Mengapa Volume Otak Manusia Terus Menyusut?

SECARA tradisional, “otak besar” manusia saat ini dianggap sebagai hal yang membedakan spesies ini dari hewan lain. Kapasitas yang besar ini untuk berpikir dan berinovasi memungkinkan untuk menciptakan seni pertama, menemukan roda, dan bahkan mendarat di Bulan.

Tentu saja, jika dibandingkan dengan hewan lain dengan ukuran yang serupa, otak manusia sangat besar. Otak manusia hampir meningkat empat kali lipat ukurannya dalam enam juta tahun sejak spesies ini terakhir kali memiliki nenek moyang yang sama dengan simpanse.

Namun, penelitian menunjukkan tren menuju otak yang lebih besar ini telah berbalik pada Homo sapiens. Pada spesies manusia modern ini ukuran otak rata-rata telah menyusut selama 100.000 tahun terakhir sekitar 13 persen lebih kecil daripada otak Homo sapiens awal.  

Sebagai contoh, dalam sebuah studi tahun 2023, Ian Tattersall, seorang paleoantropolog dan kurator emeritus di American Museum of Natural History di New York City, melacak volume rongga otak hominin purba dari waktu ke waktu. Ia memulai dengan spesies tertua yang diketahui, dan berakhir dengan manusia modern.

Ia menemukan bahwa perluasan otak yang cepat terjadi secara independen pada spesies hominin yang berbeda, dan pada waktu yang berbeda di seluruh Asia, Eropa, dan Afrika. Spesies yang otaknya tumbuh seiring waktu termasuk Australopithecus afarensis, Homo erectus, Homo heidelbergensis, dan Homo neanderthalensis.

Tapi, tren pembesaran otak dari waktu ke waktu berbalik arah dengan kedatangan manusia modern. Tengkorak pria dan wanita saat ini rata-rata 12,7% lebih kecil daripada tengkorak Homo sapiens yang hidup selama zaman es terakhir.

“Kita memiliki bentuk tengkorak yang sangat unik, sehingga manusia purba sangat mudah dikenali – dan yang pertama memiliki otak yang sangat besar,” kata Tattersall kepada BBC.

Temuan Tattersall mereplikasi temuan para ilmuwan lain. Misalnya, pada tahun 1934, Gerhardt Von Bonin, seorang ilmuwan kelahiran Jerman yang berafiliasi dengan Universitas Chicago di Illinois, menulis bahwa “ada indikasi pasti penurunan [ukuran otak manusia] setidaknya di Eropa dalam 10.000 atau 20.000 tahun terakhir.”

Jadi, bagaimana ilmuwan dapat menjelaskan pengurangan yang mencolok ini? Tattersall berpendapat bahwa penyusutan ukuran otak dimulai sekitar 100.000 tahun yang lalu, yang sesuai dengan periode waktu di mana manusia beralih dari gaya berpikir yang lebih intuitif ke apa yang ia sebut “pemrosesan informasi simbolik” atau berpikir dengan cara yang lebih abstrak untuk lebih memahami lingkungan sekitar.

Karena otak yang lebih kecil dan terorganisir dengan baik mampu melakukan komputasi yang lebih kompleks, otak yang lebih besar dan mahal secara metabolik menjadi tidak diperlukan. “Ini adalah saat ketika manusia mulai menghasilkan artefak dan ukiran simbolik dengan gambar geometris yang bermakna,” terang Tattersall.

Ia percaya bahwa katalis yang menyebabkan perubahan gaya berpikir ini adalah penemuan bahasa secara spontan. Hal ini menyebabkan jalur saraf otak diatur ulang dengan cara yang lebih efisien secara metabolik, memungkinkan manusia untuk mendapatkan hasil yang lebih maksimal.

Dengan kata lain, karena otak yang lebih kecil dan terorganisir dengan baik mampu melakukan komputasi yang lebih kompleks, otak yang lebih besar dan boros secara metabolik menjadi tidak diperlukan.

“Menurut saya, nenek moyang kita mungkin memproses informasi dengan cara yang kasar, dan kecerdasan dalam konteks ini berbanding lurus dengan ukuran otak. Jadi, semakin besar otak Anda, semakin banyak yang Anda dapatkan darinya,” tutur Tattersall.

“Tetapi cara berpikir kita berbeda. Kita menguraikan dunia di sekitar kita menjadi kosakata simbol abstrak, dan menyusun kembali simbol-simbol tersebut untuk mengajukan pertanyaan seperti ‘Bagaimana jika?’” terangnya.

“Cara berpikir simbolis seperti ini pasti membutuhkan serangkaian koneksi yang jauh lebih kompleks di dalam otak daripada yang ada sebelumnya.” Saran saya adalah bahwa adanya koneksi tambahan ini memungkinkan otak untuk berfungsi dengan cara yang jauh lebih hemat energy,” tambahnya.

Namun, ahli paleontologi lain berpendapat bahwa catatan fosil menunjukkan bahwa otak mulai menyusut lebih baru daripada yang disarankan Tattersall, yang berarti perubahan tersebut tidak dapat dikaitkan dengan bahasa. Tanggal yang ditetapkan Tattersall untuk akuisisi bahasa (100.000 tahun yang lalu) juga diperdebatkan.

“Saya menyukai teori ini, saya pikir ini benar-benar brilian,” kata ilmuwan kognitif Jeff Morgan Stibel dari Museum Sejarah Alam di California. Stibel percaya bahwa perubahan iklim, dan bukan bahasa, dapat menjelaskan ukuran otak kita yang lebih kecil. “Tetapi kita belum melihat data yang menunjukkan bahwa ada penurunan sejak 100.000 tahun yang lalu yang tidak menghasilkan pembalikan di mana ukuran otak mulai meningkat lagi. Ada penurunan saat itu. Tetapi kemudian ukuran otak mulai tumbuh lagi, jadi data belum sesuai dengan hipotesis itu,” ungkapnya.

Stibel percaya bahwa perubahan iklim, dan bukan bahasa, dapat menjelaskan ukuran otak kita yang lebih kecil. Dalam sebuah studi tahun 2023, ia menganalisis tengkorak 298 Homo sapiens selama 50.000 tahun terakhir.

Ia menemukan bahwa otak manusia telah menyusut selama sekitar 17.000 tahun terakhir  sejak berakhirnya zaman es terakhir. Ketika ia dengan cermat memeriksa catatan iklim, ia menemukan bahwa penurunan ukuran otak berkorelasi dengan periode pemanasan iklim.

“Yang kami lihat adalah, semakin hangat iklimnya, semakin kecil ukuran otak pada manusia, dan semakin dingin iklimnya, semakin besar otaknya,” kata Stibel.

Otak yang lebih kecil dapat memungkinkan manusia untuk mendingin dengan cepat. Sudah diketahui bahwa manusia di iklim panas telah mengembangkan tubuh yang lebih ramping dan tinggi untuk memaksimalkan pelepasan panas. Ada kemungkinan bahwa otak kita dapat berevolusi dengan cara yang serupa. “Saat ini jika kita merasa kepanasan, kita bisa mengenakan kaus, melompat ke kolam renang, atau menyalakan AC, tetapi 15.000 tahun yang lalu pilihan-pilihan ini tidak tersedia bagi kita,” kata Stibel.

Ia menerangkan, otak adalah organ yang paling banyak menghabiskan energi, karena beratnya sekitar 2% dari massa tubuh kita tetapi mengonsumsi lebih dari 20% energi metabolisme istirahat. Jadi, jika otak adalah konsumen energi dan panas yang besar, maka kemungkinan besar ia juga harus beradaptasi dengan iklim.

Teorinya adalah bahwa otak yang lebih kecil lebih baik dalam menghilangkan panas, dan juga memiliki keluaran panas yang lebih rendah. Temuan ini menunjukkan bahwa planet yang memanas dengan cepat saat ini dapat menyebabkan otak kita menyusut lebih jauh lagi. hay