Agyvelőképződési együttható

Az agyvelőképződési együttható ( encephalizációs index ; EQ ) a relatív agyméret mérőszáma, amelyet egy adott méretű emlős esetében a ténylegesen megfigyelt agytömeg és az átlagos előrejelzett agytömeg arányaként határoznak meg. Úgy tervezték, hogy hozzávetőlegesen jellemezze az állatok intelligenciájának fejlődését , és gyakran használják olyan tudományterületek kutatói, mint a kognitív etológia .

G. Jerison [1] először 1973-ban javasolta különféle állatfajok agyvelőképződésének értékelését ezzel a módszerrel . Eredeti munkája javasolta a képletet

\mathrm {EQ} ={\frac {m}{0,12M^{2/3}}}=8,3{\frac {m}{M^{2/3}}}

ahol az agy tömege grammban, a test tömege grammban. $m$ $M$

A [2] képlet is használatos

\mathrm {EQ} ={\frac {m}{0,055M^{0,74}}}=18,2{\frac {m}{M^{0,74}}}

Az állati intelligenciával foglalkozó korai munkákban azt javasolták, hogy az állatoknak felajánlott kísérleti feladatok alapján értékeljék. Ez a technika azonban nem vált népszerűvé, mivel a különböző állatok különböző típusú problémák megoldására specializálódtak.

Az agy abszolút tömege szintén nem objektív kritériuma az intelligencia fejlődésének, mivel a test méretének növekedésével az agy növekvő tömegére van szükség ahhoz, hogy irányítsa a segédrendszereket, például a légzőrendszert, a hőszabályozási rendszer, az érzékszervek és a motoros készségek. Minél nagyobb az agy tömege a testtömeghez viszonyítva, annál több agyszövet áll rendelkezésre összetettebb kognitív feladatok megoldására.

Az encephalizációs index nem ad nagy pontosságot az intelligencia értékelésében, mivel magának az agynak a szerkezete nagy jelentőséggel bír. Emlősöknél fontos az agykéreg ( neocortex ) területe, amely az agyi konvolúciók miatt növekszik. Ezért az encephalisizációs indexet a különböző fajok fejlődési tendenciáinak és lehetőségeinek azonosítására használják.

Az emlősök evolúciós folyamata során az encefalizációs együttható átlagos értéke növekszik: az eocénben 0,026, a pleisztocénben - 0,055, a modern fajokban - 0,115.

Az EQ összehasonlító táblázata különböző állatokban

Az alábbiakban egy összehasonlító táblázat található az agy tömegéről, az encephalisizációs együtthatóról és az agyban lévő neuronok számáról különböző állatfajok esetében.

Kilátás	Testtömeg , kg [3]	Agy tömege , g	EQ	A kérgi neuronok száma agy, millió	Forrás _
Emberi
Emberi	60	1250-1450	7,4-7,8	9 000 … 30 000	[négy]
Emberi			7.33		[5]
felnőtt férfi	72	1400	6.74		[6]
felnőtt nő	63	1300	6.84		(6)
Fiatal, 18 éves	56	1400	7.97		[6]
Lány, 18 éves	ötven	1300	7.98		(6)
Gyermek, 6 éves	húsz	1210	13.7		[6]
Gyermek, 2 éves	12	930	14.8		[6]
Újszülött	3.2	365	14.0		[6]
Más hominidák
Homo sapiens	44,0	1250	8.07		[7]
a felegyenesedett ember	58,6 60	826 1000	4,40 5,44		[7] [6]
ügyes ember	40,5 40	631 700	4,31 5,00		[7] [6]
Australopithecus	40	550	3.92		[6]
Paranthropus hatalmas	47.7	530	3.24		[7]
Boyce paranthropus	46.1	515	3.22		[7]
australopithecine africanus	45.5	442	2.79		[7]
Australopithecus afarensis	50.6	415	2.44		[7]
Más főemlősök
kapucinusok		26-80	2,4-4,8		[nyolc]
fehér homlokú kapucinus	1.0	57	4.8	610	[nyolc]
közönséges kapucinus			3.4		[5]
Csimpánz	36.4	410	3.01		[7]
	55	400	2.3		[6]
	45-55	330-430	2,2-2,5	6200	[nyolc]
igazi gibbonok	6.5	112	2.60		[7]
		88-105	1,9-2,7		[nyolc]
	tíz	100	1.80		[6]
orangután	50,0 60	413 350	2,36 1,90		[7] [6]
Saimiri	0,76	23	2.3	480	[nyolc]
Rhesus makákó	6.5	88	2.1	480	[nyolc]
Pávián	25	200	1.95		[6]
óvilági majmok		41-122	1,7-2,7		[nyolc]
közönséges selyemmajom	0.2	7	1.7		[nyolc]
Gorilla		430-570	1,5-1,8	4300	[nyolc]
Gorilla	126,5	506	1.61		[7]
hím gorilla	180	700	1.83		[6]
gyűrűsfarkú maki			1.45		[5]
Karimátlan kis női kalap	9.0	62	1.19		[6]
cetfélék
palackorrú delfin	100	1350	5.3	5800	[nyolc]
	200	1700	4.2		[6]
	209,5	1824	4.14		[9]
			3.23		[5]
fésűfogú delfin	124.9	1542	4.95		[9]
Harbor delfin			4.9		[5]
Csendes-óceáni fehér oldalú delfin	91.1	1148	4.55		[9]
közönséges delfin	60.2	815	4.26		[9]
fehérszárnyú delfin	86.8	866	3.54		[9]
kardszárnyú delfin	1955,5 7000	5059 3650 6350	2,57 1,45	10 500	[9] [8] [6]
Beluga bálna	636,0	2083	2.24		[9]
bálnák		2600-9000	1.8		[nyolc]
Agyaras cethal	1578.3	2997	1.76		[9]
Grinda			1.70		[5]
Grinda	2000	2670	1.40		[6]
Sperma bálna	35 833 50 000	8028 9000	0,58 0,55		[9] [6]
uszonyos bálna	38 422 70 000	7085 6930	0,49 0,34		[9] [6]
hosszúszárnyú bálna	39.300 32.000	6411 3500	0,44 0,37		[9] [6]
Kék bálna	50 900 100 000	3636 6800	0,21 0,26		[9] [6]
Egyéb emlősök
vörös róka			1.89		[5]
Róka	4.5	53	1.6		[nyolc]
afrikai elefánt	4500	4200	1.3	11 000	[nyolc]
afrikai elefánt	5000	6000	1.7		[6]
Közönséges vámpír			1.23		[5]
fehér farkú szarvas	200	500	1.22		[6]
Kutya	tíz	64	1.2	160	[nyolc]
Rozmár	700	1130	1.2		[nyolc]
Rozmár	1000	1120	0,93		[6]
Teve	400	762	1.2		[nyolc]
Teve	700	762	0,81		[6]
Afrikai kefefarkú disznó			1.19		[5]
Mókus	0.4	7	1.1		[nyolc]
Laza Hoffman			1.09		[5]
erszényes macska			1.05		[5]
Macska	3	25	1.0	300	[nyolc]
repülő róka			0,95		[5]
Kacsacsőrű emlős			0,94		[5]
barna medve			0,91		[5]
Ló	300	510	0.9	1200	[nyolc]
Ló	500	530	0,70		[6]
óriás hangyász			0,81		[5]
Juh	55	140	0.8		[nyolc]
közönséges cickány			0,75		[5]
Echidna			0,72		[5]
capybara			0,68		[5]
Zsiráf	800	680	0,66		[6]
egy oroszlán			0.7		[5]
	200	260	0.6		[nyolc]
	250	270	0,45		[nyolc]
Kisebb barna denevér			0,52		[5]
nagy tenrec			0,45		[5]
Jegesmedve	700	500	0,53		[6]
Egér	0,01	0.3	0.5	négy	[nyolc]
Bika	700	490	0.5		[nyolc]
Bika	800	490	0,57		[6]
óriás cickány			0,48		[5]
óriás kenguru			0,47		[5]
Tigris	350	270	0,45		[6]
Tehén	600	350	0,41		[6]
Patkány	0.3	2	0.4	tizenöt	[nyolc]
Patkány			0,79		[5]
Nyúl	3	tizenegy	0.4		[nyolc]
Koala	nyolc	19.2	0,35-0,5		[tíz]
Kilencsávos tatu			0,37		[5]
Orrszarvú fekete	1200	500	0,37		[6]
Sündisznó	egy	3.3	0.3	24	[nyolc]
Víziló	3500	580	0.21		[6]
Oposszum	5	7.6	0.2	27	[nyolc]
Oposszum			0,46		[5]

Az összes halfaj közül a cápák rendelkeznek a legmagasabb EQ -val, a gerinctelenek közül pedig a polipok .

Egyéb esélyek

A cerebrizációs együttható az agy relatív és abszolút tömegének szorzata [11] .
- fő - 32
- elefántok - 10
- hominidák - 7,35
- cetfélék - 6,25
- rovarevők – 0,06

Allometrikus egyenletek

A biológiában gyakran előfordulnak olyan helyzetek, amikor egy élő szervezet valamely paramétere egy másik paramétertől (például agytömeg kontra testtömeg) függ az egyenes arányosságnál összetettebb összefüggés szerint. Tanulmányok azt mutatják, hogy az ilyen függéseket leggyakrabban az úgynevezett allometrikus egyenlettel írják le, amely általában hatványfüggőség [12].

\ y = ax^b

vagy logaritmikus koordinátákban

\mathrm{lg}\,y = \mathrm{lg}\,a + b \cdot \mathrm{lg}\,x,

ahol x egy bemeneti paraméter, y egy kimeneti paraméter, a és b néhány együttható.

Az allometrikus egyenlet biológiában való alkalmazásának úttörője O. Snell volt, aki 1891 -ben publikált egy jól ismert munkát a különböző állatfajok intelligenciájának összehasonlításáról [13] . Snell megállapította, hogy a nagyobb emlősöknél az agy a testtömeg kisebb hányadát teszi ki, de a növekvő mérettel rendelkező állatok intelligenciája nem hajlamos csökkenni. Feltételezve, hogy az emlősök intelligenciája átlagosan nem függ a méretüktől, Snell bevezette az agytömegnek a testtömegtől való átlagos függőségét, és ezt a következő formában mutatta be:

\ m = a M^b,

és a b kitevő megközelítőleg 0,68 volt. Az agy tömegének az ezzel az egyenlettel számított értéktől való eltérését Snell az állat intelligenciájának objektív mutatójának tekintette.

A következő évszázad során ennek a függőségnek a formáját és az együtthatók értékeit a kutatás többször megerősítette. Így V. Stahl [14] 1965-ben megjelent cikkében más szervekre vonatkozó adatokkal együtt az agytömeg testtömegtől való allometrikus függésének következő együtthatói adják meg:

állatcsoportok	a	b
A főemlősökön kívüli emlősök	0,01	0,70
alsóbb majmok	0,02-0,03	0,66
nagy majmok	0,03-0,04	0,66
Emberi	0,08-0,09	0,66

A gerincesek más osztályaira vonatkozó agytömeg mérése azt mutatta, hogy az azonos súlyú emlősök és madarak agytömege megközelítőleg azonos, ami jelentősen meghaladja az azonos súlyú halak és hüllők agyának tömegét [15] . A biometrikus adatok nem támasztják alá azt az elképzelést, hogy a dinoszauruszok agya kisebb, mint a modern hüllőké. A modern hüllőkre jellemző testtömeg-tartományban a hüllők és a dinoszauruszok agy- és testtömeg-tartományai egybeesnek. A nagy dinoszauruszokra jellemző nagy testtömegeknél az agy tömege hatványtörvény-függőségben nő, a gerinceseknél szokásos kitevő 0,65-0,70.

Jegyzetek

↑ Harry J. Jerison. Az agy és az intelligencia evolúciója. - Akadémiai Kiadó, 1973. - 482 p. — ISBN 0123852501 , 9780123852502..
↑ Timothy B. Rowe, Thomas E. Macrini, Zhe-Xi Luo . Fossil Evidence on Origin of the Mammalian Brain Archiválva 2013. január 18-án a Wayback Machine -nél // Tudomány. 2011. V. 332. P. 955-957 ( áttekintés orosz nyelven , archiválva : 2012. augusztus 11. a Wayback Machine -nél ).
↑ A [Roth, 2005]-ben megadott adatok esetében a testtömeg durván kiszámítása a Jerison-képlet alapján történik az agytömeg és az EQ alapján.
↑ Saveliev S.V. Változás és zsenialitás. — VEDI, 2012. — 128 p. - ISBN 978-5-94624-041-3 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Összehasonlító pszichológia . Letöltve: 2017. október 2. Az eredetiből archiválva : 2020. május 29. (határozatlan)
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Az ember jövőjének tudománya és értéke 32 2011. november 15-én kelt a Wayback Machine -nél
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 W. I. Sellers Primate Brains .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Gerhard Roth és Ursula Dicke , az Architektúra és a júliusi intelligencia 2010. . TRENDS in Cognitive Sciences, Vol. 9, sz. 2005. május 5.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Lori Marino, Daniel Sol, Kristen Toren, Louis Lefebvre Korlátozza a búvárkodás a cetfélék agyméretét? Archivált : 2011. október 1., Wayback Machine Marine Mammal Science, 22(2): 413–425 (2006. április). DOI: 10.1111/j.1748-7692.2006.00042.x.
↑ ResearchGate – Kutatás megosztása és felfedezése (elérhetetlen link)
↑ A farok jelenlétéről az idegen fajok képviselőinél ... . Letöltve: 2006. október 15. Az eredetiből archiválva : 2006. március 24.. (határozatlan)
↑ Schmidt-Nielsen K. Állatméretek: miért olyan fontosak?: Per. angolról. - M .: Mir, 1987. - 259 p., ill.
↑ Snell 0., Das Gewicht des Gehirnes und der Hirnmantels der Saugethiere in Beziehung zu deren geistigen Fähigkeiten, Sitzungsberichte der Gesellschafl für Morphologie und Physiologie in München, 7, 90-914, 18914,.
↑ Stahl WR Szerv tömege főemlősökben és más emlősökben, Science, 150, 1039-1042, 1965.
↑ Jerison HJ Bruttó agyi indexek és a fosszilis endocastok elemzése, in: Advances in Primatology, vol. 1: The Primate Brain (CR Noback, W Montagna, szerk.), pp. 225-244, New York, Appleton-Century Crofts, 1970.

Linkek

Lori Marino Cetcean Brain Evolution: A szorzás összetettséget generál . International Journal of Comparative Psychology, 2004, 17, 1-16.
Jim Moore Allometry , 2002.