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MIRROR NEURONS and imitation learning as the driving force behind "the great leap forward" in human evolution

By V.S. Ramachandran

The discovery of mirror neurons in the frontal lobes of monkeys, and their potential relevance to human brain evolution — which I speculate on in this essay — is the single most important "unreported" (or at least, unpublicized) story of the decade. I predict that mirror neurons will do for psychology what DNA did for biology: they will provide a unifying framework and help explain a host of mental abilities that have hitherto remained mysterious and inaccessible to experiments.

There are many puzzling questions about the evolution of the human mind and brain:

1) The hominid brain reached almost its present size — and perhaps even its present intellectual capacity about 250,000 years ago . Yet many of the attributes we regard as uniquely human appeared only much later. Why? What was the brain doing during the long "incubation "period? Why did it have all this latent potential for tool use, fire, art music and perhaps even language- that blossomed only considerably later? How did these latent abilities emerge, given that natural selection can only select expressed abilities, not latent ones? I shall call this "Wallace's problem", after the Victorian naturalist Alfred Russell Wallace who first proposed it.

2) Crude "Oldawan" tools — made by just a few blows to a core stone to create an irregular edge — emerged 2.4 million ago and were probably made by Homo Habilis whose brain size was half way (700cc) between modern humans (1300) and chimps (400). After another million years of evolutionary stasis aesthetically pleasing "symmetrical" tools began to appear associated with a standardization of production technique and artifact form. These required switching from a hard hammer to a soft (wooden?) hammer while the tool was being made, in order to ensure a smooth rather than jagged, irregular edge. And lastly, the invention of stereotyped "assembly line" tools (sophisticated symmetrical bifacial tools) that were hafted to a handle, took place only 200,000 years ago. Why was the evolution of the human mind "punctuated" by these relatively sudden upheavals of technological change?

3) Why the sudden explosion (often called the "great leap" ) in technological sophistication, widespread cave art, clothes, stereotyped dwellings, etc. around 40 thousand years ago, even though the brain had achieved its present "modern" size almost a million years earlier?

4) Did language appear completely out of the blue as suggested by Chomsky? Or did it evolve from a more primitive gestural language that was already in place?

5) Humans are often called the "Machiavellian Primate" referring to our ability to "read minds" in order to predict other peoples' behavior and outsmart them. Why are apes and humans so good at reading other individuals' intentions? Do higher primates have a specialized brain center or module for generating a "theory of other minds" as proposed by Nick Humphrey and Simon Baron-Cohen? If so, where is this circuit and how and when did it evolve?

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The solution to many of these riddles comes from an unlikely source.. the study of single neurons in the brains of monkeys. I suggest that the questions become less puzzling when you consider Giaccamo Rizzollati's recent discovery of "mirror neurons' in the ventral premotor area of monkeys. This cluster of neurons, I argue, holds the key to understanding many enigmatic aspects of human evolution. Rizzollati and Arbib have already pointed out the relevance of their discovery to language evolution . But I believe the significance of their findings for understanding other equally important aspects of human evolution has been largely overlooked. This, in my view, is the most important unreported "story" in the last decade.

THE EMERGENCE OF LANGUAGE

Unlike many other human traits such as humor, art, dancing or music the survival value of language is obvious — it helps us communicate our thoughts and intentions. But the question of how such an extraordinary ability might have actually evolved has puzzled biologists, psychologists and philosophers at least since the time of Charles Darwin. The problem is that the human vocal apparatus is vastly more sophisticated than that of any ape but without the correspondingly sophisticated language areas in the brain the vocal equipment alone would be useless. So how did these two mechanisms with so many sophisticated interlocking parts evolve in tandem? Following Darwin's lead I suggest that our vocal equipment and our remarkable ability to modulate voice evolved mainly for producing emotional calls and musical

sounds during courtship ("croonin a toon."). Once that evolved then the brain — especially the left hemisphere — could evolve language.

But a bigger puzzle remains. Is language mediated by a sophisticated and highly specialized "language organ" that is unique to humans and emerged completely out of the blue as suggested by Chomsky? Or was there a more primitive gestural communication system already in place that provided a scaffolding for the emergence of vocal language?

Rizzolatti's discovery can help us solve this age-old puzzle. He recorded from the ventral premotor area of the frontal lobes of monkeys and found that certain cells will fire when a monkey performs a single, highly specific action with its hand: pulling, pushing, tugging, grasping, picking up and putting a peanut in the mouth etc. different neurons fire in response to different actions. One might be tempted to think that these are motor "command" neurons, making muscles do certain things; however, the astonishing truth is that any given mirror neuron will also fire when the monkey in question observes another monkey (or even the experimenter) performing the same action, e.g. tasting a peanut! With knowledge of these neurons, you have the basis for understanding a host of very enigmatic aspects of the human mind: "mind reading" empathy, imitation learning, and even the evolution of language. Anytime you watch someone else doing something (or even starting to do something), the corresponding mirror neuron might fire in your brain, thereby allowing you to "read" and understand another's intentions, and thus to develop a sophisticated "theory of other minds." (I suggest, also, that a loss of these mirror neurons may explain autism — a cruel disease that afflicts children. Without these neurons the child can no longer understand or empathize with other people emotionally and therefore completely withdraws from the world socially.)

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Mirror neurons can also enable you to imitate the movements of others thereby setting the stage for the complex Lamarckian or cultural inheritance that characterizes our species and liberates us from the constraints of a purely gene based evolution. Moreover, as Rizzolati has noted, these neurons may also enable you to mime — and possibly understand — the lip and tongue movements of others which, in turn, could provide the opportunity for language to evolve. (This is why, when you stick your tongue out at a new born baby it will reciprocate! How ironic and poignant that this little gesture encapsulates a half a million years of primate brain evolution.) Once you have these two abilities in place the ability to read someone's intentions and the ability to mime their vocalizations then you have set in motion the evolution of language. You need no longer speak of a unique language organ and the problem doesn't seem quite so mysterious any more.

(Another important piece of the puzzle is Rizzolatti's observation that the ventral premotor area may be a homologue of the "Broca's area" — a brain center associated with the expressive and syntactic aspects of language in humans).

These arguments do not in any way negate the idea that there are specialized brain areas for language in humans. We are dealing, here, with the question of how such areas may have evolved, not whether they exist or not.

Mirror neurons were discovered in monkeys but how do we know they exist in the human brain? To find out we studied patients with a strange disorder called anosognosia. Most patients with a right hemisphere stroke have complete paralysis of the left side of their body and will complain about it, as expected. But about 5% of them will vehemently deny their paralysis even though they are mentally otherwise lucid and intelligent. This is the so called "denial" syndrome or anosognosia. To our amazement, we found that some of these patients not only denied their own paralysis, but also denied the paralysis of another patient whose inability to move his arm was clearly visible to them and to others. Denying ones one paralysis is odd enough but why would a patient deny another patient's paralysis? We suggest that this bizarre observation is best understood in terms of damage to Rizzolatti's mirror neurons. It's as if anytime you want to make a judgement about someone else's movements you have to run a VR (virtual reality) simulation of the corresponding movements in your own brain and without mirror neurons you cannot do this .

The second piece of evidence comes from studying brain waves (EEG) in humans. When people move their hands a brain wave called the MU wave gets blocked and disappears completely. Eric Altschuller, Jamie Pineda, and I suggested at the Society for Neurosciences in 1998 that this suppression was caused by Rizzolati's mirror neuron system. Consistent with this theory we found that such a suppression also occurs when a person watches someone else moving his hand but not if he watches a similar movement by an inanimate object. (We predict that children with autism should show suppression if they move their own hands but not if they watch some one else. Our lab now has preliminary hints from one highly functioning autistic child that this might be true (Social Neuroscience Abstracts 2000).

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THE BIG BANG OF HUMAN EVOLUTION

The hominid brain grew at an accelerating pace until it reached its present size of 1500cc about 200,000 years ago. Yet uniquely human abilities such the invention of highly sophisticated "standardized" multi- part tools, tailored clothes, art, religious belief and perhaps even language are thought to have emerged quite rapidly around 40,000 years ago — a

sudden explosion of human mental abilities and culture that is sometimes called the "big bang." If the brain reached its full human potential — or at least size — 200,000 years ago why did it remain idle for 150,000 years? Most scholars are convinced that the big bang occurred because of some unknown genetic change in brain structure. For instance, the archeologist Steve Mithen has just written a book in which he claims that before the big bang there were three different brain modules in the human brain that were specialized for "social or machiavellian intelligence", for "mechanical intelligence" or tool use, and for "natural history" (a propensity to classify). These three modules remained isolated from each other but around 50,000 years ago some genetic change in the brain suddenly allowed them to communicate with each other, resulting in the enormous flexibility and versatility of human consciousness.

I disagree with Mithen ingenious suggestion and offer a very different solution to the problem. (This is not incompatible with Mithen's view but its a different idea). I suggest that the so-called big bang occurred because certain critical environmental triggers acted on a brain that had already become big for some other reason and was therefore "pre-adapted" for those cultural innovations that make us uniquely human. (One of the key pre adaptations being mirror neurons.) Inventions like tool use, art, math and even aspects of language may have been invented "accidentally" in one place and then spread very quickly given the human brain's amazing capacity for imitation learning and mind reading using mirror neurons. Perhaps ANY major "innovation" happens because of a fortuitous coincidence of environmental circumstances — usually at a single place and time. But given our species' remarkable propensity for miming, such an invention would tend to spread very quickly through the population — once it emerged.

Mirror neurons obviously cannot be the only answer to all these riddles of evolution. After all rhesus monkeys and apes have them, yet they lack the cultural sophistication of humans (although it has recently been shown that chimps at least DO have the rudiments of culture, even in the wild). I would argue, though, that mirror neurons are Necessary but not sufficient: their emergence and further development in hominids was a decisive step. The reason is that once you have a certain minimum amount of "imitation learning" and "culture" in place, this culture can, in turn, exert the selection pressure for developing those additional mental traits that make us human . And once this starts happening you have set in motion the auto-catalytic process that culminated in modern human consciousness.

A second problem with my suggestion is that it doesn't explain why the many human innovations that constitute the big bang occurred during a relatively short period. If its simply a matter of chance discoveries spreading rapidly,why would all of them have occurred at the same time? There are three answers to this objection. First,the evidence that it all took place at the same time is tenuous. The invention of music, shelters,hafted tools, tailored clothing, writing, speech, etc. may have been spread out between 100K and 5k and the so-called great leap may be a sampling artifact of archeological excavation. Second, any given innovation (e.g. speech or writing or tools) may have served as a catalyst for the others and may have therefore accelerated the pace of culture as a whole. And third, there may indeed have been a genetic change,b ut it may not have been an increase in the ability to innovate ( nor a breakdown of barriers between modules as suggested by Mithen) but an increase in the sophistication of the mirror neuron system and therefore in "learnability." The resulting increase in ability to imitate and learn (and teach) would then explain the explosion of cultural change that we call the "great leap forward" or the "big bang" in human evolution. This argument implies that the whole "nature-nurture debate" is largely meaningless as far as human are concerned. Without the genetically specified learnability that characterizes the human brain Homo sapiens wouldn't deserve the title "sapiens" (wise) but without being immersed in a culture that can take advantage of this learnability, the title would be equally inappropriate. In this sense human culture and human brain have co-evolved into obligatory mutual parasites — without either the result would not be a human being. (No more than you can have a cell without its parasitic mitochondria).

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THE SECOND BIG BANG

My suggestion that these neurons provided the initial impetus for "runaway" brain/ culture co-evolution in humans, isn't quite as bizarre as it sounds. Imagine a martian anthropologist was studying human evolution a million years from now. He would be puzzled (like Wallace was) by the relatively sudden emergence of certain mental traits like sophisticated tool use, use of fire, art and "culture" and would try to correlate them (as many anthropologists now do) with purported changes in brain size and anatomy caused by mutations. But unlike them he would also be puzzled by the enormous upheavals and changes that occurred after (say) 19th century — what we call the scientific/industrial revolution. This revolution is, in many ways, much more dramatic (e.g. the sudden emergence of nuclear power, automobiles, air travel, and space travel) than the "great leap forward" that happened 40,000 years ago!!

He might be tempted to argue that there must have been a genetic change and corresponding change in brain anatomy and behavior to account for this second leap forward. (Just as many anthropologists today seek a genetic explanation for the first one.) Yet we know that present one occurred exclusively because of fortuitous environmental circumstances, because Galileo invented the "experimental method," that, together with royal patronage and the invention of the printing press, kicked off the scientific revolution. His experiments and the earlier invention of a sophisticated new language called mathematics in India in the first millennium AD (based on place value notation, zero and the decimal system), set the stage for Newtonian mechanics and the calculus and "the rest is history" as we say.

Now the thing to bear in mind is that none of this need have happened. It certainly did not happen because of a genetic change in the human brains during the renaissance. It happened at least partly because of imitation learning and rapid "cultural" transmission of knowledge. (Indeed one could almost argue that there was a greater behavioral/cognitive difference between pre-18th century and post 20th century humans than between Homo Erectus and archaic Homo Sapiens. Unless he knew better our Martian ethologist may conclude that there was a bigger genetic difference between the first two groups than the latter two species!)

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Based on this analogy I suggest, further, that even the first great leap forward was made possible largely by imitation and emulation. Wallace's question was perfectly sensible; it is very puzzling how a set of extraordinary abilities seemed to emerge "out of the blue". But his solution was wrong...the apparently sudden emergence of things like art or sophisticated tools was not because of God or "divine intervention". I would argue instead that just as a single invention (or two) by Galileo and Gutenberg quickly spread and transformed the surface of the globe (although there was no preceding genetic change), inventions like fire, tailored clothes, "symmetrical tools", and art, etc. may have fortuitously emerged in a single place and then spread very quickly. Such inventions may have been made by earlier hominids too (even chimps and orangs are remarkably inventive...who knows how inventive Homo Erectus or Neandertals were) but early hominids simply may not have had an advanced enough mirror neuron system to allow a rapid transmission and dissemination of ideas. So the ideas quickly drop out of the "meme pool". This system of cells, once it became sophisticated enough to be harnessed for "training" in tool use and for reading other hominids minds, may have played the same pivotal role in the emergence of human consciousness (and replacement of Neandertals by Homo Sapiens) as the asteroid impact did in the triumph of mammals over reptiles.

So it makes no more sense to ask "Why did sophisticated tool use and art emerge only 40,000 years ago even though the brain had all the required latent ability 100,000 years earlier?" — than to ask "Why did space travel occur only a few decades ago, even though our brains were preadapted for space travel at least as far back Cro Magnons?". The question ignores the important role of contingency or plain old luck in human evolutionary history.

Thus I regard Rizzolati's discovery — and my purely speculative conjectures on their key role in our evolution — as the most important unreported story of the last decade.

NEURONAS DE ESPEJO e imitación que aprende como la fuerza motriz detrás " el gran salto en adelante " en evolución humana

Por V.S. Ramachandran

El descubrimiento de neuronas de espejo en los lóbulos frontales de monos, y su importancia potencial a la evolución humana cerebral — sobre el cual especulo en este ensayo — es solo el más importante "inrelatado" (o al menos, inhecho público) la historia de la década. Predigo que las neuronas de espejo harán por la psicología por qué el ADN hizo por la biología: ellos proporcionarán un marco de unificación y la ayuda explica una multitud de las capacidades mentales que hasta ahora han permanecido misteriosas e inaccesibles a experimentos.

Hay muchas preguntas extrañas sobre la evolución de la mente humana y el cerebro:

1) El cerebro de homínido alcanzado casi su tamaño presente — y quizás hasta su capacidad presente intelectual hace aproximadamente 250,000 años. Aún muchos de los atributos consideramos como únicamente al humano aparecieron sólo mucho posteriores. ¿Por qué? ¿Qué hacía el cerebro durante el período "de incubación" largo? ¿Por qué tenía esto todo este potencial latente para el empleo de instrumento, el fuego, la música de arte y quizás hasta la lengua - que floreció sólo bastante más tarde? ¿Cómo surgieron estas capacidades latentes, dado que la selección natural sólo puede seleccionar capacidades expresadas, no latentes? Llamaré este " el problema de Wallace ", después del naturalista Victorian Alfred Russell Wallace que primero lo propuso.

2) Los crudos instrumentos "Oldawan"— hecho por solamente unos golpes a una piedra principal para crear un borde irregular — surgieron 2.4 millones y probablemente fueron hechos por el Homo habilis cuyo tamaño cerebral era la mitad el camino (700cc) entre la gente moderna (1300) y chimps (400). Después de que otro millón de años de estancamiento evolutivo estéticamente que complace instrumentos "simétricos" comenzó a aparecer asociado con una estandarización de técnica de producción y la forma de artefacto. ¿Estos conmutación requerida de un martillo difícil a un suave (de madera?) martillan mientras el instrumento estaba siendo hecho, para asegurar un liso más bien que el borde dentado, irregular. Y finalmente, la invención de instrumentos "de cadena de montaje" estereotipados (sofisticó instrumentos

simétricos bifacial) que era hafted a una manija, ocurrió sólo hace 200,000 años. ¿Por qué era la evolución de la mente humana "puntuada" por estos las agitaciones relativamente repentinas de cambio tecnológico?

3) ¿Por qué la explosión repentina (a menudo llamaba " el gran salto ") en la sofisticación tecnológica, el arte de cueva extendida, la ropa, viviendas estereotipadas, etc. alrededor hace 40 mil años, aun cuando el cerebro hubiera alcanzado su tamaño presente "moderno" casi un millón de años antes?

4) ¿Apareció la lengua completamente como por arte de magia como sugerido por Chomsky? ¿O se desarrolló esto de una lengua más primitiva gestual que era ya en el lugar?

5) A menudo llaman " el Primate Maquiavélico a la gente " mandando a nuestra capacidad " de leer mentes " para predecir el comportamiento de otras personas y engañarles. ¿Por qué son monos y gente tan bien en la lectura de las intenciones de otros individuos? ¿Tienen primates superiores un centro especializado cerebral o el módulo para generar " una teoría de otras mentes " como propuesto por Nick Humphrey y Simon Baron-Cohen? ¿Si es así, dónde está este circuito y como y cuando se desarrolló esto?

La solución con muchas de estas cribas viene de una fuente improbable .. el estudio de neuronas solas en los sesos de monos. Sugiero que las preguntas se hagan menos de desconcierto cuando usted considera el descubrimiento reciente de Giaccamo Rizzollati " de las neuronas de espejo en el área ventral premotor de monos. Este racimo de neuronas, discuto, sostiene la llave al entendimiento de muchos aspectos enigmáticos de evolución humana. Rizzollati y Arbib ya han advertido la importancia de su descubrimiento a la evolución de lengua. Pero creo la importancia de sus conclusiones para entender que otros aspectos igualmente importantes de evolución humana en gran parte han sido pasados por alto. Esto, en mi opinión, es "la historia" inrelatada más importante en la década pasada.

LA APARICIÓN DE LENGUA

A diferencia de muchos otros rasgos humanos como el humor, el arte, bailando o la música el valor de supervivencia de lengua es — obvio esto nos ayuda a comunicar nuestros pensamientos e intenciones. Pero la pregunta de como una capacidad tan extraordinaria en realidad podría haberse desarrollado ha dejado perpleja a biólogos, psicólogos y filósofos al menos desde el tiempo de Carlos Darwin. El problema es que el aparato humano vocal infinitamente es más sofisticado que él de cualquier mono pero sin las áreas de lengua en proporción sofisticadas en el cerebro el equipo vocal solo sería inútil. ¿Tan cómo estos dos mecanismos con tantas partes sofisticadas que se entrelazan se desarrollan en el tándem? La ventaja de Darwin siguiente yo sugiere que nuestro equipo vocal y nuestra capacidad notable de modular la voz desarrollada principalmente para producir llamadas emocionales y sonidos musicales durante el noviazgo (" croonin un toon. "). Una vez esto desarrollado entonces el cerebro — sobre todo el hemisferio izquierdo — podría desarrollar la lengua.

Pero un rompecabezas más grande permanece. ¿Es mediada la lengua por un sofisticado y sumamente especializado " el órgano de lengua " que único a la gente y es surgida completamente como por arte de magia como sugerido por Chomsky? ¿O había allí un sistema de comunicación más primitivo gestural ya en el lugar que proporcionó un andamio para la aparición de lengua vocal?

El descubrimiento de Rizzolatti puede ayudarnos a solucionar este rompecabezas histórico. Él registró del área ventral premotor de los lóbulos frontales de monos y encontró que ciertas células encenderán(despedirán) cuando un mono realiza una acción sola, sumamente específica de su mano: la escarda, el empujar, tirar, agarro, recoger y puesta un cacahuete en la boca neuronas etc. diferentes encienden(despiden) en respuesta a acciones diferentes. Podrían tentar uno pensar que estos son neuronas "de mando(orden)" de motor, haciendo músculos hacer ciertas cosas; ¡sin embargo, la verdad asombrosa es que cualquier neurona de espejo dada también encenderá(despedirá) cuándo el mono en cuestión observa otro mono (o hasta el experimentador) la realización de la misma acción, por ejemplo la degustación de un cacahuete! Con el conocimiento de estas neuronas, usted tiene la base para entender una multitud de los aspectos muy enigmáticos de la mente humana: " adivinación del pensamiento " empatía, estudio de imitación, y hasta la evolución de lengua. En cualquier momento usted mira alguien más haciendo algo (o hasta comenzando a hacer algo), la neurona de espejo correspondiente podría encender(despedir) en su cerebro, así permitiéndole "leer" y entender las intenciones del otro, y así desarrollarse un sofisticado " teoría de otras mentes. " (Sugiero, también, que una pérdida de estas neuronas de espejo puede explicar el autismo — una enfermedad cruel que aflige a niños. Sin estas neuronas el niño más puede entender o sentir empatía con otra gente emocionalmente y por lo tanto completamente se retira del mundo socialmente.)

Las neuronas de espejo también pueden permitirle imitar los movimientos de otros así que ponen la etapa para el complejo Lamarckian o la herencia cultural que caracteriza nuestra especie y nos libera de las coacciones de una evolución puramente génica basada. Además, como Rizzolati ha notado, estas neuronas también pueden permitirle a la pantomima — y posiblemente entender — el labio y los movimientos de lengua de los otros que, a su turno, podrían proporcionar la oportunidad para la lengua para desarrollarse. ¡(Esto es por qué, cuándo usted saca su lengua en un nuevo bebé nacido esto corresponderá! Como irónico y conmovedor que este pequeño gesto encapsula medio millón de años de evolución de cerebro de primate.) Una vez que usted tiene estas dos capacidades en el lugar la capacidad de leer intenciones de alguien y la capacidad a la pantomima sus vocalizaciones entonces usted ha puesto en movimiento la

evolución de lengua. Usted más tiene que hablar de un órgano de lengua único y el problema no parece bastante tan misterioso más.

( Otro pedazo importante del rompecabezas es la observación de Rizzolatti que el área ventral premotor puede ser un homologue del área " de Broca " — un centro cerebral asociado con los aspectos expresivos y sintácticos de lengua en la gente).

Estos argumentos no hacen de ningún modo niegan la idea que allí es especializados áreas cerebrales para la lengua en la gente. Damos, aquí, con la pregunta de como tales áreas pueden haberse desarrollado, no si ellos existen o no.

¿Las neuronas de espejo fueron descubiertas en monos, pero cómo sabemos que ellos existen en el cerebro humano? Para averiguar estudiamos los pacientes con un desorden extraño llamaron anosognosia. La mayor parte de pacientes con un golpe de hemisferio derecho tienen la parálisis completa del lado izquierdo de su cuerpo y se quejarán de ello, como esperado. Pero aproximadamente el 5 % de ellos vehementemente negará su parálisis aun cuando ellos sean mentalmente de otra manera lúcidos e inteligentes. Esto es el síndrome "de negación" supuesto o anosognosia. A nuestro asombro, encontramos que algunos de estos pacientes no sólo negaron su propia parálisis, pero también negaron la parálisis de otro paciente cuya inhabilidad de mover su brazo era claramente visible a ellos y a otros. ¿Que niegan una parálisis es bastante impar, pero por qué negaría un paciente la parálisis de otro paciente? Sugerimos que esta observación extraña sea la mejor entendida en términos de daño a las neuronas de espejo de Rizzolatti. Es como si en cualquier momento usted quiere hacer un juicio sobre alguien los movimientos del else usted tiene que controlar un VR (la realidad virtual) la simulación de los movimientos correspondientes en su propio cerebro y sin neuronas de espejo usted no puede hacer esto.

El segundo pedazo de pruebas viene de estudiar ideas geniales (EEG) en la gente. Cuando la gente mueve sus manos una idea genial se llamó la onda(ola) MU es bloqueada y desaparece completamente. Eric Altschuller, Jamie Pineda, y sugerí en la Sociedad para Neurosciences en 1998 que esta supresión fue causada por el sistema de neurona de espejo de Rizzolati. Compatible con esta teoría encontramos que tal supresión también ocurre cuando una persona mira a alguien más moviendo su mano, pero no si él mira un movimiento similar por un objeto inanimado. (Predecimos que los niños con el autismo deberían mostrar la supresión si ellos mueven sus propias manos, pero no si ellos miran a alguien además. Nuestro laboratorio ahora tiene insinuaciones preliminares de un sumamente el funcionamiento autistic el niño que esto podría ser verdadero (Neuroscience Social Abstrae 2000).

EL BIG BANG DE LA EVOLUCIÓN HUMANA

El cerebro de homínido creció en un paso acelerador hasta que esto alcanzara su tamaño presente de 1500cc hace aproximadamente 200,000 años. Aún únicamente capacidades humanas tal invención de instrumentos de parte sumamente sofisticados "estandartizados" multi-, la ropa adaptada, la creencia de arte, religiosa y quizás hasta la lengua, como se piensa, ha surgido bastante rápidamente alrededor hace 40,000 años — una explosión repentina de capacidades humanas mentales y cultura que a veces llaman " el golpe grande. " ¿Si el cerebro alcanzara su potencial lleno humano — o al menos poner la talla — hace 200,000 años por qué permaneció ocioso durante 150,000 años? La mayor parte de eruditos son convencidos que el golpe grande ocurrió debido a algún cambio desconocido genético de la estructura cerebral. Por ejemplo, el arqueólogo Steve Mithen acaba de escribir un libro en el cual él demanda que antes del golpe grande había tres módulos diferentes cerebrales en el cerebro humano que fueron especializados para " la inteligencia social o maquiavélica ", para " la inteligencia mecánica " o el empleo de instrumento, y para "la historia natural" (una propensión de clasificar). Estos tres módulos permanecieron aislados el uno del otro, pero alrededor hace 50,000 años algún cambio genético del cerebro de repente(pronto) les permitió comunicar el uno con el otro, causando la enorme flexibilidad y la versatilidad de conocimiento humano.

Discrepo con Mithen la sugerencia ingeniosa y ofrezco una solución muy diferente con el problema. (Esto no es incompatible con la vista(opinión) de Mithen, pero su una idea diferente). Sugiero que el golpe supuesto grande ocurriera porque ciertos gatillos críticos ambientales actuado sobre un cerebro que ya se había hecho grande para alguna otra razón y por lo tanto fue "preadaptado" para aquellas innovaciones culturales que nos hacen únicamente el humano. (Una de la llave pre adaptaciones que ser neuronas de espejo.) Invenciones como el empleo de instrumento, el arte, matemáticas y hasta los aspectos de lengua pueden haber sido inventados "por casualidad" en un lugar y luego extender muy rápidamente dado la capacidad asombrosa del cerebro humano para el estudio de imitación y la adivinación del pensamiento que usa neuronas de espejo. Quizás CUALQUIER "innovación" principal pasa debido a una coincidencia fortuita de circunstancias ambientales — por lo general en un lugar solo y el tiempo. Pero considerando la propensión notable de nuestra especie para miming, tal invención tendaría a extenderse muy rápidamente por la población — una vez que surgió.

Las neuronas de espejo obviamente no pueden ser la única respuesta a todas estas cribas de evolución. Después de que todos los monos de rhesus y monos los tienen, aún ellos carecen de la sofisticación cultural de gente (aunque recientemente lo hayan mostrado que chimps al menos tiene los rudimentos de cultura, hasta en el hábitat natural). Yo discutiría, aunque aquellas neuronas de espejo son Necesarias, pero no suficientes: su aparición y el remoto desarrollo en homínidos eran un paso decisivo. La razón es que una vez que usted tiene una cierta cantidad mínima " de la imitación que aprende " "y la cultura" en el lugar, esta cultura, a su turno, puede ejercer la presión de selección para

desarrollar aquellos los rasgos adicionales mentales que nos hacen el humano. Y una vez que esto comienza a pasar usted ha puesto en movimiento el proceso autocatalítico que culminó en el conocimiento moderno humano.

Un segundo problema con mi sugerencia es que esto no explica por qué muchas innovaciones humanas que constituyen el golpe grande ocurrieron durante un período relativamente corto. ¿Si su simplemente una materia(un asunto) de descubrimientos de posibilidad que se extienden rápidamente, por qué habrían ocurrido todos ellos al mismo tiempo? Hay tres respuestas a esta objeción. Primero, pruebas que esto todo ocurrió al mismo tiempo son tenues. La invención de la música, refugios, hafted instrumentos, la ropa adaptada, la escritura, el discurso, etc. puede haber sido extendida entre 100 kilobyte y 5 kilobyte y el gran salto supuesto puede ser un artefacto de probar de excavación arqueológica. Segundo, cualquier innovación dada (por ejemplo el discurso o la escritura o instrumentos) pueden haber servido como un catalizador para los demás y por lo tanto pueden haber acelerado el paso de cultura en total. Y tercio, allí de verdad puede haber sido un cambio genético, la b ut ello no puede haber sido un aumento de la capacidad de innovar (ni interrupción de barreras entre módulos como sugerido por Mithen) pero un aumento de la sofisticación del sistema de neurona de espejo y por lo tanto en "learnability". El aumento de pasar de la capacidad de imitar y aprender (y da clases) entonces explicaría la explosión de cambio cultural que llamamos "el gran salto en adelante" " o el golpe grande " en la evolución humana. Este argumento implica que el todo " el debate de nutrición de naturaleza " es en gran parte sin significado por lo que el humano está preocupado. Sin learnability genéticamente especificado que caracteriza el Homo sapiens humano cerebral no merecería el título "sapiens" (sabio), pero sin haber sumergido en una cultura que puede aprovechar este learnability, el título sería igualmente inadecuado. En esta cultura de humano de sentido y el cerebro humano se han co-desarrollado en parásitos obligatorios mutuos — sin cualquiera el resultado no sería un ser humano. (No más que usted puede tener una célula sin sus mitocondrias parásitas).

EL SEGUNDO BIG BANGG

Mi sugerencia que estas neuronas proporcionaran el ímpetu inicial para el cerebro "fugitivo" / la co-evolución de cultura en la gente, no es bastante tan extraña como suena. Imagínese que un antropólogo marciano estudiaba la evolución humana un millón de años de ahora. Él sería dejado perplejo (como Wallace era) por la aparición relativamente repentina de ciertos rasgos mentales como el empleo de instrumento sofisticado, el empleo de fuego, arte "y cultura" y trataría de correlacionarlos (tantos antropólogos ahora hacen) con cambios pretendidos del tamaño cerebral y la anatomía causada por mutaciones. Pero a diferencia de ellos él también sería dejado perplejo por las enormes agitaciones y los cambios que ocurrieron después (dicen) el 19o siglo — lo que llamamos la revolución científica/industrial. ¡¡Esta revolución es, en mucho, mucho más dramática (por ejemplo la aparición repentina de potencia nuclear, coches, viajes de aire, y viajes espaciales) que "el gran salto en adelante" que pasó hace 40,000 años!!

Podrían tentarlo argumentar que debe haber habido un cambio genético y correspondiéndose el cambio de la anatomía cerebral y el comportamiento para considerar para este segundo salto adelante. (Tantos antropólogos hoy buscan una explicación genética del primer.) Aún sabemos que el presente(regalo) un ocurrió exclusivamente debido a circunstancias fortuitas ambientales, porque Galileo inventó " el método experimental, " esto, juntos con el patrocinio real y la invención de la prensa de impresión, empezó la revolución científica. Sus experimentos y la invención más temprana de una nueva lengua sofisticada llamaron matemáticas en India en el primer milenio el ANUNCIO (basado en la notación de valor de lugar, el cero y el sistema decimal), pusieron la etapa para la mecánica Newtoniana y el cálculo " y el resto es la historia " como decimos.

Ahora la cosa de tener en cuenta consiste en que ninguna de esta necesidad ha pasado. Seguramente no pasó debido a un cambio genético de los sesos humanos durante el renacimiento. Pasó al menos en parte debido al estudio de imitación y la transmisión rápida "cultural" de conocimiento. (De verdad uno casi podría argumentar que había una mayor diferencia conductual/cognoscitiva entre el pre18o siglo y la gente del 20o siglo postal que entre el Homo erectus y el Homo sapiens arcaico. ¡A no ser que él conociera mejor a nuestro etologista Marciano puede concluir que había una diferencia más grande genética entre los dos primeros grupos que el éste dos especie!)

Basado en esta analogía sugiero, más lejos, que hasta el primer gran salto en adelante fue hecho posible en gran parte por la imitación y la emulación. La pregunta de Wallace era absolutamente sensible; es muy de desconcierto como un juego de capacidades extraordinarias pareció surgir "como por arte de magia". Pero su solución se equivocó ... la aparición al parecer repentina de cosas como instrumentos de arte o sofisticados no era debido a Dios " o la intervención divina ". Yo argumentaría en cambio esto tal como una invención sola (o dos) por Galileo y Gutenberg rápidamente la extensión y transformé la superficie del globo (aunque no hubiera ningún cambio precedente genético), invenciones como el fuego, la ropa adaptada, " instrumentos simétricos ", y el arte, etc. por casualidad puede haber surgido en un lugar solo y luego extenderse muy rápidamente. Tales invenciones pueden haber sido hechas por homínidos más tempranos también (hasta chimps y orangs es notablemente inventivo.. .. quien sabe(conoce) como el Homo erectus inventivo o Neandertals eran) pero tempranos homínidos simplemente no pueden haber tenido un sistema de neurona de espejo bastante avanzado para permitir una transmisión rápida y la diseminación de ideas. Entonces las ideas rápidamente dejan el " meme el fondo ". Este sistema de células, una vez que se hizo bastante sofisticado para ser enjaezado para "entrenarse" en el empleo de instrumento y para leer otras mentes de homínidos, puede haber jugado el mismo papel giratorio en la aparición de conocimiento humano (y el reemplazo de Neandertals por el Homo sapiens) como el impacto de asteroide hizo en el triunfo de mamíferos sobre reptiles.

¿Entonces esto no hace más sentido de preguntar " Por qué hizo el empleo de instrumento sofisticado y el arte surgen sólo hace 40,000 años aun cuando el cerebro tuviera toda la capacidad requerida latente 100,000 años antes? ¿" — que preguntar " Por qué ocurrieron viajes espaciales sólo hace unas décadas, aun cuando nuestros sesos fueran preadaptados para viajes espaciales al menos como lejos atrás Cro Magnons? ". La pregunta no hace caso del papel importante de contingencia o la vieja suerte simple en la historia humana evolutiva.

Así considero el descubrimiento de Rizzolati — y mis conjeturas puramente especulativas sobre su papel clave en nuestra evolución — como la historia inrelatada más importante de la década pasada.