Les Coûts D'Un Cerveau Humain "Coûteux" Restent Sujets Au Débat

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Nos plus gros cerveaux entraînent-ils nos corps vers le bas? Une théorie suggère que, parce que notre cerveau utilise beaucoup d'énergie, notre corps doit faire face en raccourcissant nos tripes. En étudiant la taille du cerveau et des organes chez l’homme et 100 autres mammifères, les recherches suggèrent que c’était tout simplement

Il y a un demi-million d'années, le cerveau humain a commencé à se développer. Les gros cerveaux ont besoin de plus d'énergie pour rester camionneurs, mais les scientifiques ont été perplexes sur l'endroit où nous avons trouvé ce jus supplémentaire lorsque notre taux métabolique, qui correspond à la manière dont nous produisons de l'énergie, est comparable à nos cousins ​​à la tête de pois.

Une théorie récente suggère que les besoins énergétiques de notre cerveau étaient alimentés par un intestin plus petit, puisqu'un régime plus facile à digérer libérerait de l'énergie de l'intestin pour construire le cerveau. De nouvelles recherches suggèrent que cela pourrait ne pas être le cas, qu'il est plus important de stocker de l'énergie dans nos dépôts graisseux.

"Les animaux avec de gros cerveaux ont un tissu adipeux très bas. Les animaux qui ont un gros tissu adipeux ont un cerveau plus petit", a confié à WordsSideKick.com, la chercheuse Ana Navarrete, de l'Université de Zurich, en Suisse. "Soit vous avez un cerveau beaucoup plus gros, soit beaucoup de tissu adipeux. Habituellement, ils s'excluent mutuellement."

Tissu cher

Le cerveau nécessite environ 22 fois plus d'énergie pour fonctionner que l'équivalent dans le tissu musculaire. L'énergie nécessaire à l'exécution de chaque processus corporel provient des aliments que nous mangeons. Les cerveaux humains sont trois fois plus gros que notre plus proche parent vivant, le chimpanzé, et utilisent jusqu'à trois fois plus d'énergie, mais les deux espèces ont le même taux métabolique.

Ana Navarrete a disséqué des centaines de carcasses de mammifères pour mesurer les masses d'organes.

Ana Navarrete a disséqué des centaines de carcasses de mammifères pour mesurer les masses d'organes.

Crédit: Ana Navarrete, Institut et musée d'anthropologie, Université de Zurich.

Cette énergie supplémentaire doit venir de quelque part. Pour déterminer où, Navarrete et ses collègues ont analysé 191 échantillons de 100 mammifères sauvages et en captivité. L'espoir était de confronter l'hypothèse dite coûteuse des tissus (où la taille du cerveau intervient aux dépens de la taille de l'intestin) contre une autre idée qu'ils avaient, celle-ci: les tissus adipeux pourraient être la solution.

Ils n'ont pas trouvé de corrélation entre la taille du cerveau et la taille de l'intestin, mais ils ont trouvé une corrélation entre la taille du cerveau et la quantité de graisse corporelle d'un organisme. L'effet était le plus fort chez les animaux sauvages et chez les femelles. En outre, la corrélation ne tient pas non plus bien pour son échantillon de primates (23 des 100 espèces analysées), probablement parce qu’il s’agissait d’échantillons en captivité plus susceptibles de présenter un excès pondéral ou un poids insuffisant que leurs homologues sauvages.

Fonds gras

- Les espèces de mammifères présentent des corrélations positives entre les masses d'organes, même après prise en compte des différences de masse maigre. Seuls les dépôts de graisse sont plus petits, si le cerveau est relativement gros.

- Les espèces de mammifères présentent des corrélations positives entre les masses d'organes, même après prise en compte des différences de masse maigre. Seuls les dépôts de graisse sont plus petits, si le cerveau est relativement gros.

Crédit: Ana Navarrete, Institut et musée d'anthropologie, Université de Zurich.

Ces dépôts graisseux ralentiraient un animal en mouvement, en particulier grimper, voler ou courir pour échapper aux prédateurs, mais son avantage pourrait être une source d'énergie supplémentaire. Selon Navarrete, cela suggère que la survie dépend de deux stratégies: soit vous stockez beaucoup de graisse pour les moments difficiles, soit vous avez un gros cerveau pour penser à vous sortir de situations difficiles.

Mais les humains ont de gros cerveaux et de gros dépôts graisseux, ce qui signifie que lorsque les temps sont durs, nous pouvons compter sur les deux pour survivre. Il doit y avoir quelque chose d'autre, a déclaré Navarrete, suggérant que notre locomotion efficace pourrait jouer un rôle.

Bien qu'elle n'ait pas analysé un échantillon humain, Navarrete pense que nous brisons la tendance parce que nous avons un style de locomotion très différent de celui des autres animaux. Marcher sur deux jambes est beaucoup moins énergique que bouger autour des arbres à quatre pattes, comme nos cousins ​​chimpanzés. Parce qu'il n'est pas aussi coûteux pour nous d'avoir des réserves de graisse supplémentaires, nous sommes à la fois capables de stocker de l'énergie et d'utiliser notre intelligence pour tirer le meilleur parti de ressources rares, a-t-elle déclaré.

L'absence d'un échantillon humain concerne d'autres scientifiques non impliqués dans l'étude, qui ont déclaré que l'interprétation de Navarrete était peut-être exagérée. "Leurs résultats indiquent que chez les primates, la masse grasse n'est pas sacrifiée par rapport à l'augmentation de la taille du cerveau", a déclaré Jack Baker, un chercheur de l'Université du Nouveau-Mexique qui n'avait pas participé à l'étude, dans un courrier électronique. "La" pertinence "de l'article est entièrement axée sur la relation entre ces résultats et l'hypothèse coûteuse des tissus, qui concerne spécifiquement les origines humaines."

Malgré tout, "Navarrete et ses collègues ont rassemblé un ensemble de données sans précédent, ce qui représente une amélioration significative par rapport à ce qui était disponible il y a près de 20 ans, lorsque Wheeler et moi avons publié l'ouvrage original Expensive Tissue Hypothesis [ETH]", Leslie Aiello, chercheuse à La Fondation Wenner-Gren à New York qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré à WordsSideKick.com dans un courrier électronique.

L'ensemble de données ajoute plus de données au puzzle de l'évolution du cerveau, mais également plus de questions et de complications, suggérant qu'il n'y a pas une seule réponse, et pourrait inclure une combinaison de réduction de la taille de l'intestin, d'une plus grande proportion de graisse corporelle, de notre mode de locomotion et de d'autres facteurs, selon Aiello.

L'étude a été publiée aujourd'hui (9 novembre) dans la revue Nature.

Vous pouvez suivre Jennifer Welsh, rédactrice de WordsSideKick.com, sur Twitter @microbelover. Suivez WordsSideKick.com pour connaître les dernières nouvelles et découvertes scientifiques sur Twitter. @wordssidekick et sur Facebook.


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