Brein per kilo

Olifanten en walvissen hebben grotere hersens dan mensen, maar mensen zijn intelligenter. Intelligentie draait om het hersenweefsel dat niet nodig is om het lichaam te besturen.

Onze hersengrootte en onze intelligentie zijn in de loop van de evolutie toegenomen. Intelligentie is het vermogen om problemen op te lossen, de snelheid van denken, de capaciteit om doelgericht te handelen, rationeel te denken en op een effectieve manier om te gaan met de omgeving. Er zijn vele soorten intelligentie: taalkundige, logische, wiskundige, ruimtelijke, muzikale, sociale, en motorische intelligentie. Het intelligentie quotiënt (IQ) is maar een povere maat voor intelligentie.

Bij intelligentie gaat het niet om de absolute omvang van de hersenen. De mens heeft met zijn 1,5 kilo in absolute termen ook lang niet de grootste hersenen. De potvis heeft met 9 kg het grootste brein en de olifant heeft een gemiddeld hersengewicht van 4,8 kg. De olifant Alice, die in een pretpark in New York leefde, had zelfs een hersengewicht van 6 kg.

Maar de walvis en de olifant zijn zeker niet zo intelligent als de mens. De relatieve grootte van de hersenen ten opzichte van het lichaam heeft wel een duidelijke relatie met de kwaliteit van de hersenen als informatieverwerkende machine, zoals Darwin in 1871 al stelde, en Michel Hofman honderd jaar later heeft berekend. Een betere maat voor het niveau van de evolutionaire hersenontwikkeling is het encephalisatiequotiënt (EQ), dat is de relatieve hoeveelheid hersenweefsel bovenop de hoeveelheid die nodig is om het lichaam te besturen. Daar komt de mens inderdaad verreweg het beste uit te voorschijn.

Het EQ wordt vooral bepaald door de ontwikkeling van de hersenschors. De toename van onze hersengrootte tijdens de evolutie kwam door een toename van het aantal bouwstenen, de hersencellen (neuronen) en hun verbindingen. De beste maat voor intelligentie is dan ook het aantal neuronen in de hersenschors. Die neuronen zijn in de hersenschors gegroepeerd in functionele eenheden die als zuiltjes naast elkaar liggen, en kolommen worden genoemd. Hoewel de hersenschors tijdens de evolutie enorm toenam in grootte, bleef de doorsnede van de kolommen vrijwel gelijk, zo’n halve millimeter. Dat betekent dat de omvang van de hersenschors tijdens de evolutie toegenomen is door een toename van het aantal kolommen. Hierdoor ontstond tevens de noodzaak voor de hersenschors om zich te gaan plooien. Bij dit alles veranderde het bouwplan van de hersenen niet en het verschil tussen de hersenen van de mens en die van de andere primaten is er dus voornamelijk een van grootte.

Door deze evolutionaire toename in hersengrootte is het informatieverwerkend vermogen sterk toegenomen. De progressieve toename van de hersengrootte tijdens de evolutie ging gelijk op met een langere zwangerschapsduur, een langere periode van ontwikkeling en leren, een langere levensduur en een vermindering van het aantal nakomelingen. Tijdens de evolutionaire ontwikkeling van de mens is in de periode van ‘slechts’ 3 miljoen jaar de schedelinhoud meer dan verdrievoudigd, en de levensduur verdubbeld.

Primaten zouden een evolutionair voordeel gehad hebben van grotere hersenen, dachten wetenschappers. Hoe meer hersenen, hoe beter werktuiggebruik, hoe meer voedsel.

Vervolgens werd verondersteld dat het de sociale complexiteit zou zijn die heeft geleid tot de ontwikkeling van de grote primatenhersenen, ook wel de Machiavellihypothese genoemd. De individuen moesten investeren in sociale strategieën die op de lange duur een betere overleving van de groep garandeerden. Inderdaad is er bij primaten een duidelijk verband gevonden tussen de grootte van de hersenschors en de grootte en de complexiteit van de sociale groep. De complexiteit wordt sterk bepaald door paarvorming en monogamie. Beide stellen hoge eisen aan het brein. Ze vragen om een zeer goede selectie van de partner, in termen van vruchtbaarheid, en maken ingewikkelde onderhandelingen tussen de partners noodzakelijk. De complexiteit en intensiteit van deze relaties, waar we allemaal over mee kunnen praten, lijkt een sterke evolutionaire druk op de ontwikkeling tot grotere hersenen te hebben gegeven. Het mechanisme van de monogame partnerkeuze bij de mens zou zich al zo’n 3,5 miljoen jaar geleden hebben ontwikkeld en heeft zijn evolutionaire voordeel voor de bescherming van het gezin tijdens de evolutie bewezen, maar het blijft een enorme belasting voor ons brein.

De auteur is hoogleraar in de neurobiologie aan de Universiteit van Amsterdam. Hij is verbonden aan het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen. Vragen en reacties kunt u sturen naar zbrieven@nrc.nl