando dentro de um neurocrânio cheio de líquido – mas enchendo-o quase completamente. A relação entre o cérebro e o neurocrânio e a forma como interagiram durante a evolução humana, tem vindo a despertar o interesse dos investigadores desde há quase um século, que têm abordado a questão estudando as relações cérebro-neurocrânio na espécie humana e nos nossos parentes vivos mais próximos, os grandes símios.

Quantificar as relações espaciais entre o cérebro e as estruturas cranianas

José Luis Alatorre Warren, investigador do Departamento de Antropologia da Universidade de Zurique, abordou esta questão usando dados de tomografia computadorizada (TAC) e ressonância magnética (RM) de humanos e chimpanzés. Ao combinar dados de TAC/RM, ele foi capaz de quantificar as relações espaciais entre estruturas cerebrais como giros (convoluções) e sulcos, por um lado, e estruturas cranianas como suturas ósseas, por outro.

Os resultados mostram que as relações espaciais características entre cérebro e estruturas ósseas em humanos são claramente distintas das que se verificam nos chimpanzés. Enquanto o cérebro e seu neurocrânio continuavam a evoluir lado a lado, essa evolução foi feita por caminhos evolutivos completamente independentes.

Bipedismo leva a alterações no neurocrânio

Por exemplo, as estruturas cerebrais relacionadas com tarefas cognitivas complexas, como a linguagem, a cognição social e a destreza manual, expandiram-se significativamente no curso da evolução humana. Esta alteração torna-se visível na mudança das fronteiras neuroanatómicas do lobo frontal do cérebro. Esta mudança, no entanto, não afetou as estruturas ósseas da caixa craniana. Em vez disso, as mudanças no neurocrânio refletem, em grande parte, adaptações ao andar ereto em duas pernas, ou bipedismo. Por exemplo, a abertura na base do neurocrânio para a medula espinhal avançou durante a evolução humana para otimizar o equilíbrio da cabeça no topo da coluna vertebral. No entanto, estas alterações evolutivas da caixa craniana não tiveram efeito nas nossas estruturas cerebrais.

 

Ponto de referência para investigação futura

 

“O cérebro seguiu o seu próprio caminho evolutivo de inovação neural enquanto flutuava livremente na caixa craniana”, resume Alatorre Warren. “A posição e o tamanho dos ossos do neurocrânio, portanto, não nos permitem tirar conclusões sobre as mudanças evolutivas no tamanho ou rearranjo das regiões cerebrais adjacentes”, completa. As coautoras Marcia Ponce de León e Christoph Zollikofer acreditam que os dados de seu estudo fornecem um importante ponto de referência para futuras investigações: “Tendo respondido à questão do neurocrânio para humanos e grandes símios, podemos agora investigar, por exemplo, a evolução cerebral dos hominídeos fósseis” aponta.

MMM/SO

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