TEDGlobal 2013
Suzana Herculano-Houzel: What is so special about the human brain?
Сюзана Геркулано-Гузель: Що ж такого особливого в людському мозку?
Filmed:
Readability: 4
3,044,795 views
Мозок людини викликає подив - він незвично великий, враховуючи розміри нашого тіла, використовує величезну кількість енергії як на свою вагу і має дивовижно щільну кору. Але чому? Невролог Сюзана Геркулано-Гузель надягає шапку детектива і проводить нас крізь цю таємницю. Роблячи "мозковий суп", вона доходить до неймовірного висновку.
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
Що ж такого особливого в людському мозку?
00:15
Why is it that we study other animals
1
3340
2212
Чому ми вивчаємо інших тварин,
00:17
instead of them studying us?
2
5552
2121
а не вони - нас?
00:19
What does a human brain have or do
3
7673
1798
Що ж такого людський мозок має або робить,
00:21
that no other brain does?
4
9471
1733
чого не робить мозок інших істот?
00:23
When I became interested
in these questions about 10 years ago,
in these questions about 10 years ago,
5
11204
2848
Коли я зацікавилася цими питаннями
близько 10 років тому,
близько 10 років тому,
00:26
scientists thought they knew
what different brains were made of.
what different brains were made of.
6
14052
2942
науковці вважали, що знають,
як побудовані мізки різних істот.
як побудовані мізки різних істот.
00:28
Though it was based on very little evidence,
7
16994
1729
Але ці здогади базувалися на
дуже малих доказах,
дуже малих доказах,
00:30
many scientists thought that all mammalian brains,
8
18723
2187
багато науковців вважали, що мізки всіх ссавців,
00:32
including the human brain,
9
20910
1725
включно з людським мозком,
00:34
were made in the same way,
10
22635
1300
побудовані в один і той самий спосіб,
00:35
with a number of neurons that was always
11
23935
1502
і кількість нейронів завжди була
00:37
proportional to the size of the brain.
12
25437
2231
пропорційна розміру мозку.
00:39
This means that two brains of the same size,
13
27668
2076
Тобто дві пари мозку одного розміру,
00:41
like these two, with a respectable 400 grams,
14
29744
3548
як ці, по 400 грам кожний,
00:45
should have similar numbers of neurons.
15
33292
2552
повинні мати однакову кількість нейронів.
00:47
Now, if neurons are the functional
16
35844
1796
А якщо нейрони є функціональними
00:49
information processing units of the brain,
17
37640
2903
блоками обробки інформації мозку,
00:52
then the owners of these two brains
18
40543
1592
то власники цих двох пар мозку
00:54
should have similar cognitive abilities.
19
42135
2729
мусять мати подібні здібності до пізнання.
00:56
And yet, one is a chimp,
20
44864
2349
Один належить шимпанзе,
00:59
and the other is a cow.
21
47213
2637
а інший - корові.
01:01
Now maybe cows have a really rich
22
49850
2362
Можливо, корови мають дійсно такий багатий
01:04
internal mental life and are so smart
23
52212
2253
внутрішній світ і є такими розумними,
01:06
that they choose not to let us realize it,
24
54465
3803
що дають нам змогу не помічати цього,
01:10
but we eat them.
25
58268
1445
а ми їх їмо.
01:11
I think most people will agree
26
59713
1699
Думаю, багато людей погодяться,
01:13
that chimps are capable of much more complex,
27
61412
2001
що шимпанзе здатні до більш складної,
01:15
elaborate and flexible behaviors than cows are.
28
63413
3056
витонченої та гнучкої поведінки, ніж корови.
01:18
So this is a first indication that the
29
66469
1932
І це є першою ознакою того, що твердження
01:20
"all brains are made the same way" scenario
30
68401
2033
"мозок усіх істот побудований однаково"
01:22
is not quite right.
31
70434
1671
є не зовсім правильним.
01:24
But let's play along.
32
72105
1346
Але давайте підіграємо.
01:25
If all brains were made the same way
33
73451
1778
Якби мізки всіх істот були побудовані однаково,
01:27
and you were to compare animals
with brains of different sizes,
with brains of different sizes,
34
75229
2912
і вам треба було б порівняти тварин
з різними розмірами мозку?
з різними розмірами мозку?
01:30
larger brains should always have more neurons
35
78141
2182
виходить, більші мізки завжди
мають більше нейронів,
мають більше нейронів,
01:32
than smaller brains,
and the larger the brain,
and the larger the brain,
36
80323
2323
ніж менші; і що більший мозок,
01:34
the more cognitively able its owner should be.
37
82646
3022
то здібнішими до пізнання мають бути власники такого мозку.
01:37
So the largest brain around should also be
38
85668
2136
Тож найбільший мозок також мусить бути
01:39
the most cognitively able.
39
87804
2289
найбільш здібним до пізнання.
01:42
And here comes the bad news:
40
90093
1581
І маю погані новини:
01:43
Our brain, not the largest one around.
41
91674
2757
наш мозок не є найбільшим.
01:46
It seems quite vexing.
42
94431
1555
Яка прикрість.
01:47
Our brain weighs between 1.2 and 1.5 kilos,
43
95986
2735
Наш мозок має вагу десь між 1,2 та 2,5 кг,
01:50
but elephant brains weigh between four and five kilos,
44
98721
3317
а мозок слона - між 4 та 5 кг,
01:54
and whale brains can weigh up to nine kilos,
45
102038
2585
а мозок кита може важити до 9 кг,
01:56
which is why scientists used to resort to saying
46
104623
4738
тому науковці звикли стверджувати,
02:01
that our brain must be special
47
109361
2157
що наш мозок має бути особливим,
02:03
to explain our cognitive abilities.
48
111518
2862
пояснюючи людські здібності до пізнання.
02:06
It must be really extraordinary,
49
114380
2946
Він мусить бути дійсно видатним,
02:09
an exception to the rule.
50
117326
1977
винятком із правил.
02:11
Theirs may be bigger, but ours is better,
51
119303
3226
Їхній може бути більшим, але наш кращий,
02:14
and it could be better, for example,
52
122529
1875
і може бути ще кращим, наприклад,
02:16
in that it seems larger than it should be,
53
124404
2111
у тому, що виглядає більшим, аніж повинен,
02:18
with a much larger cerebral cortex
than we should have
than we should have
54
126515
2698
із більшою корою головного мозку,
ніж ми повинні мати
ніж ми повинні мати
02:21
for the size of our bodies.
55
129213
1539
супроти розміру нашого тіла.
02:22
So that would give us extra cortex
56
130752
1652
Звідси і більший розмір кори,
02:24
to do more interesting things
than just operating the body.
than just operating the body.
57
132404
2960
щоб робити цікавіші речі,
а не просто вправлятися тілом.
а не просто вправлятися тілом.
02:27
That's because the size of the brain
58
135364
1679
Це тому, що розмір мозку
02:29
usually follows the size of the body.
59
137043
2333
переважно логічно вираховується з розміру тіла.
02:31
So the main reason for saying that
60
139376
2317
Ствердження про те, що
02:33
our brain is larger than it should be
61
141693
2087
наш мозок більший, аніж мав би бути,
02:35
actually comes from comparing ourselves
62
143780
1772
насправді ґрунтується на порівнянні
02:37
to great apes.
63
145552
1686
нас із великими мавпами.
02:39
Gorillas can be two to three times larger than we are,
64
147238
2594
Горили можуть бути вдвічі
або втричі більшими за нас,
або втричі більшими за нас,
02:41
so their brains should also be larger than ours,
65
149832
2421
тому їхній мозок має бути більшим за наш,
02:44
but instead it's the other way around.
66
152253
1945
та все зовсім навпаки.
02:46
Our brain is three times larger than a gorilla brain.
67
154198
2935
Наш мозок утричі більший за мозок горили.
02:49
The human brain also seems special
68
157133
2120
Людський мозок також є особливим
02:51
in the amount of energy that it uses.
69
159253
2247
за кількістю енергії, яку він використовує.
02:53
Although it weighs only two percent of the body,
70
161500
2749
Хоча він і важить лише 2% від загальної маси тіла,
02:56
it alone uses 25 percent of all the energy
71
164249
3443
та сам по собі використовує 25% всієї енергії,
02:59
that your body requires to run per day.
72
167692
2463
яку ваш організм вимагає для
функціонування протягом дня.
функціонування протягом дня.
03:02
That's 500 calories out of a total of 2,000 calories,
73
170155
3353
Тобто 500 калорій з 2 000 калорій,
03:05
just to keep your brain working.
74
173508
2405
лише для підтримки діяльності мозку.
03:07
So the human brain is larger than it should be,
75
175913
2928
Отже, людський мозок більший, аніж має бути,
03:10
it uses much more energy than it should,
76
178841
2026
використовує більше енергії, ніж мав би,
03:12
so it's special.
77
180867
1458
і тому є особливим.
03:14
And this is where the story started to bother me.
78
182325
2571
І ось коли ця теорія почала мене тубувати.
03:16
In biology, we look for rules
79
184896
1671
У біології ми шукаємо принципи,
03:18
that apply to all animals and to life in general,
80
186567
2846
які б застосовувалися як для тварин,
так і для життєвих процесів.
так і для життєвих процесів.
03:21
so why should the rules of evolution
81
189413
1850
То чому принципи еволюції
03:23
apply to everybody else but not to us?
82
191263
3642
стосувалися всіх інших, але не нас?
03:26
Maybe the problem was with the basic assumption
83
194905
2197
Можливо, проблема була в припущенні
03:29
that all brains are made in the same way.
84
197102
1871
про те, що всі мізки побудовані однаково.
03:30
Maybe two brains of a similar size
85
198973
1599
Можливо, дві пари мозку одного розміру
03:32
can actually be made of
very different numbers of neurons.
very different numbers of neurons.
86
200572
2591
можуть складатися з різної
кількості нейронів.
кількості нейронів.
03:35
Maybe a very large brain
87
203163
1607
Можливо, дуже великий мозок
03:36
does not necessarily have more neurons
88
204770
1840
не обов'язково має більше нейронів,
03:38
than a more modest-sized brain.
89
206610
2221
ніж скромніший за розмірами мозок.
03:40
Maybe the human brain
actually has the most neurons
actually has the most neurons
90
208831
3009
Можливо, людський мозок
насправді має найбільше нейронів
насправді має найбільше нейронів
03:43
of any brain, regardless of its size,
91
211840
2573
серед інших мізків, незважаючи на розмір,
03:46
especially in the cerebral cortex.
92
214413
2094
особливо в корі головного мозку.
03:48
So this to me became
93
216507
1552
Отже, переді мною постало
03:50
the important question to answer:
94
218059
1729
важливе запитання:
03:51
how many neurons does the human brain have,
95
219788
2400
зі скількох нейронів складається людський мозок,
03:54
and how does that compare to other animals?
96
222188
2522
і як це співставити з іншими тваринами?
03:56
Now, you may have heard or read somewhere
97
224710
2423
Ви, мабуть, десь чули або читали,
03:59
that we have 100 billion neurons,
98
227133
2111
що наш мозок складається з
100 мільярдів нейронів,
100 мільярдів нейронів,
04:01
so 10 years ago, I asked my colleagues
99
229244
2086
і 10 років тому я спитала в своїх колег,
04:03
if they knew where this number came from.
100
231330
1839
звідки взялася саме така цифра.
04:05
But nobody did.
101
233169
1458
Але ніхто не знав.
04:06
I've been digging through the literature
102
234627
1453
Я шукала в різній літературі
04:08
for the original reference for that number,
103
236080
2058
першоджерело з вказівкою на цю цифру,
04:10
and I could never find it.
104
238138
1783
але так ніколи і не знайшла.
04:11
It seems that nobody had actually ever counted
105
239921
2739
Виглядає так, наче ніхто насправді не рахував
04:14
the number of neurons in the human brain,
106
242660
1534
кількість нейронів у людському мозку,
04:16
or in any other brain for that matter.
107
244194
2499
або ж у будь-якому іншому мозку.
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
І тоді я вигадала власний шлях,
як порахувати кількість клітин у мозку,
як порахувати кількість клітин у мозку,
04:22
and it essentially consists of
109
250228
2108
і цей метод полягає
04:24
dissolving that brain into soup.
110
252336
3245
в розчиненні мозку до констистенції супу.
04:27
It works like this:
111
255581
2037
Працює це таким чином:
04:29
You take a brain, or parts of that brain,
112
257618
3127
берете мозок або його частину
04:32
and you dissolve it in detergent,
113
260745
1744
і розчиняєте його в миючому засобі,
04:34
which destroys the cell membranes
114
262489
1509
який знищує мембрани клітин,
04:35
but keeps the cell nuclei intact,
115
263998
2436
але ядро залишає неушкодженим,
04:38
so you end up with a suspension of free nuclei
116
266434
3140
тож ви отримуєте суспензію лише з ядрами,
04:41
that looks like this,
117
269574
1781
яка виглядає так,
04:43
like a clear soup.
118
271355
1273
наче суп.
04:44
This soup contains all the nuclei
119
272628
1891
Цей суп містить всі ті ядра,
04:46
that once were a mouse brain.
120
274519
2054
які колись були мозком миші.
04:48
Now, the beauty of a soup is that because it is soup,
121
276573
3030
І вся краса супу в тому, що оскільки це суп,
04:51
you can agitate it and make those nuclei
122
279603
2898
ви можете збовтати його і змусити ядра
04:54
be distributed homogeneously in the liquid,
123
282501
1971
розподілити однорідно в рідину таким чином,
04:56
so that now by looking under the microscope
124
284472
1981
що поглянувши в мікроскоп
04:58
at just four or five samples
of this homogeneous solution,
of this homogeneous solution,
125
286453
4083
на лише 4 або 5 зразків
цього однорідного розчину,
цього однорідного розчину,
05:02
you can count nuclei, and therefore tell
126
290536
2536
ви зможете порахувати ядра і сказати,
05:05
how many cells that brain had.
127
293072
1679
зі скількох клітин складався цей мозок.
05:06
It's simple, it's straightforward,
128
294751
1625
Цей спосіб простий, чіткий
05:08
and it's really fast.
129
296376
1434
і справді швидкий.
05:09
So we've used that method to count neurons
130
297810
1997
До сьогодні ми використовували цей метод
05:11
in dozens of different species so far,
131
299807
2311
підрахунку нейронів для багатьох видів,
05:14
and it turns out that all brains
132
302118
1689
і виявилося, що мозок у всіх істот
05:15
are not made the same way.
133
303807
2582
не побудований однаково.
05:18
Take rodents and primates, for instance:
134
306389
2187
Наприклад, візьмемо гризунів та приматів:
05:20
In larger rodent brains, the average size
135
308576
2284
у мозку більшого гризуна середній розмір
05:22
of the neuron increases,
136
310860
1686
нейрона збільшується,
05:24
so the brain inflates very rapidly
137
312546
2599
тож мозок збільшується надзвичайно швидко
05:27
and gains size much faster than it gains neurons.
138
315145
3165
і досягає потрібного розміру значно швидше,
ніж отримує нейрони.
ніж отримує нейрони.
05:30
But primate brains gain neurons
139
318310
1703
А мозок примата отримує нейрони,
05:32
without the average neuron becoming any larger,
140
320013
2459
проте середній розмір нейрона не збільшується,
05:34
which is a very economical way
141
322472
1525
і це дуже економний спосіб
05:35
to add neurons to your brain.
142
323997
1653
додавати нейрони до мозку.
05:37
The result is that a primate brain
143
325650
1764
Можна стверджувати, що мозок примата
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
завжди матиме більше нейронів,
ніж мозок гризуна такого ж розміру,
ніж мозок гризуна такого ж розміру,
05:42
and the larger the brain,
145
330581
1483
і що більший мозок,
05:44
the larger this difference will be.
146
332064
2214
то більшою буде така різниця.
05:46
Well, what about our brain then?
147
334278
2103
А що ж тоді щодо нашого мозку?
05:48
We found that we have, on average,
148
336381
1684
Ми виявили, що в середньому маємо
05:50
86 billion neurons,
149
338065
1785
86 мільярдів нейронів,
05:51
16 billion of which are in the cerebral cortex,
150
339850
2999
16 мільярдів з яких - у корі головного мозку.
05:54
and if you consider that the cerebral cortex
151
342849
2081
І якщо ви вважаєте, що кора головного мозку
05:56
is the seat of functions like
152
344930
3094
є осередком таких функцій як
06:00
awareness and logical and abstract reasoning,
153
348024
3137
обізнаність, логічне та абстрактне мислення,
06:03
and that 16 billion is the most neurons
154
351161
2984
а ці 16 мільярдів - найбільша кількість нейронів
06:06
that any cortex has,
155
354145
2621
порівняно з будь-якою іншою корою,
06:08
I think this is the simplest explanation
156
356766
1718
тому звідси найпростіше пояснення
06:10
for our remarkable cognitive abilities.
157
358484
3142
наших видатних здібностей до пізнання.
06:13
But just as important is what
the 86 billion neurons mean.
the 86 billion neurons mean.
158
361626
3221
Але вони настільки ж важливі,
як і всі 86 мільярдів нейронів разом.
як і всі 86 мільярдів нейронів разом.
06:16
Because we found that the relationship
159
364847
1529
Адже ми виявили, що відношення
06:18
between the size of the brain
and its number of neurons
and its number of neurons
160
366376
2352
між розміром мозку
і кількістю його нейронів
і кількістю його нейронів
06:20
could be described mathematically,
161
368728
1627
можна відобразити математично,
06:22
we could calculate what a human brain
162
370355
2218
ми могли б обчислити, як би людський мозок
06:24
would look like if it was made like a rodent brain.
163
372573
2674
виглядав, якби він був побудований
на кшталт мозку гризуна.
на кшталт мозку гризуна.
06:27
So, a rodent brain with 86 billion neurons
164
375247
3574
Отже, мозок гризуна з 86 мільярдами нейронів
06:30
would weigh 36 kilos.
165
378821
3121
мав би вагу 36 кілограм.
06:33
That's not possible.
166
381942
1633
Та це неможливо.
06:35
A brain that huge would be crushed
167
383575
1906
Мозок такої величини був би розчавлений
06:37
by its own weight,
168
385481
1184
своєю ж вагою,
06:38
and this impossible brain would go
169
386665
1587
і цей неможливий мозок міг би бути
06:40
in the body of 89 tons.
170
388252
3771
у тілі вагою 89 тон.
06:44
I don't think it looks like us.
171
392023
2134
Навряд чи це схоже на нас.
06:46
So this brings us to a very important
conclusion already,
conclusion already,
172
394157
2553
І це підводить нас до
дуже важливого висновку:
дуже важливого висновку:
06:48
which is that we are not rodents.
173
396710
2647
ми не гризуни.
06:51
The human brain is not a large rat brain.
174
399357
3268
Людський мозок - це не величезний мозок щура.
06:54
Compared to a rat, we might seem special, yes,
175
402625
2628
Порівняно зі щуром,
ми можемо здаватися особливими,
ми можемо здаватися особливими,
06:57
but that's not a fair comparison to make,
176
405253
2220
але таке порівняння не є справедливим,
06:59
given that we know that we are not rodents.
177
407473
2089
враховуючи, що ми знаємо, що не є гризунами.
07:01
We are primates,
178
409562
1390
Ми - примати,
07:02
so the correct comparison is to other primates.
179
410952
2774
тому правильним буде порівняння
до інших приматів.
до інших приматів.
07:05
And there, if you do the math,
180
413726
1227
І в цьому випадку, якщо ви порахуєте,
07:06
you find that a generic primate
181
414953
2786
визначите, що типовий примат
07:09
with 86 billion neurons
182
417739
1930
з 86 мільярдами нейронів
07:11
would have a brain of about 1.2 kilos,
183
419669
3003
мав би мозок вагою 1,2 кілограми,
07:14
which seems just right,
184
422672
1889
що виглядає якраз у сам раз
07:16
in a body of some 66 kilos,
185
424561
1972
у тілі вагою 66 кілограм,
07:18
which in my case is exactly right,
186
426533
2645
а це якраз моя вага,
07:21
which brings us to a very unsurprising
187
429178
2620
що приводить нас до дуже навіть очікуваного,
07:23
but still incredibly important conclusion:
188
431798
2969
та все ж неймовірно важливого висновку:
07:26
I am a primate.
189
434767
1341
я - примат.
07:28
And all of you are primates.
190
436108
2698
І всі ви примати.
07:30
And so was Darwin.
191
438806
1900
І таким був Дарвін.
07:32
I love to think that Darwin
would have really appreciated this.
would have really appreciated this.
192
440706
2940
Дуже люблю думати про те, що
Дарвін високо оцінив би таку думку.
Дарвін високо оцінив би таку думку.
07:35
His brain, like ours,
193
443646
1967
Його мозок, як і ваш,
07:37
was made in the image of other primate brains.
194
445613
3511
був зроблений на кшталт мізків іншів приматів.
07:41
So the human brain may be remarkable, yes,
195
449124
2302
Так, мозок людини видатний,
07:43
but it is not special in its number of neurons.
196
451426
2781
але він не особливий за кількостю нейронів.
07:46
It is just a large primate brain.
197
454207
1855
Це просто великий мозок примата.
07:48
I think that's a very humbling and sobering thought
198
456062
3044
Я вважаю, що така думка дуже скромна і твереза
07:51
that should remind us of our place in nature.
199
459106
3063
та повинна нагадувати про наше місце в природі.
07:54
Why does it cost so much energy, then?
200
462169
2644
Але чому ж мозок витрачає так багато енергії?
07:56
Well, other people have figured out
201
464813
1447
Інші вчені вирахували,
07:58
how much energy the human brain
202
466260
1503
скільки енергії мозок людини
07:59
and that of other species costs,
203
467763
1407
та мозок інших видів витрачають енергії,
08:01
and now that we knew how many neurons
204
469170
1652
а тепер, коли ми знаємо, зі скількох нейронів
08:02
each brain was made of, we could do the math.
205
470822
2342
складається кожний мозок, можемо порахувати.
08:05
And it turns out that both human
206
473164
1866
І виявляється, що мозок людини
08:07
and other brains cost about the same,
207
475030
2823
та інші мізки витрачають приблизно однаково,
08:09
an average of six calories
per billion neurons per day.
per billion neurons per day.
208
477853
3421
в середньому шість калорій
на мільйон нейронів за день.
на мільйон нейронів за день.
08:13
So the total energetic cost of a brain
209
481274
2139
Загальні енергетичні витрати мозку -
08:15
is a simple, linear function
210
483413
2034
це просте, лінійне функціонування
08:17
of its number of neurons,
211
485447
1709
всіх його нейронів,
08:19
and it turns out that the human brain
212
487156
2183
і виявляється, що мозок людини
08:21
costs just as much energy as you would expect.
213
489339
3841
витрачає таку кількість енергії, яку ви очікували.
08:25
So the reason why the human brain
214
493180
2091
І причина, чому мозок людини
08:27
costs so much energy is simply because
215
495271
1672
витрачає так багато енергії, полягає
08:28
it has a huge number of neurons,
216
496943
1983
в такій величезній кількості нейронів
08:30
and because we are primates
217
498926
1485
і в тому, що ми - примати
08:32
with many more neurons for a given body size
218
500411
2499
з набагато більшою кількістю нейронів
08:34
than any other animal,
219
502910
1522
порівняно з іншими тваринами,
08:36
the relative cost of our brain is large,
220
504432
3540
відносні затрати нашого мозку великі,
08:39
but just because we're primates,
not because we're special.
not because we're special.
221
507972
3001
але просто тому, що ми - примати,
а не тому, що ми особливі.
а не тому, що ми особливі.
08:42
Last question, then:
222
510973
1190
І тоді останнє питання:
08:44
how did we come by this
remarkable number of neurons,
remarkable number of neurons,
223
512163
3115
як же ми вийшли на таку
вражаючу кількість нейронів,
вражаючу кількість нейронів,
08:47
and in particular, if great apes
224
515278
1900
зокрема, якщо великі мавпи є
08:49
are larger than we are,
225
517178
1555
більшими за нас,
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
то чому вони не мають мозок більший,
ніж ми, з більшою кількістю нейронів?
ніж ми, з більшою кількістю нейронів?
08:54
When we realized how much expensive it is
227
522498
2090
Коли ми зрозуміли, наскільки цінно
08:56
to have a lot of neurons in the brain, I figured,
228
524588
2333
мати дуже багато нейронів у мозку, я зрозуміла,
08:58
maybe there's a simple reason.
229
526921
2003
можливо, цьому є просте пояснення
09:00
They just can't afford the energy
230
528924
1683
Вони просто не можуть давати енергію
09:02
for both a large body
and a large number of neurons.
and a large number of neurons.
231
530607
2950
для великого тіла
і для великої кількості нейронів.
і для великої кількості нейронів.
09:05
So we did the math.
232
533557
1429
І ми порахували.
09:06
We calculated on the one hand
233
534986
1600
Ми обчислили, з одного боку,
09:08
how much energy a primate gets per day
234
536586
1941
скільки енергії примат отримує на день
09:10
from eating raw foods,
235
538527
1350
від споживання сирої їжі,
09:11
and on the other hand, how much energy
236
539877
2037
а з іншого, скільки енергії
09:13
a body of a certain size costs
237
541914
1764
затрачає тіло певного розміру,
09:15
and how much energy a brain of a
certain number of neurons costs,
certain number of neurons costs,
238
543678
3387
і скільки енергії затрачає
мозок з певною кількістю нейронів.
мозок з певною кількістю нейронів.
09:19
and we looked for the combinations
239
547065
1489
Ми поглянули на поєднання
09:20
of body size and number of brain neurons
240
548554
2411
розміру тіла й кількості нейронів,
09:22
that a primate could afford
241
550965
1270
що їх міг би забезпечити енергією примат,
09:24
if it ate a certain number of hours per day.
242
552235
2548
якби їв певну кількість годин у день.
09:26
And what we found is that
243
554783
1816
Ми дізналися, що оскільки
09:28
because neurons are so expensive,
244
556599
1712
нейрони потребують стільки енергії,
09:30
there is a tradeoff between
body size and number of neurons.
body size and number of neurons.
245
558311
3370
то існує компроміс між
розміром тіла та кількістю нейронів.
розміром тіла та кількістю нейронів.
09:33
So a primate that eats eight hours per day
246
561681
2951
Отже, примат, який їсть вісім годин на день,
09:36
can afford at most 53 billion neurons,
247
564632
3024
може забезпечити енергією
щонайбільше 53 мільйони нейронів,
щонайбільше 53 мільйони нейронів,
09:39
but then its body cannot be any bigger
248
567656
1727
але тоді його тіло не може бути більшим
09:41
than 25 kilos.
249
569383
1954
за 25 кілограмів.
09:43
To weigh any more than that,
250
571337
1701
Щоб важити більше,
09:45
it has to give up neurons.
251
573038
1769
він має позбутися нейронів.
09:46
So it's either a large body
252
574807
2653
Тому може бути або велике тіло,
09:49
or a large number of neurons.
253
577460
1495
або велика кількість нейронів.
09:50
When you eat like a primate,
254
578955
1365
Коли ви їсте як примат,
09:52
you can't afford both.
255
580320
2236
ви не можете мати і те, й інше.
09:54
One way out of this metabolic limitation
256
582556
1964
Виходом із цього метаболічного обмеження
09:56
would be to spend even more hours per day eating,
257
584520
3401
могло б бути витрачання
більше годин в день на їжу,
більше годин в день на їжу,
09:59
but that gets dangerous,
258
587921
1363
але це небезпечно
10:01
and past a certain point, it's just not possible.
259
589284
2719
і в якийсь момент стає неможливим.
10:04
Gorillas and orangutans, for instance,
260
592003
1537
Горили та орангутанги, наприклад,
10:05
afford about 30 billion neurons
261
593540
1923
можуть мати 30 мільйонів нейронів,
10:07
by spending eight and a half hours per day eating,
262
595463
2966
але їдять вони по 8 з половиною годин на день,
10:10
and that seems to be about as much as they can do.
263
598429
3116
і схоже на те, що більше вже не можуть.
10:13
Nine hours of feeding per day
264
601545
1791
Дев'ять годин у день на споживання їжі -
10:15
seems to be the practical limit for a primate.
265
603336
3271
це максимум для приматів.
10:18
What about us?
266
606607
1791
А як щодо нас?
10:20
With our 86 billion neurons
267
608398
1600
З нашими 86 мільйонами нейронів
10:21
and 60 to 70 kilos of body mass,
268
609998
3035
і 60-70 кілограмами маси тіла,
10:25
we should have to spend over nine hours
269
613033
3561
ми ж бо мали витрачати понад 9 годин
10:28
per day every single day feeding,
270
616594
3575
у день на харчування, при цьому щодня,
10:32
which is just not feasible.
271
620169
2039
а таке нереально.
10:34
If we ate like a primate,
272
622208
1834
Якби ми їли як примати,
10:36
we should not be here.
273
624042
2253
то не мали б бути тут.
10:38
How did we get here, then?
274
626295
2127
Як же тоді ми сюди потрапили?
10:40
Well, if our brain costs just as much energy
275
628422
2735
Якщо наш мозок затрачає енергії стільки,
10:43
as it should, and if we can't spend
276
631157
1723
як і має, і ми не можемо кожну годину,
10:44
every waking hour of the day feeding,
277
632880
3674
коли не спимо, проводити за столом,
10:48
then the only alternative, really,
278
636554
1911
тоді єдиною реальною альтернативою
10:50
is to somehow get more energy
279
638465
1958
є отримання більше енергії звідкись,
10:52
out of the same foods.
280
640423
1953
окрім їжі.
10:54
And remarkably, that matches exactly
281
642376
3800
Неймовірно, але це відповідає
10:58
what our ancestors are believed to have invented
282
646176
3037
переконанням наших предків,
11:01
one and a half million years ago,
283
649213
1839
які півтора мільйона років тому
11:03
when they invented cooking.
284
651052
2782
винайшли куховарство.
11:05
To cook is to use fire
285
653834
1970
А саме готування з використанням вогню,
11:07
to pre-digest foods outside of your body.
286
655804
3800
попереднє переварювання їжі поза тілом.
11:11
Cooked foods are softer, so they're easier to chew
287
659604
2606
Приготована їжа м'якша, її легше жувати
11:14
and to turn completely into mush in your mouth,
288
662210
2563
і перетворювати повністю на кашу в роті,
11:16
so that allows them to be completely digested
289
664773
2152
це дає їжі змогу повністю перетравлюватися
11:18
and absorbed in your gut,
290
666925
1436
та поглинатися в травному тракті,
11:20
which makes them yield much more
energy in much less time.
energy in much less time.
291
668361
3655
що дає можливість отримувати набагато більше
енергії в коротший термін.
енергії в коротший термін.
11:24
So cooking frees time for us to do
292
672016
2489
Таким чином куховарство дає нам більше часу,
11:26
much more interesting things with our day
293
674505
2062
щоб робити цікавіші речі з нашим часом
11:28
and with our neurons
294
676567
1480
і з нашими нейронами,
11:30
than just thinking about food,
295
678047
1905
ніж думати постійно про їжу,
11:31
looking for food, and gobbling down food
296
679952
1704
шукати їжу і пожадливо їсти
11:33
all day long.
297
681656
1225
весь день.
11:34
So because of cooking, what once was
298
682881
2499
Тому завдяки куховарству, яке колись було
11:37
a major liability, this large,
299
685380
2353
головною необхідністю, цей великий,
11:39
dangerously expensive brain with a lot of neurons,
300
687733
3033
украй енергозатратний мозок
з силою-силенною нейронів
з силою-силенною нейронів
11:42
could now become a major asset,
301
690766
2036
може зараз стати основною перевагою,
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
тепер, коли ми можемо забезпечити
енергію для великої кількості нейронів
енергію для великої кількості нейронів
11:48
and the time to do interesting things with them.
303
696056
2503
та маємо час робити цікаві речі з ними.
11:50
So I think this explains why the human brain
304
698559
1974
Тож я вважаю, це пояснює, чому людський мозок
11:52
grew to become so large so fast in evolution,
305
700533
3240
виріс і став таким великим упродовж еволюції,
11:55
all of the while remaining just a primate brain.
306
703773
3897
залишаючись при цьому мозком примата.
11:59
With this large brain now affordable by cooking,
307
707670
2774
Завдяки куховарству, з таким великим мозком
12:02
we went rapidly from raw foods to culture,
308
710444
2913
ми швидко перейшли від сирої їжі до культури,
12:05
agriculture, civilization, grocery stores,
309
713357
2606
сільського господарства, цивілізації,
продуктових магазинів,
продуктових магазинів,
12:07
electricity, refrigerators,
310
715963
1625
електрики, холодильників,
12:09
all of those things that nowadays
311
717588
1607
до всіх тих речей, які сьогодні
12:11
allow us to get all the energy we need
312
719195
2042
дають нам змогу отримати необхідну енергію
12:13
for the whole day in a single sitting
313
721237
2782
на цілий день, просто сидячи
12:16
at your favorite fast food joint.
314
724019
2954
у вашому улюбленому фаст-фуді.
12:18
So what once was a solution
315
726973
2437
Але те, що колись було рішенням,
12:21
now became the problem,
316
729410
1699
тепер стало проблемою,
12:23
and ironically, we look for the solution in raw food.
317
731109
5517
і за іронією долі, ми шукаємо рішення в сирій їжі.
12:28
So what is the human advantage?
318
736626
2556
То ж яка людська перевага?
12:31
What is it that we have
319
739182
1503
Що ми маємо такого,
12:32
that no other animal has?
320
740685
2535
чого не мають інші тварини?
12:35
My answer is that we have the largest number
321
743220
2348
Моя відповідь - ми маємо найбільшу кількість
12:37
of neurons in the cerebral cortex,
322
745568
1472
нейронів у корі головного мозку,
12:39
and I think that's the simplest explanation
323
747040
1844
і, на мою думку, це найпростіше пояснення
12:40
for our remarkable cognitive abilities.
324
748884
2013
наших видатних здібностей до пізнання.
12:42
And what is it that we do that no other animal does,
325
750897
3227
І що ж такого робимо ми, чого не роблять інші тварини,
12:46
and which I believe was fundamental
326
754124
1969
і що, як на мене, основне,
12:48
to allow us to reach that large,
327
756093
3083
що дало нам змогу досягти такої великої,
12:51
largest number of neurons in the cortex?
328
759176
2222
найбільшої кількості нейронів у корі?
12:53
In two words, we cook.
329
761398
2215
У двох словах, ми куховаримо.
12:55
No other animal cooks its food. Only humans do.
330
763613
3566
Жодна інша тварина не готує собі їжу. Лише люди.
12:59
And I think that's how we got to become human.
331
767179
2870
І я думаю, що саме так ми стали людьми.
13:02
Studying the human brain changed
the way I think about food.
the way I think about food.
332
770049
2460
Вивчення людського мозку змінило
моє ставлення до їжі.
моє ставлення до їжі.
13:04
I now look at my kitchen,
333
772509
1645
Тепер я дивлюсь на свою кухню,
13:06
and I bow to it,
334
774154
1470
вклоняюсь їй,
13:07
and I thank my ancestors for coming up
335
775624
1705
і дякую моїм предкам за те, що вони винайшли ідею,
13:09
with the invention that probably made us humans.
336
777329
1900
ідею, яка, найпевніше, зробила нас людьми.
13:11
Thank you very much.
337
779229
2132
Щиро вам дякую.
13:13
(Applause)
338
781361
6353
(Оплески)
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