neuroarcheologia Homo sapiens • homo Sapiens • Fossili reperiti in varie parti dell’Africa, come genitori alternativi • Selezione Naturale: la Grande Intelligenza • La Conoscenza è ereditata o è appresa dall’esperienza? • L’eredità delle specie passa per l’anatomia • Apprendimento comportamenti specifici: es. comportamento migratorio. • Conoscenza implicita: riflessi, pattern comportamentali e comportamento sociale complesso. • La percezione primitiva è ampiamente innata • Chiudiamo gli occhi (riflesso) se c’è un rumore violento • I neonati fissano maggiormente i volti • Preferenza del gusto: preferenza per il dolce (latte materno) avversione per l’aspro (veleno) Lamarck: la conoscenza cerebrale è ereditaria? • Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) evoluzionista prima di Darwin • Riteneva che le esperienze apprese venissero ereditate dalla prole • In parte è così, ma non a livello genetico John Hughlings Jackson: Stratificazione archeologica delle funzioni cerebrali • J.H.Jackson (18351911): • Molte funzioni di ordine superiore reprimono o inibiscono funzioni antiche di ordine inferiore che rappresentano un ostacolo per l’evoluzione • L’evoluzione ha luogo da ciò che è più organizzato a ciò che è meno organizzato, dal semplice al complesso, dal più automatico al più volontario. I centri cerebrali superiori sono denominati ‘organi della mente’ • Un uomo che soffre di una locale compromissione cerebrale ha quel difetto di linguaggio che consiste nel pronunciare parole sbagliate. .. Nessuno obietta all’affermazione clinica che la compromissione ‘è la causa ‘ del difetto del linguaggio. Ma in senso stretto, è semplicemente impossibile che la compromissione cerebrale possa produrre qualsivoglia espressione verbale sbagliata; poiché il cervello compromesso non è il cervello;… le espressioni sbagliate hanno luogo durante l’attività di parti non compromesse ma sane… le manifestazioni positive sono causa indirettamente o, meglio, sono consentite Chritchley and Chritchley 1998 Ernst Haeckel: l’ontogenesi ricapitola la filogenesi • L’evoluzione mantiene la propria direzione • Le strutture esistenti assumono forme nuove • Embriologia comparativa: Ernst Haeckel (1834- 1919) • L’ontogenesi ricapitola la filogenesi Tratti comuni Il nostro passato continua a vivere nel nostro corpo • Haeckel notò che ci sono caratteristiche ancestrali simili presenti nei primi stadi di sviluppo di embrioni molto diversi fra loro, che successivamente si differenziano. • Wolpert (1998) perché tutti gli embrioni passano attraverso uno stadio filotipico apparentemente simile a quello dei pesci, che ha strutture simili alle fenditure brachiali? Se due gruppi di animali (pesci e mammiferi) passano attraverso uno stadio embrionale simile, discendono da un unico progenitore, e in termini evoluzionistici, sono intimamente connessi. Arnold Gesell: l’embriologia del Comportamento • Embriologia del comportamento (1945) • Nella prospettiva biologica il neonato è ai limiti estremi della vecchiezza, perché ha già attraversato la maggior parte degli stadi dell’evoluzione della specie. • Sistema motorio arcaico: • Il riflesso di Babinski: comportamento preumano, adatto alla vita sugli alberi. • Il riflesso scompare intorno ai 18 mesi. • Riflesso tonico asimmetrico del collo: aiuto nella coordinazione occhio-mano, quando il braccio è disteso, con la rotazione del capo. Psicologia evoluzionista • Darwin ha dimostarto come anche il mondo cerebrale deve la sua composizione alla selezione naturale. • Le espressioni delle emozioni nell’uomo e negli animali (1873) • Viviamo vite animali in forma umana. • Vi sono differenze di specie ereditarie molto ampie relative al comportamento ed ai sistemi percettivi. Cosa è ereditato? • Fertilità femminile e affidabilità maschile costituiscono caratteristiche di genere connesse a preferenze ereditate particolarmente suggestive • Un motivo primario di attrazione è la giovinezza: associata alla fertilità • Decodifica del genoma umano • Anatomia comparativa e sequenze genetiche per comprendere cosa ereditiamo del passato. • Possiamo comprendere attività mentali che si sono perse nel passato Fare e vedere • Via ventrale : sistema conscio • e via dorsale: associata con la memoria • Milner e Goodale, (1995): un paziente riusciva a chiudere e imbucare una lettere senza essere cosciente della visione della lettera • Le illusioni visive influenzano il comportamento tattile? • Nella maggior parte dei caso no: esistono due sistemi separati • La nozione di un sistema visivo ancestrale per l’azione rapida e di un sistema più recente per il comportamento cognitivo pianificato, associato alla coscienza, ha un significato evoluzionistico Prima Luce • Viene denominato prima luce l’inaugurazione di un nuovo telescopio, quando scruta l’universo per la prima volta • La prima luce degli occhi fu mezzo miliardo di anni fa • L’evoluzione per selezione naturale . • Natura organica frutto di un progetto • Le strutture e i processi vitali sono il prodotto di processi statistici • Competizione: motore del processo evolutivo. Processo evolutivo dell’occhio • Esistono tanti tipi di occhio • non possiamo osservare gli occhi di strutture fossili estinte (per analizzare i gap evoluzionistici) • La pellicola dell’occhio era costituita da fotorecettori sviluppati dalle prime terminazioni nervose sensibili al tatto. udito • Un esempio di modificazione della funzione è lo sviluppo dell’orecchio: da organo del pesce che monitora la pressione e rileva le vibrazioni, allo stupefacente organo del Corti nell’orecchio interno di vertebrati, per rilevare e analizzare i suoni. Evoluzione dell’orecchio medio • Jin Meng, Yuanqing Wang e Chuankui Li dell'Academia delle Scienze Cinese a Pechino e ell'American Museum of Natural History a New York hanno descritto su Nature il ritrovamento di un nuovo fossile completo di mammifero del Mesozoico trovato in Cina: completo al punto da presentare quelle caratteristiche transitorie tra l'orecchio dei rettili e quello dei mammiferi, caratteristiche a lungo cercate negli ultimi 150 anni; caratteristiche che colmano il vuoto fossile dell'evoluzione dell'orecchio medio dei mammiferi. Il nuovo fossile, denominato Liaoconodon hui, in riferimento alla località cinese dove è stato rinvenuto, Liaoning, e a Yaoming Hu, il ricercatore dell'American Museum of Natural History scomparso nell'aprile 2010, a soli 42 anni, è lungo circa 35,7 centimetri (circa 14 pollici) dal naso alla punta della coda, viveva tra 125 e 122 milioni di anni fa. L'olotipo della nuova specie, Liaoconodon hui holotype IVPP V16051, mostra le ossa associati alla percezione dell'udito dei mammiferi, cioè il martello, l'incudine e la staffa, disaccoppiati dalla mascella inferiore, come era stato previsto ma, diversamente dai mammiferi attuali, i tre ossicini dell'orecchio medio erano sostenuti da una struttura cartilaginea ossificata (cartilagine di Meckel), situata in una scanalatura sulla mascella inferiore. Le osservazioni effettuate sull'olotipo IVPP V16051 da Meng e colleghi, suggeriscono anche che le caratteristiche dell'orecchio medio si sono evolute almeno due volte nei mammiferi, una prima volta per originare le caratteriatiche dell'orecchio medio dei Monotremata e una seconda volta per dare inizio alle caratteristiche dell'orecchio medio del gruppo e per il gruppo Metatheria (marsupiali)-Eutheria (placentati). Dal tatto alla vista • • • Darwin pensava che qualsiasi nervo potesse diventare sensibile alla luce; le concentrazioni di recettori tattili erano diventate fotosensibili e si erano concentrate in cavità, incrementando il contrasto nei confronti delle ombre. Da questo occhio a calice un grande salto di qualità è consistito nel ridurre moltissimo l’apertura (fino a un forellino) che diminuisce drasticamente il numero elevatissimo di raggi che prendono origine dall’oggetto osservato. Il forellino può essere considerato il filtro di infinite immagini che sono così selezionate e vanno a costituire una sola immagine capovolta dell’oggetto osservato. Occhi come questo sono presenti nel Nautilus un mollusco cefalopode dotato, a differenza di calamari e seppie, di una conchiglia bellissima costituita da camere che si susseguono a spirale che l’animale man mano abbandona restando in quella più grande. • La grande dimensione del cervello umano, e in particolare delle aree corticali, rimane un enigma stimolante • Il rapporto fra peso cerebrale e peso corporeo è diventato maggiore negli ultimi quattro milioni di anni. • Probabilmente questo è avvenuto con l’uso delle mani. • Occhi e tatto. • Due tipi di tatto: rilevazione passiva delle forme, rilevazione attiva. • Occhi semplici (un solo cristallino e molti recettori) e occhi composti (molti cristallini e un solo canale neurale per cristallino)