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Perché gli umani sono molto più intelligenti degli altri primati?

Suzana Herculano-Houzel ha passato la maggior parte del 2003 a perfezionare una ricetta macabra, una formula per la zuppa di cervello. A volte congelava il tessuto in azoto liquido e poi lo liquefaceva in un frullatore. Altre volte lo immergeva nella formaldeide e poi lo schiacciava nel detergente, ottenendo un impasto liscio e rosa.

Herculano-Houzel aveva completato il suo dottorato di ricerca in neuroscienze diversi anni prima, e nel 2002, aveva iniziato a lavorare come assistente professore presso l’Università Federale di Rio de Janeiro in Brasile. Non aveva alcun finanziamento reale, nessun laboratorio proprio, solo qualche metro di spazio sul bancone preso in prestito da un collega.

“Ero interessata a domande a cui si poteva rispondere con pochi soldi e poca tecnologia”, ricorda. Anche così, aveva un’idea audace. Con un po’ di sforzo e di fortuna, sperava di realizzare con il suo progetto di frullatore da cucina qualcosa che aveva tormentato gli scienziati per oltre un secolo: contare il numero di cellule nel cervello, non solo quello umano, ma anche quello delle uistitì, delle scimmie macaco, dei toporagni, delle giraffe, degli elefanti e di decine di altri mammiferi.

Il suo metodo poteva sembrare all’inizio sconsideratamente distruttivo. Come potrebbe l’annientamento di un organo così fragile e complesso fornire qualche utile intuizione? Ma 15 anni dopo, il lavoro di Herculano-Houzel e del suo team ha ribaltato alcune idee a lungo sostenute sull’evoluzione della mente umana. Sta aiutando a rivelare i principi fondamentali di progettazione dei cervelli e le basi biologiche dell’intelligenza: perché alcuni grandi cervelli portano ad una maggiore intelligenza mentre altri non forniscono alcun beneficio. Il suo lavoro ha svelato una sottile modifica nell’organizzazione del cervello che è avvenuta più di 60 milioni di anni fa, non molto tempo dopo che i primati si sono separati dai loro cugini roditori. Potrebbe essere stato un piccolo cambiamento, ma senza di esso, gli esseri umani non avrebbero mai potuto evolversi.

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Le domande a cui Herculano-Houzel ha cercato di rispondere risalgono a più di 100 anni fa, al tempo in cui gli scienziati stavano appena iniziando a studiare la relazione tra dimensioni del cervello e intelligenza.

Nell’agosto del 1891, gli operai che lavoravano per l’anatomista olandese Eugène Dubois iniziarono a scavare trincee lungo la riva di un fiume ripido sull’isola indonesiana di Java. Dubois sperava di trovare i primi resti di ominini.

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Il primo fossile di Homo erectus mai scoperto, trovato nel 1891 a Java, Indonesia, ha portato nuove domande sulla relazione tra le dimensioni del cervello e l’intelligenza nel genere Homo. In questa foto, i due quadrati bianchi indicano dove sono stati dissotterrati il femore (a sinistra) e la calotta cranica (a destra) di questo “uomo di Giava”. Aleš Hrdlička/Wikimedia Commons

Nel corso di 15 mesi, strati di arenaria e ghiaia vulcanica indurita hanno restituito le ossa pietrificate di elefanti e rinoceronti e, soprattutto, la calotta cranica, il femore sinistro e due molari di una creatura simile all’uomo che si pensa sia morta quasi un milione di anni prima. Quell’esemplare, chiamato Pithecanthropus erectus, e più tardi l’uomo di Java, sarebbe diventato noto come il primo esemplare di Homo erectus.

Dubois si era prefisso di dedurre l’intelligenza di questo ominino primitivo. Ma aveva solo tre frammenti di informazioni apparentemente rilevanti: la dimensione stimata del cervello, la statura e il peso corporeo. Sarebbe stato sufficiente?

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Gli zoologi avevano notato da tempo che quando confrontavano diverse specie di animali, quelle con corpi più grandi avevano cervelli più grandi. Sembrava che il rapporto tra peso del cervello e peso del corpo fosse governato da una legge matematica. Per cominciare, Dubois si mise a identificare questa legge. Ha raccolto i pesi del cervello e del corpo di diverse dozzine di specie animali (misurati da altri scienziati), e usando questi, ha calcolato il tasso matematico al quale la dimensione del cervello si espande rispetto alla dimensione del corpo. Questo esercizio sembrava rivelare che in tutti i vertebrati, il cervello si espande davvero a un tasso simile rispetto alle dimensioni del corpo.

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Dubois ha ragionato sul fatto che all’aumentare delle dimensioni del corpo, il cervello deve espandersi per ragioni di gestione neurale: Gli animali più grandi dovrebbero richiedere più neuroni solo per tenere il passo con le faccende di montaggio di un corpo più grande. Questo aumento delle dimensioni del cervello non aggiungerebbe nulla all’intelligenza, credeva. Dopo tutto, una mucca ha un cervello almeno 200 volte più grande di un ratto, ma non sembra più intelligente. Ma le deviazioni da quella linea matematica, pensava Dubois, rifletterebbero l’intelligenza di un animale. Le specie con cervelli più grandi del previsto sarebbero più intelligenti della media, mentre quelle con cervelli più piccoli del previsto sarebbero più stupide. I calcoli di Dubois suggerivano che il suo uomo di Java era davvero un tipo sveglio, con una dimensione relativa del cervello e un’intelligenza che cadeva da qualche parte tra gli esseri umani moderni e gli scimpanzé.

La formula di Dubois è stata successivamente rivista da altri scienziati, ma il suo approccio generale, che è diventato noto come “scala allometrica”, è rimasto. Stime più moderne hanno suggerito che la massa cerebrale dei mammiferi aumenta di un esponente di due terzi rispetto alla massa corporea. Così un bassotto, che pesa circa 27 volte più di uno scoiattolo, dovrebbe avere un cervello circa 9 volte più grande – e infatti è così. Questo concetto di scala allometrica ha permeato la discussione sul rapporto tra cervello e intelligenza per i successivi cento anni.

Vedendo questa relazione uniforme tra corpo e massa cerebrale, gli scienziati hanno sviluppato una nuova misura chiamata quoziente di encefalizzazione (EQ). Il QE è il rapporto tra la massa cerebrale effettiva di una specie e la sua massa cerebrale prevista. È diventato un’abbreviazione ampiamente usata per l’intelligenza. Come previsto, gli esseri umani hanno guidato il gruppo con un quoziente di intelligenza compreso tra 7,4 e 7,8, seguiti da altre specie ad alto rendimento come i delfini (circa 5), gli scimpanzé (da 2,2 a 2,5) e le scimmie scoiattolo (circa 2,3). Cani e gatti si collocano nel mezzo del gruppo, con un QE di circa 1,0-1,2, mentre ratti, conigli e buoi si collocano nella parte posteriore, con valori di 0,4-0,5. Questo modo di pensare al cervello e all’intelligenza è stato “molto, molto dominante” per decenni, dice Evan MacLean, un antropologo evolutivo dell’Università dell’Arizona a Tucson. “

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Il quoziente di encefalizzazione misura il rapporto tra la massa cerebrale effettiva di una specie e quella prevista. Cay Leytham-Powell/SAPIENS

Questo paradigma era ancora in vigore quando Herculano-Houzel si stava laureando negli anni 90. “L’intuizione che c’era dietro aveva perfettamente senso”, dice. Quando ha iniziato a cercare di contare i neuroni nei primi anni 2000, si è immaginata di aggiungere semplicemente uno strato di sfumature alla conversazione. Non si aspettava necessariamente di minarla.

All’inizio degli anni 2000, gli scienziati contavano i neuroni già da decenni. Era un lavoro lento e minuzioso, di solito fatto tagliando il tessuto cerebrale in fette ultrasottili simili al prosciutto e visualizzandole al microscopio. I ricercatori in genere contavano centinaia di cellule per fetta. Contare abbastanza neuroni per stimare il numero medio di cellule per una singola specie richiedeva molto tempo e i risultati erano spesso incerti. Ogni cellula nervosa è ramificata come una quercia tortuosa; i suoi arti e rametti si incrociano con quelli di altre cellule, rendendo difficile sapere dove finisce una cellula e inizia un’altra.

Questo è il problema che Herculano-Houzel ha deciso di risolvere. All’inizio del 2003, si è resa conto che il modo migliore per contare le cellule nervose nel tessuto cerebrale potrebbe essere quello di eliminare del tutto la complessità. Le venne in mente che ogni cellula nervosa, non importa quanto ramificata e contorta, dovrebbe contenere un solo nucleo, la piccola sfera che contiene il DNA della cellula. Tutto quello che doveva fare era trovare un modo per dissolvere il tessuto cerebrale mantenendo intatti i nuclei. Poi avrebbe potuto contare i nuclei per capire quante cellule c’erano; sarebbe stato semplice come contare le pedine su una scacchiera.

Dopo 18 mesi, si stabilì su una procedura che comportava l’indurimento del tessuto cerebrale con la formaldeide e poi lo schiacciava delicatamente con il detergente – spingendo ripetutamente uno stantuffo nella provetta di vetro, girandolo mentre andava, fino ad avere un impasto uniforme. Ha diluito il liquido, ne ha spremuto una goccia su un vetrino e l’ha osservato al microscopio. Una costellazione di punti blu era sparsa nel suo campo visivo: i nuclei delle cellule, illuminati da un colorante che lega il DNA. Colorando i nuclei con un secondo colorante, che si lega a proteine nervose specializzate, poteva contare quanti di loro provenivano da cellule nervose – le cellule che effettivamente elaborano le informazioni nel cervello – piuttosto che altri tipi di cellule che si trovano nel tessuto cerebrale.

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La neuroscienziata Suzana Herculano-Houzel tiene in mano una provetta che contiene una sospensione liquida di tutti i nuclei cellulari che un tempo componevano un cervello di topo. James Duncan Davidson/Flickr

Herculano-Houzel ha contato alcune centinaia di cellule nervose nel corso di 15 minuti; moltiplicando questo numero per l’intero volume del liquido, ha potuto calcolare un’informazione totalmente nuova: Un intero cervello di ratto contiene circa 200 milioni di cellule nervose.

Ha esaminato i cervelli di altri cinque roditori, dal topo di 40 grammi al capibara di 48 chili (il roditore più grande del mondo, originario del Brasile, paese di origine di Herculano-Houzel). I suoi risultati hanno rivelato che quando i cervelli diventano più grandi e pesanti da una specie di roditore all’altra, il numero di neuroni cresce più lentamente della massa del cervello stesso: Il cervello di un capibara è 190 volte più grande di quello di un topo, ma ha solo 22 volte il numero di neuroni.

Poi, nel 2006, Herculano-Houzel ha messo le mani sul cervello di sei specie di primati durante una visita con Jon Kaas, uno scienziato del cervello alla Vanderbilt University di Nashville, Tennessee. Ed è qui che le cose si sono fatte ancora più interessanti.

Quello che Herculano-Houzel ha trovato in questi primati era totalmente diverso dai roditori. “I cervelli dei primati avevano molti più neuroni di quanto ci aspettassimo”, dice. “

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Herculano-Houzel ha visto una chiara tendenza matematica tra queste sei specie che sono vive oggi: Man mano che il cervello dei primati si espande da una specie all’altra, il numero di neuroni aumenta abbastanza rapidamente per tenere il passo con la crescita delle dimensioni del cervello. Questo significa che i neuroni non si gonfiano di dimensioni e non occupano più spazio, come fanno nei roditori. Invece, rimangono compatti. Una scimmia gufo, con un cervello due volte più grande di un uistitì, ha effettivamente il doppio dei neuroni, mentre raddoppiando le dimensioni del cervello di un roditore spesso si ottiene solo il 20-30% di neuroni in più. E una scimmia macaco, con un cervello 11 volte più grande di un uistitì, ha 10 volte più cellule nervose.

Il presupposto che tutti avevano fatto, che i cervelli delle diverse specie di mammiferi scalano allo stesso modo, “era ovviamente sbagliato”, dice Herculano-Houzel. I cervelli dei primati erano molto diversi da quelli dei roditori.

Herculano-Houzel ha pubblicato questi primi risultati sui primati non umani con Kaas e altri due co-autori nel 2007. E nel 2009, ha confermato che questo modello vale dai primati con il cervello piccolo fino all’uomo: Con un peso di circa 1.500 grammi, il cervello umano pesa 190 volte più di un cervello di uistitì e contiene 134 volte più cellule nervose – circa 86 miliardi in totale. I suoi studi successivi, pubblicati tra il 2009 e il 2017, suggeriscono che altri grandi gruppi di mammiferi, come gli insettivori e gli artiodattili (come i maiali, le antilopi e le giraffe), seguono lo stesso modello di scalatura dei roditori, con un numero di neuroni che aumenta molto più lentamente della massa del cervello. “C’è un’enorme differenza tra primati e non primati”, dice Herculano-Houzel, che si è trasferita alla Vanderbilt University nel 2016.

I suoi risultati non hanno rivelato l’esatto processo di evoluzione che ha portato al moderno cervello umano. Dopotutto, ha potuto contare solo le cellule cerebrali nelle specie che esistono attualmente – e poiché sono vive oggi, non sono antenati umani. Ma studiando una diversità di cervelli, dal piccolo al grande, Herculano-Houzel ha imparato i principi di progettazione dei cervelli. Arrivò a capire che i cervelli dei primati e dei roditori affrontavano vincoli molto diversi nel modo in cui potevano evolversi.

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Le persone nella comunità antropologica hanno risposto positivamente al suo lavoro, anche se con un tocco di cautela. Robert Barton, un antropologo che studia l’evoluzione del cervello e il comportamento all’Università di Durham nel Regno Unito, è convinto che i neuroni siano più densi nei cervelli dei primati rispetto a quelli di altri mammiferi. Ma non è ancora convinto che la linea di tendenza matematica – la velocità con cui i cervelli aggiungono nuovi neuroni man mano che diventano più grandi da specie a specie – sia maggiore nei primati rispetto agli altri mammiferi. “Vorrei vedere più dati prima di crederci completamente”, dice. Fa notare che Herculano-Houzel ha finora studiato il cervello di circa una dozzina di specie di primati, su centinaia conosciute.

As brain size expanded over the course of primate evolution, the number of neurons in the primate brain increased quickly, leading to big improvements in cognition. In rodents, however, the expansion of brain size led to only small increases in the number of neurons, with little or no improvement in cognitive ability.
Con l’espansione delle dimensioni del cervello nel corso dell’evoluzione dei primati, il numero di neuroni nel cervello dei primati è aumentato rapidamente, portando a grandi miglioramenti nella cognizione. Nei roditori, invece, l’espansione delle dimensioni del cervello ha portato solo a piccoli aumenti del numero di neuroni, con poco o nessun miglioramento delle capacità cognitive. Catherine Gilman/SAPIENS

Ma i risultati di Herculano-Houzel hanno già dato un duro colpo alla saggezza convenzionale. Gli scienziati che hanno calcolato i QE avevano supposto che stavano facendo confronti alla pari – che la relazione tra le dimensioni del cervello e il numero di neuroni fosse uniforme in tutti i mammiferi. Herculano-Houzel ha dimostrato che non era così.

“È un’intuizione brillante”, dice MacLean, che ha passato anni a studiare le capacità intellettuali degli animali. “

Il lavoro dello stesso MacLean ha anche minato l’universalità dell’IE. Il suo studio, pubblicato con un grande consorzio di co-autori nel 2014, ha confrontato i cervelli e le capacità cognitive di 36 specie animali, tra cui 23 primati e una manciata di altri mammiferi, e sette uccelli. MacLean li ha valutati sulla loro capacità di controllo degli impulsi (misurata, per esempio, dalla capacità di un animale di raggiungere con calma una barriera trasparente per ottenere del cibo, piuttosto che sbatterci contro in una presa impulsiva). Il controllo degli impulsi è una componente importante dell’intelligenza, che, a differenza delle abilità algebriche, può essere misurata in diverse specie.

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MacLean ha scoperto che l’EQ non è in grado di prevedere questa qualità. Scimpanzé e gorilla hanno un QE mediocre di 1,5 a 2,5, ma, dice MacLean, “hanno fatto super bene . Erano al top”. Le scimmie scoiattolo, nel frattempo, hanno segnato molto peggio di scimpanzé e gorilla sull’autocontrollo, anche se questa specie ha un QE di 2,3.

Nonostante un campione relativamente piccolo di animali e un sacco di dispersione nei dati, MacLean ha scoperto che il miglior predittore per l’autocontrollo era il volume cerebrale assoluto, non corretto per le dimensioni del corpo: Gli scimpanzé e i gorilla possono avere un QE non migliore delle scimmie scoiattolo, ma i loro cervelli, in termini assoluti, sono da 15 a 20 volte più grandi. (I loro QE possono essere sballati perché hanno corpi insolitamente grandi, non cervelli piccoli). Per i primati, un cervello più grande era un cervello migliore, indipendentemente dalle dimensioni dell’animale. (Questo era anche il caso degli uccelli.)

Nel 2017, Herculano-Houzel ha pubblicato uno studio in cui ha esaminato le stesse misure di controllo degli impulsi che MacLean aveva usato, ma le ha confrontate con una nuova variabile: il numero di neuroni che ogni specie ha nella sua corteccia cerebrale – lo strato superiore del tessuto cerebrale, spesso piegato, che svolge funzioni cognitive avanzate, come il riconoscimento degli oggetti. Herculano-Houzel ha scoperto che il numero di neuroni corticali prevedeva l’autocontrollo tanto bene quanto le dimensioni assolute del cervello nello studio di MacLean, e ha anche eliminato un grosso intoppo nei suoi risultati: Gli uccelli possono avere cervelli minuscoli, ma Herculano-Houzel ha scoperto che quei cervelli sono densamente imballati. La ghiandaia eurasiatica ha un cervello più piccolo di una noce, ma ha quasi 530 milioni di neuroni nel suo pallio (la struttura del cervello negli uccelli che è approssimativamente equivalente alla corteccia dei mammiferi). I suoi numeri hanno fornito una spiegazione convincente del perché questi uccelli hanno ottenuto punteggi migliori nel controllo degli impulsi rispetto ad alcuni primati con cervelli cinque volte più grandi.

“Il fattore più semplice e importante che dovrebbe limitare la capacità cognitiva”, conclude Herculano-Houzel, “è il numero di neuroni che un animale ha nella corteccia.”

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Se il segreto dell’intelligenza è semplicemente avere più neuroni, allora ci si potrebbe chiedere perché i roditori e altri mammiferi non si siano semplicemente evoluti in cervelli più grandi per ospitare i loro neuroni più grandi. La ragione è che l’aumento delle dimensioni dei neuroni presenta un problema sconcertante. Alla fine diventa insostenibile. Basta considerare un ipotetico roditore con lo stesso numero di neuroni di un uomo – circa 86 miliardi. Quella bestia avrebbe bisogno di trascinarsi dietro un cervello che pesa 35 chilogrammi. Questo è quasi 25 volte più grande di un cervello umano, pesante come nove galloni d’acqua. “È biologicamente implausibile”, dice MacLean. Sarebbe folle, non si potrebbe camminare”.

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La materia bianca nel cervello contiene assoni rivestiti di grasso che creano connessioni a lunga distanza tra i neuroni nella materia grigia. Frontiers in Psychiatry

Questo problema dell’aumento delle dimensioni dei neuroni era probabilmente uno dei fattori principali che limitavano l’espansione del cervello nella maggior parte delle specie. La domanda scottante è come i primati siano riusciti ad evitare questo problema.

La solita maledizione di una dimensione dei neuroni in continua espansione può derivare dal fatto fondamentale che i cervelli funzionano come reti in cui i singoli neuroni inviano segnali gli uni agli altri. Man mano che i cervelli diventano più grandi, ogni cellula nervosa deve rimanere collegata con sempre più altri neuroni. E nei cervelli più grandi, questi altri neuroni si trovano sempre più lontano.

“Questi sono problemi che devono essere risolti quando si ingrandisce il cervello”, dice Kaas, che spesso collabora con Herculano-Houzel. Ha ipotizzato che i roditori e la maggior parte degli altri mammiferi hanno affrontato questi problemi in un modo semplice: facendo crescere i fili di comunicazione, chiamati assoni, che sono più lunghi, facendo sì che ogni neurone occupi più spazio.

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Nel 2013, Herculano-Houzel ha trovato prove per questa teoria guardando la materia bianca nel cervello di cinque roditori e nove specie di primati. La materia bianca contiene gran parte del cablaggio del cervello – gli assoni rivestiti di grasso che i neuroni corticali usano per fare connessioni a lunga distanza. Il suo lavoro ha mostrato che il volume della materia bianca cresce molto più rapidamente nelle specie di roditori con cervelli più grandi che nei primati. Un grande roditore chiamato agouti ha otto volte più cellule nervose corticali di un topo, mentre la sua materia bianca occupa ben 77 volte più spazio. Ma una scimmia cappuccina, con un numero di neuroni corticali otto volte superiore a quello di un piccolo primate chiamato galago, ha solo 11 volte più materia bianca.

Quindi, man mano che il cervello dei roditori diventa più grande, sempre più volume del cervello deve essere dedicato ai fili che semplicemente trasmettono le informazioni. Questi fili non solo diventano più lunghi, ma anche più spessi, il che permette ai segnali di viaggiare ad una velocità maggiore, per compensare le distanze maggiori che devono coprire. Di conseguenza, sempre meno spazio è disponibile per le cellule nervose che fanno l’importante lavoro di elaborare effettivamente le informazioni.

La rovina dei roditori, in altre parole, è che il loro cervello non si adatta bene ai problemi dell’essere grandi. Non compensano in modo efficiente i colli di bottiglia della comunicazione che emergono quando i cervelli aumentano di dimensioni. Questo vincolo ha fortemente limitato la loro capacità di intelligenza.

I primati, invece, si adattano a queste sfide. Man mano che i cervelli dei primati diventano più grandi da una specie all’altra, i loro progetti cambiano gradualmente, permettendo loro di aggirare il problema della comunicazione a lunga distanza.

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Kaas pensa che i primati siano riusciti a mantenere la maggior parte dei loro neuroni della stessa dimensione spostando il peso della comunicazione a lunga distanza su un piccolo sottoinsieme di cellule nervose. Egli indica studi microscopici che mostrano che forse l’1 per cento dei neuroni si espande nei primati dal cervello grande: Questi sono i neuroni che raccolgono informazioni da un gran numero di cellule vicine e le inviano ad altri neuroni che sono lontani. Alcuni degli assoni che fanno queste connessioni a lunga distanza diventano anche più spessi; questo permette alle informazioni sensibili al tempo, come l’immagine visiva di un predatore o di una preda in rapido movimento, di raggiungere la sua destinazione senza ritardo. Ma le informazioni meno urgenti – cioè la maggior parte di esse – vengono inviate attraverso assoni più lenti e più sottili. Così, nei primati, lo spessore medio degli assoni non aumenta e c’è bisogno di meno materia bianca.

Questo modello di mantenere la maggior parte delle connessioni locali e di avere solo poche cellule che trasmettono informazioni a lunga distanza, ha avuto enormi conseguenze per l’evoluzione dei primati. Non ha semplicemente permesso ai cervelli dei primati di stringere più neuroni. Kaas pensa che abbia avuto anche un effetto più profondo: ha effettivamente cambiato il modo in cui il cervello fa il suo lavoro. Dato che la maggior parte delle cellule comunicava solo con i partner vicini, questi gruppi di neuroni si sono chiusi in quartieri locali. I neuroni in ogni quartiere lavoravano su un compito specifico e solo il risultato finale di quel lavoro veniva trasmesso ad altre aree lontane. In altre parole, il cervello dei primati divenne più compartimentato. E man mano che queste aree locali aumentavano di numero, questo cambiamento organizzativo ha permesso ai primati di evolvere sempre più abilità cognitive.

Tutti i cervelli dei mammiferi sono divisi in compartimenti, chiamati “aree corticali”, che contengono ciascuno qualche milione di neuroni. E ogni area corticale gestisce un compito specializzato: Il sistema visivo, per esempio, include diverse aree per individuare i semplici bordi delle forme e per riconoscere gli oggetti. I cervelli dei roditori non sembrano diventare più compartimentati quando diventano più grandi, dice Kaas. Ogni roditore, dal topo grande come un morso al capibara grande come un Doberman, ha circa lo stesso numero di aree corticali, circa 40. Ma i cervelli dei primati sono diversi. I piccoli primati, come i galagoni, hanno circa 100 aree; le uistitì ne hanno circa 170, i macachi circa 270 e gli umani circa 360.

Nei primati, alcune di queste nuove aree hanno assunto nuovi compiti sociali, come riconoscere i volti e le emozioni degli altri, e imparare il linguaggio scritto o parlato – le stesse abilità che hanno aiutato a guidare l’evoluzione della cultura degli ominidi e, probabilmente, l’intelligenza umana. “I primati con grandi cervelli hanno un’elaborazione davvero superiore”, dice Kaas. “Ma i roditori con cervelli più grandi possono elaborare le cose quasi allo stesso modo dei roditori con cervelli più piccoli. Non hanno guadagnato molto.”

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Gli antropologi hanno passato decenni a studiare gli importanti cambiamenti nella struttura del cervello avvenuti dopo la comparsa di H. erectus (1,9 milioni di anni fa) o la divisione tra ominini e grandi scimmie (8 milioni di anni fa). Ma Herculano-Houzel ha aggiunto un nuovo pezzo a questo quadro, identificando un altro momento chiave nell’evoluzione dell’intelligenza umana. In un certo senso, ha portato alla luce una nuova storia delle origini dell’umanità, che non è meno importante delle altre che già conoscevamo.

Questa storia si è svolta poco più di 60 milioni di anni fa, non molto tempo dopo che i primi primati si erano separati, in rapida successione, da altri tre grandi gruppi di mammiferi che includono gli odierni roditori, toporagni e colughi (noti anche come “lemuri volanti”).

Questi primi primati erano più piccoli dei ratti. Strisciavano silenziosamente lungo i rami degli alberi di notte, afferrando i ramoscelli con le loro dita prensili e le dita dei piedi mentre cacciavano gli insetti. Non sembravano un granché, dice Herculano-Houzel.

Ma una sottile modifica si era già verificata nel profondo dei loro piccoli cervelli – un cambiamento nei geni che guidano il modo in cui i neuroni si collegano tra loro durante lo sviluppo fetale. Questo cambiamento probabilmente ha fatto poca differenza all’inizio. Ma nel lungo periodo, avrebbe profondamente separato i primati dai roditori e da altri gruppi con cui si erano separati. Questo piccolo cambiamento avrebbe mantenuto le cellule nervose piccole, anche se i cervelli diventavano gradualmente sempre più grandi. Avrebbe piegato l’arco dell’evoluzione per decine di milioni di anni a venire. Senza di esso, gli esseri umani non avrebbero mai camminato sulla terra.

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Douglas Fox è un giornalista freelance che scrive di terra, Antartide e scienze polari – con un’incursione occasionale nelle neuroscienze. Le sue storie sono apparse su Scientific American, National Geographic e altre pubblicazioni. Fox è un autore che contribuisce a The Science Writers’ Handbook: Everything You Need to Know to Pitch, Publish, and Prosper in the Digital Age.

Una versione di questo articolo è stata originariamente pubblicata sul sito web di Sapiens come “How Human Smarts Evolved” ed è stata ripubblicata qui con il permesso.