Τι αλλάζει στον εγκέφαλο κατά την κατασκευή λίθινων εργαλείων

Τι αλλάζει στον εγκέφαλο κατά την κατασκευή λίθινων εργαλείων

Η σύγχρονη επιστήμη επιβεβαιώνει εκτιμήσεις και συμπεράσματα που διατύπωσε, ο Φρίντριχ Ενγκελς, στο έργο του «Ο ρόλος της εργασίας στην εξανθρώπιση του πιθήκου», πριν από 140 χρόνια!

Το τελικό προϊόν της δουλειάς ενός φοιτητή (αιχμή τσεκουριού) και τα κομμάτια πυριτόλιθου που απέσπασε από την αρχική πέτρα, κατά τη διαδικασία κατασκευής του εργαλείου

Για να μελετήσουν την επίδραση της κατασκευής εργαλείων στην εξέλιξη του ανθρώπου, αρχαιολόγοι και νευροεπιστήμονες στο πανεπιστήμιο Εμορι των ΗΠΑ εφάρμοσαν τεχνικές τομογραφίας του εγκεφάλου σε σύγχρονους ανθρώπους, για να παρατηρήσουν τι συμβαίνει στον εγκέφαλό τους, καθώς μαθαίνουν την τεχνική κατασκευής λίθινων εργαλείων με τα ίδια μέσα, που είχαν στη διάθεσή τους και οι προϊστορικοί άνθρωποι.

Ιδεαλιστικοί ανορθολογισμοί

Η απόφαση να προχωρήσουν σε αυτήν την ερευνητική κατεύθυνση δεν ήταν εύκολη, καθώς όπως υπογραμμίζει ο Ντίτριχ Στάουτ, καθηγητής ανθρωπολογίας στο Εμορι, η ιδέα ότι η κατασκευή εργαλείων ήταν σημαντικός παράγοντας για την εξέλιξη του ανθρώπου είχε δυσφημιστεί τις τελευταίες δεκαετίες. Το κυρίαρχο αυτήν την περίοδο ιδεαλιστικό ρεύμα του συμπεριφορισμού (behaviorism) βάζοντας σε ίση βάση τα εργαλεία που φτιάχνει ο άνθρωπος, με τα απλά εργαλεία που διαπιστώθηκε ότι χρησιμοποιούν ορισμένα πρωτεύοντα θηλαστικά (πίθηκοι), τα κοράκια, τα δελφίνια και τα χταπόδια, δήλωναν ότι «είτε πρέπει να ορίσουμε εκ νέου τι είναι εργαλείο και τι είναι άνθρωπος, είτε πρέπει να αποδεχτούμε τους χιμπατζήδες ως ανθρώπους».
Το φαινόμενο δεν είναι καινούριο. Εγραφε ο Ενγκελς: «Οι άνθρωποι συνήθισαν να εξηγούν τη δραστηριότητά τους με τη σκέψη τους, αντί να την εξηγούν με τις ανάγκες τους (που αντανακλώνται βέβαια στο μυαλό τους, γίνονται συνείδηση). Ετσι γεννήθηκε με τον καιρό η ιδεαλιστική αντίληψη του κόσμου, που κυριάρχησε, προπαντός ύστερ' από την παρακμή της αρχαιότητας. Η αντίληψη αυτή κυριαρχεί ακόμα σε τέτοιο σημείο, ώστε και οι πιο υλιστές επιστήμονες της δαρβινικής σχολής, δεν μπορούν πάντα να αποκτήσουν μια σαφή ιδέα για την προέλευση του ανθρώπου. Κι αυτό γιατί κάτω από την επίδραση αυτής της ιδεολογίας, δεν αναγνωρίζουν το ρόλο που έπαιξε η εργασία σ' αυτήν την εξέλιξη».

Ο παράγοντας εργασία

Η κατασκευή εργαλείων δεν χρειάζεται να είναι αποκλειστικό ανθρώπινο χαρακτηριστικό για να είναι σημαντική στην εξέλιξη του ανθρώπου, λέει ο Στάουτ. Εκείνο που έχει σημασία είναι το είδος εργαλείων που φτιάχνουμε και πώς μαθαίνουμε να τα φτιάχνουμε. Μεταξύ των πρωτευόντων θηλαστικών, οι άνθρωποι πραγματικά ξεχωρίζουν στην ικανότητά τους να μαθαίνει ο ένας από τον άλλο. Η διδασκαλία και η εκμάθηση όλο και πιο σύνθετων τεχνικών κατασκευής εργαλείων, ίσως να αποτέλεσαν ικανή πρόκληση προς τους προγόνους μας, που να οδήγησε τελικά στην εμφάνιση της γλώσσας. Πολλοί νευροεπιστήμονες σήμερα θεωρούν ότι οι γλωσσικές και χειρωνακτικές ικανότητες εδράζονται στις ίδιες εγκεφαλικές δομές.
Εγραφε ο Ενγκελς πριν από 140 χρόνια στο μνημειώδες έργο του «Ο ρόλος της εργασίας στην εξανθρώπιση του πιθήκου»: «Η κατάκτηση της φύσης, που αρχίζει με την ανάπτυξη του χεριού, με την εργασία, πλάτυνε με κάθε πρόοδο τους ορίζοντες του ανθρώπου. Ο άνθρωπος ανακάλυπτε συνεχώς νέες, άγνωστες μέχρι τότε ιδιότητες των φυσικών αντικειμένων. Η ανάπτυξη της εργασίας από την άλλη μεριά βοήθησε αναγκαστικά στη σύσφιξη των δεσμών ανάμεσα στα μέλη της κοινωνίας, πολλαπλασιάζοντας τις περιπτώσεις αμοιβαίας βοήθειας, κοινής δραστηριότητας και κάνοντας πιο ξεκάθαρη σε κάθε άτομο τη συνείδηση της χρησιμότητας αυτής της συνεργασίας. Με λίγα λόγια, οι άνθρωποι στην πορεία της διαμόρφωσής τους έφτασαν στο σημείο όπου είχαν κάτι να πουν ο ένας στον άλλο. Η ανάγκη δημιούργησε το όργανό της, ο μη αναπτυγμένος λάρυγγας του πιθήκου διαμορφώθηκε με την ποικιλοφωνία αργά, αλλά σίγουρα, για πιο αναπτυγμένη ποικιλοφωνία και τα όργανα του στόματος μάθανε βαθμιαία να προφέρουν τον έναν έναρθρο φθόγγο μετά τον άλλο. Η σύγκριση με τα ζώα αποδεικνύει ότι αυτή η ερμηνεία για την προέλευση της γλώσσας, που γεννήθηκε από την εργασία και μαζί με την εργασία, είναι η μόνη σωστή».

Τομογραφικό αποτύπωμα

Δεκάδες φοιτητές υποβλήθηκαν σε πρόγραμμα 150 ωρών για την εκμάθηση της αρχαίας τέχνης της κατασκευής τσεκουριών από πυριτόλιθο (είδος χαλαζιακού πετρώματος από το οποίο είναι κατασκευασμένα τα περισσότερα εργαλεία της λίθινης εποχής). Ολα κινηματογραφήθηκαν και στη συνέχεια τα έτοιμα εργαλεία, αλλά και τα θραύσματα από τη δουλειά κάθε φοιτητή συλλέχθηκαν, αριθμήθηκαν και χαρακτηρίστηκαν, ώστε να μπορεί ποσοτικά να μετρηθεί η εξέλιξη της δεξιότητάς του. Επανειλημμένα κατά τη διαδικασία οι φοιτητές υποβάλλονταν σε μαγνητική τομογραφία (με τις τεχνικές FDG-PET και DTI) και ψυχολογικά τεστ, ώστε να παρακολουθούνται αλλαγές στις εγκεφαλικές δομές, αλλά και στην ικανότητα σχεδιασμού και τη βραχείας διάρκειας ικανότητα απομνημόνευσης.
Από την εμπειρία των συμμετεχόντων στο πείραμα αποδείχτηκε ότι ήταν λαθεμένη η άποψη πως το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της διαδικασίας ήταν η πνευματική ικανότητα να φανταστείς αυτό που ήθελες να φτιάξεις. Το δυσκολότερο ήταν να φτιάξεις αυτό που εύκολα φανταζόσουν. Η τεχνική απαιτεί ισχυρά, αλλά ακριβή χτυπήματα στα κατάλληλα σημεία και υπό κατάλληλη κλίση. Το παραμικρό λάθος οδηγεί στην καταστροφή του εργαλείου, το ίδιο όπως ένα λάθος χτύπημα του γλύπτη πάνω στο μάρμαρο μπορεί να καταστρέψει όλο το έργο. Μόνο η πολύωρη πρακτική μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση της τεχνικής. Προφανώς, για τους προϊστορικούς προγόνους μας, η ικανότητα κατασκευής εργαλείων σήμαινε τη διαφορά ανάμεσα στη ζωή και στο θάνατο, από την πείνα ή τα άγρια θηρία.

Πλαστικότητα

Διαπιστώθηκε ότι ιδιαίτερα σε όσους έγιναν μαστόροι στην κατασκευή εργαλείων από πυριτόλιθο, υπήρξε σημαντική δραστηριότητα σε 5 περιοχές του αριστερού ημισφαιρίου και 6 περιοχές του δεξιού, ανάμεσά τους σε περιοχές που σχετίζονται με την αντίληψη της θέσης του σώματος στο χώρο, στο οπτικό κύκλωμα στο πίσω μέρος του εγκεφάλου και σε περιοχή του προμετωπιαίου φλοιού, που σχετίζεται με την ικανότητα εναλλαγής μεταξύ διαφορετικών εργασιών, αλλά και αποτροπής παρορμητικών κινήσεων. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι υπήρχε σαφής συσχέτιση ανάμεσα στον αριθμό ωρών πρακτικής και τελειοποίησης της τεχνικής και την ποσότητα της λευκής ουσίας που συνδέει τις επίμαχες περιοχές του εγκεφάλου. Διαπίστωσαν δηλαδή φαινοτυπική πλαστικότητα, που σημαίνει ότι η φυσική επιλογή θα μπορούσε να ευνοήσει όσους είχαν δυνατότητα να αναπτύσσουν ισχυρότερες διασυνδέσεις μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου που συμμετέχουν στην εκμάθηση της τεχνικής της κατασκευής λίθινων εργαλείων. Συγκρίνοντας τις διασυνδέσεις λευκής ουσίας με τις αντίστοιχες των χιμπατζήδων, διαπίστωσαν ότι στους σύγχρονους ανθρώπους είναι πολύ ισχυρότερες. Η κατασκευή εργαλείων αναμφίβολα έπαιξε ρόλο στην ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Οργανο και προϊόν

Αν θέλουμε να έχουμε μια πληρέστερη εικόνα για την εξέλιξη του ανθρώπου από τον πίθηκο, ας παρακολουθήσουμε τα βασικά σημεία της σκέψης του Ενγκελς, βασισμένης στη θεωρία του ιστορικού υλισμού, που διατυπώθηκαν σε μια εποχή που η σύγχρονη επιστήμη είχε μεν αρχίσει να αναπτύσσεται ραγδαία, αλλά ωχριούσε ακόμη μπροστά στις γνώσεις της επιστήμης του 21ου αιώνα:
«Το χέρι δεν είναι μονάχα το όργανο, παρά και το προϊόν της εργασίας. Μόνο με την εργασία, με την προσαρμογή σε όλο και νέες λειτουργίες, με την κληρονομική μεταβίβαση της αποκτημένης μ' αυτό τον τρόπο ειδικής ανάπτυξης των μυών, των τενόντων και σε μακρύτερα χρονικά διαστήματα των ίδιων των οστών και με την ασταμάτητα επαναλαμβανόμενη εφαρμογή αυτής της κληρονομικής τελειοποίησης σε νέες, όλο και περισσότερο περίπλοκες λειτουργίες, το ανθρώπινο χέρι έφτασε σ' αυτό τον υψηλό βαθμό τελειότητας...».
«Πρώτα η εργασία κι ύστερα απ' αυτήν και σε συνέχεια μ' αυτήν η γλώσσα, είναι τα δύο ουσιαστικά ερεθίσματα, που κάτω απ' την επίδρασή τους μεταμορφώθηκε σιγά-σιγά ο πιθηκίσιος εγκέφαλος σ' ανθρώπινο, που παρ' όλες τις ομοιότητές του με τον πρώτο, είναι πολύ πιο μεγάλος και τέλειος. Παράλληλα, όμως με την ανάπτυξη του εγκεφάλου, προχωρούσε και η ανάπτυξη των άμεσων εργαλείων του, των αισθητηρίων οργάνων».

Κοινωνία

«Η επίδραση στην εργασία και τη γλώσσα της ανάπτυξης του εγκεφάλου και των αισθήσεων που εξαρτιούνται απ' αυτόν, της αυξανόμενης σαφήνειας της συνείδησης, της αφαιρετικής δύναμης και της κρίσης, έδωσε μια νέα ώθηση στην παραπέρα ανάπτυξη και της εργασίας και της γλώσσας. Η παραπέρα αυτή ανάπτυξη δεν τελείωσε τη στιγμή που ο άνθρωπος χωρίστηκε οριστικά απ' τον πίθηκο, αλλά συνολικά συνέχισε έκτοτε να επιτελεί τεράστιες προόδους, που ποίκιλλαν σε βαθμό και κατεύθυνση στους διάφορους λαούς και τις διάφορες εποχές και που διακόπτονταν εδώ και εκεί από τοπικές και προσωρινές πισωδρομήσεις. Η παραπέρα αυτή ανάπτυξη επισπεύσθηκε έντονα από τη μια και οδηγήθηκε σε πιο καθορισμένες κατευθύνσεις από την άλλη, χάρη σ' ένα νέο στοιχείο που ήρθε στο προσκήνιο με την εμφάνιση του ολοκληρωτικά αναπτυγμένου ανθρώπου: την κοινωνία».
«Η εργασία αρχίζει με την κατασκευή εργαλείων. Και ποια είναι τα πιο παλιά εργαλεία που συναντούμε - τα πιο αρχαία, αν κρίνουμε από τα αντικείμενα των προϊστορικών ανθρώπων που ανακαλύφθηκαν και από τον τρόπο ζωής των πρώτων ιστορικών λαών, καθώς και των πιο πρωτόγονων από τους σύγχρονους αγρίους; Είναι εργαλεία για κυνήγι και ψάρεμα και τα πρώτα χρησιμεύουν ταυτόχρονα και για όπλα. Αλλά το κυνήγι και το ψάρεμα προϋποθέτουν το πέρασμα από την αποκλειστικά φυτική διατροφή στην ταυτόχρονη χρήση κρέατος. ... Η διατροφή με κρέας περιέχει, σχεδόν εντελώς έτοιμα, τα πιο ουσιώδη υλικά που έχει ανάγκη ο οργανισμός για το μεταβολισμό του. ...Αλλά το πιο ουσιαστικό ήταν η επίδραση της κρεοφαγίας στον εγκέφαλο, που δεχόταν σε πολύ πιο άφθονες ποσότητες από πριν τα στοιχεία που χρειάζονταν για τη διατροφή και την ανάπτυξή του και μπόρεσε έτσι να αναπτυχθεί γρηγορότερα και τελειότερα από γενιά σε γενιά. ...Η κρεοφαγία οδήγησε σε δύο νέες προόδους αποφασιστικής σημασίας: στη χρήση της φωτιάς και στην εξημέρωση των ζώων. Η πρώτη συντόμευσε ακόμα πιο πολύ τη διαδικασία της πέψης ... Η δεύτερη έκανε πιο άφθονο το κρέας...».

Πολιτισμός

«Με τη συνεργασία του χεριού, των φωνητικών οργάνων και του εγκεφάλου, όχι μόνο σε κάθε άτομο, αλλά και σ' ολόκληρη την κοινωνία, τα ανθρώπινα όντα έγιναν ικανά να εκτελούν όλο και πιο περίπλοκες εργασίες, να θέτουν και να πετυχαίνουν όλο και υψηλότερους σκοπούς. Η ίδια η εργασία γινόταν από γενιά σε γενιά διαφορετική, τελειότερη, περισσότερο ποικίλη. Στο κυνήγι και στην κτηνοτροφία προστέθηκε η γεωργία, σ' αυτήν προστέθηκαν το κλώσιμο, η υφαντουργική, η μεταλλουργία, η αγγειοπλαστική, η ναυσιπλοΐα. Η τέχνη και η επιστήμη εμφανίστηκαν, τέλος, πλάι στο εμπόριο και στη βιοτεχνία».
«Το ζώο απλώς χρησιμοποιεί τη εξωτερική φύση και τη μεταβάλλει μόνο με την παρουσία του. Με τις αλλαγές που της δημιουργεί ο άνθρωπος, την κάνει να υπηρετήσει τους σκοπούς του, την εξουσιάζει. Σ' αυτό βρίσκεται η τελευταία ουσιαστική διαφορά ανάμεσα στον άνθρωπο και στα υπόλοιπα ζώα και τη διαφορά αυτή τη χρωστά για άλλη μια φορά στην εργασία».
Σημείωση: Ολα τα αποσπάσματα προέρχονται από το βιβλίο «Η Διαλεκτική της φύσης», του Φρίντριχ Ενγκελς, εκδόσεις «Σύγχρονη Εποχή», 2001

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»