Paleontologen gokken al tientallen jaren.
Ze houden een gefossiliseerde schedel vast. Ze kijken naar binnen. Ze zien vage richels en hobbels. En dan? Ze raden welk deel van de hersenen ze heeft gemaakt.
Het is subjectief. Rommelig. Nu heeft een team van het Musée National d’History Naturelle in Parijs een daadwerkelijk raamwerk gebouwd. Een sleutel. Een ‘Rosetta-steen’, noemen ze het, voor het lezen van de afdrukken van oude geesten.
De scan
Antoine Balzeau en zijn collega’s rekruteerden 75 mensen. Echte, levende vrijwilligers. Ze gingen naar het Pitié-Salpêtrière-ziekenhuis voor MRI-scans. Waarom MRI?
Geen straling.
De studie, onderdeel van het PaleoBRAIN-project, vereiste gegevens met een hoge resolutie om de natte, zachte hersenen rechtstreeks te vergelijken met de botafdruk die ze maken. Twee jaar lang reconstrueerde het team 3D-modellen van de hersenen van elke proefpersoon, hun hersenbekleding, en de hypothetische endocast die de schedel zou registreren als die hersenen vandaag zouden sterven en gefossiliseerd zouden worden.
Het resultaat?
Objectiviteit.
“Voor 75 individuen hebben we geanalyseerd… waar ze feitelijk mee corresponderen,” zei Balzeau.
Er valt niet meer te raden. Geen subjectieve interpretatie meer. Elke richting. Elke markering. De gegevens zijn open.
Gebroken lijnen, geen perfecte kaarten
Ouderwetse analyses waren gebaseerd op hersenatlassen.
Deze atlassen gaan ervan uit dat sulci (de groeven) uniform zijn. Langwerpig. Direct. Ze verwachten strakke lijnen op het fossiel. Maar menselijke hersenen zijn chaotisch. Elke persoon heeft een ander patroon. Een unieke kaart.
Uit het onderzoek bleek dat de meeste sulci niet de hele schedel markeren.
In plaats van?
Korte lijnen. Niet-verbonden segmenten. Hiaten. De markeringen zijn gefragmenteerd, vooral nabij de bovenkant van de schedel, waar het contact zwak is. Ze clusteren lager, waar de hersenen harder tegen het bot drukken.
De oude opvatting was verkeerd.
Endocasts zijn geen negatieve afgietsels van een vloeiende kaart. Het zijn mozaïeken. Discontinu. Variabel. Het herkennen van dit bereik is essentieel. Als we in fossielen naar lange rechte lijnen blijven zoeken, lezen we onzin.
De geestmerken
Dan is er het mysterie.
Ongeveer 12% van de markeringen op de endocasts – meestal bovenaan – komen niet overeen met de sulci op de onderliggende hersenen.
Ze noemen ze MNAS (Marks Not Associated with Sulci).
Het lijken op hersenplooien. Het moeten voren zijn. Maar dat zijn ze niet. Een ander weefsel, misschien bloedvaten, misschien membranen, drukt daar in het bot. Of misschien gewoon willekeurige variantie. Het maakt niet uit waarom, precies, op dit moment. Het gaat erom dat je weet dat het geen sulci zijn.
Als u dit negeert, ontstaan er fouten.
Onderzoekers hebben deze MNAS-markeringen historisch geïnterpreteerd als hersengroeven. Dit vervormt de anatomie van onze voorouders. Balzeau waarschuwt dat interpretaties zich aan gevestigde markeringen moeten houden. Het nieuwe raamwerk identificeert precies welke markeringen sulcal zijn en welke deze mysterieuze MNAS-entiteiten zijn.
“Wij stellen… een objectieve basis voor”, schreef hij.
Grote hersenen
Er is meer.
Paleontologen schatten de oude hersengrootte vaak door de lege ruimte in de fossiele schedel te meten: het endocraniale volume. Is het een goede proxy?
Ja.
De gegevens van Balzeau bevestigen dat deze veronderstelling klopt. Veranderingen in het hersenvolume correleren met veranderingen in de ruimte die ze in de schedel innemen. De hersenen van mensachtigen werden groter. De meetmethode was geldig.
Maar de maat is eenvoudig.
Functie? Moeilijk.
Volgende stappen
Het team is voorbij de anatomie gegaan. Nu kijken ze naar gedrag.
Ze registreerden gegevens over de handigheid van alle 75 proefpersonen. Kracht. Precisie. Behendigheid. Het doel? Zoek een verband tussen hoe iemand zijn handen gebruikt en asymmetrieën in zijn hersenstructuur.
Rechtshandige mensen hebben andere hersenasymmetrieën dan linkshandige mensen. Zijn die verschillen zichtbaar in de botafdrukken?
Zo ja, dan kunnen fossiele schedels ons iets over gedrag vertellen. Niet alleen vorm. Maar functie. Wat onze voorouders deden.
De gegevens staan allemaal online. De modellen zijn openbaar.
Het verandert alles.
Of toch?
Fossielen blijven fragmenten. De tijd blijft de vijand. We hebben de code, maar de meeste berichten ontbreken nog.
