मानवी चेतासंस्थेचे एक महत्त्वाचे इंद्रिय. सु. १० अब्ज चेतापेशींचे जाळे असलेल्या मेंदूचे कार्य थक्क करणारे आहे. शरीरातील सर्व कार्यांवर मेंदूचे नियंत्रण असते. सर्व प्रकारच्या भावभावना, विचार, ज्ञानेंद्रियांकडून मिळणाऱ्या संदेशांचे आकलन, स्मृती, कल्पकता आणि बाह्य वातावरणाशी जुळवून घेण्यासाठीच्या क्रिया-प्रतिक्रिया यांच्यासह वर्तनाच्या प्रत्येक गोष्टीत सगळ्यात मेंदूचा सहभाग असतो. मेंदू वास्तव काळात (रिअल टाइम) कार्यरत असतो आणि हे कार्य समांतर संगणन पद्धतीने मेंदूमधील बाह्यांगात (कॉर्टेक्स) चालते. फ्रान्सिस क्रिक (१९१६-२००४) या विख्यात अमेरिकन जीववैज्ञानिकांच्या मते, ‘मेंदूच्या अभ्यासापेक्षा अधिक महत्त्वाचा कोणताही विषय नाही. विश्वाबद्दलचे सारे ज्ञान त्याच्यावरच अवलंबून असते.’
मानवाचा समावेश असलेल्या प्रायमेट गणातील प्राण्यांच्या मेंदूचा विकास अनेक कोटी वर्षे चालत आलेल्या उत्क्रांतीशी निगडित आहे. बाहेरून एखाद्या सोललेल्या अक्रोडाप्रमाणे भासणाऱ्या मानवी मेंदूचे ढोबळ मानाने चार भाग असतात. त्यांना नवमस्तिष्क (नवबाह्यांग), पुरामस्तिष्क (पुराबाह्यांग), अनुमस्तिष्क (छोटा मेंदू- सेरिबेलम) आणि लिंबिक प्रणाली असे म्हणतात. यामधील लिंबिक प्रणाली हा भाग आपल्या वर्तनाशी व प्रतिसादाशी संबंधित आहे. विशेषतः स्वसंरक्षण, पुनरुत्पादन, अपत्यांची निगा व अन्न मिळवणे या व अशा जगण्यासाठी अत्यावश्यक सर्व बाबतींत लिंबिक प्रणाली नियंत्रण ठेवते. पुरामस्तिष्क (पॅलिओकॉर्टेक्स) हा भाग जुना असून तो नवमस्तिष्क (निओकॉर्टेक्स) या भागाची उत्क्रांती होण्याच्या आधीचा आहे. पुरामस्तिष्क हा भाग शरीराच्या मूलभूत कार्यांवर व भावनांवर नियंत्रण ठेवतो, तर नवमस्तिष्क हा भाग इतर सर्व कामे करतो आणि विचार, भाषा व एकूण समतोल वर्तनाचे नियंत्रण करतो. पुरामस्तिष्क हा जुना भाग मानवात आपल्या कपि पूर्वजांकडून आलेला असून या भागाला सगळ्या गोष्टी मनाजोग्या लागतात व तो कृती करताना परिणामांचा विचार न करता आक्रमकपणे प्रतिसाद देण्यासाठी सतत तयार असतो. या उलट नवमस्तिष्क या भागामुळे मेंदू आपण काय केले म्हणजे पुढील काळात काय परिणाम होतील याचा बारकाईने अंदाज बांधू शकतो.
मेंदू आणि बुद्धिमत्तेची उत्क्रांती होण्यात मेंदूचा आकार मोठा होणे याला महत्त्व आहे. सजीवांच्या जीवाश्मांमध्ये जरी मेंदूसारखे मऊ अवयव टिकून राहात नसले जरी जीवाश्म कवटीच्या आतील भागाचे ठसे घेतल्यावर प्राचीन काळातील मेंदूच्या रचनेचा अंदाज बांधता येतो. उत्क्रांतीच्या दरम्यान पूर्वज प्रजातींपेक्षा मानवी मेंदूचा आकार तिप्पट झाला आहे. अर्थातच हे घडण्यासाठी लक्षावधी वर्षे लागली आहेत.
साठ लक्ष ते वीस लक्ष वर्षपूर्व या काळात मानवी पूर्वज जेव्हा अगदी साधीसुधी अवजारे वापरत होते होते तेव्हा मेंदूच्या आकारात फारशी वाढ झाली नव्हती. वीस लक्ष ते आठ वर्षपूर्व या दरम्यान मात्र शरीराचा आकार व त्याचबरोबर मेंदूचा आकार मोठा होत गेलेला दिसतो. या काळात मानवी पूर्वज जगभर पसरत जात असताना त्यांना विभिन्न पर्यावरणात व वेगाने बदलत जात असलेल्या परिस्थितीशी जुळवून घेण्यासाठी अधिक मोठ्या व गुंतागुंतीची रचना असलेल्या सक्षम मेंदूची मदत झाली असावी. चिंपँझी या आपल्या भाईबंद प्रजातीत मेंदूचा सरासरी आकार ४०० घ. सेंमी. (३८४ ग्रॅम) असतो. कपि व मानवांच्या सामायिक पूर्वजांच्या मेंदूचा आकारही सर्वसाधारणपणे तेवढाच असावा, कारण पॅरान्थ्रोपस प्रजातीच्या प्राण्यांच्या मेंदूचे आकारमान ४२० ते ५२० घ. सेंमी. होते. तर होमो प्रजातीच्या हॅबिलिस मानवांच्या (२४ लक्ष वर्षपूर्व ते १४ लक्ष वर्षपूर्व) कवटीचे आकारमानही ५०० ते ८०० घ. सेंमी. एवढेच होते. मानवी उत्क्रांतीत खऱ्या अर्थाने मोठ्या आकाराचा मेंदू (१००० घ. सेंमी.) १२ लाख ते ८ लाख वर्षपूर्व काळातील ॲन्टेसेसर मानव या आता नामशेष झालेल्या जातीत विकसित झालेला दिसतो. मेंदूच्या विकासात इरेक्टस मानवांचे स्थान महत्त्वाचे आहे. सुमारे २० लक्ष वर्षांपूर्वी आफ्रिकेतील हवामान कोरडे होऊ लागल्यानंतर दोन पायांवर तोल सांभाळत पळू शकणाऱ्या या मानवांच्या मेंदूचे आकारमान ८५० ते ११०० घ. सेंमी. होते. विशेष म्हणजे अन्न शिजवण्यासाठी अग्नीचा वापर करत असल्याने या मानवांच्या तुलनेने मोठ्या मेंदूला लागणाऱ्या जास्तीच्या उर्जेचा व प्रथिनांचा पुरवठा होत गेला व त्यामुळे या मानवांमध्ये मेंदू अधिक प्रगत होत गेला. म्हणूनच इरेक्टस मानवांना दगडामध्ये अगोदरच हवा तो आकार मनात कल्पून गोट्यांमधून हातकुऱ्हाड व फरशी ही उपयुक्त अश्युलियन अवजारे बनवणे हे त्ंयांच्या प्रगल्भ मेंदूमुळेच शक्य झाले.
निअँडरथल मानवांच्या मेंदूचे आकारमान १२०० ते १७५० घ. सेंमी. म्हणजेच त्यांचा मेंदू आधुनिक मानवांइतका मोठा होता. निअँडरथल मानवांच्या ज्या कवट्या उपलब्ध आहेत त्यांच्या सखोल अभ्यासातून असे दिसते की, त्यांच्या व आधुनिक मानवांच्या मेंदूच्या रचनेत फारसा फरक नव्हता. आधुनिक मानवांच्या मेंदूचे सरासरी आकारमान १३५० घ. सेंमी. (१३५२ ग्रॅम) असते. शरीराच्या वजनाच्या तुलनेत मेंदूचे वजन अधिक असणे याला एनसिफलायझेशन (Encephalization) म्हणतात. मेंदूचा आकार असा मोठा होत गेल्याने (इतर प्रायमेट प्राण्यांपेक्षा) अधिक वेगवान व प्रगल्भ मेंदूची उत्क्रांती झाल्याने दीर्घकालीन स्मृती, अनेक दशकांच्या काळातील अनुभवांची साठवणूक व सर्व माहितीवर वेगवान प्रक्रिया करण्याची क्षमता बुद्धिमत्तेचे असे अनेक पैलू विकसित झाले. मोठ्या मेंदूचे हे फायदे खरे असले तरी त्याचे काही तोटे आधुनिक मानवांमध्ये दिसून येतात. मेंदूचे वजन अवघे दोन टक्के असले तरी त्याला एकूण २० टक्के ऑक्सिजन लागतो. तसेच इतर प्राण्यांच्या तुलनेत मानवी मेंदूला प्रचंड ऊर्जा सातत्याने लागते. मानवी मेंदूच्या अवघ्या १३५० घ. सेंमी. आकाराच्या जागेत १५ वॉट एवढी विद्युतशक्ती उत्पन्न होत असल्याने निर्माण होणाऱ्या उष्णतेमुळे मेंदू अधिक गरम होतो. तो थंड करण्यासाठी शरीरातील रक्ताचा २० टक्के प्रवाह मेंदूकडे पाठवावा लागतो व त्यासाठी अधिक ऊर्जा लागते. मेंदूचा आकार म्हणजेच कवटीचाही आकार मोठा असल्याने इतर प्रायमेट मातांच्या तुलनेत मानवी मातेला प्रसूतीच्या वेळी जास्त वेदना सहन कराव्या लागतात.
आधुनिक मानवांमधील मोठा मेंदू याचे डावा आणि उजवा असे दोन अर्धगोल असतात आणि ते काही कार्ये परस्पर सहकार्याने पार पाडतात. परंतु या दोन्ही अर्धगोलांच्या जबाबदाऱ्यांमधे आणि रचनेमध्येही असमतोल असतो असे आढळून आले आहे. बहुसंख्य माणसांमधे डावा भाग प्रभावी असतो. मोठ्या मेंदूच्या उजव्या अर्धगोलाचा संबंध भावना, कला, उत्स्फूर्त ज्ञान यांच्याशी आहे, तर डावा अर्धगोल कारणमीमांसा व तार्किक विचार यांचे नियंत्रण करतो. मेंदूच्या रचनेतील असमतोल गर्भाच्या वाढीदरम्यान एकतिसाव्या आठवड्यापासून लक्षात येतो. मेंदूच्या भागांमधील असमतोलाचा उत्क्रांतीच्या दृष्टीने काहीतरी उपयोग होत असावा असे दिसते. चिंपँझी आणि गोरिला अशा अनेक प्राण्यांच्या मेंदूमध्येही डावा आणि उजवा हे दोन अर्धगोल समान नसले तरी मानवी मेंदूतील असमतोल अधिकच वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. उदाहरण म्हणून ब्रोकाज एरिया या भागाकडे बघता येईल. बोलणे व भाषा वापरण्याच्या कौशल्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचा हा भाग मेंदूच्या डाव्या बाजूला मोठा असतो. मानवांमध्ये उजवे व डावरे असे दोन प्रकारचे लोक असतात. सर्वसाधारणपणे डावऱ्यांचे प्रमाण ८ ते १० टक्के असते, तर दोन्ही हात उत्तम प्रकारे वापरणाऱ्यांचे (ॲम्बिडेक्स्ट्रल) प्रमाण १ टक्का एवढे आहे. कोणतेही काम करताना एका विशिष्ट हाताचा वापर केला जात असला तरी प्रत्यक्ष हातांच्या रचनेत फरक नसतो. या दोन प्रकारे हातांचा वापर करण्याचा संबंध मेंदूच्या रचनेमधील असमतोलाशी आहे. मानवेतर प्रायमेट प्राण्यांमध्ये सर्वसाधारणपणे असे उजवे-डावे प्राणी आढळत नाहीत. उजव्या व डावऱ्या लोकांमध्ये पश्चकरोटी पाली (परायटल लोब) हा भाग व ललाट पाली (फ्रंटल लोब) हे भाग डाव्या व उजव्या लोकांच्या मेंदूमध्ये दोन बाजूंना सारखे नसतात. जीवाश्म कवट्यांच्या आतील भागाच्या ठशांचा (एंडोकास्ट) अभ्यास केल्यानंतर असे दिसून आले की, ऑस्ट्रॅलोपिथेकस या मानवपूर्व प्रजातीपासूनच मेंदूच्या रचनेमध्ये काही प्रमाणात असमतोल आढळून येतो. कदाचित आपले पूर्वजही आपल्याप्रमाणे विचार करण्यात काही प्रमाणात सक्षम असतील. तसेच किमान इरेक्टस मानवांपासून समाजात उजव्या व डावऱ्या प्रकारचे लोक असण्याची सुरुवात झाल्याचे दिसते. इरेक्टस मानवांच्या हातकुऱ्हाड व फरशी या अश्युलियन अवजारांच्या बनवण्याच्या तंत्राचा अभ्यास केल्यावर असे आढळले आहे. तथापि आधुनिक मानवांच्या मेंदूच्या रचनेमध्ये ठळक असमतोल निर्माण होण्यासाठी जनुकांमधील एखादे उत्परिवर्तन कारणीभूत झाले असावे व याच उत्परिवर्तनाचा संबंध भाषिक कौशल्याशी असावा असे मत मांडण्यात आले आहे. छिन्नमानस (स्किझोफ्रेनिया) या मानसिक विकाराशी संबंधित जनुकांवरील संशोधनात एलआरआरटीएम१ (LRRTM1) या एका जनुकाचा शोध लागला आहे. तथापि मेंदूच्या रचनेमधील असमतोलासाठी हेच जनुक कारणीभूत असल्याचे अद्याप सिद्ध झालेले नाही.
जनुकांच्या संशोधनातून मेंदू मोठ्या आकाराचा होण्यामागील काही कारणांचा उलगडा होऊ लागला आहे. उदा., जीएडीडी४५जी (GADD45G) या जनुकातील एक भाग गाळला जाण्याचे उत्परिवर्तन निअँडरथल मानवांमध्ये आणि आधुनिक मानवांमध्ये आढळले असून त्याचा संबंध मेंदूचा आकार मोठा होण्याशी आहे. तर फक्त आधुनिक मानवांमध्ये मिळालेल्या एसआरजीएपी२ या जनुकातील एका विशिष्ट भागाची द्विरुक्ती होण्याच्या उत्परिवर्तनामुळे मेंदूच्या बाह्यांगांतील चेतापेशींची घनता वाढून संदेशवहन अधिक वेगवान झाल्याचे दिसून आले आहे.
मेंदूच्या उत्क्रांतीच्या प्रवासात मेंदूचा आकार मोठा होणे हा एक महत्त्वाचा भाग असला तरी मानवी मेंदूची अनेक खास वैशिष्ट्ये आहेत. भावभावना, स्मृती, कल्पकता, नवनिर्मितीची क्षमता, विशिष्ट व्यक्तिमत्त्व, अमूर्त विचार, भूतकाळ व भविष्यकाळाचा विचार करण्याची क्षमता आणि स्वभान म्हणजे आपण कोणीतरी आहोत ही जाणीव ही सर्व वैशिष्ट्ये मेंदूच्या विकासाच्या दरम्यान उत्क्रांत झाली आहेत.
संदर्भ :
- Corballis, Michael C. ‘Evolution of cerebral asymmetry’, Progress in Brain Research, 250, pp.153-178, 2019.
- Gingerich, Philip D. ‘Pattern and rate in the Plio-Pleistocene evolution of modern human brain size’, Nature Scientific Reports, 12, Article No. 11216, 2022. https://doi.org/10.1038/s41598-022-15481-3
- Neubauer, Simon; Philipp Gunz; Nadia A. Scott; Jean-Jacques Hublin & Philipp Mitteroecker, ‘Evolution of brain lateralization: A shared hominid pattern of endocranial asymmetry is much more variable in humans than in great apes’, Science Advances 6 (7), 2020.
- Suriyanto, R. A.; Toetik Koesbardiati; Christoph, P. E. Zollikofer & Others ‘The primitive brain of early Homo’, Science, Vol. 372, pp.165-171, 2021.
- Tahmasebi, Fatemeh; Rasoolijazi, Homa & Barati, Shirin, ‘A Review on Brain Evolution and Development, Journal of Research in Applied and Basic Medical Sciences, 8 (3), pp. 137-144, 2022.
समीक्षक : सुषमा देव
Discover more from मराठी विश्वकोश
Subscribe to get the latest posts sent to your email.
