Новые исследования показывают, что успехи в производстве инструментов раннего каменного века были связаны не столько с эволюцией языка, сколько с сетями мозга, участвующими в современной игре на фортепиано.
Приблизительно 1,75 миллиона лет назад произошла революционная инновация в технологии каменных орудий, когда ранние люди перешли от изготовления простых олдовских инструментов из отщепов и гальки к производству двусторонних инструментов, таких как ашельские ручные топоры и тесаки. Считается, что это продвижение отражает эволюционное изменение интеллекта и языковых способностей.
Понимание связи между эволюцией мозга и познанием является сложной задачей, потому что невозможно наблюдать за активностью мозга вымерших людей. Инновационный подход к решению этой задачи заключается в объединении современных методов нейронауки и материальных артефактов из археологических источников.
Чтобы понять изменения мозга, которые могли быть связаны с прогрессом в использовании инструментов, исследователи в области нейроархеологии - из Школы психологии Университета Восточной Англии (UEA), Института каменного века в Университете Индианы., и факультет антропологии Университета Айовы изучали мозговую активность современных людей, когда они учатся изготавливать олдовские и ашельские каменные орудия.
Чтобы проверить, влияет ли обучение с помощью языка на то, какие сети мозга задействованы в изготовлении каменных орудий, 15 из 31 участника научились колоть камень с помощью словесных инструкций, просматривая видео рук опытного мастера во время индивидуальных тренировок. Остальные 16 участников учились с помощью невербальных инструкций, используя те же видеоролики, но с выключенным звуком.
Исследователи обнаружили, что координации зрительного внимания и сети управления моторикой было достаточно, чтобы удалить простые отщепы для олдовских инструментов. Но производство ашельских инструментов требовало интеграции зрительной рабочей памяти, слуховой и сенсомоторной информации, а также сложного планирования действий - тех же областей мозга, которые активируются при современной игре на фортепиано. Эти результаты, опубликованные в журнале Nature Human Behavior, являются важным шагом вперед в понимании эволюции человеческого интеллекта.
Ведущий автор, доктор Шелби Путт из Института каменного века, сказал: «Эта работа предлагает новое понимание доисторического познания с использованием передовой техники нейровизуализации, которая позволяет людям выполнять сложные действия, пока мы измеряем локальную активность мозга»..
"Исследование выявило ключевые сети мозга, которые могли лежать в основе перехода к более человеческому разуму около 1,75 миллиона лет назад. Мы думаем, что это стало поворотным моментом в эволюции человеческого мозга, приведшим к эволюции новый вид человека."
Исследователи также сообщили, что сети мозга, специализирующиеся на языке, у современных людей активировались только во время производства ашельских орудий, когда участники научились изготавливать орудия в условиях словесных инструкций. Поскольку язык, вероятно, не был доступен 1,75 миллиона лет назад, это говорит о том, что производство ашельских орудий не сильно зависело от эволюции языковых центров в мозгу.
Соавтор, профессор Джон Спенсер из UEA, сказал: «Наши результаты не полностью совпадают с предыдущими заявлениями о том, что язык и производство каменных орудий эволюционировали совместно. сети заложили основу для достижений в области изготовления каменных орудий труда.
"Удивительно, что те же самые сети мозга сегодня позволяют современным людям выполнять такие действия, как искусная игра на музыкальном инструменте."
Предыдущие исследования пытались имитировать раннее изготовление инструментов, например, показывая участникам изображения изготовления инструментов, а затем наблюдая за активностью мозга.
Проведенное в Университете Айовы, это первое нейровизуализирующее исследование, в котором используется передовой метод - функциональная спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона (fNIRS), - позволяющий исследователям отслеживать изменения в активности мозга в реальном времени по мере того, как участники делали эти снимки. два типа каменных орудий.
Подводя итоги исследования, соавтор профессор Роберт Франсискус из Университета Айовы сказал: «Когда и как люди стали тем исключительно разумным и говорящим на языке видом, каким мы являемся сегодня, до сих пор остается большой загадкой. Мы обнаружили, что появление в археологических записях набора каменных орудий более сложной формы ознаменовало важный когнитивный сдвиг, когда наши предки начали думать и действовать больше как люди, а не как обезьяны.
"Понимание, полученное благодаря этому исследованию, в отношении некоторых из самых важных вопросов человеческой эволюции - когнитивной эволюции и ее связи с появлением языка - было бы трудно, если вообще возможно, достичь без междисциплинарного подхода к исследование, на котором основан этот проект."