p Como a inteligência humana evoluiu? Os antropólogos estudaram essa questão por décadas, observando ferramentas encontradas em escavações arqueológicas, evidências do uso de fogo e assim por diante, e mudanças no tamanho do cérebro medido a partir de crânios fósseis. p Contudo, trabalhando com colegas do Instituto de Estudos Evolucionários da Universidade de Witwatersrand na África do Sul, descobrimos uma nova maneira de estimar a inteligência de nossos ancestrais.

p Ao estudar crânios fósseis, determinamos quanto sangue - e quanta energia - os cérebros dos antigos hominídeos precisavam para continuar funcionando. Esse uso de energia nos dá uma medida de quanto eles pensaram.

p Descobrimos que a taxa de fluxo sanguíneo para o cérebro pode ser uma indicação melhor da capacidade cognitiva do que apenas o tamanho do cérebro.

p O cérebro como um supercomputador

p Os pesquisadores muitas vezes presumiram que aumentos na inteligência dos ancestrais humanos (hominídeos) ocorreram à medida que os cérebros cresciam.

p Esta não é uma suposição irracional; para primatas vivos, o número de células nervosas no cérebro é quase proporcional ao volume do cérebro. Outros estudos com mamíferos em geral indicam que a taxa metabólica do cérebro - quanta energia ele precisa para funcionar - é quase proporcional ao seu tamanho.

p O processamento de informações no cérebro envolve células nervosas (neurônios) e as conexões entre elas (sinapses). As sinapses são os sites de processamento de informações, muito parecido com os interruptores do transistor de um computador.

p O cérebro humano contém mais de 80 bilhões de neurônios e até 1, 000 trilhões de sinapses. Embora ocupe apenas 2% do corpo, o cérebro usa cerca de 20% da energia de uma pessoa em repouso.

p Cerca de 70% dessa energia é usada pelas sinapses para produzir substâncias neuroquímicas que transferem informações entre os neurônios.

p Para entender quanta energia os cérebros de nossos ancestrais usaram, focamos na taxa de fluxo sanguíneo para o cérebro. Como o sangue fornece oxigênio essencial para o cérebro, está intimamente relacionado ao uso de energia sináptica.

p O cérebro humano requer cerca de 10 mL de sangue a cada segundo. Isso muda muito pouco, se uma pessoa está acordada, dormindo, exercitar ou resolver problemas matemáticos complicados.

p A respeito disso, podemos ver o cérebro como um supercomputador bastante caro em termos de energia. Quanto maior a capacidade de um computador, quanto mais energia ele precisa para continuar funcionando - e maiores os cabos de alimentação elétrica precisam ser. É o mesmo com o cérebro:quanto mais elevada for a função cognitiva, quanto maior a taxa metabólica, quanto maior o fluxo sanguíneo e maiores as artérias que fornecem o sangue.

p Medindo o tamanho da artéria em crânios

p O fluxo sanguíneo para a parte cognitiva do cérebro, o cérebro, vem através de duas artérias carótidas internas. O tamanho dessas artérias está relacionado à taxa de fluxo sanguíneo através delas.

p Assim como um encanador instalaria canos de água maiores para acomodar uma taxa de fluxo mais alta em um edifício maior, o sistema circulatório ajusta o tamanho dos vasos sanguíneos para corresponder à taxa de fluxo sanguíneo neles. A taxa de fluxo, por sua vez, está relacionada à quantidade de oxigênio que um órgão necessita.

p Inicialmente, estabelecemos a relação entre a taxa de fluxo sanguíneo e o tamanho da artéria a partir de 50 estudos envolvendo ultrassom ou ressonância magnética de mamíferos. O tamanho das artérias carótidas internas pode ser encontrado medindo-se o tamanho dos orifícios que permitem que elas passem pela base do crânio.

p Próximo, medimos esses buracos nos crânios de 96 grandes macacos modernos, incluindo chimpanzés, orangotangos, gorilas. Comparamos os crânios com 11 de hominíneos Australopithecus que viveram há aproximadamente 3 milhões de anos.

p Os cérebros de chimpanzés e orangotangos têm aproximadamente 350 mL de volume, enquanto o gorila e o Australopithecus são um pouco maiores, com 500 mL. A sabedoria convencional sugere que o Australopithecus deve ser pelo menos tão inteligente quanto os outros.

p Contudo, nosso estudo mostrou que um cérebro de Australopithecus tinha apenas dois terços do fluxo sanguíneo de um chimpanzé ou orangotango, e metade do fluxo de um gorila.

p Os antropólogos muitas vezes colocaram o Australopithecus entre macacos e humanos em termos de inteligência, mas achamos que isso provavelmente está errado.

p A trajetória única da evolução do cérebro humano

p Em humanos e em muitos outros primatas vivos, a taxa de fluxo sanguíneo da artéria carótida interna parece ser diretamente proporcional ao tamanho do cérebro. Isso significa que se o tamanho do cérebro dobrar, a taxa de fluxo sanguíneo também dobra.

p Isso é inesperado porque a taxa metabólica da maioria dos órgãos aumenta mais lentamente com o tamanho do órgão. Em mamíferos, dobrar o tamanho de um órgão normalmente aumentará sua taxa metabólica apenas por um fator de cerca de 1,7.

p Isso sugere que a intensidade metabólica dos cérebros dos primatas - a quantidade de energia que cada grama de matéria cerebral consome a cada segundo - aumentou mais rápido do que o esperado com o aumento do tamanho do cérebro. Para hominídeos, o crescimento foi ainda mais rápido do que em outros primatas.

p Entre o Ardipithecus e o Homo sapiens de 4,4 milhões de anos, cérebros se tornaram quase cinco vezes maiores, mas a taxa de fluxo sanguíneo cresceu mais de nove vezes. Isso indica que cada grama de matéria cerebral estava usando quase o dobro de energia, evidentemente devido à maior atividade sináptica e processamento de informações.

p A taxa de fluxo sanguíneo para o cérebro parece ter aumentado com o tempo em todas as linhagens de primatas. Mas na linhagem dos hominídeos, aumentou muito mais rapidamente do que em outros primatas. Essa aceleração veio lado a lado com o desenvolvimento de ferramentas, o uso do fogo e, sem dúvida, a comunicação em pequenos grupos. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.