TEDGlobal 2013
Suzana Herculano-Houzel: What is so special about the human brain?
Suzana Herculano-Houzel: Pourquoi le cerveau humain est-il spécial ?
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Le cerveau humain est déconcertant: il est étonnamment grand par rapport à la taille de notre corps, il consomme une quantité phénoménale d'énergie pour sa masse réduite, et son cortex cérébral est bizarrement dense. Mais pourquoi ?
La neuroscientifique Suzana Herculano-Houzel agit comme détective pour nous faire explorer ce mystère. En fabriquant une "soupe de cerveau", elle en arrive à une conclusion étonnante.
Suzana Herculano-Houzel - Neuroscientist
Suzana Herculano-Houzel shrunk the human brain by 14 billion neurons -- by developing a new way to count them. Full bio
Suzana Herculano-Houzel shrunk the human brain by 14 billion neurons -- by developing a new way to count them. Full bio
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00:12
What is so special about the human brain?
0
946
2394
Pourquoi le cerveau humain
est-il spécial ?
est-il spécial ?
00:15
Why is it that we study other animals
1
3340
2212
Pourquoi étudions-nous les autres animaux,
00:17
instead of them studying us?
2
5552
2121
alors qu'eux ne nous étudient pas ?
00:19
What does a human brain have or do
3
7673
1798
Qu'a donc un cerveau humain, que fait-il
00:21
that no other brain does?
4
9471
1733
que les autres n'ont pas, que les autres ne font pas?
00:23
When I became interested
in these questions about 10 years ago,
in these questions about 10 years ago,
5
11204
2848
Quand je me suis intéressée à cela,
il y a une dizaine d'années,
il y a une dizaine d'années,
00:26
scientists thought they knew
what different brains were made of.
what different brains were made of.
6
14052
2942
les scientifiques pensaient savoir
de quoi étaient faits des différentes cerveaux.
de quoi étaient faits des différentes cerveaux.
00:28
Though it was based on very little evidence,
7
16994
1729
Malgré le peu de preuves qu'ils en avaient,
00:30
many scientists thought that all mammalian brains,
8
18723
2187
beaucoup des scientifiques pensaient
que les cerveaux des mammifères,
que les cerveaux des mammifères,
00:32
including the human brain,
9
20910
1725
y compris celui de l'homme,
00:34
were made in the same way,
10
22635
1300
étaient tous faits pareil,
00:35
with a number of neurons that was always
11
23935
1502
avec une quantité de neurones toujours
00:37
proportional to the size of the brain.
12
25437
2231
proportionnelle à la taille du cerveau.
00:39
This means that two brains of the same size,
13
27668
2076
C'est à dire, que deux cerveaux de la même taille,
00:41
like these two, with a respectable 400 grams,
14
29744
3548
comme ceux-ci,
avec un poids d'environ 400g,
avec un poids d'environ 400g,
00:45
should have similar numbers of neurons.
15
33292
2552
devraient avoir le même nombre de neurones.
00:47
Now, if neurons are the functional
16
35844
1796
Le neurone étant le processeur
00:49
information processing units of the brain,
17
37640
2903
de l'information pour le cerveau,
00:52
then the owners of these two brains
18
40543
1592
les propriétaires de ces deux cerveaux
00:54
should have similar cognitive abilities.
19
42135
2729
devraient avoir des capacités cognitives similaires.
00:56
And yet, one is a chimp,
20
44864
2349
Mais l'un est un chimpanzé,
00:59
and the other is a cow.
21
47213
2637
et l'autre une vache.
01:01
Now maybe cows have a really rich
22
49850
2362
Il pourrait être possible que les vaches aient une vie intérieure
01:04
internal mental life and are so smart
23
52212
2253
très riche intellectuellement,
mais elles sont si intelligentes
mais elles sont si intelligentes
01:06
that they choose not to let us realize it,
24
54465
3803
qu'elles ont choisi
de ne pas nous le montrer;
de ne pas nous le montrer;
01:10
but we eat them.
25
58268
1445
mais on les mange.
01:11
I think most people will agree
26
59713
1699
Je pense que la plupart des gens seront d'accord
01:13
that chimps are capable of much more complex,
27
61412
2001
que les chimpanzés sont capables de comportements
01:15
elaborate and flexible behaviors than cows are.
28
63413
3056
beaucoup plus complexes, élaborés et flexibles que ceux des vaches.
01:18
So this is a first indication that the
29
66469
1932
Voici un premier indice que la théorie
01:20
"all brains are made the same way" scenario
30
68401
2033
"tous les cerveaux sont faits pareils"
01:22
is not quite right.
31
70434
1671
n'est pas tout à fait exacte.
01:24
But let's play along.
32
72105
1346
Mais continuons.
01:25
If all brains were made the same way
33
73451
1778
Si tous les cerveaux étaient faits pareil,
01:27
and you were to compare animals
with brains of different sizes,
with brains of different sizes,
34
75229
2912
entre animaux avec des cerveaux
de tailles différentes,
de tailles différentes,
01:30
larger brains should always have more neurons
35
78141
2182
un cerveau plus grand
devrait toujours avoir plus de neurones
devrait toujours avoir plus de neurones
01:32
than smaller brains,
and the larger the brain,
and the larger the brain,
36
80323
2323
qu'un cerveau plus petit;
et plus le cerveau serait gros,
et plus le cerveau serait gros,
01:34
the more cognitively able its owner should be.
37
82646
3022
plus son propriétaire devrait avoir de capacités cognitives.
01:37
So the largest brain around should also be
38
85668
2136
Alors, le plus gros cerveau qui existe
devrait être
devrait être
01:39
the most cognitively able.
39
87804
2289
celui avec le plus de capacités cognitives.
01:42
And here comes the bad news:
40
90093
1581
Mauvaise nouvelle:
01:43
Our brain, not the largest one around.
41
91674
2757
notre cerveau n'est pas le plus gros qui existe.
01:46
It seems quite vexing.
42
94431
1555
C'est frustrant.
01:47
Our brain weighs between 1.2 and 1.5 kilos,
43
95986
2735
Notre cerveau pèse entre 1,2 et 1,5 kg,
01:50
but elephant brains weigh between four and five kilos,
44
98721
3317
mais un cerveau d'éléphant
pèse entre 4 et 5 kg
pèse entre 4 et 5 kg
01:54
and whale brains can weigh up to nine kilos,
45
102038
2585
et un cerveau de baleine,
jusqu'à 9 kg.
jusqu'à 9 kg.
01:56
which is why scientists used to resort to saying
46
104623
4738
Des scientifiques en sont donc venus à dire
02:01
that our brain must be special
47
109361
2157
que notre cerveau devait être spécial
02:03
to explain our cognitive abilities.
48
111518
2862
pour expliquer nos capacités cognitives.
02:06
It must be really extraordinary,
49
114380
2946
Il doit être vraiment extraordinaire,
02:09
an exception to the rule.
50
117326
1977
pour faire exception à la règle.
02:11
Theirs may be bigger, but ours is better,
51
119303
3226
Leurs cerveaux peuvent être plus gros, mais le nôtre est meilleur,
02:14
and it could be better, for example,
52
122529
1875
et il pourrait être meilleur, par exemple,
02:16
in that it seems larger than it should be,
53
124404
2111
parce qu'il est plus grand qu'il ne devrait,
02:18
with a much larger cerebral cortex
than we should have
than we should have
54
126515
2698
avec un bien plus grand cortex cérébral
que nous ne devrions avoir,
que nous ne devrions avoir,
02:21
for the size of our bodies.
55
129213
1539
vu la taille de notre corps.
02:22
So that would give us extra cortex
56
130752
1652
Nous aurions donc du cortex en plus,
02:24
to do more interesting things
than just operating the body.
than just operating the body.
57
132404
2960
pour s'occuper de choses plus intéressantes,
que de gérer le corps.
que de gérer le corps.
02:27
That's because the size of the brain
58
135364
1679
Normalement, la taille du cerveau
02:29
usually follows the size of the body.
59
137043
2333
est proportionnelle à la taille du corps.
02:31
So the main reason for saying that
60
139376
2317
La raison principale pour considérer
02:33
our brain is larger than it should be
61
141693
2087
que notre cerveau est plus grand
qu'il ne le devrait,
qu'il ne le devrait,
02:35
actually comes from comparing ourselves
62
143780
1772
vient d'une comparaison entre l'homme
02:37
to great apes.
63
145552
1686
et les grands singes.
02:39
Gorillas can be two to three times larger than we are,
64
147238
2594
Les gorilles peuvent être deux à trois fois
plus grands que nous,
plus grands que nous,
02:41
so their brains should also be larger than ours,
65
149832
2421
donc, leur cerveau devrait être plus grand,
02:44
but instead it's the other way around.
66
152253
1945
mais c'est l'inverse.
02:46
Our brain is three times larger than a gorilla brain.
67
154198
2935
Notre cerveau fait trois fois
la taille de celui d'un gorille.
la taille de celui d'un gorille.
02:49
The human brain also seems special
68
157133
2120
Le cerveau humain
semble également spécial
semble également spécial
02:51
in the amount of energy that it uses.
69
159253
2247
par la quantité d'énergie qu'il utilise.
02:53
Although it weighs only two percent of the body,
70
161500
2749
Il ne pèse que 2% de la masse corporelle,
02:56
it alone uses 25 percent of all the energy
71
164249
3443
mais consomme 25%
de l'énergie
de l'énergie
02:59
that your body requires to run per day.
72
167692
2463
utilisée par votre corps chaque jour.
03:02
That's 500 calories out of a total of 2,000 calories,
73
170155
3353
500 calories, sur un total de 2 000 calories,
03:05
just to keep your brain working.
74
173508
2405
rien que pour faire fonctionner le cerveau.
03:07
So the human brain is larger than it should be,
75
175913
2928
Donc, le cerveau humain
est plus grand qu'il ne le devrait,
est plus grand qu'il ne le devrait,
03:10
it uses much more energy than it should,
76
178841
2026
il utilise plus d'énergie qu'il ne le devrait,
03:12
so it's special.
77
180867
1458
il est donc spécial.
03:14
And this is where the story started to bother me.
78
182325
2571
Là, ça a commencé
à m'ennuyer sérieusement.
à m'ennuyer sérieusement.
03:16
In biology, we look for rules
79
184896
1671
En biologie, on cherche des règles
03:18
that apply to all animals and to life in general,
80
186567
2846
qui s'appliquent à tous les animaux,
et à la vie en général.
et à la vie en général.
03:21
so why should the rules of evolution
81
189413
1850
Pourquoi les règles de l'évolution
03:23
apply to everybody else but not to us?
82
191263
3642
s'appliqueraient-elles à tout le monde,
sauf à nous ?
sauf à nous ?
03:26
Maybe the problem was with the basic assumption
83
194905
2197
Le problème venait peut-être du présupposé
03:29
that all brains are made in the same way.
84
197102
1871
que tous les cerveaux sont faits pareils.
03:30
Maybe two brains of a similar size
85
198973
1599
Peut-être que deux cerveaux de même taille
03:32
can actually be made of
very different numbers of neurons.
very different numbers of neurons.
86
200572
2591
peuvent ne pas avoir
la même quantité de neurones.
la même quantité de neurones.
03:35
Maybe a very large brain
87
203163
1607
Peut-être qu'un très gros cerveau
03:36
does not necessarily have more neurons
88
204770
1840
n'a pas nécessairement plus de neurones
03:38
than a more modest-sized brain.
89
206610
2221
qu'un cerveau plus petit.
03:40
Maybe the human brain
actually has the most neurons
actually has the most neurons
90
208831
3009
Peut-être le cerveau humain
a-t-il plus de neurones
a-t-il plus de neurones
03:43
of any brain, regardless of its size,
91
211840
2573
que tous les autres cerveaux,
malgré sa taille,
malgré sa taille,
03:46
especially in the cerebral cortex.
92
214413
2094
spécialement dans le cortex cérébral.
03:48
So this to me became
93
216507
1552
Pour moi, c'est devenu
03:50
the important question to answer:
94
218059
1729
la question la plus importante:
03:51
how many neurons does the human brain have,
95
219788
2400
combien y a-t-il de neurones
dans un cerveau humain,
dans un cerveau humain,
03:54
and how does that compare to other animals?
96
222188
2522
par rapport aux autres animaux ?
03:56
Now, you may have heard or read somewhere
97
224710
2423
Bon, vous avez peut-être entendu dire
ou lu quelque part,
ou lu quelque part,
03:59
that we have 100 billion neurons,
98
227133
2111
qu'on a 100 milliards de neurones.
04:01
so 10 years ago, I asked my colleagues
99
229244
2086
Il y a 10 ans,
j'ai donc demandé à mes collègues
j'ai donc demandé à mes collègues
04:03
if they knew where this number came from.
100
231330
1839
s'ils savaient d'où venait ce nombre.
04:05
But nobody did.
101
233169
1458
Mais personne ne savait.
04:06
I've been digging through the literature
102
234627
1453
J'ai fouillé tout la littérature,
04:08
for the original reference for that number,
103
236080
2058
pour trouver la première référence à ce nombre,
04:10
and I could never find it.
104
238138
1783
mais je ne l'ai pas trouvée.
04:11
It seems that nobody had actually ever counted
105
239921
2739
Il semblait que personne ne l'avait jamais compté
04:14
the number of neurons in the human brain,
106
242660
1534
le nombre de neurones du cerveau humain
04:16
or in any other brain for that matter.
107
244194
2499
ni de n'importe quel autre cerveau,
en fait.
en fait.
04:18
So I came up with my own way
to count cells in the brain,
to count cells in the brain,
108
246693
3535
J'ai donc élaboré une façon
de compter les cellules du cerveau,
de compter les cellules du cerveau,
04:22
and it essentially consists of
109
250228
2108
qui consiste en gros
04:24
dissolving that brain into soup.
110
252336
3245
à dissoudre le cerveau en une soupe.
04:27
It works like this:
111
255581
2037
Ça marche comme ça:
04:29
You take a brain, or parts of that brain,
112
257618
3127
On prend un cerveau,
ou une portion de cerveau,
ou une portion de cerveau,
04:32
and you dissolve it in detergent,
113
260745
1744
on le dissolve dans un détergent,
04:34
which destroys the cell membranes
114
262489
1509
qui détruit la membrane de la cellule
04:35
but keeps the cell nuclei intact,
115
263998
2436
mais laisse intact le noyau,
04:38
so you end up with a suspension of free nuclei
116
266434
3140
Et vous obtenez des noyaux en suspension
04:41
that looks like this,
117
269574
1781
qui ressemblent à ça:
04:43
like a clear soup.
118
271355
1273
une soupe claire.
04:44
This soup contains all the nuclei
119
272628
1891
Cette soupe contient tous les noyaux
04:46
that once were a mouse brain.
120
274519
2054
qui étaient autrefois le cerveau d'une souris.
04:48
Now, the beauty of a soup is that because it is soup,
121
276573
3030
La beauté de la soupe,
c'est que, comme c'est liquide,
c'est que, comme c'est liquide,
04:51
you can agitate it and make those nuclei
122
279603
2898
on peut l'agiter et répartir ces noyaux
04:54
be distributed homogeneously in the liquid,
123
282501
1971
de façon homogène dans le liquide.
04:56
so that now by looking under the microscope
124
284472
1981
Alors, si on observe au microscope
04:58
at just four or five samples
of this homogeneous solution,
of this homogeneous solution,
125
286453
4083
seulement 4 ou 5 échantillons
de cette solution homogène,
de cette solution homogène,
05:02
you can count nuclei, and therefore tell
126
290536
2536
on peut compter les noyaux et dire
05:05
how many cells that brain had.
127
293072
1679
combien de cellules il y avait
dans ce cerveau.
dans ce cerveau.
05:06
It's simple, it's straightforward,
128
294751
1625
C'est simple, c'est direct,
05:08
and it's really fast.
129
296376
1434
c'est vraiment rapide.
05:09
So we've used that method to count neurons
130
297810
1997
Avec cette méthode,
on a compté les neurones
on a compté les neurones
05:11
in dozens of different species so far,
131
299807
2311
de dizaines d'espèces différentes,
05:14
and it turns out that all brains
132
302118
1689
et il s'avère que tous les cerveaux
05:15
are not made the same way.
133
303807
2582
ne sont pas faits de la même manière.
05:18
Take rodents and primates, for instance:
134
306389
2187
Par exemple, prenez les rongeurs
et les primates:
et les primates:
05:20
In larger rodent brains, the average size
135
308576
2284
Dans un cerveau des grands rongeurs,
dans un cerveau de grand rongeur,
dans un cerveau de grand rongeur,
05:22
of the neuron increases,
136
310860
1686
des neurones augmente,
05:24
so the brain inflates very rapidly
137
312546
2599
et le cerveau grossit rapidement
05:27
and gains size much faster than it gains neurons.
138
315145
3165
et gagne en taille plus vite
qu'il gagne en neurones.
qu'il gagne en neurones.
05:30
But primate brains gain neurons
139
318310
1703
Mais un cerveau de primate
gagne des neurones
gagne des neurones
05:32
without the average neuron becoming any larger,
140
320013
2459
sans que la taille moyenne
du neurone augmente.
du neurone augmente.
05:34
which is a very economical way
141
322472
1525
C'est une façon très économique
05:35
to add neurons to your brain.
142
323997
1653
d'ajouter des neurones au cerveau.
05:37
The result is that a primate brain
143
325650
1764
Le résultat c'est qu'un cerveau de primate
05:39
will always have more neurons than
a rodent brain of the same size,
a rodent brain of the same size,
144
327414
3167
aura toujours plus de neurones
que le cerveau d'un rongeur de même taille,
que le cerveau d'un rongeur de même taille,
05:42
and the larger the brain,
145
330581
1483
et plus le cerveau sera grand,
05:44
the larger this difference will be.
146
332064
2214
plus cette écart sera important.
05:46
Well, what about our brain then?
147
334278
2103
Bon, et notre cerveau, alors ?
05:48
We found that we have, on average,
148
336381
1684
Nous avons découvert que
nous avons en moyenne
nous avons en moyenne
05:50
86 billion neurons,
149
338065
1785
86 milliards de neurones,
05:51
16 billion of which are in the cerebral cortex,
150
339850
2999
dont 16 milliards dans le cortex cérébral,
05:54
and if you consider that the cerebral cortex
151
342849
2081
et si on considère que le cortex cérébral
05:56
is the seat of functions like
152
344930
3094
est le siège de fonctions
06:00
awareness and logical and abstract reasoning,
153
348024
3137
comme la conscience,
et le raisonnement logique et abstrait,
et le raisonnement logique et abstrait,
06:03
and that 16 billion is the most neurons
154
351161
2984
et qu'aucun cortex n'a plus
06:06
that any cortex has,
155
354145
2621
de 16 milliards de neurones,
06:08
I think this is the simplest explanation
156
356766
1718
je pense qu'on a l'explication la plus simple
06:10
for our remarkable cognitive abilities.
157
358484
3142
de nos compétences cognitives exceptionnelles.
06:13
But just as important is what
the 86 billion neurons mean.
the 86 billion neurons mean.
158
361626
3221
Mais il est aussi important que trouver la raison
de ces 86 milliards de neurones.
de ces 86 milliards de neurones.
06:16
Because we found that the relationship
159
364847
1529
Parce qu'on a trouvé que la relation
06:18
between the size of the brain
and its number of neurons
and its number of neurons
160
366376
2352
entre la taille du cerveau
et son nombre de neurones
et son nombre de neurones
06:20
could be described mathematically,
161
368728
1627
pouvait être décrite mathématiquement,
06:22
we could calculate what a human brain
162
370355
2218
on a pu calculer à quoi ressemblerait
06:24
would look like if it was made like a rodent brain.
163
372573
2674
un cerveau humain
s'il était fait comme celui d'un rongeur.
s'il était fait comme celui d'un rongeur.
06:27
So, a rodent brain with 86 billion neurons
164
375247
3574
Un cerveau de rongeur
avec 86 milliards de neurones
avec 86 milliards de neurones
06:30
would weigh 36 kilos.
165
378821
3121
aurait un poids de 36 kilos.
06:33
That's not possible.
166
381942
1633
C'est impossible.
06:35
A brain that huge would be crushed
167
383575
1906
Un cerveau aussi gros serait écrasé
06:37
by its own weight,
168
385481
1184
par son propre poids,
06:38
and this impossible brain would go
169
386665
1587
et ce cerveau impossible irait
06:40
in the body of 89 tons.
170
388252
3771
dans un corps de 89 tonnes.
06:44
I don't think it looks like us.
171
392023
2134
Je ne crois pas
que ça ressemble à nous.
que ça ressemble à nous.
06:46
So this brings us to a very important
conclusion already,
conclusion already,
172
394157
2553
Ce qui nous amène
à une conclusion très importante:
à une conclusion très importante:
06:48
which is that we are not rodents.
173
396710
2647
nous ne sommes pas des rongeurs.
06:51
The human brain is not a large rat brain.
174
399357
3268
Le cerveau humain n'est pas
un gros cerveau de rat.
un gros cerveau de rat.
06:54
Compared to a rat, we might seem special, yes,
175
402625
2628
Comparé à un rat,
on est sans doute spéciaux,
on est sans doute spéciaux,
06:57
but that's not a fair comparison to make,
176
405253
2220
oui, mais c'est ne pas une comparaisson juste,
06:59
given that we know that we are not rodents.
177
407473
2089
vu que nous ne sommes pas des rongeurs.
07:01
We are primates,
178
409562
1390
Nous sommes des primates,
07:02
so the correct comparison is to other primates.
179
410952
2774
donc il faut nous comparer
à d'autres primates.
à d'autres primates.
07:05
And there, if you do the math,
180
413726
1227
Alors, si vous faites le calcul,
07:06
you find that a generic primate
181
414953
2786
on trouve qu'un primate normal
07:09
with 86 billion neurons
182
417739
1930
avec 86 milliards de neurones
07:11
would have a brain of about 1.2 kilos,
183
419669
3003
aurait un cerveau de 1,2 kg environ,
07:14
which seems just right,
184
422672
1889
ce qui paraît cohérent,
07:16
in a body of some 66 kilos,
185
424561
1972
dans un corps de 66 kg,
07:18
which in my case is exactly right,
186
426533
2645
ce qui, dans mon cas,
est tout à fait exact.
est tout à fait exact.
07:21
which brings us to a very unsurprising
187
429178
2620
La conclusion est peu surprenante,
07:23
but still incredibly important conclusion:
188
431798
2969
mais néanmoins très importante:
07:26
I am a primate.
189
434767
1341
je suis un primate.
07:28
And all of you are primates.
190
436108
2698
Et vous êtes tous des primates.
07:30
And so was Darwin.
191
438806
1900
Et Darwin aussi.
07:32
I love to think that Darwin
would have really appreciated this.
would have really appreciated this.
192
440706
2940
J'aime à penser que
Darwin l'aurait apprécié.
Darwin l'aurait apprécié.
07:35
His brain, like ours,
193
443646
1967
Son cerveau, comme le nôtre,
07:37
was made in the image of other primate brains.
194
445613
3511
était à l'image du cerveau
des autres primates.
des autres primates.
07:41
So the human brain may be remarkable, yes,
195
449124
2302
Le cerveau humain peut être remarquable, oui,
07:43
but it is not special in its number of neurons.
196
451426
2781
mais il ne se distingue pas
par son nombre de neurones.
par son nombre de neurones.
07:46
It is just a large primate brain.
197
454207
1855
Il n'est qu'un gros cerveau de primate.
07:48
I think that's a very humbling and sobering thought
198
456062
3044
Je trouve que cela nous ramène
à un peu d'humilité et de raison,
à un peu d'humilité et de raison,
07:51
that should remind us of our place in nature.
199
459106
3063
que nous rappelle notre place dans la nature.
07:54
Why does it cost so much energy, then?
200
462169
2644
Pourquoi consomme-t-il
autant d'énergie, alors?
autant d'énergie, alors?
07:56
Well, other people have figured out
201
464813
1447
Eh bien, d'autres chercheurs ont trouvé
07:58
how much energy the human brain
202
466260
1503
combien d'énergie consomme le cerveau humain
07:59
and that of other species costs,
203
467763
1407
et ceux d'autres espèces,
08:01
and now that we knew how many neurons
204
469170
1652
et vu que nous savons combien de neurones
08:02
each brain was made of, we could do the math.
205
470822
2342
a chaque cerveau, on peut faire le calcul.
08:05
And it turns out that both human
206
473164
1866
Et il s'avère que le cerveau humain
08:07
and other brains cost about the same,
207
475030
2823
consomme autant qu'un autre cerveau,
08:09
an average of six calories
per billion neurons per day.
per billion neurons per day.
208
477853
3421
une moyenne de 6 calories
par milliard de neurones par jour.
par milliard de neurones par jour.
08:13
So the total energetic cost of a brain
209
481274
2139
Donc le coût énergétique total d'un cerveau
08:15
is a simple, linear function
210
483413
2034
est une fonction linéaire simple
08:17
of its number of neurons,
211
485447
1709
de son nombre de neurones,
08:19
and it turns out that the human brain
212
487156
2183
et il s'avère que le cerveau humain
08:21
costs just as much energy as you would expect.
213
489339
3841
consomme autant d'énergie qu'il le devrait.
08:25
So the reason why the human brain
214
493180
2091
Donc, la raison pour laquelle
le cerveau humain
le cerveau humain
08:27
costs so much energy is simply because
215
495271
1672
consomme autant d'énergie,
c'est simplement
c'est simplement
08:28
it has a huge number of neurons,
216
496943
1983
parce qu'il a beaucoup de neurones.
08:30
and because we are primates
217
498926
1485
Et comme nous sommes des primates
08:32
with many more neurons for a given body size
218
500411
2499
avec beaucoup plus de neurones
par rapport a notre poids
par rapport a notre poids
08:34
than any other animal,
219
502910
1522
que les autres animaux,
08:36
the relative cost of our brain is large,
220
504432
3540
la coût relatif de notre cerveau est grand,
08:39
but just because we're primates,
not because we're special.
not because we're special.
221
507972
3001
parce que nous sommes des primates,
pas parce que nous sommes spéciaux.
pas parce que nous sommes spéciaux.
08:42
Last question, then:
222
510973
1190
Une dernière question, alors:
08:44
how did we come by this
remarkable number of neurons,
remarkable number of neurons,
223
512163
3115
comment avons-nous acquis
autant de neurones,
autant de neurones,
08:47
and in particular, if great apes
224
515278
1900
et, en particulier, si les grands singes
08:49
are larger than we are,
225
517178
1555
sont plus grands que nous,
08:50
why don't they have a larger brain
than we do, with more neurons?
than we do, with more neurons?
226
518733
3765
pourquoi n'ont-ils pas un cerveau plus grand
que nous, avec plus de neurones ?
que nous, avec plus de neurones ?
08:54
When we realized how much expensive it is
227
522498
2090
Quand nous avons compris
à quel point il est coûteux
à quel point il est coûteux
08:56
to have a lot of neurons in the brain, I figured,
228
524588
2333
d'avoir beaucoup de neurones,
j'ai pensé
j'ai pensé
08:58
maybe there's a simple reason.
229
526921
2003
que la raison en était peût être simple.
09:00
They just can't afford the energy
230
528924
1683
Ils n'ont pas assez d'énergie
09:02
for both a large body
and a large number of neurons.
and a large number of neurons.
231
530607
2950
pour avoir à la fois un grand corps
et beaucoup de neurones.
et beaucoup de neurones.
09:05
So we did the math.
232
533557
1429
Nous avons donc fait les calculs.
09:06
We calculated on the one hand
233
534986
1600
D'un côté, on a calculé
09:08
how much energy a primate gets per day
234
536586
1941
l'énergie quotidienne
qu'acquiert un primate
qu'acquiert un primate
09:10
from eating raw foods,
235
538527
1350
à partir de la nourriture crue,
09:11
and on the other hand, how much energy
236
539877
2037
et, de l'autre côté, combien d'énergie
09:13
a body of a certain size costs
237
541914
1764
consomme un corps d'un certain poids,
09:15
and how much energy a brain of a
certain number of neurons costs,
certain number of neurons costs,
238
543678
3387
et combien d'énergie consomme un cerveau
avec un certain nombre de neurones,
avec un certain nombre de neurones,
09:19
and we looked for the combinations
239
547065
1489
et on a cherché les combinaisons
09:20
of body size and number of brain neurons
240
548554
2411
du poids du corps
et le nombre de neurones
et le nombre de neurones
09:22
that a primate could afford
241
550965
1270
qu'un primate pouvait se permettre
09:24
if it ate a certain number of hours per day.
242
552235
2548
s'il mangeait pendant un certain
nombre d'heures par jour
nombre d'heures par jour
09:26
And what we found is that
243
554783
1816
On a trouvé que,
09:28
because neurons are so expensive,
244
556599
1712
parce que les neurones sont tellement coûteux,
09:30
there is a tradeoff between
body size and number of neurons.
body size and number of neurons.
245
558311
3370
il y a un compromis entre taille du corps
et quantité de neurones.
et quantité de neurones.
09:33
So a primate that eats eight hours per day
246
561681
2951
Donc, un primate qui se nourrit huit heures par jour
09:36
can afford at most 53 billion neurons,
247
564632
3024
peut avoir jusqu'à 53 milliards de neurones,
09:39
but then its body cannot be any bigger
248
567656
1727
mais son corps ne peut pas faire plus
09:41
than 25 kilos.
249
569383
1954
de 25 kilos.
09:43
To weigh any more than that,
250
571337
1701
Pour être plus lourd,
09:45
it has to give up neurons.
251
573038
1769
il doit avoir moins de neurones.
09:46
So it's either a large body
252
574807
2653
Alors, il faut choisir entre un grand corps
09:49
or a large number of neurons.
253
577460
1495
et une grande quantité de neurones.
09:50
When you eat like a primate,
254
578955
1365
Quand on mange comme un primate,
09:52
you can't afford both.
255
580320
2236
il est impossible d'avoir les deux.
09:54
One way out of this metabolic limitation
256
582556
1964
Une solution à cette limite métabolique
09:56
would be to spend even more hours per day eating,
257
584520
3401
serait de passer plus de temps à se nourrir,
09:59
but that gets dangerous,
258
587921
1363
mais ça devient dangereux,
10:01
and past a certain point, it's just not possible.
259
589284
2719
et, après un certain point, c'est impossible.
10:04
Gorillas and orangutans, for instance,
260
592003
1537
Les gorilles et les orangoutans, par exemple,
10:05
afford about 30 billion neurons
261
593540
1923
peuvent soutenir 30 milliards de neurones
10:07
by spending eight and a half hours per day eating,
262
595463
2966
en passant 8h30 par jour à se nourrir,
10:10
and that seems to be about as much as they can do.
263
598429
3116
ils ne semblent pas pouvoir faire plus.
10:13
Nine hours of feeding per day
264
601545
1791
Neuf heures par jour à se nourrir
10:15
seems to be the practical limit for a primate.
265
603336
3271
semble être la limite faisable pour un primate.
10:18
What about us?
266
606607
1791
En nous?
10:20
With our 86 billion neurons
267
608398
1600
Avec nos 86 milliards de neurones,
10:21
and 60 to 70 kilos of body mass,
268
609998
3035
et un corps de 60 à 70 kg,
10:25
we should have to spend over nine hours
269
613033
3561
on devrait passer plus de 9h par jour
10:28
per day every single day feeding,
270
616594
3575
tous les jours à se nourrir,
10:32
which is just not feasible.
271
620169
2039
ce qui n'est pas faisable.
10:34
If we ate like a primate,
272
622208
1834
Si l'on mangeait comme des primates,
10:36
we should not be here.
273
624042
2253
on n'existerait pas.
10:38
How did we get here, then?
274
626295
2127
Qu'est-ce qui s'est passé?
10:40
Well, if our brain costs just as much energy
275
628422
2735
Eh bien, si notre cerveau
consomme toute cette énergie
consomme toute cette énergie
10:43
as it should, and if we can't spend
276
631157
1723
et si l'on ne peut pas passer
10:44
every waking hour of the day feeding,
277
632880
3674
chaque heure de la journée à se nourrir,
10:48
then the only alternative, really,
278
636554
1911
la seule autre solution, en fait,
10:50
is to somehow get more energy
279
638465
1958
c'est de trouver le moyen
d'obtenir plus d'énergie
d'obtenir plus d'énergie
10:52
out of the same foods.
280
640423
1953
de la même nourriture.
10:54
And remarkably, that matches exactly
281
642376
3800
C'est exactement
10:58
what our ancestors are believed to have invented
282
646176
3037
ce que nos ancêtres semblent avoir inventé
11:01
one and a half million years ago,
283
649213
1839
il y a 1,5 millions d'années,
11:03
when they invented cooking.
284
651052
2782
avec la cuisson des aliments.
11:05
To cook is to use fire
285
653834
1970
Cuire, c'est utiliser le feu
11:07
to pre-digest foods outside of your body.
286
655804
3800
pour pré-digérer la nourriture hors du corps.
11:11
Cooked foods are softer, so they're easier to chew
287
659604
2606
La nourriture cuite est plus molle et facile à mâcher,
11:14
and to turn completely into mush in your mouth,
288
662210
2563
et à transformer en bouillie dans la bouche,
11:16
so that allows them to be completely digested
289
664773
2152
ce qui lui permet d'être totalement digérée
11:18
and absorbed in your gut,
290
666925
1436
et absorbée dans les intestins,
11:20
which makes them yield much more
energy in much less time.
energy in much less time.
291
668361
3655
et obtenir beaucoup plus d'énergie
en beaucoup moins de temps.
en beaucoup moins de temps.
11:24
So cooking frees time for us to do
292
672016
2489
Donc, la cuisson nous donne du temps libre
11:26
much more interesting things with our day
293
674505
2062
pour occuper nos neurones
11:28
and with our neurons
294
676567
1480
à des choses plus intéressantes
11:30
than just thinking about food,
295
678047
1905
que de penser à se nourrir,
11:31
looking for food, and gobbling down food
296
679952
1704
chercher de la nourriture,
et ingérer de la nourriture
et ingérer de la nourriture
11:33
all day long.
297
681656
1225
toute la journée.
11:34
So because of cooking, what once was
298
682881
2499
Donc, grâce à la cuisson,
ce qui était un gros handicap,
ce qui était un gros handicap,
11:37
a major liability, this large,
299
685380
2353
cet énorme cerveau,
11:39
dangerously expensive brain with a lot of neurons,
300
687733
3033
dangereusement coûteux ,
avec beaucoup de neurones,
avec beaucoup de neurones,
11:42
could now become a major asset,
301
690766
2036
a pu devenir un atout majeur
11:44
now that we could both afford
the energy for a lot of neurons
the energy for a lot of neurons
302
692802
3251
quand on avait assez d'énergie
pour avoir beaucoup de neurones,
pour avoir beaucoup de neurones,
11:48
and the time to do interesting things with them.
303
696056
2503
et le temps pour faire
des choses intéressantes.
des choses intéressantes.
11:50
So I think this explains why the human brain
304
698559
1974
Je pense donc que cela explique
pourquoi le cerveau humain
pourquoi le cerveau humain
11:52
grew to become so large so fast in evolution,
305
700533
3240
a évolué si vite
pour devenir aussi gros,
pour devenir aussi gros,
11:55
all of the while remaining just a primate brain.
306
703773
3897
tout en restant un simple cerveau de primate.
11:59
With this large brain now affordable by cooking,
307
707670
2774
Avec ce gros cerveau
que permet la cuisson des aliments,
que permet la cuisson des aliments,
12:02
we went rapidly from raw foods to culture,
308
710444
2913
on est passé rapidement
du cru à la culture,
du cru à la culture,
12:05
agriculture, civilization, grocery stores,
309
713357
2606
l'agriculture, la civilisation,
le supermarché,
le supermarché,
12:07
electricity, refrigerators,
310
715963
1625
l'électricité, le réfrigérateur,
12:09
all of those things that nowadays
311
717588
1607
toutes ces choses
qui aujourd'hui nous permettent
qui aujourd'hui nous permettent
12:11
allow us to get all the energy we need
312
719195
2042
d'avoir toute l'énergie nécessaire
12:13
for the whole day in a single sitting
313
721237
2782
pour un jour en quelques minutes
12:16
at your favorite fast food joint.
314
724019
2954
dans notre fast-food préféré.
12:18
So what once was a solution
315
726973
2437
Ce qui a d'abord été une solution
12:21
now became the problem,
316
729410
1699
est devenu un problème,
12:23
and ironically, we look for the solution in raw food.
317
731109
5517
l'ironie c'est qu'on cherche la solution
dans la nourriture crue.
dans la nourriture crue.
12:28
So what is the human advantage?
318
736626
2556
Quel est donc l'atout de l'être humain ?
12:31
What is it that we have
319
739182
1503
Qu'avons-nous donc
12:32
that no other animal has?
320
740685
2535
qu'aucun autre animal n'a ?
12:35
My answer is that we have the largest number
321
743220
2348
Ma réponse :
nous avons la plus grande quantité de neurones
nous avons la plus grande quantité de neurones
12:37
of neurons in the cerebral cortex,
322
745568
1472
dans le cortex cérébral,
12:39
and I think that's the simplest explanation
323
747040
1844
et je pense que c'est l'explication la plus simple
12:40
for our remarkable cognitive abilities.
324
748884
2013
de nos capacités cognitives exceptionnelles.
12:42
And what is it that we do that no other animal does,
325
750897
3227
Et que faisons-nous
qu'aucun autre animal ne fait,
qu'aucun autre animal ne fait,
12:46
and which I believe was fundamental
326
754124
1969
et qui, à mon avis, a été fondamental
12:48
to allow us to reach that large,
327
756093
3083
pour nous permettre d'avoir
12:51
largest number of neurons in the cortex?
328
759176
2222
autant de neurones dans le cortex ?
12:53
In two words, we cook.
329
761398
2215
En deux mots, nous cuisinons.
12:55
No other animal cooks its food. Only humans do.
330
763613
3566
Aucun autre animal ne cuit sa nourriture.
Seuls les humains le font.
Seuls les humains le font.
12:59
And I think that's how we got to become human.
331
767179
2870
Et je crois que
c'est ce qui nous a rendus humains.
c'est ce qui nous a rendus humains.
13:02
Studying the human brain changed
the way I think about food.
the way I think about food.
332
770049
2460
L'étude du cerveau humain
a changé ma vision de la nourriture.
a changé ma vision de la nourriture.
13:04
I now look at my kitchen,
333
772509
1645
Maintenant, je regarde ma cuisine,
13:06
and I bow to it,
334
774154
1470
et je m'incline devant elle,
13:07
and I thank my ancestors for coming up
335
775624
1705
et je remercie mes ancêtres
d'avoir inventé
d'avoir inventé
13:09
with the invention that probably made us humans.
336
777329
1900
ce qui nous a sans doute
rendus humains.
rendus humains.
13:11
Thank you very much.
337
779229
2132
Merci beaucoup.
13:13
(Applause)
338
781361
6353
(Applaudissements)
ABOUT THE SPEAKER
Suzana Herculano-Houzel - NeuroscientistSuzana Herculano-Houzel shrunk the human brain by 14 billion neurons -- by developing a new way to count them.
Why you should listen
How many neurons make a human brain? For years, the answer has been (give or take) 100 billion. But neuroscientist Suzana Herculano-Houzel decided to count them herself. Her research approach involved dissolving four human brains (donated to science) into a homogeneous mixture -- in her lab at the Institute of Biomedical Sciences in Rio de Janeiro, they call it "brain soup." She then took a sample of the mix, counted the number of cell nuclei belonging to neurons, and scaled that up. Result: the human brain has about 86 billion neurons, 14 billion fewer than assumed -- but intriguingly, far more than other animals, relative to brain size.
She suggests that it was the invention of cooking by our ancestors -- which makes food yield much more metabolic energy -- that allowed humans to develop the largest primate brain. She's now working on elephant and whale brains to test her hypothesis.
Suzana Herculano-Houzel | Speaker | TED.com