Voor jaren, wetenschappers gingen ervan uit dat mensen een groter deel van hun dagelijkse calorieën aan hun hersenen besteden dan andere dieren. Hoewel het menselijk brein slechts 2 procent van het lichaamsgewicht uitmaakt, het verbruikt meer dan 25 procent van ons basisenergiebudget.

Maar een studie gepubliceerd op 31 oktober in de Tijdschrift voor menselijke evolutie het vergelijken van de relatieve hersenkosten van 22 soorten ontdekte dat, als het gaat om denkkracht, mensen zijn niet zo uitzonderlijk als we graag denken.

"We hebben geen uniek duur brein, " zei studie auteur Doug Boyer, assistent-professor evolutionaire antropologie aan de Duke University. "Dit daagt een belangrijk dogma in menselijke evolutiestudies uit."

Boyer en zijn afgestudeerde student Arianna Harrington besloten om te zien hoe mensen het doen in termen van opname van hersenenergie.

Omdat energie via bloedvaten naar de hersenen gaat, die een vorm van suiker afgeven die glucose wordt genoemd, de onderzoekers maten de dwarsdoorsnede van de benige kanalen die de schedelslagaders omsluiten.

Door deze metingen te koppelen aan eerder gepubliceerde schattingen van de opname van glucose in de hersenen en het interne schedelvolume als een indicator van de hersengrootte, ze onderzochten zeven soorten, inclusief muizen, ratten, eekhoorns, konijnen, apen en mensen. De onderzoekers konden aantonen dat grotere kanalen slagaders omsluiten die meer bloed afleveren, en dus glucose, naar de hersenen.

Vervolgens, met behulp van een statistische techniek genaamd meervoudige regressie, ze berekenden de opname van hersenglucose voor nog eens 15 soorten waarvoor de hersenkosten onbekend waren, inclusief lemuren, apen en spitsmuizen, verwanten van primaten uit Zuidoost-Azië.

Zoals verwacht, de onderzoekers ontdekten dat mensen proportioneel meer energie aan hun hersenen toewijzen dan knaagdieren, Oude Wereld apen, en mensapen zoals orang-oetans en chimpansees.

Ten opzichte van de stofwisseling in rust:de totale hoeveelheid calorieën die een dier per dag verbrandt om te blijven ademen, verteren en warm blijven - het menselijk brein heeft meer dan twee keer zoveel calorieën nodig als het chimpanseebrein, en minstens drie tot vijf keer meer calorieën dan de hersenen van eekhoorns, muizen en konijnen.

Maar ook andere dieren hebben hongerige hersenen.

In termen van relatieve hersenkosten, er lijkt weinig verschil te zijn tussen een mens en een spitsmuis, bijvoorbeeld.

Zelfs de ringstaartmaki en de kleine pygmee-marmoset van een kwart pond, 's werelds kleinste aap, besteden net zoveel van hun lichaamsenergie aan hun hersenen als wij.

"Dit zou niet als een te grote verrassing moeten komen, Boyer zei. "De metabolische kosten van een structuur als de hersenen zijn voornamelijk afhankelijk van hoe groot het is, en veel dieren hebben grotere hersen-lichaamsmassaverhoudingen dan mensen."

De resultaten suggereren dat het vermogen om een ​​relatief duurder brein te laten groeien niet bij het begin van de mens is ontstaan, maar miljoenen jaren eerder, toen onze voorouders van primaten en hun naaste verwanten zich afsplitsten van de tak van de stamboom van zoogdieren die knaagdieren en konijnen omvat, aldus Harrington.

Eerdere studies berekenden de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​brein van brandstof te voorzien op basis van het aantal neuronen. Maar omdat de huidige studiemethode voor het schatten van het energieverbruik afhankelijk is van botmetingen, in plaats van zacht weefsel zoals neuronen, het is nu mogelijk om de vraag naar hersenenergie te schatten op basis van de gefossiliseerde overblijfselen van dieren die ook zijn uitgestorven, inclusief vroege menselijke voorouders.

"Alles wat je nodig hebt om de metingen te doen, is een intacte schedel en enkele nekwervels, ' zei Harrington.

Wat de gegevens niet kunnen aantonen, is of energetisch dure hersenen eerst zijn geëvolueerd, en vervolgens bepaalde groepen dieren vatbaar maakte voor grotere mentale vermogens als bijproduct, of dat reeds bestaande cognitieve uitdagingen de voorkeur gaven aan personen die meer energie aan de hersenen besteedden, zeggen de onderzoekers.