I modsætning til andre primater udsættes mennesker for høje niveauer af placentale sexhormoner i livmoderen, som kan have formet vores evolutionære hjerneudvikling
Eksponering for hormoner i utero kan påvirke den menneskelige hjernevækst
Den menneskelige hjerne er et af de mest komplekse genstande i universet – og denne kompleksitet kan skyldes en bølge af hormoner, der er frigivet af morkagen under graviditet.
Mens adskillige ideer er blevet foreslået for at forklare menneskelig hjerneudvikling, er det stadig et af vores største videnskabelige mysterier. En forklaring, kendt som den sociale hjernehypotese, antyder, at vores store hjerner udviklede sig til at styre komplekse sociale forhold. Det antyder, at det at navigere i stor gruppedynamik kræver en vis grad af kognitiv evne og skubber sociale arter til at udvikle større hjerner. For eksempel har andre meget omgængelige dyr, såsom delfiner og elefanter, også relativt store hjerner. Men den biologiske mekanisme, der ligger til grund for dette link, er forblevet uklar.
Nu siger Alex Tsompanidis ved University of Cambridge og hans kolleger, at svaret kan være placentale sexhormoner. Under graviditet producerer placentaen – et midlertidigt organ, der fungerer som formidler mellem fosteret og moderen – hormoner, der er afgørende for fosterudvikling. Disse inkluderer kønshormoner såsom østrogener og androgener.
”Jeg ved, at det virker som et spring – at tænke på menneskelig udvikling og derefter ende på morkagen,” siger Tsompanidis. ”Men grunden til det er fordi vi har set på udsving og variationer i niveauerne af disse hormoner i livmoderen og se, at de forudsiger ting som sprogudvikling og social udvikling.”
Emerging forskning viser også, at disse hormoner påvirker den udviklende hjerne. For eksempel fandt en undersøgelse fra 2022, at administration af androgener, såsom testosteron, til hjerneorganoider – forenklede, miniatyrversioner af hjernen lavet af humane stamceller – i en kritisk udviklingsperiode øgede antallet af celler i cortex, en hjerneområde, der er vigtig for hukommelse, læring og tænkning. Andre undersøgelser i hjerneorganoider har vist, at østrogener er vigtige for dannelse og stabilisering af forbindelser mellem neuroner.
Der er også nogle begrænsede beviser for, at mennesker udsættes for højere niveauer af disse hormoner under graviditet end ikke-menneskelige primater er. En undersøgelse fra 1983 fandt, at gorillaer og sjimpanser har fire til fem gange mindre østrogen i deres urin end mennesker under graviditet. Placentaen har også mere aktivitet i gener, der producerer aromatase – et enzym, der omdanner androgener til østrogener – hos mennesker end i makakater.
”Disse hormoner er blevet meget vigtige for hjerneudviklingen, og hvis vi ser på det sammenligneligt med andre primater og andre arter, ser det ud til at være bevis for, at disse hormoner er meget høje hos mennesker (under graviditet),” siger Tsompanidis.
Denne tilstrømning kan også hjælpe med at forklare, hvorfor mennesker danner så store sociale grupper. Nogle evolutionære biologer mener, at vi er i stand til at opbygge omfattende sociale netværk, fordi forskellene mellem kønnene er mere subtile hos mennesker end i andre primater. For eksempel er mænd og kvinder mere ens i kropsstørrelse end mandlige og kvindelige neandertalere, siger Tsompanidis. Dette skyldes sandsynligvis højere østrogenniveauer i utero, siger han.
”Hvis du har en masse østrogen, er du ikke kun lidt mindre maskuliniseret, men det er også mere sandsynligt, at du har en sammenkoblet hjerne,” siger Tsompanidis. ”Så skubbe til at øge østrogen, skubbet til at gøre alle sociale og komme sammen, er faktisk det, der gør den menneskelige hjerne større og mere forbundet.”
”Jeg er enig i, at placenta -gener påvirker udviklingen i den menneskelige hjerne og sandsynligvis hominin -hjerneudvikling,” siger David Geary ved University of Missouri. ”Jeg tror dog, at de undervurderer indflydelsen fra mandlig-mandlig konkurrence på hjerne og kognitiv udvikling.”
Selvom det er sandt, at mandlige mennesker inden for den samme sociale gruppe har en tendens til at være mere samarbejdsvillige og mindre aggressive over for hinanden, end det ses i andre primater, kan dette have udviklet sig som et resultat af mellemgruppekonflikter, siger han. Når alt kommer til alt ville større koordinering og teamwork være en fordel i en dødbringende konfrontation, påpeger han.
Vores viden om placentaforskelle mellem primater er også begrænset. Mange ikke-menneskelige primater, såsom chimpanser, spiser placenta efter fødslen, hvilket gør det vanskeligt at studere, siger Tsompanidis.
Identificering af hvilke faktorer, der formede menneskelig hjerneudvikling, er mere end bare en intellektuel forfølgelse: det kan også kaste lys over neurodiversitet.
”Ikke alle mennesker er sociale eller har utrolige sprogfærdigheder – og det er fint. Det gør dem ikke mindre menneskelige,” siger Tsompanidis. At forstå, hvordan hjernen udviklede sig, kunne give indsigt i, om visse kognitive træk kommer med afvejninger, siger han.