Hjerner blandt dyrearterne

Uden sammenligning, tvivl og konkurrence er det moderne menneske, homo sapiens, det mest intelligente dyr på Jordens overflade. Selv de andre store aber sakker langt bagud, og det har naturligvis fået hjerneforskere og neurobiologer til at spørge hvorfor.

Spørgsmålet er, om der findes en rent biologisk forklaring på menneskets begavelse. Hvis vi starter med den totale hjernestørrelse og ser bort fra kroppen samt neuronaktiviteten, så kunne hjernens størrelse, i første omgang, ligne en god kandidat, når vi skal bedømme den samlede evne til at behandle information.

Dyreart	Hjernelængde	vægt:	Kropslængde	vægt:
Blåhval	2 m	8 kg	24 m	100.000 kg
Elefant	90 cm	5 kg	8 m	10.000 kg
Delfin	15 cm	1,7 kg	2,5 m	160 kg
Menneske	15 cm	1,4 kg	1,5 m	62 kg
Kamel	15 cm	0,68 kg	2,0 m	530 kg
Bavian	8 cm	0,14 kg	75 cm	30 kg
Abe	5 cm	0,1 kg	30 cm	7 kg
Kænguru	5 cm	56 g	1,5 m	35 kg
Vaskebjørn	5,5 cm	39 g	80 cm	4,29 kg
Kat	5 cm	30 g	60 cm	3,3 kg
Kanin	5 cm	12 g	30 cm	2,5 kg
Egern	30 cm	6 g	20 cm	0,9 kg
Frø	2 cm	0,1 g	10 cm	18 g

Både hvaler, elefanter og delfiner har større hjerner end mennesket, uden at de store pattedyr af den grund har bygget byer eller sendt en repræsentant for deres race til Månen. Så det kan ikke blot være hjernens størrelse, der er et mål for intelligens.

Næste udgangspunkt kunne være at sammenligne hjernen og legemet, og se på forholdet H/K, hvor H er hjernens og K kroppens vægt.

På landjorden har elefanten den største hjerne. Men den fylder forholdsvis lidt, kun et lille område bagerst i kraniet, så i forhold til det massive legeme, er elefantens hjerne mindre end menneskets. I tabel 2 er H/K raten og hjerner i de størrelser, de ville have, hvis dyret var så stort som et menneske.

Småfugles ratio er større end mennesket, det vil sige deres hjerner er store sammenlignet med kroppen, mens hvalen ligger helt i bunden. Der er dog næppe nogen, der vil påstå en gråspurv er smartere end et menneske, eller at en kanin er mere begavet end en hval. Det kan altså heller ikke være H/K raten, der forklarer, hvorfor mennesket er så meget mere intelligent end andre dyr.

Problemet ligger i, at hjernevægten ikke stiger lineært med kropsvægten, så de store pattedyr har forholdsvis små hjerner, mens de mindre dyr, som fuglene, har relativt store hjerner sammenlignet med deres kropsvægt.

Men hvis forøgelsen i hjernevægt, som følger med større kropsvægt, ikke øger intelligensen, hvad gør de ekstra ”grå celler” så?

Mennesket ligger stadig rimeligt højt i tabel 2, så forklaringen på vores opfindsomhed, må stadig have noget at gøre med størrelsesforholdet mellem forskellige dyrearter. Men på en lidt mere indviklet måde en bare hjernevægt delt med kropsvægt.

Vi kan forsøge os med Snell-ligningen H = CK^r , hvor H er hjernevægten, K kropsvægten, mens både r og C udgør konstanter. Ifølge forskerne ligger r på mellem 0.56 og 0.66, og med den i hånden bestemmes hjernevægten nu af to ting: Kropsvægten OG konstanten C. De matematisk inklinerede vil bemærke, at kropsvægten indgår med en eksponentiel faktor, så hjernevægten er eksponentielt aftagende med kroppens tyngde. Ligningen giver os nu en måde at bestemme den forholdsvise ydeevne for hjerner fra forskellige arter med forskellige kropsvægte.

Hvis vi indsætter værdien for krops- og hjernevægt, kan vi finde C for hver art. Med en r-værdi på 0.66 har vi for mennesket

1.4 = C 62^0.66

Hvorefter C=10.89. Ligesom intelligens kvotienten (IQ) er forholdet mellem en persons testresultater og gennemsnittet for mennesker i almindelighed, har forskerne indført en såkaldt encephalizations kvotient (EQ). Den er forholdet mellem tallet C for et bestemt dyr og gennemsnittet for pattedyr.

Hvis en bestemt art f.eks. har en EQ på 2 så betyder det, at denne art har en C-værdi, der er dobbelt så stor som vi ville forvente af et pattedyr med dets vægt og en gennemsnitlig EQ. Eller hvis en art har en EQ på 0.5, så er den kun halvt så smart som et gennemsnitligt pattedyr i samme vægtklasse.

Med en r-værdi på 0.66 får vi nu følgende tabel:

Nu fører mennesket, tæt forfulgt af delfiner og aber, så højere primater er klogere end laverestående primater, sammenlignet med pattedyr i almindelighed. Samtidig er der også, rent anatomisk, forskel på hjernerne hos forskellige dyrearter. Hjernebarken er foldet på forskellige måder. Kigger vi på evolutionen, så ser vi, at de områder i hjernen, som har ændret sig mest, er den cerebrale halvdel af storhjernen og barken. De arter, som er forholdsvis nye på udviklingsscenen har tit mere hjernebark end tidligere udviklede arter, og hos nogen dyr, især højerestående pattedyr, er overfladen af hjernebarken foldet og snoet, med buler og furer, som øger overfladearealet af barken.

Mens dyr udviklede sig fra simple organismer til komplekse væsner som delfiner, aber og mennesker, så ændrede og udviklede hjernebarken sig, og den er netop ansvarlig for funktioner som: Tanker, hukommelse, sprog, bevægelser, informationsbehandling, fornuft og opfattelse.