TEDGlobal 2013
Suzana Herculano-Houzel: What is so special about the human brain?
Suzana Herculano-Houzel: Mi olyan különleges az emberi agyban?
Filmed:
Readability: 4
3,044,795 views
Az emberi agy kész rejtély -- furcsán nagy a testünkhöz képest, rengeteg energiát fogyaszt a súlyához viszonyítva, és tömérdek neuront tartalmaz a kéregállománya. De miért és hogyan? Suzana Herculano-Houzel nyomába ered a rejtélynek, magával ragadva minket is. Agylevest kever hidegen, mely forró nyomra vezeti, majd meglepő konklúzióra.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
What is so special about the human brain?
0
946
2394
Mi olyan különleges az emberi agyban?
00:15
Why is it that we study other animals
1
3340
2212
Mért van az, hogy
mi tanulmányozzuk a többi állatot,
mi tanulmányozzuk a többi állatot,
00:17
instead of them studying us?
2
5552
2121
és nem azok minket?
00:19
What does a human brain have or do
3
7673
1798
Mi van az emberi agyban
vagy annak működésében,
vagy annak működésében,
00:21
that no other brain does?
4
9471
1733
ami nincs meg a többiben?
00:23
When I became interested
in these questions about 10 years ago,
in these questions about 10 years ago,
5
11204
2848
Amikor felmerültek bennem
ezek a kérdések kb. 10 évvel ezelőtt,
ezek a kérdések kb. 10 évvel ezelőtt,
00:26
scientists thought they knew
what different brains were made of.
what different brains were made of.
6
14052
2942
a kutatók tudni vélték,
miből vannak a különféle agyak.
miből vannak a különféle agyak.
00:28
Though it was based on very little evidence,
7
16994
1729
Noha nagyon kevés bizonyíték volt rá,
00:30
many scientists thought that all mammalian brains,
8
18723
2187
sok kutató gondolta úgy,
hogy az összes emlős agya,
hogy az összes emlős agya,
00:32
including the human brain,
9
20910
1725
beleértve az emberét is,
00:34
were made in the same way,
10
22635
1300
egyforma felépítésű,
00:35
with a number of neurons that was always
11
23935
1502
és a neuronok száma
00:37
proportional to the size of the brain.
12
25437
2231
arányos az agy méretével.
00:39
This means that two brains of the same size,
13
27668
2076
Ez azt jelenti, hogy
két azonos méretű agyban,
két azonos méretű agyban,
00:41
like these two, with a respectable 400 grams,
14
29744
3548
mint ez a két 400 grammos itt,
00:45
should have similar numbers of neurons.
15
33292
2552
nagyjából ugyanannyi
neuronnak kéne lennie.
neuronnak kéne lennie.
00:47
Now, if neurons are the functional
16
35844
1796
Nos, ha a neuronok
00:49
information processing units of the brain,
17
37640
2903
az agy információfeldolgozó egységei,
00:52
then the owners of these two brains
18
40543
1592
akkor e két agy tulajdonosa
00:54
should have similar cognitive abilities.
19
42135
2729
nyilván hasonló kognitív
képességgel rendelkezik.
képességgel rendelkezik.
00:56
And yet, one is a chimp,
20
44864
2349
Márpedig az egyik csimpánz,
00:59
and the other is a cow.
21
47213
2637
a másik egy marha.
01:01
Now maybe cows have a really rich
22
49850
2362
Vagy a marháknak valójában gazdag
01:04
internal mental life and are so smart
23
52212
2253
lelkiviláguk van, csak olyan okosak,
01:06
that they choose not to let us realize it,
24
54465
3803
hogy el tudják titkolni előlünk...
01:10
but we eat them.
25
58268
1445
de hát megesszük őket...
01:11
I think most people will agree
26
59713
1699
Szerintem legtöbben egyetértenek azzal,
01:13
that chimps are capable of much more complex,
27
61412
2001
hogy a csimpánzok sokkal összetettebb,
01:15
elaborate and flexible behaviors than cows are.
28
63413
3056
bonyolultabb és rugalmasabb
viselkedésre képesek, mint a marhák.
viselkedésre képesek, mint a marhák.
01:18
So this is a first indication that the
29
66469
1932
Ez tehát annak a jele, hogy a
01:20
"all brains are made the same way" scenario
30
68401
2033
"minden agy egyforma felépítésű" dolog
01:22
is not quite right.
31
70434
1671
nem egészen stimmel.
01:24
But let's play along.
32
72105
1346
De nézzük tovább.
01:25
If all brains were made the same way
33
73451
1778
Ha minden agy
egyforma felépítésű lenne,
egyforma felépítésű lenne,
01:27
and you were to compare animals
with brains of different sizes,
with brains of different sizes,
34
75229
2912
és különböző agyméretű állatokat
hasonlítanánk össze egymással,
hasonlítanánk össze egymással,
01:30
larger brains should always have more neurons
35
78141
2182
akkor a nagyobb agyakban
mindig több neuront találnánk,
mindig több neuront találnánk,
01:32
than smaller brains,
and the larger the brain,
and the larger the brain,
36
80323
2323
mint a kisebbekben,
és minél nagyobb volna az agy,
és minél nagyobb volna az agy,
01:34
the more cognitively able its owner should be.
37
82646
3022
annál jobb kognitív képessége
enne a tulajdonosának.
enne a tulajdonosának.
01:37
So the largest brain around should also be
38
85668
2136
Tehát a létező legnagyobb agy lenne
01:39
the most cognitively able.
39
87804
2289
a legjobb kognitív képességű.
01:42
And here comes the bad news:
40
90093
1581
De van egy rossz hír:
01:43
Our brain, not the largest one around.
41
91674
2757
Nem a mi agyunk a legnagyobb.
01:46
It seems quite vexing.
42
94431
1555
Elég bosszantó.
01:47
Our brain weighs between 1.2 and 1.5 kilos,
43
95986
2735
Az agyunk 1,2-1,5 kilót nyom,
01:50
but elephant brains weigh between four and five kilos,
44
98721
3317
ugyanakkor az elefánté 4-4,5 kilós,
01:54
and whale brains can weigh up to nine kilos,
45
102038
2585
a bálnáé pedig akár 9 kiló is lehet.
01:56
which is why scientists used to resort to saying
46
104623
4738
Ezért gondolják azt a kutatók,
02:01
that our brain must be special
47
109361
2157
hogy az agyunk különleges lehet,
02:03
to explain our cognitive abilities.
48
111518
2862
mert ez megmagyarázná
kognitív képességeinket.
kognitív képességeinket.
02:06
It must be really extraordinary,
49
114380
2946
Igazán különlegesnek kell lennie,
02:09
an exception to the rule.
50
117326
1977
egyfajta kivételnek a szabály alól.
02:11
Theirs may be bigger, but ours is better,
51
119303
3226
Lehet a többié nagyobb, de a miénk a jobb,
02:14
and it could be better, for example,
52
122529
1875
például jobb lehet azért,
02:16
in that it seems larger than it should be,
53
124404
2111
mert nagyobb a kelleténél,
02:18
with a much larger cerebral cortex
than we should have
than we should have
54
126515
2698
sokkal nagyobb agykéreggel,
02:21
for the size of our bodies.
55
129213
1539
mint a testméretünkhöz dukál.
02:22
So that would give us extra cortex
56
130752
1652
Ez a nagyobb agykéreg képesít arra,
02:24
to do more interesting things
than just operating the body.
than just operating the body.
57
132404
2960
hogy érdekesebb dolgokat is tegyünk,
mint a testünk puszta működtetése.
mint a testünk puszta működtetése.
02:27
That's because the size of the brain
58
135364
1679
Tudniillik az agy mérete
02:29
usually follows the size of the body.
59
137043
2333
általában a test méretét követi.
02:31
So the main reason for saying that
60
139376
2317
Vagyis azért mondhatjuk azt,
02:33
our brain is larger than it should be
61
141693
2087
hogy az agyunk nagyobb a kelleténél,
02:35
actually comes from comparing ourselves
62
143780
1772
mert ilyenkor a viszonyítási alap
02:37
to great apes.
63
145552
1686
a többi emberszabású.
02:39
Gorillas can be two to three times larger than we are,
64
147238
2594
A gorilla 2-3-szor akkora,
mint az ember,
mint az ember,
02:41
so their brains should also be larger than ours,
65
149832
2421
tehát az agyának is
nagyobbnak kéne lennie,
nagyobbnak kéne lennie,
02:44
but instead it's the other way around.
66
152253
1945
de éppen fordítva van.
02:46
Our brain is three times larger than a gorilla brain.
67
154198
2935
Az agyunk 3-szor akkora,
mint a gorilláé.
mint a gorilláé.
02:49
The human brain also seems special
68
157133
2120
Az emberi agy különlegesnek mutatkozik
02:51
in the amount of energy that it uses.
69
159253
2247
a felhasznált energia tekintetében is.
02:53
Although it weighs only two percent of the body,
70
161500
2749
Bár az agy tömege
csupán 2%-a a testének,
csupán 2%-a a testének,
02:56
it alone uses 25 percent of all the energy
71
164249
3443
mégis 25%-át használja el
annak az energiának,
annak az energiának,
02:59
that your body requires to run per day.
72
167692
2463
mely testünk napi
működtetéséhez kell.
működtetéséhez kell.
03:02
That's 500 calories out of a total of 2,000 calories,
73
170155
3353
Ez 2000 kilojoule-t jelent
a napi 8000-ből
a napi 8000-ből
03:05
just to keep your brain working.
74
173508
2405
csak az agy működtetésére!
03:07
So the human brain is larger than it should be,
75
175913
2928
Tehát az emberi agy
nagyobb a kelleténél,
nagyobb a kelleténél,
03:10
it uses much more energy than it should,
76
178841
2026
több energiát fogyaszt a kelleténél,
03:12
so it's special.
77
180867
1458
vagyis különleges.
03:14
And this is where the story started to bother me.
78
182325
2571
És ez az a pont a történetben,
amely nem hagyott nyugton.
amely nem hagyott nyugton.
03:16
In biology, we look for rules
79
184896
1671
A biológiában olyan
szabályokat keresünk,
szabályokat keresünk,
03:18
that apply to all animals and to life in general,
80
186567
2846
amelyek minden állatra alkalmazhatók
és általában véve az életre is.
és általában véve az életre is.
03:21
so why should the rules of evolution
81
189413
1850
Mért alkalmazhatók az evolúciós szabályok
03:23
apply to everybody else but not to us?
82
191263
3642
mindenkire, kivéve minket?
03:26
Maybe the problem was with the basic assumption
83
194905
2197
Talán a hiba abban
az alapfeltevésben volt,
az alapfeltevésben volt,
03:29
that all brains are made in the same way.
84
197102
1871
hogy minden agy
egyforma felépítésű.
egyforma felépítésű.
03:30
Maybe two brains of a similar size
85
198973
1599
Talán két hasonló méretű agyban
03:32
can actually be made of
very different numbers of neurons.
very different numbers of neurons.
86
200572
2591
nagyon eltérő számú neuron is lehet.
03:35
Maybe a very large brain
87
203163
1607
Talán egy nagy agyban
03:36
does not necessarily have more neurons
88
204770
1840
nem okvetlenül kell
több neuronnak lennie,
több neuronnak lennie,
03:38
than a more modest-sized brain.
89
206610
2221
mint egy szerényebb méretűben.
03:40
Maybe the human brain
actually has the most neurons
actually has the most neurons
90
208831
3009
Talán az emberi agyban
van a legtöbb neuron
van a legtöbb neuron
03:43
of any brain, regardless of its size,
91
211840
2573
függetlenül az agy méretétől,
03:46
especially in the cerebral cortex.
92
214413
2094
különösen ami az agykérget illeti.
03:48
So this to me became
93
216507
1552
Vagyis a következő kérdésre
03:50
the important question to answer:
94
218059
1729
kerestem a választ:
03:51
how many neurons does the human brain have,
95
219788
2400
Hány neuron van az emberi agyban,
03:54
and how does that compare to other animals?
96
222188
2522
és hogy viszonyul ez
a többi állatéhoz?
a többi állatéhoz?
03:56
Now, you may have heard or read somewhere
97
224710
2423
Talán hallottak vagy olvastak már arról,
03:59
that we have 100 billion neurons,
98
227133
2111
hogy 100 milliárd neuronunk van,
04:01
so 10 years ago, I asked my colleagues
99
229244
2086
tehát 10 éve megkérdeztem a kollégáimat,
04:03
if they knew where this number came from.
100
231330
1839
hátha tudják, honnan van ez az adat.
04:05
But nobody did.
101
233169
1458
Senki sem tudta.
04:06
I've been digging through the literature
102
234627
1453
Átnyálaztam a szakirodalmat
04:08
for the original reference for that number,
103
236080
2058
az adat eredeti forrása után,
04:10
and I could never find it.
104
238138
1783
de semmit sem találtam.
04:11
It seems that nobody had actually ever counted
105
239921
2739
Úgy látszik, soha senki sem
számolta meg igazán,
számolta meg igazán,
04:14
the number of neurons in the human brain,
106
242660
1534
hány neuron is van az ember agyában
04:16
or in any other brain for that matter.
107
244194
2499
vagy bármilyen más agyban egyáltalán.
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
Erre kitaláltam egy módszert arra,
hogyan lehetne megszámolni az agysejteket,
hogyan lehetne megszámolni az agysejteket,
04:22
and it essentially consists of
109
250228
2108
ami lényegében abból áll,
04:24
dissolving that brain into soup.
110
252336
3245
hogy az agyat levessé oldjuk.
04:27
It works like this:
111
255581
2037
A recept a következő:
04:29
You take a brain, or parts of that brain,
112
257618
3127
Fogod az agyat, vagy egy részét,
04:32
and you dissolve it in detergent,
113
260745
1744
és feloldod egy detergensben,
04:34
which destroys the cell membranes
114
262489
1509
amely elroncsolja a sejtmembránokat,
04:35
but keeps the cell nuclei intact,
115
263998
2436
de a sejtmagokat érintetlenül hagyja,
04:38
so you end up with a suspension of free nuclei
116
266434
3140
így kapsz a végén egy szuszpenziót,
mely sejtmagokból áll --
mely sejtmagokból áll --
04:41
that looks like this,
117
269574
1781
olyan, mint ez,
04:43
like a clear soup.
118
271355
1273
mint egy szűrt leves.
04:44
This soup contains all the nuclei
119
272628
1891
Ez a leves tartalmazza
az összes sejtmagot,
az összes sejtmagot,
04:46
that once were a mouse brain.
120
274519
2054
amely eredetileg
egy egér agyában volt.
egy egér agyában volt.
04:48
Now, the beauty of a soup is that because it is soup,
121
276573
3030
Nos, az a jó ebben a levesben,
hogy mivel leves,
hogy mivel leves,
04:51
you can agitate it and make those nuclei
122
279603
2898
föl lehet kavarni, hogy a sejtmagok
04:54
be distributed homogeneously in the liquid,
123
282501
1971
egyenletesen oszoljanak szét a folyadékban,
04:56
so that now by looking under the microscope
124
284472
1981
ha tehát az ember megnéz a mikroszkóppal
04:58
at just four or five samples
of this homogeneous solution,
of this homogeneous solution,
125
286453
4083
4-5 mintát ebből a homogén oldatból,
05:02
you can count nuclei, and therefore tell
126
290536
2536
és megszámolja bennük
a magokat, akkor
a magokat, akkor
05:05
how many cells that brain had.
127
293072
1679
meg tudja mondani,
hány sejt volt az agyban.
hány sejt volt az agyban.
05:06
It's simple, it's straightforward,
128
294751
1625
Egyszerű, közvetlen,
05:08
and it's really fast.
129
296376
1434
és hamar megvan.
05:09
So we've used that method to count neurons
130
297810
1997
Ezzel a módszerrel
több tucat faj neuronszámát
több tucat faj neuronszámát
05:11
in dozens of different species so far,
131
299807
2311
határoztuk meg eddig,
05:14
and it turns out that all brains
132
302118
1689
és kiderült, hogy az agyak
05:15
are not made the same way.
133
303807
2582
nem mind egyforma felépítésűek.
05:18
Take rodents and primates, for instance:
134
306389
2187
Vegyük például a rágcsálókat
és a főemlősöket:
és a főemlősöket:
05:20
In larger rodent brains, the average size
135
308576
2284
A nagyobb rágcsálóagyakban átlagosan
05:22
of the neuron increases,
136
310860
1686
nagyobbak a neuronok,
05:24
so the brain inflates very rapidly
137
312546
2599
tehát az agy mintegy felfúvódik,
05:27
and gains size much faster than it gains neurons.
138
315145
3165
vagyis a mérete sokkal gyorsabban nő,
mint a benne foglalt neuronok száma.
mint a benne foglalt neuronok száma.
05:30
But primate brains gain neurons
139
318310
1703
De a főemlősagy neuronszáma anélkül nő,
05:32
without the average neuron becoming any larger,
140
320013
2459
hogy közben a neuronok megnőnének,
05:34
which is a very economical way
141
322472
1525
ami igen hatékony módja annak,
05:35
to add neurons to your brain.
142
323997
1653
hogy az ember agyában
növeljük a neuronszámot.
növeljük a neuronszámot.
05:37
The result is that a primate brain
143
325650
1764
Emiatt egy főemlősagyban
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
mindig több neuron van, mint
egy ugyanakkora rágcsálóagyban,
egy ugyanakkora rágcsálóagyban,
05:42
and the larger the brain,
145
330581
1483
és minél nagyobb az agy,
05:44
the larger this difference will be.
146
332064
2214
annál nagyobb lesz az eltérés.
05:46
Well, what about our brain then?
147
334278
2103
Nos, mi a helyzet a mi agyunkkal?
05:48
We found that we have, on average,
148
336381
1684
Azt találtuk, hogy átlagosan
05:50
86 billion neurons,
149
338065
1785
86 milliárd neuronunk van,
05:51
16 billion of which are in the cerebral cortex,
150
339850
2999
melyből 16 milliárd
az agykéregben található,
az agykéregben található,
05:54
and if you consider that the cerebral cortex
151
342849
2081
és ha figyelembe vesszük,
hogy az agykéreg
hogy az agykéreg
05:56
is the seat of functions like
152
344930
3094
az olyan funkciók székhelye, mint
06:00
awareness and logical and abstract reasoning,
153
348024
3137
a tudat, a logika és az absztrakt érvelés,
06:03
and that 16 billion is the most neurons
154
351161
2984
és hogy a 16 milliárdos neuronszám
06:06
that any cortex has,
155
354145
2621
az abszolút csúcs agykérgileg,
06:08
I think this is the simplest explanation
156
356766
1718
akkor azt hiszem,
ez a legegyszerűbb magyarázat
ez a legegyszerűbb magyarázat
06:10
for our remarkable cognitive abilities.
157
358484
3142
az ember kiemelkedően jó
kognitív képességeire.
kognitív képességeire.
06:13
But just as important is what
the 86 billion neurons mean.
the 86 billion neurons mean.
158
361626
3221
De épp ilyen fontos
a 86 milliárd neuron jelentése.
a 86 milliárd neuron jelentése.
06:16
Because we found that the relationship
159
364847
1529
Mivel az összefüggés
06:18
between the size of the brain
and its number of neurons
and its number of neurons
160
366376
2352
az agy mérete és a benne lévő
neuronok száma között
neuronok száma között
06:20
could be described mathematically,
161
368728
1627
matematikailag megfogalmazható,
06:22
we could calculate what a human brain
162
370355
2218
kiszámíthatjuk, milyen lenne
az emberi agy,
az emberi agy,
06:24
would look like if it was made like a rodent brain.
163
372573
2674
ha a felépítése
a rágcsálókéhoz volna hasonló.
a rágcsálókéhoz volna hasonló.
06:27
So, a rodent brain with 86 billion neurons
164
375247
3574
Nos, egy 86 milliárd neuront
tartalmazó rágcsálóagy
tartalmazó rágcsálóagy
06:30
would weigh 36 kilos.
165
378821
3121
36 kilót nyomna.
06:33
That's not possible.
166
381942
1633
Ez nem lehetséges.
06:35
A brain that huge would be crushed
167
383575
1906
Ilyen hatalmas agy szétnyomódna
06:37
by its own weight,
168
385481
1184
a saját súlya alatt,
06:38
and this impossible brain would go
169
386665
1587
és egy ilyen lehetetlen agyhoz
06:40
in the body of 89 tons.
170
388252
3771
89 tonnás test passzolna.
06:44
I don't think it looks like us.
171
392023
2134
Szerintem nem illik ránk ez a személyleírás.
06:46
So this brings us to a very important
conclusion already,
conclusion already,
172
394157
2553
Tehát máris leszűrhetünk
egy fontos következtetést,
egy fontos következtetést,
06:48
which is that we are not rodents.
173
396710
2647
nevezetesen: nem lehetünk rágcsálók.
06:51
The human brain is not a large rat brain.
174
399357
3268
Az emberi agy nem egy nagy patkányagy.
06:54
Compared to a rat, we might seem special, yes,
175
402625
2628
A patkányhoz képest
valóban különlegesnek látszunk,
valóban különlegesnek látszunk,
06:57
but that's not a fair comparison to make,
176
405253
2220
de ez az összehasonlítás
nem igazán sportszerű,
nem igazán sportszerű,
06:59
given that we know that we are not rodents.
177
407473
2089
mert tudjuk, hogy nem vagyunk rágcsálók.
07:01
We are primates,
178
409562
1390
Főemlősök vagyunk,
07:02
so the correct comparison is to other primates.
179
410952
2774
tehát más főemlősökhöz
kell mérnünk magunkat.
kell mérnünk magunkat.
07:05
And there, if you do the math,
180
413726
1227
És akkor a matekozásból
07:06
you find that a generic primate
181
414953
2786
az jön ki, hogy egy átlagos főemlős
07:09
with 86 billion neurons
182
417739
1930
86 milliárd neuronnal
07:11
would have a brain of about 1.2 kilos,
183
419669
3003
kb. 1,2 kilós aggyal rendelkezne,
07:14
which seems just right,
184
422672
1889
ami éppen illik is
07:16
in a body of some 66 kilos,
185
424561
1972
egy kb. 66 kilós testhez,
07:18
which in my case is exactly right,
186
426533
2645
ami pont az én méretem,
07:21
which brings us to a very unsurprising
187
429178
2620
és ezzel el is jutottunk
egy nem meglepő,
egy nem meglepő,
07:23
but still incredibly important conclusion:
188
431798
2969
ám mégis hihetetlenül
fontos következtetéshez:
fontos következtetéshez:
07:26
I am a primate.
189
434767
1341
főemlős vagyok.
07:28
And all of you are primates.
190
436108
2698
Ahogy önök is itt mindannyian.
07:30
And so was Darwin.
191
438806
1900
És az volt Darwin is.
07:32
I love to think that Darwin
would have really appreciated this.
would have really appreciated this.
192
440706
2940
Jólesik arra gondolni, hogy Darwin
nyilván megörült volna a hírnek.
nyilván megörült volna a hírnek.
07:35
His brain, like ours,
193
443646
1967
Darwin agya, ahogy a miénk is,
07:37
was made in the image of other primate brains.
194
445613
3511
a többi főemlősagy mintájára készült.
07:41
So the human brain may be remarkable, yes,
195
449124
2302
Az emberi agy tehát különleges lehet,
07:43
but it is not special in its number of neurons.
196
451426
2781
de nem a neuronszám tekintetében.
07:46
It is just a large primate brain.
197
454207
1855
Egyszerűen csak egy nagy főemlős agya.
07:48
I think that's a very humbling and sobering thought
198
456062
3044
Azt hiszem, ez kijózanító
és szerénységre intő gondolat,
és szerénységre intő gondolat,
07:51
that should remind us of our place in nature.
199
459106
3063
mely figyelmeztet bennünket arra,
hogy hol a helyünk a természetben.
hogy hol a helyünk a természetben.
07:54
Why does it cost so much energy, then?
200
462169
2644
Akkor hát mért fogyaszt annyi energiát?
07:56
Well, other people have figured out
201
464813
1447
Nos, mások utánajártak,
07:58
how much energy the human brain
202
466260
1503
mennyi energiába kerül az ember
07:59
and that of other species costs,
203
467763
1407
és más fajok agya,
08:01
and now that we knew how many neurons
204
469170
1652
és most, hogy tudjuk már, hány neuron
08:02
each brain was made of, we could do the math.
205
470822
2342
építi fel a különböző agyakat,
jöhet a matekozás.
jöhet a matekozás.
08:05
And it turns out that both human
206
473164
1866
Kiderül, hogy az emberi agy
08:07
and other brains cost about the same,
207
475030
2823
és a többi nagyjából ugyanannyiban van,
08:09
an average of six calories
per billion neurons per day.
per billion neurons per day.
208
477853
3421
vagyis egymilliárd neuronra számolva
átlagban napi 25 kilojoule-ba.
átlagban napi 25 kilojoule-ba.
08:13
So the total energetic cost of a brain
209
481274
2139
Tehát egy agy teljes energiaköltsége
08:15
is a simple, linear function
210
483413
2034
egyszerű lineáris függvénye
08:17
of its number of neurons,
211
485447
1709
a benne lévő neuronok számának,
08:19
and it turns out that the human brain
212
487156
2183
ami az emberi agyra
08:21
costs just as much energy as you would expect.
213
489339
3841
épp akkora energiát jelent,
amekkora várható volt.
amekkora várható volt.
08:25
So the reason why the human brain
214
493180
2091
Vagyis az emberi agy egyszerűen azért
08:27
costs so much energy is simply because
215
495271
1672
fogyaszt annyi energiát, mert
08:28
it has a huge number of neurons,
216
496943
1983
borzasztó sok neuront tartalmaz,
08:30
and because we are primates
217
498926
1485
és mert főemlősök vagyunk,
08:32
with many more neurons for a given body size
218
500411
2499
éspedig a testméretünkhöz képest
sokkal több neuronnal
sokkal több neuronnal
08:34
than any other animal,
219
502910
1522
bármely más állatnál --
08:36
the relative cost of our brain is large,
220
504432
3540
az agyunk relatív költsége
nem azért magas,
nem azért magas,
08:39
but just because we're primates,
not because we're special.
not because we're special.
221
507972
3001
mert különlegesek vagyunk,
hanem azért, mert főemlősök.
hanem azért, mert főemlősök.
08:42
Last question, then:
222
510973
1190
Az utolsó kérdés ez:
08:44
how did we come by this
remarkable number of neurons,
remarkable number of neurons,
223
512163
3115
Hogy jutottunk hozzá ilyen
jelentős számú neuronhoz,
jelentős számú neuronhoz,
08:47
and in particular, if great apes
224
515278
1900
továbbá, ha a nagy emberszabásúak
08:49
are larger than we are,
225
517178
1555
nagyobbak nálunk,
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
hogyhogy nem nagyobb
az agyuk a miénknél?
az agyuk a miénknél?
08:54
When we realized how much expensive it is
227
522498
2090
Amikor leesett, milyen költséges is
08:56
to have a lot of neurons in the brain, I figured,
228
524588
2333
ilyen rengeteg neuron fenntartása
az agyban, arra gondoltam,
az agyban, arra gondoltam,
08:58
maybe there's a simple reason.
229
526921
2003
talán létezik egyszerű válasz.
09:00
They just can't afford the energy
230
528924
1683
Lehet, hogy egyszerűen
nem elég az energia
nem elég az energia
09:02
for both a large body
and a large number of neurons.
and a large number of neurons.
231
530607
2950
egy nagy testhez és hozzá
a nagyszámú neuronhoz.
a nagyszámú neuronhoz.
09:05
So we did the math.
232
533557
1429
Újabb matekozás.
09:06
We calculated on the one hand
233
534986
1600
Kiszámítottuk egyrészt azt,
09:08
how much energy a primate gets per day
234
536586
1941
hogy mennyi energiát szerez
egy főemlős naponta
egy főemlős naponta
09:10
from eating raw foods,
235
538527
1350
a nyers dolgokból, amit megeszik,
09:11
and on the other hand, how much energy
236
539877
2037
másrészt azt, hogy
mennyi energiába kerül
mennyi energiába kerül
09:13
a body of a certain size costs
237
541914
1764
egy adott méretű test,
09:15
and how much energy a brain of a
certain number of neurons costs,
certain number of neurons costs,
238
543678
3387
ill. egy agy, amely
adott számú neuront tartalmaz,
adott számú neuront tartalmaz,
09:19
and we looked for the combinations
239
547065
1489
és megkerestük
azokat a kombinációkat
azokat a kombinációkat
09:20
of body size and number of brain neurons
240
548554
2411
a testméretből és az agyban foglalt
neuronok számából,
neuronok számából,
09:22
that a primate could afford
241
550965
1270
amelyeket egy főemlős
megengedhet magának,
megengedhet magának,
09:24
if it ate a certain number of hours per day.
242
552235
2548
ha napi meghatározott számú
órát szán az evésre.
órát szán az evésre.
09:26
And what we found is that
243
554783
1816
És arra jutottunk, hogy
09:28
because neurons are so expensive,
244
556599
1712
mivel a neuronok olyan költségesek,
09:30
there is a tradeoff between
body size and number of neurons.
body size and number of neurons.
245
558311
3370
kell lennie egy kompromisszumnak
a testméret és a neuronszám között.
a testméret és a neuronszám között.
09:33
So a primate that eats eight hours per day
246
561681
2951
Ha tehát egy főemlős
napi 8 órát táplálkozik,
napi 8 órát táplálkozik,
09:36
can afford at most 53 billion neurons,
247
564632
3024
akkor legfeljebb 53 milliárd
neuront engedhet meg magának,
neuront engedhet meg magának,
09:39
but then its body cannot be any bigger
248
567656
1727
de akkor a teste nem lehet több
09:41
than 25 kilos.
249
569383
1954
25 kilónál.
09:43
To weigh any more than that,
250
571337
1701
Ha ennél nagyobbra akar nőni,
09:45
it has to give up neurons.
251
573038
1769
le kell mondania valamennyi neuronról.
09:46
So it's either a large body
252
574807
2653
Tehát vagy nagyobb test,
09:49
or a large number of neurons.
253
577460
1495
vagy több neuron.
09:50
When you eat like a primate,
254
578955
1365
Ha úgy táplálkozol, ahogy egy főemlős,
09:52
you can't afford both.
255
580320
2236
akkor a kettő együtt nem megy.
09:54
One way out of this metabolic limitation
256
582556
1964
Egyetlen mód van az anyagcsere
szabta korlát megkerülésére,
szabta korlát megkerülésére,
09:56
would be to spend even more hours per day eating,
257
584520
3401
még több időt fordítani az evésre,
09:59
but that gets dangerous,
258
587921
1363
de ez veszélyes,
10:01
and past a certain point, it's just not possible.
259
589284
2719
és egy ponton túl lehetetlen is.
10:04
Gorillas and orangutans, for instance,
260
592003
1537
A gorilla és az orangután pélául
10:05
afford about 30 billion neurons
261
593540
1923
kb. 30 milliárd neuront
engedhet meg magának
engedhet meg magának
10:07
by spending eight and a half hours per day eating,
262
595463
2966
napi 8 és fél óra evés árán,
10:10
and that seems to be about as much as they can do.
263
598429
3116
és ennél többre nemigen képesek.
10:13
Nine hours of feeding per day
264
601545
1791
Napi 9 óra táplálkozás
10:15
seems to be the practical limit for a primate.
265
603336
3271
lehet a gyakorlati határ
egy főemlős számára.
egy főemlős számára.
10:18
What about us?
266
606607
1791
És mi van velünk?
10:20
With our 86 billion neurons
267
608398
1600
A 86 milliárd neuronunkkal
10:21
and 60 to 70 kilos of body mass,
268
609998
3035
és a 60-70 kiló testtömegünkkel
10:25
we should have to spend over nine hours
269
613033
3561
napi 9 óránál tovább kéne ennünk,
10:28
per day every single day feeding,
270
616594
3575
és egy napot sem hagyhatnánk ki,
10:32
which is just not feasible.
271
620169
2039
ami nem megy.
10:34
If we ate like a primate,
272
622208
1834
Ha úgy táplálkoznánk,
ahogy egy főemlős,
ahogy egy főemlős,
10:36
we should not be here.
273
624042
2253
nem lennénk itt.
10:38
How did we get here, then?
274
626295
2127
Hát akkor hogyhogy itt vagyunk?
10:40
Well, if our brain costs just as much energy
275
628422
2735
Nos, az agyunk annyi energiába kerül,
10:43
as it should, and if we can't spend
276
631157
1723
amennyibe kerül, és ha nem tölthetjük
10:44
every waking hour of the day feeding,
277
632880
3674
evéssel a nap minden éber óráját,
10:48
then the only alternative, really,
278
636554
1911
akkor csak egy lehetőség marad:
10:50
is to somehow get more energy
279
638465
1958
valamilyen módon
több energiát nyerni
több energiát nyerni
10:52
out of the same foods.
280
640423
1953
ugyanabból a táplálékból.
10:54
And remarkably, that matches exactly
281
642376
3800
És ez pontosan megegyezik azzal
10:58
what our ancestors are believed to have invented
282
646176
3037
a módszerrel, amelyre
elődeink feltételezhetően
elődeink feltételezhetően
11:01
one and a half million years ago,
283
649213
1839
másfél millió éve tértek át,
11:03
when they invented cooking.
284
651052
2782
amikor feltalálták a főzést.
11:05
To cook is to use fire
285
653834
1970
A főzés annyit tesz, mint tűzmeleg segítségével
11:07
to pre-digest foods outside of your body.
286
655804
3800
előemészteni a táplálékot
a testünkön kívül.
a testünkön kívül.
11:11
Cooked foods are softer, so they're easier to chew
287
659604
2606
A főtt táplálék puhább,
ezért könnyebb megrágni,
ezért könnyebb megrágni,
11:14
and to turn completely into mush in your mouth,
288
662210
2563
és péppé őrölni a szánkban,
11:16
so that allows them to be completely digested
289
664773
2152
és így teljesen meg tudja emészteni a gyomrunk,
11:18
and absorbed in your gut,
290
666925
1436
hogy felszívódjon a belünkben,
11:20
which makes them yield much more
energy in much less time.
energy in much less time.
291
668361
3655
amitől sokkal több energiához jutunk
sokkal rövidebb idő alatt.
sokkal rövidebb idő alatt.
11:24
So cooking frees time for us to do
292
672016
2489
A főzés tehát időt szabadít fel
számunkra ahhoz,
számunkra ahhoz,
11:26
much more interesting things with our day
293
674505
2062
hogy sokkal érdekesebb
dolgokra fordítsuk a napot
dolgokra fordítsuk a napot
11:28
and with our neurons
294
676567
1480
és a neuronjainkat,
11:30
than just thinking about food,
295
678047
1905
mint az evésen rágódni,
11:31
looking for food, and gobbling down food
296
679952
1704
étel után kajtatni és habzsolni
11:33
all day long.
297
681656
1225
egész álló nap.
11:34
So because of cooking, what once was
298
682881
2499
Tehát a főzésnek köszönhetően
az, ami egykor
az, ami egykor
11:37
a major liability, this large,
299
685380
2353
csak nyűg volt az ember nyakán,
ez a nagy,
ez a nagy,
11:39
dangerously expensive brain with a lot of neurons,
300
687733
3033
veszélyesen költséges agy,
a sok neuronjával,
a sok neuronjával,
11:42
could now become a major asset,
301
690766
2036
nagy kinccsé változhatott,
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
mert immár energia is van
a sok neuron ellátásához
a sok neuron ellátásához
11:48
and the time to do interesting things with them.
303
696056
2503
és idő is, hogy érdekes
dolgokra használjuk őket.
dolgokra használjuk őket.
11:50
So I think this explains why the human brain
304
698559
1974
Azt hiszem, ez a magyarázata annak,
hogy az emberi agy
hogy az emberi agy
11:52
grew to become so large so fast in evolution,
305
700533
3240
olyan nagyra nőtt és olyan gyorsan
az evolúció során,
az evolúció során,
11:55
all of the while remaining just a primate brain.
306
703773
3897
miközben végig csak egy
főemlősagy maradt.
főemlősagy maradt.
11:59
With this large brain now affordable by cooking,
307
707670
2774
Ezzel a nagy agyunkkal, melynek tartását
a főzés tette megfizethetővé,
a főzés tette megfizethetővé,
12:02
we went rapidly from raw foods to culture,
308
710444
2913
a nyerskosztról hamarosan áttértünk a kultúrára,
12:05
agriculture, civilization, grocery stores,
309
713357
2606
a mezőgazdaságra, a civilizációra, a vegyesboltra,
12:07
electricity, refrigerators,
310
715963
1625
az elektromosságra, a frizsiderre,
12:09
all of those things that nowadays
311
717588
1607
mindarra, ami manapság
12:11
allow us to get all the energy we need
312
719195
2042
annyi energiát ad nekünk,
amennyi kell --
amennyi kell --
12:13
for the whole day in a single sitting
313
721237
2782
pl. ahhoz, hogy
naphosszat elüldögéljünk
naphosszat elüldögéljünk
12:16
at your favorite fast food joint.
314
724019
2954
kedvenc gyorséttermünkben.
12:18
So what once was a solution
315
726973
2437
Ami tehát egykor megoldás volt,
12:21
now became the problem,
316
729410
1699
az mára problémává vált,
12:23
and ironically, we look for the solution in raw food.
317
731109
5517
és -- ironikus módon -- a megoldást
a nyerskosztban keressük.
a nyerskosztban keressük.
12:28
So what is the human advantage?
318
736626
2556
Tehát mi teszi naggyá az embert?
12:31
What is it that we have
319
739182
1503
Mi van nekünk,
12:32
that no other animal has?
320
740685
2535
ami nincs meg a többieknek?
12:35
My answer is that we have the largest number
321
743220
2348
Válaszom az, hogy nekünk van a legtöbb
12:37
of neurons in the cerebral cortex,
322
745568
1472
neuron az agykérgünkben,
12:39
and I think that's the simplest explanation
323
747040
1844
és azt hiszem,
ez a legegyszerűbb magyarázat
ez a legegyszerűbb magyarázat
12:40
for our remarkable cognitive abilities.
324
748884
2013
kiemelkedően jó kognitív képességeinkre.
12:42
And what is it that we do that no other animal does,
325
750897
3227
És mi az, amit csak mi tudunk,
és a többi állat nem,
és a többi állat nem,
12:46
and which I believe was fundamental
326
754124
1969
és ami, azt hiszem, döntő volt abban,
12:48
to allow us to reach that large,
327
756093
3083
hogy ilyen nagy --
12:51
largest number of neurons in the cortex?
328
759176
2222
a legnagyobb -- neuronszámot
érjük el az agykérgünkben?
érjük el az agykérgünkben?
12:53
In two words, we cook.
329
761398
2215
Kétszavas a válasz: A főzés!
12:55
No other animal cooks its food. Only humans do.
330
763613
3566
Nincs még egy állat, amelyik megfőzi
az ételét, csakis az ember.
az ételét, csakis az ember.
12:59
And I think that's how we got to become human.
331
767179
2870
És azt hiszem, végső soron
ez tett minket emberré.
ez tett minket emberré.
13:02
Studying the human brain changed
the way I think about food.
the way I think about food.
332
770049
2460
Az emberi agy tanulmányozása
megváltoztatta azt, ahogy az ételre gondolok.
megváltoztatta azt, ahogy az ételre gondolok.
13:04
I now look at my kitchen,
333
772509
1645
A konyhámra nézek,
13:06
and I bow to it,
334
774154
1470
és meghajlok előtte,
13:07
and I thank my ancestors for coming up
335
775624
1705
és köszönetet mondok őseimnek
13:09
with the invention that probably made us humans.
336
777329
1900
azért a találmányért,
mely emberré tett minket.
mely emberré tett minket.
13:11
Thank you very much.
337
779229
2132
Nagyon köszönöm.
13:13
(Applause)
338
781361
6353
(Taps)
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