พบ "สมองมนุษย์" กำลังเล็กลงเรื่อย ๆ และไม่มีใครรู้ว่าเป็นเพราะอะไร

นักวิทยาศาสตร์พบว่า สมองของมนุษย์ยุคปัจจุบันมีขนาดเล็กกว่าของ โฮโมเซเปียนส์ (Homo sapiens) ที่มีชีวิตอยู่เมื่อ 100,000 ปีก่อน ประมาณ 13% ทว่า เนื่องจากสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลง หรือทักษะบางอย่างที่เราได้รับหรือไม่ ?

ตามความเชื่อดั้งเดิม "สมองใหญ่" ของเราเป็นสิ่งที่ทำให้สายพันธุ์ของเราแตกต่างจากสัตว์อื่น ๆ โดยเฉพาะความสามารถในการคิดและนวัตกรรมของเรา ทำให้เราสามารถสร้างศิลปะชิ้นแรก ประดิษฐ์ล้อพาหนะ และแม้แต่การเดินทางไปลงสำรวจบนดวงจันทร์ได้

แน่นอนว่า เมื่อเปรียบเทียบกับสัตว์อื่น ๆ ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน สมองของมนุษย์มีขนาดใหญ่มาก สมองของมนุษย์มีขนาดใหญ่ขึ้นเกือบสี่เท่าในช่วงหกล้านปี ตั้งแต่สายพันธุ์ของเรามีบรรพบุรุษร่วมกับลิงชิมแปนซีครั้งล่าสุด อย่างไรก็ตาม การศึกษาพบว่าแนวโน้มที่สมองมีขนาดใหญ่ในโฮโมเซเปียนส์กำลังหมุนไปอีกทิศหนึ่ง ในสายพันธุ์ของเรา ขนาดสมองเฉลี่ยลดลงในช่วง 100,000 ปีที่ผ่านมา

หนึ่งในตัวอย่าง คือ ในการศึกษาล่าสุดในปี 2023 เอียน แทตเตอร์ซอล นักบรรพชีวินวิทยาและภัณฑารักษ์กิตติคุณประจำพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันในนครนิวยอร์ก ได้ติดตามขนาดของกระโหลกศีรษะของมนุษย์โบราณผ่านกาลเวลา เขาเริ่มต้นด้วยสายพันธุ์ที่รู้จักที่เก่าแก่ที่สุด จนมาถึงมนุษย์ยุคปัจจุบัน

เขาพบว่า การขยายตัวของสมองอย่างรวดเร็วเกิดขึ้นอย่างอิสระในสายพันธุ์มนุษย์ต่าง ๆ และในช่วงเวลาต่าง ๆ ทั่วเอเชีย ยุโรป และแอฟริกา สายพันธุ์ที่สมองมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ได้แก่ ออสตราโลพิเทคัส อาฟาเรนซิส (Australopithecus afarensis), โฮโม อีเร็กตัส (Homo erectus), โฮโม ไฮเดลเบอร์เกนซิส (Homo heidelbergensis) และ โฮโม นีแอนเดอร์ทาเลนซิส (Homo neanderthalensis) หรือที่เรียกกันว่า "นีแอนเดอร์ทัล"

อย่างไรก็ตาม แนวโน้มของสมองที่ขยายตัวขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปได้กลับทิศทางไปเมื่อมนุษย์ยุคใหม่มาถึง กะโหลกของผู้ชายและผู้หญิงในปัจจุบันมีขนาดเล็กกว่าของโฮโมเซเปียนส์ที่มีชีวิตอยู่ในยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุดโดยเฉลี่ย 12.7%

"เรามีกะโหลกที่มีรูปร่างแปลกประหลาดมาก ดังนั้นมนุษย์ยุคแรกจึงจดจำได้ง่ายมาก และมนุษย์กลุ่มแรก ๆ มีสมองที่ใหญ่มาก" แทตเตอร์ซอลกล่าว

ผลการวิจัยของแทตเตอร์ซอลสอดคล้องกับนักวิจัยคนอื่น ๆ เช่นกัน อย่างในปี 1934 เกอร์ฮาร์ด ฟอน โบนิน นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ซึ่งทำงานร่วมกับกับมหาวิทยาลัยชิคาโกในรัฐอิลลินอยส์ของสหรัฐฯ เขียนไว้ว่า "มีสัญญาณที่ชัดเจนของการลดลง [ในสมองมนุษย์] อย่างน้อยก็ในยุโรปในช่วง 10,000 หรือ 20,000 ปีที่ผ่านมา"

ดังนั้นเราจะอธิบายการลดลงที่น่าประหลาดใจนี้ได้อย่างไร ? แทตเตอร์ซอลแนะนำว่าการหดตัวของขนาดสมองเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 100,000 ปีที่แล้ว ซึ่งสอดคล้องกับช่วงเวลาที่มนุษย์เปลี่ยนจากรูปแบบการคิดที่เป็นธรรมชาติมากขึ้นไปเป็น "การประมวลผลข้อมูลเชิงสัญลักษณ์" หรือการคิดในเชิงนามธรรมมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจสิ่งรอบตัวได้ดีขึ้น

"นี่คือช่วงเวลาที่มนุษย์เริ่มผลิตวัตถุและการแกะสลักเชิงสัญลักษณ์ที่มีภาพเรขาคณิตที่มีความหมาย" แทตเตอร์ซอลกล่าว

แทตเตอร์ซอลเชื่อว่า ตัวกระตุ้นที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบการคิดนี้คือ การประดิษฐ์ภาษาขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การจัดระเบียบเส้นทางประสาทของสมองใหม่ในลักษณะที่มีประสิทธิภาพด้านเมตาบอลิซึมมากขึ้น ทำให้มนุษย์ได้รับ "ประโยชน์มากขึ้นในต้นทุนที่เท่าเดิม"

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อสมองที่เล็กลงและมีการจัดระเบียบดีขึ้นสามารถทำการคำนวณที่ซับซ้อนได้มากขึ้น สมองที่มีขนาดใหญ่ซึ่งสิ้นเปลืองพลังงานในการเผาผลาญมากขึ้นจึงไม่จำเป็นอีกต่อไป

"ผมคิดว่า บรรพบุรุษของเราน่าจะประมวลผลข้อมูลในลักษณะใช้แรงมาก และความฉลาดในบริบทนี้สอดคล้องกับขนาดสมอง ดังนั้น ยิ่งสมองของคุณใหญ่เท่าไร คุณก็ยิ่งได้ประโยชน์มากขึ้น" แทตเตอร์ซอลกล่าว

"แต่รูปแบบการคิดของเราแตกต่างออกไป เราเปลี่ยนแนวการมองโลกที่อยู่รอบตัวเราด้วยการใช้คำศัพท์แทนสัญลักษณ์นามธรรม และประกอบสัญลักษณ์เหล่านั้นขึ้นมาใหม่เพื่อถามคำถามเช่น 'ถ้าเป็นอย่างนั้น ?'"

"การคิดเชิงสัญลักษณ์แบบนี้ต้องใช้ชุดการเชื่อมต่อภายในสมองที่ซับซ้อนกว่าที่เคยมีมา ข้อเสนอของผมคือ การมีการเชื่อมต่อเหล่านี้ทำให้สมองทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้น"

อย่างไรก็ตาม นักบรรพชีวินวิทยาคนอื่น ๆ แย้งว่าบันทึกฟอสซิลแสดงให้เห็นว่าสมองเริ่มหดตัวเมื่อไม่นานอย่างที่แทตเตอร์ซอลกล่าวไว้ ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงไม่สามารถเชื่อมโยงกับภาษาได้ ช่วงเวลาที่แทตเตอร์ซอลระบุว่ามีการเริ่มใช้ภาษาคือเมื่อ 100,000 ปีก่อน ก็ถูกโต้แย้งเช่นกัน

"ผมชอบทฤษฎีนี้ ผมคิดว่ามันยอดเยี่ยมจริง ๆ" เจฟฟ์ มอร์แกน สติเบล นักวิทยาศาสตร์ด้านความรู้ความเข้าใจจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติในแคลิฟอร์เนียกล่าว

"แต่เรายังไม่ได้เห็นข้อมูลที่แสดงให้เห็นว่ามีการลดลงตั้งแต่ 100,000 ปีที่แล้ว โดยไม่ส่งผลให้เกิดการกลับตัวในภายหลังที่ขนาดสมองเริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้ง มีการลดลงในตอนนั้นจริง แต่จากนั้นขนาดสมองก็เริ่มโตขึ้นอีกครั้ง ดังนั้นข้อมูลยังไม่ตรงกับสมมติฐานนั้น"

สติเบลเชื่อว่า การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ อาจอธิบายเกี่ยวกับขนาดสมองที่เล็กลงของเราได้ดีกว่าเรื่องของภาษา ในการศึกษาปี 2023 เขาวิเคราะห์กะโหลกของโฮโมเซเปียนส์ 298 คนในช่วง 50,000 ปีที่ผ่านมา เขาพบว่าสมองของมนุษย์เริ่มหดตัวประมาณ 17,000 ปีที่ผ่านมา นับตั้งแต่สิ้นสุดยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุด เมื่อเขาตรวจสอบบันทึกสภาพภูมิอากาศอย่างละเอียด เขาพบว่าขนาดสมองที่ลดลงสัมพันธ์กับช่วงเวลาที่อากาศอบอุ่นขึ้น

"สิ่งที่เราเห็นคือ อุณหภูมิยิ่งอุ่นขึ้น ขนาดสมองของมนุษย์ก็ยิ่งเล็กลง และอุณหภูมิยิ่งเย็นลง ขนาดสมองก็ยิ่งใหญ่ขึ้น" สติเบลกล่าว

สมองที่เล็กลงอาจทำให้อุณหภูมิร่างกายของมนุษย์เย็นลงได้เร็วขึ้น เป็นที่ทราบกันดีว่ามนุษย์ในสภาพอากาศร้อนมีวิวัฒนาการให้มีรูปร่างเพรียวและสูงขึ้นเพื่อเพิ่มการสูญเสียความร้อน เป็นไปได้ว่า สมองของเราอาจมีวิวัฒนาการในลักษณะเดียวกัน

"ทุกวันนี้ ถ้าร้อนเราสามารถสวมเสื้อยืด ลงสระว่ายน้ำ หรือเปิดเครื่องปรับอากาศได้ แต่เมื่อ 15,000 ปีก่อน เราไม่มีทางเลือกเหล่านี้" สติเบลกล่าว

"สมองเป็นอวัยวะที่ใช้พลังงานมากที่สุด มันมีน้ำหนักประมาณ 2% ของมวลร่างกาย แต่มันใช้พลังงานการเผาผลาญขณะพักผ่อนมากกว่า 20% ดังนั้น ถ้าสมองเป็นผู้ใช้พลังงานและความร้อนจำนวนมาก ก็น่าจะต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพภูมิอากาศด้วย ทฤษฎีของเราคือ สมองที่เล็กลงสามารถกระจายความร้อนได้ดีกว่าและลดการผลิตความร้อนลงด้วย"

การค้นพบนี้บ่งชี้ว่า โลกของเราที่ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน อาจทำให้สมองของเราหดตัวลงอีกได้

การเกิดขึ้นของอารยธรรมที่ซับซ้อน

บางที ทฤษฎีที่เด่นชัดที่สุดที่อธิบายว่า สมองของเรากำลังหดตัวลงอาจเป็นตอนที่บรรพบุรุษของเราเลิกการยังชีพด้วยการล่าสัตว์-เก็บของป่าแล้วลงหลักปักฐาน และเริ่มสร้างสังคมที่ซับซ้อน

ในปี 2021 เจเรมี เดอซิลวา นักมานุษยวิทยาจากวิทยาลัยดาร์ตมัธในสหรัฐอเมริกา ได้วิเคราะห์ฟอสซิลกะโหลกตั้งแต่ ไมโอซีน โฮมินิด รูดาพิเธคัส (Miocene hominid Rudapithecus) (ที่มีอายุ 9.85 ล้านปีก่อน) ไปจนถึงมนุษย์ยุคใหม่ (300,000 ถึง 100 ปีก่อน) เขาคำนวณว่าสมองของเราเริ่มหดตัวเมื่อประมาณ 3,000 ปีที่แล้ว ในช่วงเวลาเดียวกับที่อารยธรรมที่ซับซ้อนเริ่มปรากฏขึ้น (ทว่า เขาจะได้ปรับประมาณการของเขาใหม่ โดยแย้งว่าการลดลงของขนาดสมองเกิดขึ้นระหว่าง 20,000 ถึง 5,000 ปีก่อน)

เดอซิลวาเสนอว่า การเกิดขึ้นของสังคมและจักรวรรดิที่ซับซ้อนหมายความว่า องค์ความรู้และหน้าที่การงานต่าง ๆ สามารถกระจายออกไปได้ ผู้คนไม่จำเป็นต้องรู้ทุกอย่างอีกต่อไป และเมื่อแต่ละคนไม่ต้องคิดมากเพื่อความอยู่รอด สมองของพวกเขาก็ลดขนาดลง

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ก็ถูกโต้แย้งเช่นกัน

"ไม่ใช่ทุกสังคมการล่าสัตว์-เก็บของป่ากลายจะกลายเป็นสังคมที่ซับซ้อนในลักษณะเดียวกัน อย่างที่เกิดขึ้นกับชาวอียิปต์เมื่อ 3,000 ปีที่แล้ว แต่ขนาดสมองก็ลดลงในสังคมเหล่านี้เช่นกัน" อีวา จาบลอนกา ศาสตราจารย์กิตติคุณจากสถาบันโคห์นเพื่อประวัติศาสตร์ปรัชญาวิทยาศาสตร์และความคิดที่มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟในอิสราเอลกล่าว

จาบลอนกาแย้งว่า หากแม้ว่าสมองจะหดตัวเมื่อสังคมที่ซับซ้อนเกิดขึ้น แต่ก็ไม่จำเป็นต้องหมายความว่า สมองที่เล็กลงเป็นการตอบสนองต่อสังคมที่ซับซ้อน

"หากเมื่อ 3,000 ปีที่แล้วมีสังคมที่ใหญ่ขึ้นและซับซ้อนมากขึ้นเกิดขึ้น สิ่งนี้อาจสอดคล้องกับความแตกต่างในชนชั้นทางสังคมที่มากขึ้น หากผลที่ตามมาคือคนส่วนใหญ่ยากจน เราก็ทราบดีว่าความยากจนและภาวะทุพโภชนาการและสิ่งต่าง ๆ เช่นนั้นจะส่งผลกระทบต่อการพัฒนาสมอง"

มาร์ตา ลาห์ร จากศูนย์ศึกษาวิวัฒนาการมนุษย์ลีเวอร์ฮูล์มที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ได้เสนอแนะว่าการขาดสารอาหารอาจอธิบายถึงกะโหลกศีรษะของเราที่หดตัวได้ ในปี 2013 เธอได้วิเคราะห์กระดูกและกะโหลกศีรษะจากทั่วทั้งยุโรป แอฟริกา และเอเชีย เธอพบว่า โฮโมเซเปียนส์ ที่มีสมองขนาดใหญ่ที่สุดมีชีวิตอยู่เมื่อ 20,000 ถึง 30,000 ปีที่แล้ว และสมองมนุษย์เริ่มหดตัวเมื่อ 10,000 ปีก่อน

นี่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เชื่อว่า บรรพบุรุษของเราเลิกเป็นนักล่า-เก็บของป่าแล้วเปลี่ยนมาเป็นทำการเกษตร เธอโต้แย้งว่า การพึ่งพาการทำเกษตรอาจสร้างความขาดแคลนวิตามินและแร่ธาตุ ส่งผลให้การเจริญเติบโต[ของสมอง]ชะงักงัน

ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์บางคนได้เสนอว่ากะโหลกศีรษะของมนุษย์เล็กลงเป็นผลมาจากปรับตัวของมนุษย์ด้วยตัวเองให้มีความเชื่องมากขึ้น (self-domestication) โดยอิงจากข้อเท็จจริงที่ว่าสัตว์ที่เลี้ยงในบ้าน เช่น สุนัขและแมว (ซึ่งถูกนำมาเลี้ยงและเพาะพันธุ์เพื่อเป็นเพื่อนมนุษย์) มีสมองที่เล็กกว่าบรรพบุรุษในป่าของพวกมันประมาณ 10-15% หากมนุษย์ที่เป็นมิตรมากขึ้น ความเป็นสังคมมนุษย์ก็จะมากขึ้น มีความสำเร็จมากขึ้นจากมุมมองทางวิวัฒนาการ สมองก็อาจหดตัวลงเมื่อเวลาผ่านไป แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เชื่อในทฤษฎีนี้

"ฉันไม่ซื้อ ทฤษฎีเช่นนี้" จาบลอนกา กล่าว

"กลไกการทำให้เชื่องในมนุษย์ หากเกิดขึ้นจริง ต้องเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 800,000 ปีที่แล้ว และไม่มีหลักฐานใด ๆ ที่แสดงว่าสมองของมนุษย์หดตัวในเวลานั้น"

สรุปแล้วเป็นยังไงกันแน่ ? น่าเสียดายที่การทำความเข้าใจว่าสมองหดตัวลงเพราะเหตุใด คุณจะต้องระบุให้ชัดเจนว่าการหดตัวเริ่มต้นขึ้นเมื่อใด แต่บันทึกฟอสซิลทำให้สิ่งนี้เกือบเป็นไปไม่ได้ ฟอสซิลที่เก่ากว่านั้นหายากกว่า ดังนั้นบันทึกจึงมีแนวโน้มหนักไปทางตัวอย่างที่ใหม่กว่า อย่างไรก็ตาม สำหรับบางสายพันธุ์ที่มีการเก็บรักษาไม่ดี ตอนนี้ เราก็มีกะโหลกเพียงไม่กี่ชิ้นหรือแม้แต่ชิ้นเดียว[ในการศึกษา]

"สิ่งที่เรารู้คือในยุคไพลสโตซีน สมองมนุษย์มีขนาดใกล้เคียงกับสมองนีแอนเดอร์ทัล ซึ่งค่อนข้างใหญ่กว่าขนาดเฉลี่ยของสมองมนุษย์ในปัจจุบัน" แทตเตอร์ซอลกล่าว

"ค่าเฉลี่ยของสมองโฮโมเซเปียนส์ ทั้งหมดที่มีอายุเกินกว่า 20,000 ปีนั้น ยังมีอัตราที่สูงเช่นกัน แต่เมื่อการลดขนาดเริ่มต้นขึ้น เป็นคำถามที่ไม่ชัดเจนทั้งหมดเนื่องจากบันทึกไม่ดีนัก สิ่งที่เรารู้คือ ในตอนนั้นสมองมีขนาดใหญ่ และวันนี้เล็กลงประมาณ 13%"

มนุษย์กำลังฉลาดน้อยลงหรือไม่

หากสมองหดตัวลง นั่นมีหมายความต่อความฉลาดของมนุษย์อย่างไร ขึ้นอยู่กับทฤษฎีที่คุณเชื่อ สมองที่เล็กลงอาจทำให้เราฉลาดขึ้น โง่ลง หรือไม่มีผลต่อความฉลาดเลย

เป็นความจริงที่ขนาดสมองไม่ใช่ทุกอย่าง สมองของผู้ชายมีขนาดใหญ่กว่าสมองของผู้หญิงราว 11% เนื่องจากขนาดร่างกายที่ใหญ่กว่า แต่การวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า ผู้หญิงและผู้ชายมีความสามารถในการจดจำใกล้เคียงกัน มีหลักฐานที่ยังเป็นที่ถกเถียงกันว่า มนุษย์สปีชีส์ที่มีสมองเล็กกว่า เช่น ฟลอเรไซเอนซิส (Homo floresiensis) และ โฮโม นาเลดี (Homo naledi) สามารถแสดงพฤติกรรมที่ซับซ้อนได้ แสดงให้เห็นว่าการเชื่อมต่อในสมองเป็นตัวกำหนดความฉลาดในที่สุด อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว การมีสมองที่ใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับขนาดร่างกายสัมพันธ์กับความฉลาด

“ความจริงที่ว่า ขนาดสมองของเรากำลังลดลงอย่างมีนัยสำคัญในขณะนี้นำไปสู่ข้อสรุปที่สมเหตุสมผลว่า ความสามารถของเราในการมีความฉลาดมากขึ้นกำลังหดตัวลง หรืออย่างน้อยก็ไม่ได้เพิ่มขึ้น” สติเบลกล่าว

“อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เราทำในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมาคือ การสร้างเครื่องมือและเทคโนโลยีที่ช่วยให้เราสามารถถ่ายโอนความรู้ความเข้าใจไปยังสิ่งประดิษฐ์ได้ เราสามารถเก็บข้อมูลไว้ในคอมพิวเตอร์ และใช้เครื่องจักรในการคำนวณสิ่งต่าง ๆ ให้เรา ดังนั้นสมองของเราอาจมีความสามารถในการรับรู้และพลังสมองลดลง แต่ก็ไม่ได้หมายความว่า มนุษย์เราฉลาดน้อยลง ในภาพรวมของสปีชีส์”