私たちの祖先の知性の進化には代償が伴う可能性がある

数百万年にわたる人類の進化における遺伝子変化の年表によると、高度な知能に関連する変異体は約50万年前に最も急速に出現し、その後に精神疾患にかかりやすくする変異が続いたことが示されている。

オランダ・アムステルダムの神経ゲノミクス・認知研究センターのイラン・リベディンスキー氏は、この研究結果は、脳の進化における知能と精神医学的問題との「トレードオフ」を示唆していると述べた。

「精神障害に関連する変異には、明らかに知能にも関与するゲノムの一部が関与している。つまり、そこには重複がある」とリベディンスキー氏は言う。 「[The advances in cognition] 私たちの脳を精神障害に対してさらに脆弱にするという代償を払ったのかもしれない。」

人類は 500 万年以上前に現生の近縁種であるチンパンジーとボノボから分かれました。それ以来、私たちの脳は 3 倍の大きさになり、過去 200 万年間で最も急速に成長しました。

科学者は化石を利用して脳の大きさや形状の変化を研究することができるが、その脳が何をすることができたのかについては多くを明らかにすることはできない。

しかし最近、ゲノムワイド関連研究により、多くの人々の DNA が検査され、どの変異が知能、脳の大きさ、身長、さまざまな種類の病気などの形質と相関しているかが明らかになりました。一方、他のチームは、変異の年齢を示唆する変異の特定の側面を分析し、それらの変異が最初に出現した時期の推定値を提供している。

リベディンスキーと彼の同僚は、両方の手法を初めて統合して、人間の脳に関連する遺伝学の進化年表を作成しました。

「私たちの先祖が彼らの行動や精神的問題について認識していた痕跡はまったくありません。古生物学的な記録にはそれらを見つけることができません」と彼は言う。 「私たちは、これを解明するために、私たちのゲノムを使ってある種の『タイムマシン』を構築できるかどうかを確認したかったのです。」

研究チームは、現生人類で見つかった3万3000個の遺伝子変異の進化的起源を調査した。これらは、脳の構造や認知のさまざまな尺度、精神疾患のほか、目の形やがんなどの身体的および健康関連の特徴を含む、さまざまな形質に関連している。これらの遺伝子変異のほとんどは、形質との弱い関連性しか示さない、とリベディンスキー氏は言う。 「リンクは出発点としては役立ちますが、決定的なものには程遠いのです。」

彼らは、これらの遺伝的変異体のほとんどが約300万年から4000年前の間に出現し、過去6万年の間に新たな変異体が爆発的に増加したことを発見した。 ホモ・サピエンス アフリカから大規模な移住を行った。

リベディンスキー氏によると、より高度な認知能力に関連する変異は、他の形質に比べて比較的最近になって進化したという。たとえば、流動的な知性（本質的に新しい状況における論理的な問題解決）に関連するものは、平均して約 50 万年前に出現しました。これは、がんに関連する変異より約 9 万年後、代謝機能や障害に関連する変異より約 30 万年後です。これらの知能に関連した変異体のすぐ後には、平均して約 47 万 5,000 年前に、精神医学的問題に関連した変異体が続きました。

この傾向は約 30 万年前に始まり、皮質 (高次の認知を担う脳の外層) の形状に影響を与える変異体の多くが出現してから繰り返されました。過去 50,000 年の間に、言語に関連した多数の変異体が進化し、その後にアルコール依存症やうつ病に関連した変異体が続きました。

「神経系の非常に基本的な構造に関連する突然変異は、認知や知性に関する突然変異より少し前に起こります。これは当然のことです。高次の知能が出現するには、まず脳を発達させる必要があるからです」とリベディンスキーは言う。 「そして、知能の突然変異が精神疾患よりも先に来るのですが、これも理にかなっています。これらの能力が機能不全に陥る前に、まず知能が高く、言語を習得する必要があります。」

この日付は、次のことを示唆する証拠とも一致しています。 ホモ・サピエンス ネアンデルタール人との交配によって、アルコール摂取や気分障害に関連する変異体の一部を獲得したと同氏は付け加えた。

なぜ進化が精神疾患の素因となる変異種を排除しなかったのかは明らかではないが、その影響が控えめであり、状況によっては利点をもたらす可能性があるためかもしれない、とリベディンスキー氏は言う。

「この種の研究は、科学者が人類進化における長年の疑問を再検討し、ゲノムから収集した現実世界のデータを使用して具体的な方法で仮説を検証できるため、刺激的です」とオランダ、ナイメーヘンのマックス・プランク心理言語研究所のサイモン・フィッシャーは言う。

それでも、この種の研究では、生きている人間の間でまだ異なる遺伝子部位しか調べることができない。つまり、人類の進化の鍵となった可能性のある、古くからの、今や普遍的な変化を見逃すことになる、とフィッシャー氏は付け加えた。 「固定された」領域を調査するツールを開発すれば、私たちを真に人間たらしめているものについてのより深い洞察が得られる可能性がある、と彼は言う。