Oefening en de altijd slimmere menselijke hersenen

Iedereen wiens vastberadenheid om te oefenen in 2013 een beetje wankel is, zou een opkomende wetenschappelijke kijk op de menselijke evolutie willen overwegen. Het suggereert dat we vandaag slim zijn, deels omdat we een miljoen jaar geleden de meeste andere zoogdieren over lange afstanden konden ontlopen en ontlopen. Onze hersenen zijn gevormd en aangescherpt door beweging, het idee gaat en we blijven regelmatig fysieke activiteit nodig hebben om onze hersenen optimaal te laten functioneren.

De rol van fysiek uithoudingsvermogen in het vormgeven van de mensheid heeft antropologen geïntrigeerd en de populaire verbeelding al geruime tijd gevangen. In 2004 publiceerden de evolutionaire biologen Daniel E. Lieberman van Harvard en Dennis M. Bramble van de Universiteit van Utah een baanbrekend artikel in het tijdschrift Nature getiteld "Uithoudingsvermogen en de evolutie van homo", waarin ze beweerden dat onze tweevoetige voorouders het overleefden door uithoudingsatleten te worden, in staat om een ​​snellere prooi te laten zakken door pure hardnekkigheid, joggen en ploeterend achter hen tot de dieren zakten.

Endurance geproduceerde maaltijden, die energie leverden voor paring, wat betekende dat adept vroege joggers hun genen passeerden. Op deze manier dreef de natuurlijke selectie de vroege mensen ertoe om nog atletischer te worden, noteerden Dr. Lieberman en andere wetenschappers, hun lichamen ontwikkelden langere benen, kortere tenen, minder haar en ingewikkelde mechanismen van het binnenoor om het evenwicht en de stabiliteit te handhaven tijdens staande ambulatie. Beweging vormde het menselijk lichaam.

Maar tegelijkertijd, in een ontwikkeling die tot voor kort veel wetenschappers als niet-gerelateerd beschouwden, werden mensen steeds slimmer. Hun hersenen namen snel in omvang toe.

Tegenwoordig hebben mensen een brein dat ongeveer drie keer groter is dan zou worden verwacht, zeggen antropologen, gezien de lichaamsgrootte van onze soort in vergelijking met dat van andere zoogdieren.

Om die buitenmaatse hersenen te verklaren, hebben evolutionaire wetenschappers gewezen op gebeurtenissen als het eten van vlees en, misschien wel het meest bepalend, de behoefte van onze vroege voorouders aan sociale interactie. Vroege mensen moesten jachten als een groep plannen en uitvoeren, wat ingewikkelde denkpatronen vereiste en, zo werd gedacht, beloonden de sociale en intelligente mensen met evolutionair succes. Volgens die hypothese werd de evolutie van de hersenen gedreven door de behoefte om na te denken.

Maar nu suggereren sommige wetenschappers dat fysieke activiteit ook een cruciale rol speelde bij het vergroten van ons brein.

Om die conclusie te bereiken, begonnen de antropologen kijken naar bestaande gegevens over hersengrootte en uithoudingsvermogen bij een verscheidenheid aan zoogdieren, waaronder honden, cavia's, vossen, muizen, wolven, ratten, civetkatten, antilopen, monniken, geiten, schapen en elanden. Ze vonden een opmerkelijk patroon. Soorten zoals honden en ratten met een hoog aangeboren uithoudingsvermogen, die vermoedelijk in de loop van duizenden jaren waren geëvolueerd, hadden ook grote hersenvolumes in verhouding tot hun lichaamsgrootte.

De onderzoekers keken ook naar recente experimenten waarin muizen en ratten systematisch werden gefokt als marathonlopers. Labedieren die bereidwillig de meeste kilometers op de loopwielen zetten, waren onderling gekruist, wat resulteerde in de creatie van een reeks proefdieren die uitblonken in hardlopen.

Interessant is dat deze dieren na meerdere generaties aangeboren hoge niveaus van stoffen ontwikkelden die de groei en gezondheid van het weefsel bevorderen, waaronder een eiwit dat van de hersenen afkomstige neurotrofe factor of BDNF wordt genoemd. Deze stoffen zijn belangrijk voor het uithoudingsvermogen. Het is ook bekend dat ze de hersengroei stimuleren.

Wat dit alles betekent, zegt David A. Raichlen, een antropoloog aan de Universiteit van Arizona en een auteur van een nieuw artikel over de evolutie van menselijke hersenen in het januari nummer van Proceedings of the Royal Society Biology, is dat fysieke activiteit kan hebben geholpen om vroege mensen slimmer te maken.

"We denken dat wat er is gebeurd" bij onze vroege voorouders van jager-verzamelaars, zegt hij, is dat de meer atletische en actievere mensen het overleefden en, net als bij de laboratoriummuizen, fysiologische kenmerken doorgaven die hun uithoudingsvermogen verbeterden, waaronder verhoogde niveaus van BDNF. Uiteindelijk hadden deze vroege atleten genoeg BDNF door hun lichaam, zodat sommigen van de spieren naar de hersenen konden migreren, waar het de groei van hersenweefsel stimuleerde.

Die bepaalde vroege mensen pasten toen hun groeivermogen toe om te denken en redeneren om een ​​betere prooi te volgen, om de best gevoede en meest succesvolle te worden vanuit een evolutionair standpunt. Door in beweging te zijn, werden ze slimmer en doordat ze slimmer waren, konden ze nu efficiënter gaan.

En uit dit alles kwam uiteindelijk een vaardigheid om hogere wiskunde te begrijpen en iPads te verzinnen. Maar dat was een tijdje later.

Het brede punt van dit nieuwe idee is dat als fysieke activiteit heeft geholpen de structuur van onze hersenen te vormen, het hoogstwaarschijnlijk nog steeds essentieel is voor de gezondheid van de hersenen, zegt John D. Polk, universitair hoofddocent antropologie aan de universiteit van Illinois in Urbana. -Campagne, en co-auteur, met Dr. Raichlen, van het nieuwe artikel.

En er is wetenschappelijke ondersteuning voor dat idee. Recente studies hebben aangetoond, zegt hij, dat "regelmatige lichaamsbeweging, zelfs wandelen" leidt tot meer robuuste mentale vermogens, "beginnend in de kindertijd en doorlopend tot op hoge leeftijd".

Natuurlijk is de hypothese dat joggen na een prooi de evolutie van de menselijke hersenen bevorderde, slechts een hypothese, zegt dr. Raichlen en is bijna onbewijsbaar.

Maar het is overtuigend, zegt dr. Lieberman van Harvard, die heeft samengewerkt met de auteurs van het nieuwe artikel. "Ik ben het er fundamenteel mee eens dat er een diepe evolutionaire basis is voor de relatie tussen een gezond lichaam en een gezonde geest", zegt hij, een relatie die de term 'je geheugen opfrissen' letterlijker maakt dan de meesten van ons misschien hadden verwacht en sterke stimulans om actief te zijn in 2013.