TEDGlobal 2013
Suzana Herculano-Houzel: What is so special about the human brain?
سوزانا هيركيولانو-هوزيل: ما الذي يميز الدماغ البشري؟
Filmed:
Readability: 4
3,044,795 views
إن الدماغ البشري محيّر -- إنه كبير بالنسبة إلى أجسامنا بشكل يثير الفضول، و إنه يستهلك قدراً هائلاً من الطاقة بالنسبة لوزنه و لديه قشرة دماغية كثيفة بشكل غريب. لكن: لماذا؟ تضع عالمة الأعصاب سوزانا هيركيولانو قبعة المحقق و تأخذنا خلال هذه الأحجية. بصنع "حساء الدماغ" تصل سوزانا إلى نتيجة مدهشة.
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
ما الذي يميز الدماغ البشري؟
00:15
Why is it that we study other animals
1
3340
2212
لماذا نحن ندرس الحيوانات الأخرى
00:17
instead of them studying us?
2
5552
2121
بدلاً من أن تدرسنا هي؟
00:19
What does a human brain have or do
3
7673
1798
ما الذي يمتلكه الدماغ البشري وحده
00:21
that no other brain does?
4
9471
1733
أو يستطيع فعله دون سواه؟
00:23
When I became interested
in these questions about 10 years ago,
in these questions about 10 years ago,
5
11204
2848
عند بداية اهتمامي بهذه الأسئلة منذ حوالي عشرة سنوات،
00:26
scientists thought they knew
what different brains were made of.
what different brains were made of.
6
14052
2942
كان العلماء يعتقدون أنهم يعلمون ما الذي يجعل الأدمغة مختلفة.
00:28
Though it was based on very little evidence,
7
16994
1729
على الرغم من قلة الأدلة،
00:30
many scientists thought that all mammalian brains,
8
18723
2187
اعتقد العلماء أن كل أدمغة الثديات،
00:32
including the human brain,
9
20910
1725
بما فيها الدماغ البشري،
00:34
were made in the same way,
10
22635
1300
مصنوعة بنفس الطريقة،
00:35
with a number of neurons that was always
11
23935
1502
من عدد من الخلايا العصبية الذي دائماً يتناسب
00:37
proportional to the size of the brain.
12
25437
2231
طردياً مع حجم الدماغ.
00:39
This means that two brains of the same size,
13
27668
2076
هذا يعني أن أي دماغان من نفس الحجم،
00:41
like these two, with a respectable 400 grams,
14
29744
3548
مثل هذين، الذين يزنان 400 جرام،
00:45
should have similar numbers of neurons.
15
33292
2552
لابد أن يمتلكان العدد نفسه من الخلايا العصبية.
00:47
Now, if neurons are the functional
16
35844
1796
الآن، إن كانت الخلايا العصبية هي وحدات
00:49
information processing units of the brain,
17
37640
2903
معالجة المعلومات الفعّالة في الدماغ،
00:52
then the owners of these two brains
18
40543
1592
إذاً لابد أن يمتلك صاحبي هذين الدماغين
00:54
should have similar cognitive abilities.
19
42135
2729
نفس القدرات المعرفية.
00:56
And yet, one is a chimp,
20
44864
2349
إلّا أن أحدهما هو شمبانزي،
00:59
and the other is a cow.
21
47213
2637
و الآخر هو بقرة.
01:01
Now maybe cows have a really rich
22
49850
2362
الآن، ربما للأبقار حياة عقلية
01:04
internal mental life and are so smart
23
52212
2253
غنية و هي ذكية للغاية
01:06
that they choose not to let us realize it,
24
54465
3803
لدرجة أنها تختار عدم إعلامنا بها،
01:10
but we eat them.
25
58268
1445
لكننا نأكلها.
01:11
I think most people will agree
26
59713
1699
أعتقد أن أغلب الناس توافق أن
01:13
that chimps are capable of much more complex,
27
61412
2001
حيوانات الشمبانزي قادرة على القيام بتصرفات أكثر تعقيداً،
01:15
elaborate and flexible behaviors than cows are.
28
63413
3056
و استرسالاً و مرونة بكثير من الأبقار.
01:18
So this is a first indication that the
29
66469
1932
إذاً هذا أول دليل على أن
01:20
"all brains are made the same way" scenario
30
68401
2033
سيناريو "كل الأدمغة مصنوعة بنفس الطريقة"
01:22
is not quite right.
31
70434
1671
ليس دقيقاً.
01:24
But let's play along.
32
72105
1346
لكن دعنا نجاري الأمر.
01:25
If all brains were made the same way
33
73451
1778
إن كانت كل الأدمغة مصنوعة بنفس الطريقة
01:27
and you were to compare animals
with brains of different sizes,
with brains of different sizes,
34
75229
2912
و قمت بمقارنة حيوانات ذات أدمغة مختلفة الأحجام،
01:30
larger brains should always have more neurons
35
78141
2182
لابد للأدمغة الكبيرة أن تمتلك عدد من الخلايا العصبية أكبر دائماً
01:32
than smaller brains,
and the larger the brain,
and the larger the brain,
36
80323
2323
من تلك الأدمغة الأصغر، و كلما زاد حجم الدماغ،
01:34
the more cognitively able its owner should be.
37
82646
3022
زادت القدرات المعرفية لصاجبها.
01:37
So the largest brain around should also be
38
85668
2136
إذاً فلابد أن يكون صاحب أكبر دماغ على كوكب الأرض
01:39
the most cognitively able.
39
87804
2289
هو ذو أكبر قدرة معرفية.
01:42
And here comes the bad news:
40
90093
1581
لكن هنا تأتي الأخبار السيئة:
01:43
Our brain, not the largest one around.
41
91674
2757
دماغنا، ليس الأكبر على الأرض.
01:46
It seems quite vexing.
42
94431
1555
إنه لأمر مزعج.
01:47
Our brain weighs between 1.2 and 1.5 kilos,
43
95986
2735
يزن دماغنا ما بين 1.2 و 1.5 كيلوجرام،
01:50
but elephant brains weigh between four and five kilos,
44
98721
3317
لكن أدمغة الفيلة تزن بين أربعة و خمسة كيلوجرامات،
01:54
and whale brains can weigh up to nine kilos,
45
102038
2585
و قد تصل أدمغة الحيتان إلى تسعة كيلوجرامات،
01:56
which is why scientists used to resort to saying
46
104623
4738
لهذا يلجأ العلماء إلى الجزم
02:01
that our brain must be special
47
109361
2157
بأن لابد لعقولنا أن تكون مميزة
02:03
to explain our cognitive abilities.
48
111518
2862
لتفسير قدراتنا المعرفية.
02:06
It must be really extraordinary,
49
114380
2946
لابد لعقلنا أن يكون فوق المعتاد،
02:09
an exception to the rule.
50
117326
1977
استثنائي.
02:11
Theirs may be bigger, but ours is better,
51
119303
3226
قد تكون عقولهم أكبر حجماً، لكن عقولنا أفضل،
02:14
and it could be better, for example,
52
122529
1875
و قد تكون بالفعل أفضل، على سبيل المثال،
02:16
in that it seems larger than it should be,
53
124404
2111
إنها تبدو أكبر من اللازم،
02:18
with a much larger cerebral cortex
than we should have
than we should have
54
126515
2698
ذات قشرة دماغية أكبر مما يجب أن يكون لدينا
02:21
for the size of our bodies.
55
129213
1539
بالنسبة لحجم أجسامنا.
02:22
So that would give us extra cortex
56
130752
1652
إذاً هذا يعطينا قشرة أكثر
02:24
to do more interesting things
than just operating the body.
than just operating the body.
57
132404
2960
للقيام بأمور أكثر إثارة للاهتمام
من مجرد إدارة وظائف الجسم.
من مجرد إدارة وظائف الجسم.
02:27
That's because the size of the brain
58
135364
1679
هذا لأن في العادة يتناسب حجم الدماغ
02:29
usually follows the size of the body.
59
137043
2333
مع حجم الجسم.
02:31
So the main reason for saying that
60
139376
2317
إذاً فالسبب الرئيسي لقولنا أن
02:33
our brain is larger than it should be
61
141693
2087
دماغنا أكبر مما يجب أن يكون عليه
02:35
actually comes from comparing ourselves
62
143780
1772
يأتي من مقارنة أنفسنا
02:37
to great apes.
63
145552
1686
بالقردة العليا.
02:39
Gorillas can be two to three times larger than we are,
64
147238
2594
إن جسم الغوريلا أكبر بمرتين إلى ثلاث مرات من أجسامنا.
02:41
so their brains should also be larger than ours,
65
149832
2421
إذاً فلابد لأدمغتهم أن تكون أيضاً أكبر من أدمغتنا،
02:44
but instead it's the other way around.
66
152253
1945
لكن في الواقع العكس صحيح.
02:46
Our brain is three times larger than a gorilla brain.
67
154198
2935
إن حجم دماغنا أكبر بثلاثة مرات من حجم دماغ الغوريلا.
02:49
The human brain also seems special
68
157133
2120
يبدو أيضاً أن دماغ الإنسان يتميز أيضاً
02:51
in the amount of energy that it uses.
69
159253
2247
بكمية الطاقة التي يستهلكها.
02:53
Although it weighs only two percent of the body,
70
161500
2749
على الرغم من أنه يزن فقط 2% من وزن الجسم،
02:56
it alone uses 25 percent of all the energy
71
164249
3443
إلاّ أنه يستهلك 25% من إجمالي الطاقة
02:59
that your body requires to run per day.
72
167692
2463
التي يحتاجها الجسم في اليوم.
03:02
That's 500 calories out of a total of 2,000 calories,
73
170155
3353
هذا يوازي 500 سعرة حرارية من 2,000،
03:05
just to keep your brain working.
74
173508
2405
تحتاجها لكي يعمل دماغك فقط.
03:07
So the human brain is larger than it should be,
75
175913
2928
إذاً فالعقل البشري أكبر مما يجب،
03:10
it uses much more energy than it should,
76
178841
2026
و يستهلك قدر من الطاقة أكثر من اللّازم،
03:12
so it's special.
77
180867
1458
إذاً فهو مميز.
03:14
And this is where the story started to bother me.
78
182325
2571
و هنا بدأ الموضوع بمضايقتي.
03:16
In biology, we look for rules
79
184896
1671
في علم الأحياء، نحن نبحث عن قوانين
03:18
that apply to all animals and to life in general,
80
186567
2846
تنطبق على الكل الحيوانات و الحياة بشكل عام،
03:21
so why should the rules of evolution
81
189413
1850
لكن لماذا تنطبق قوانين التطور
03:23
apply to everybody else but not to us?
82
191263
3642
على سائر الكائنات سوانا؟
03:26
Maybe the problem was with the basic assumption
83
194905
2197
لربما كانت المشكلة في الافتراض الأساسي
03:29
that all brains are made in the same way.
84
197102
1871
أن كل الأدمغة مصنوعة بنفس الطريقة.
03:30
Maybe two brains of a similar size
85
198973
1599
قد يوجد دماغان ذوا الحجم نفسه
03:32
can actually be made of
very different numbers of neurons.
very different numbers of neurons.
86
200572
2591
إلّا أنهما مكونان من عددين مختلفين جداً من الخلايا العصبية.
03:35
Maybe a very large brain
87
203163
1607
ربما إنه ليس من المفترض لدماغ
03:36
does not necessarily have more neurons
88
204770
1840
ذو حجم كبير جداً أن يحتوي على عدد من الخلايا العصبية
03:38
than a more modest-sized brain.
89
206610
2221
أكبر من ذلك الموجود في دماغ ذي حجم متوسط.
03:40
Maybe the human brain
actually has the most neurons
actually has the most neurons
90
208831
3009
قد يحتوي الدماغ البشري في الواقع على أكبر عدد من الخلايا العصبية
03:43
of any brain, regardless of its size,
91
211840
2573
من أي دماغ آخر، بغض النظر عن الحجم،
03:46
especially in the cerebral cortex.
92
214413
2094
في القشرة الدماغية بالأخص.
03:48
So this to me became
93
216507
1552
فأصبح السؤال الأهم
03:50
the important question to answer:
94
218059
1729
بالنسبة لي لأجيب عليه هو:
03:51
how many neurons does the human brain have,
95
219788
2400
كم عدد الخلايا العصبية في دماغ الإنسان،
03:54
and how does that compare to other animals?
96
222188
2522
و كيف يختلف ذلك عن الحيوانات الأخرى؟
03:56
Now, you may have heard or read somewhere
97
224710
2423
الآن قد تكونوا قد سمعتم أو قرأتم في مكان ما
03:59
that we have 100 billion neurons,
98
227133
2111
أننا نمتلك 100 بليون خلية عصبية،
04:01
so 10 years ago, I asked my colleagues
99
229244
2086
فقمت بسؤال زملائي، منذ 10 سنوات
04:03
if they knew where this number came from.
100
231330
1839
إن كانوا يعرفون أصل هذا الرقم.
04:05
But nobody did.
101
233169
1458
لكن لا أحد يعلم.
04:06
I've been digging through the literature
102
234627
1453
مضيت وقتا أنقّب في الأبحاث
04:08
for the original reference for that number,
103
236080
2058
على المرجع الأصلي لهذا الرقم،
04:10
and I could never find it.
104
238138
1783
و لم أستطع أن أجده أبداً.
04:11
It seems that nobody had actually ever counted
105
239921
2739
يبدو أن في الحقيقة لم يحسب أحد
04:14
the number of neurons in the human brain,
106
242660
1534
عدد الخلايا العصبية في الدماغ البشري،
04:16
or in any other brain for that matter.
107
244194
2499
أو في أي دماغ آخر بهذا الخصوص.
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
فقمت بابتكار طريقتي
لحساب عدد خلايا الدماغ،
لحساب عدد خلايا الدماغ،
04:22
and it essentially consists of
109
250228
2108
و هي عبارة عن
04:24
dissolving that brain into soup.
110
252336
3245
تحويل هذا الدماغ إلى حساء.
04:27
It works like this:
111
255581
2037
الفكرة هي:
04:29
You take a brain, or parts of that brain,
112
257618
3127
تقوم بأخذ الدماغ، أو أجزاء من هذا الدماغ،
04:32
and you dissolve it in detergent,
113
260745
1744
و تذيبه في منظف،
04:34
which destroys the cell membranes
114
262489
1509
الذي يتلف الأغشية الخلوية
04:35
but keeps the cell nuclei intact,
115
263998
2436
دون أنوية الخلايا،
04:38
so you end up with a suspension of free nuclei
116
266434
3140
فتحصل على معلّق من أنوية حرّة
04:41
that looks like this,
117
269574
1781
تبدو بهذا الشكل،
04:43
like a clear soup.
118
271355
1273
كالحساء الصافي.
04:44
This soup contains all the nuclei
119
272628
1891
يحتوي هذا الحساء على كل الأنوية
04:46
that once were a mouse brain.
120
274519
2054
التي كانت سابقاً دماغ فأر.
04:48
Now, the beauty of a soup is that because it is soup,
121
276573
3030
الآن، الجمال في الموضوع أن بما أنه حساء،
04:51
you can agitate it and make those nuclei
122
279603
2898
فإنك تستطيع خضّ هذا الأنوية
04:54
be distributed homogeneously in the liquid,
123
282501
1971
بحيث تصبح منتشرة في السائل بشكل متجانس،
04:56
so that now by looking under the microscope
124
284472
1981
فالآن بالنظر في المجهر
04:58
at just four or five samples
of this homogeneous solution,
of this homogeneous solution,
125
286453
4083
إلى أربعة أو خمسة عينات فقط من هذا المحلول المتجانس،
05:02
you can count nuclei, and therefore tell
126
290536
2536
تستطيع أن تعد الأنوية، و بالتالي معرفة
05:05
how many cells that brain had.
127
293072
1679
عدد الخلايا التي احتواها الدماغ.
05:06
It's simple, it's straightforward,
128
294751
1625
إنه سهل، إنه مباشر،
05:08
and it's really fast.
129
296376
1434
و إنه حقاً سريع.
05:09
So we've used that method to count neurons
130
297810
1997
فقمنا باستخدام هذا الطريقة لعد الخلايا العصبية
05:11
in dozens of different species so far,
131
299807
2311
في العشرات من الفصائل المختلفة حتى الآن،
05:14
and it turns out that all brains
132
302118
1689
و قد تبين أن ليست كل الأدمغة
05:15
are not made the same way.
133
303807
2582
مصنوعة بنفس الطريقة.
05:18
Take rodents and primates, for instance:
134
306389
2187
خذ القوارض و الرئيسيات، على سبيل المثال:
05:20
In larger rodent brains, the average size
135
308576
2284
في أدمغة القوارض الكبيرة، يزداد الحجم
05:22
of the neuron increases,
136
310860
1686
المتوسط للخلية العصبية،
05:24
so the brain inflates very rapidly
137
312546
2599
فيتضخم حجم الدماغ بشكل سريع جداً
05:27
and gains size much faster than it gains neurons.
138
315145
3165
و يزداد حجماً بشكل أسرع بكثير من زيادته بعدد الخلايا العصبية.
05:30
But primate brains gain neurons
139
318310
1703
لكن أدمغة الرئيسيات تزداد بعدد الخلايا العصبية
05:32
without the average neuron becoming any larger,
140
320013
2459
دون أن يزيد حجم الخلية العصبية العادية،
05:34
which is a very economical way
141
322472
1525
و هو أمر اقتصادي جداً
05:35
to add neurons to your brain.
142
323997
1653
لإضافة خلايا عصبية إلى دماغك.
05:37
The result is that a primate brain
143
325650
1764
و نتيجة ذلك أن دماغ الرئيسيات
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
سوف يمتلك عدد من الخلايا العصبية دائماً أكبر
من دماغ القوارض ذو الحجم نفسه،
من دماغ القوارض ذو الحجم نفسه،
05:42
and the larger the brain,
145
330581
1483
و كلما زاد حجم الدماغ،
05:44
the larger this difference will be.
146
332064
2214
زاد هذا الفارق.
05:46
Well, what about our brain then?
147
334278
2103
حسناً، إذاً ماذا عن دماغنا؟
05:48
We found that we have, on average,
148
336381
1684
لقد وجدنا أننا نمتلك، في المتوسط،
05:50
86 billion neurons,
149
338065
1785
86 بليون خلية عصبية،
05:51
16 billion of which are in the cerebral cortex,
150
339850
2999
16 منها في القشرة الدماغية،
05:54
and if you consider that the cerebral cortex
151
342849
2081
و إن اعتبرت أن القشرة الدماغية
05:56
is the seat of functions like
152
344930
3094
هي مركز عدة وظائف
06:00
awareness and logical and abstract reasoning,
153
348024
3137
كالإدراك و التفكير المجرد و المنطقي،
06:03
and that 16 billion is the most neurons
154
351161
2984
و أن 16 بليون هو أكبر عدد من الخلايا العصبية
06:06
that any cortex has,
155
354145
2621
يمكن أن يوجد في أي قشرة دماغية،
06:08
I think this is the simplest explanation
156
356766
1718
أعتقد أن هذا أبسط تفسير
06:10
for our remarkable cognitive abilities.
157
358484
3142
للقدرات المعرفية البارزة.
06:13
But just as important is what
the 86 billion neurons mean.
the 86 billion neurons mean.
158
361626
3221
لكن أمر أخر بالأهمية نفسها هو معنى ال86 بليون خلية عصبية.
06:16
Because we found that the relationship
159
364847
1529
بما أننا اكتشفنا أن العلاقة
06:18
between the size of the brain
and its number of neurons
and its number of neurons
160
366376
2352
بين حجم الدماغ و عدد الخلايا العصبية به
06:20
could be described mathematically,
161
368728
1627
يمكن تمثيلها رياضياً،
06:22
we could calculate what a human brain
162
370355
2218
يمكننا حساب شكل دماغ الإنسان
06:24
would look like if it was made like a rodent brain.
163
372573
2674
إن كان مصنوعاً كدماغ القوارض.
06:27
So, a rodent brain with 86 billion neurons
164
375247
3574
إذاً، فدماغ القوارض مع 86 بليون خلية عصبية
06:30
would weigh 36 kilos.
165
378821
3121
قد يزن 36 كيلوجرام.
06:33
That's not possible.
166
381942
1633
لكن هذا مستحيل.
06:35
A brain that huge would be crushed
167
383575
1906
دماغ بهذه الضخامة سوف يتم سحقه
06:37
by its own weight,
168
385481
1184
بوزنه،
06:38
and this impossible brain would go
169
386665
1587
و هذا الدماغ المستحيل سوف يوجد
06:40
in the body of 89 tons.
170
388252
3771
في جسم وزنه 89 طن.
06:44
I don't think it looks like us.
171
392023
2134
لا أعتقد أنه يشبهنا.
06:46
So this brings us to a very important
conclusion already,
conclusion already,
172
394157
2553
إذاً فهذا يوصلنا إلى نتيجة مهمة جداً،
06:48
which is that we are not rodents.
173
396710
2647
و هي أننا لسنا قوارض.
06:51
The human brain is not a large rat brain.
174
399357
3268
إن العقل البشري ليس عقل جرذ كبير.
06:54
Compared to a rat, we might seem special, yes,
175
402625
2628
بالمقارنة مع الجرذ، قد نبدو مميزين، نعم،
06:57
but that's not a fair comparison to make,
176
405253
2220
لكن إنها ليست مقارنة عادلة،
06:59
given that we know that we are not rodents.
177
407473
2089
باعتبار أننا لسنا قوارض.
07:01
We are primates,
178
409562
1390
إننا من الرئيسيات،
07:02
so the correct comparison is to other primates.
179
410952
2774
إذاً فالمقارنة الصائبة تكون مع الرئيسيات الأخرى.
07:05
And there, if you do the math,
180
413726
1227
عندها، إن قمت بعمل الحسابات،
07:06
you find that a generic primate
181
414953
2786
ترى أنه لو امتلك حيوان رئيسي عام
07:09
with 86 billion neurons
182
417739
1930
86 بليون خلية عصبية
07:11
would have a brain of about 1.2 kilos,
183
419669
3003
لكان لديه دماغ يزن حوالي 1.2 كيلوجرامات،
07:14
which seems just right,
184
422672
1889
الأمر الذي يبدو صائباً،
07:16
in a body of some 66 kilos,
185
424561
1972
في جسم يزن 66 كيلوجرامات،
07:18
which in my case is exactly right,
186
426533
2645
هذا في حالتي دقيق تماماً،
07:21
which brings us to a very unsurprising
187
429178
2620
الذي يوصلنا إلى نتيجة متوقعة جداً
07:23
but still incredibly important conclusion:
188
431798
2969
إلّا أنها لا تزال مهمة بدرجة كبير:
07:26
I am a primate.
189
434767
1341
أنا من الرئيسيات.
07:28
And all of you are primates.
190
436108
2698
و كلكم من الرئيسيات.
07:30
And so was Darwin.
191
438806
1900
و كذلك كان داروين.
07:32
I love to think that Darwin
would have really appreciated this.
would have really appreciated this.
192
440706
2940
أحب أن أعتقد أن داروين كان ليقدر هذا كثيراً.
07:35
His brain, like ours,
193
443646
1967
دماغه، كأدمغتنا،
07:37
was made in the image of other primate brains.
194
445613
3511
كانت مصنوعة في صورة أدمغة الرئيسيات الأخرى.
07:41
So the human brain may be remarkable, yes,
195
449124
2302
إذاً قد يكون الدماغ البشري رائع، نعم،
07:43
but it is not special in its number of neurons.
196
451426
2781
إلا أنه ليس مميزاً في عدد الخلايا العصبية التي يمتلكها.
07:46
It is just a large primate brain.
197
454207
1855
إنه فقط دماغ كبير من أدمغة الرئيسيات.
07:48
I think that's a very humbling and sobering thought
198
456062
3044
إنني أعتقد أن هذه فكرة تدعو إلى التواضع و الرزانة
07:51
that should remind us of our place in nature.
199
459106
3063
يجب أن تذكّرنا بمنزلتنا في الطبيعة.
07:54
Why does it cost so much energy, then?
200
462169
2644
لماذا يستهلك الكثير من الطاقة، إذاً؟
07:56
Well, other people have figured out
201
464813
1447
حسناً، لقد وجد آخرون
07:58
how much energy the human brain
202
466260
1503
مقدار الطاقة التي يستهلكها العقل البشري
07:59
and that of other species costs,
203
467763
1407
و ذلك في الفصائل الأخرى،
08:01
and now that we knew how many neurons
204
469170
1652
و الآن بما أننا نعرف عدد الخلايا العصبية
08:02
each brain was made of, we could do the math.
205
470822
2342
الموجود في كل دماغ، نستطيع عمل الحسابات.
08:05
And it turns out that both human
206
473164
1866
و قد تبين أن جميع الأدمغة في الإنسان
08:07
and other brains cost about the same,
207
475030
2823
و الفصائل الأخرى تستهلك حوالي نفس المقدار من الطاقة،
08:09
an average of six calories
per billion neurons per day.
per billion neurons per day.
208
477853
3421
و هو معدّل ستة سعرات حرارية
لكل بليون خلية عصبية في اليوم.
لكل بليون خلية عصبية في اليوم.
08:13
So the total energetic cost of a brain
209
481274
2139
إذاً فإجمالي استهلاك الدماغ من الطاقة
08:15
is a simple, linear function
210
483413
2034
هو معادلة بسيطة، خطية
08:17
of its number of neurons,
211
485447
1709
لعدد الخلايا العصبية،
08:19
and it turns out that the human brain
212
487156
2183
و قد تبين أن الدماغ البشري
08:21
costs just as much energy as you would expect.
213
489339
3841
يستهلك نفس المقدار المتوقع.
08:25
So the reason why the human brain
214
493180
2091
إذا فالسبب في أن الدماغ البشري
08:27
costs so much energy is simply because
215
495271
1672
يستهلك مقداراً كبيراً من الطاقة هو ببساطة
08:28
it has a huge number of neurons,
216
496943
1983
لأنه يمتلك عدد كبير من الخلايا العصبية،
08:30
and because we are primates
217
498926
1485
و لأننا من الرئيسيات
08:32
with many more neurons for a given body size
218
500411
2499
مع عدد كبير من الخلايا العصبية بالنسبة لحجم أجسامنا
08:34
than any other animal,
219
502910
1522
بالمقارنة مع أي حيوان آخر،
08:36
the relative cost of our brain is large,
220
504432
3540
إن كلفة دماغنا النسبية مرتفعة،
08:39
but just because we're primates,
not because we're special.
not because we're special.
221
507972
3001
لكن هذا فقط لأننا من الرئيسيات، و ليس لأننا مميزون.
08:42
Last question, then:
222
510973
1190
سؤال أخير، إذاً:
08:44
how did we come by this
remarkable number of neurons,
remarkable number of neurons,
223
512163
3115
كيف وصلنا إلى هذا الرقم البارز من الخلايا العصبية،
08:47
and in particular, if great apes
224
515278
1900
و بشكل أخص، إن كانت القرود العليا
08:49
are larger than we are,
225
517178
1555
أكبر حجم منّا،
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
لماذا لا تمتلك أدمغة أكبر من التي نمتلكها، مع عدد أكبر من الخلايا العصبية؟
08:54
When we realized how much expensive it is
227
522498
2090
عندما أدركنا كم هو مكلّف
08:56
to have a lot of neurons in the brain, I figured,
228
524588
2333
امتلاك عدد كبير من الخلايا العصبية، حسِبت،
08:58
maybe there's a simple reason.
229
526921
2003
لربما هناك سبب بسيط.
09:00
They just can't afford the energy
230
528924
1683
إنها ببساطة لا تستطيع توفير الطاقة
09:02
for both a large body
and a large number of neurons.
and a large number of neurons.
231
530607
2950
لجسم كبير و عدد كبير من الخلايا العصبية في آن واحد.
09:05
So we did the math.
232
533557
1429
فقمنا بالحساب.
09:06
We calculated on the one hand
233
534986
1600
من جهة، حسبنا
09:08
how much energy a primate gets per day
234
536586
1941
كمية الطاقة التي يحصل عليه حيوان رئيسي في اليوم
09:10
from eating raw foods,
235
538527
1350
من تناول الأطعمة النيئة،
09:11
and on the other hand, how much energy
236
539877
2037
و من جهة أخرى، كمية الطاقة
09:13
a body of a certain size costs
237
541914
1764
التي يستهلكها جسم ذو حجم معين
09:15
and how much energy a brain of a
certain number of neurons costs,
certain number of neurons costs,
238
543678
3387
و كمية الطاقة التي يستهلكها دماغ ذو عدد معين من الخلايا العصبية،
09:19
and we looked for the combinations
239
547065
1489
و نظرنا إلى تركيبات
09:20
of body size and number of brain neurons
240
548554
2411
حجم الجسم و عدد الخلايا الدماغية
09:22
that a primate could afford
241
550965
1270
التي يمكن لرئيسي أن يوفر طاقة لها
09:24
if it ate a certain number of hours per day.
242
552235
2548
إن تناول الطعام لعدد معين من الساعات في اليوم.
09:26
And what we found is that
243
554783
1816
و الذي وجدناه هو أن
09:28
because neurons are so expensive,
244
556599
1712
بسبب تكلفة الخلايا العصبية المرتفعة،
09:30
there is a tradeoff between
body size and number of neurons.
body size and number of neurons.
245
558311
3370
هناك تقايض بين حجم الجسم و عدد الخلايا العصبية.
09:33
So a primate that eats eight hours per day
246
561681
2951
إذاً يستطيع حيوان رئيسي يتناول الطعام ثمانية ساعات في اليوم
09:36
can afford at most 53 billion neurons,
247
564632
3024
أن يتحمل تكلفة أقصاها 53 بليون خلية عصبية،
09:39
but then its body cannot be any bigger
248
567656
1727
لكن بعد ذلك لا يستطيع جسمه أن ينمو إلى
09:41
than 25 kilos.
249
569383
1954
أكثر من 25 كيلوجرام.
09:43
To weigh any more than that,
250
571337
1701
ليزداد حجمه أكثر من ذلك،
09:45
it has to give up neurons.
251
573038
1769
يجب أن يتنازل عن خلايا عصبية.
09:46
So it's either a large body
252
574807
2653
إذاً فهو إما جسم كبير
09:49
or a large number of neurons.
253
577460
1495
أو عدد كبير من الخلايا العصبية.
09:50
When you eat like a primate,
254
578955
1365
عندما تأكل كالحيوان الرئيسي،
09:52
you can't afford both.
255
580320
2236
لا يمكنك أن تتحمل تكلفة الإثنين معاً.
09:54
One way out of this metabolic limitation
256
582556
1964
إحدى الطرق للتغلب على هذا القيد الأيضي
09:56
would be to spend even more hours per day eating,
257
584520
3401
يمكن أن يكون في قضاء عدد ساعات أكثر في الأكل باليوم،
09:59
but that gets dangerous,
258
587921
1363
لكن هذا الأمر يمكن أن يكون خطراً،
10:01
and past a certain point, it's just not possible.
259
589284
2719
و بعد نقطة معينة، يمكن أن يكون مستحيلاً.
10:04
Gorillas and orangutans, for instance,
260
592003
1537
إن الغوريلا و الأورانجتان، على سبيل المثال،
10:05
afford about 30 billion neurons
261
593540
1923
تستطيع تحمل نفقة 30 بليون خلية عصبية
10:07
by spending eight and a half hours per day eating,
262
595463
2966
بإمضائها ثمانية ساعات و النصف في الأكل باليوم،
10:10
and that seems to be about as much as they can do.
263
598429
3116
و هذا يبدو تقريباً ما يفعلونه.
10:13
Nine hours of feeding per day
264
601545
1791
يبدو أن تسعة ساعات من الأكل في اليوم
10:15
seems to be the practical limit for a primate.
265
603336
3271
هي الحد العملي لحيوان رئيسي.
10:18
What about us?
266
606607
1791
لكن ماذا عنا؟
10:20
With our 86 billion neurons
267
608398
1600
بما أن لدينا 86 بليون خلية عصبية
10:21
and 60 to 70 kilos of body mass,
268
609998
3035
و من 60 إلى 70 كيلوجرام من كتلة الجسم،
10:25
we should have to spend over nine hours
269
613033
3561
يجب أن نمضي ما يفوق التسعة ساعات
10:28
per day every single day feeding,
270
616594
3575
باليوم كل يوم في الأكل،
10:32
which is just not feasible.
271
620169
2039
و هو أمر غير معقول.
10:34
If we ate like a primate,
272
622208
1834
إن تناولنا الطعام كحيوان رئيسي،
10:36
we should not be here.
273
624042
2253
لكان وجودنا غير ممكن.
10:38
How did we get here, then?
274
626295
2127
إذاً، كيف وصلنا إلى هنا؟
10:40
Well, if our brain costs just as much energy
275
628422
2735
حسناً، إن كان دماغنا يكلّف هذا الكم من الطاقة
10:43
as it should, and if we can't spend
276
631157
1723
كما هو متوقع، و نحن لا نستطيع قضاء
10:44
every waking hour of the day feeding,
277
632880
3674
كل ساعة لا ننام بها في الأكل،
10:48
then the only alternative, really,
278
636554
1911
إذاً فالبديل الوحيد، هو حقاً،
10:50
is to somehow get more energy
279
638465
1958
بإيجاد طريقة للحصول على المزيد من الطاقة
10:52
out of the same foods.
280
640423
1953
من الطعام نفسه.
10:54
And remarkably, that matches exactly
281
642376
3800
و بشكل مذهل، هذا يطابق تماماً
10:58
what our ancestors are believed to have invented
282
646176
3037
ما يُعتَقد أن آباءنا قد اخترعوه
11:01
one and a half million years ago,
283
649213
1839
منذ مليون و نصف سنة،
11:03
when they invented cooking.
284
651052
2782
حينما اخترعوا الطبخ.
11:05
To cook is to use fire
285
653834
1970
إن الطبخ يعني استخدام النار
11:07
to pre-digest foods outside of your body.
286
655804
3800
للهضم الأولي للطعام خارج جسمك.
11:11
Cooked foods are softer, so they're easier to chew
287
659604
2606
إن الأطعمة المطبوخة أطرى من النيئة، إذاً فهي أسهل للمضغ
11:14
and to turn completely into mush in your mouth,
288
662210
2563
و لتتحول تماماً إلى عصيدة في فمك،
11:16
so that allows them to be completely digested
289
664773
2152
فتسمح بهضمها كلياً
11:18
and absorbed in your gut,
290
666925
1436
و امتصاصها في أمعائك،
11:20
which makes them yield much more
energy in much less time.
energy in much less time.
291
668361
3655
الأمر الذي يجعلها تنتج طاقة أكثر بكثير في زمن أقل.
11:24
So cooking frees time for us to do
292
672016
2489
إذاً فالطبخ يوفر لنا الوقت للقيام
11:26
much more interesting things with our day
293
674505
2062
بأمور أكثر تشويقاً بكثير في يومنا
11:28
and with our neurons
294
676567
1480
و بخلايانا العصبية
11:30
than just thinking about food,
295
678047
1905
من مجرد التفكير في الطعام،
11:31
looking for food, and gobbling down food
296
679952
1704
و البحث عن الطعام، و التهام الطعام
11:33
all day long.
297
681656
1225
طوال اليوم.
11:34
So because of cooking, what once was
298
682881
2499
فإذاً بسبب الطبخ، الأمر الذي كان في الماضي
11:37
a major liability, this large,
299
685380
2353
عائقاً كبيراً، هذا الدماغ الكبير،
11:39
dangerously expensive brain with a lot of neurons,
300
687733
3033
المتمدد بشكل خطير بعدد كبير من الخلايا العصبية،
11:42
could now become a major asset,
301
690766
2036
أصبح ثروة مهمة الآن،
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
بما أننا أصبحنا قادرين على توفير الطاقة للكثير من الخلايا العصبية
11:48
and the time to do interesting things with them.
303
696056
2503
و الوقت للقيام بأمور مثيرة للاهتمام بها.
11:50
So I think this explains why the human brain
304
698559
1974
فهذا يفسر لماذا نما الدماغ البشري
11:52
grew to become so large so fast in evolution,
305
700533
3240
ليصبح كبيراً في وقت قصير خلال التطور،
11:55
all of the while remaining just a primate brain.
306
703773
3897
و في نفس الوقت هو لا يزال دماغ لحيوان رئيسي.
11:59
With this large brain now affordable by cooking,
307
707670
2774
مع هذا الدماغ الكبير الذي أصبح وجوده ممكناً بالطبخ،
12:02
we went rapidly from raw foods to culture,
308
710444
2913
إنتقلنا بسرعة من الأطعمة النيئة إلى الثقافة،
12:05
agriculture, civilization, grocery stores,
309
713357
2606
و الزراعة، و المدنية، و محلات البقالة،
12:07
electricity, refrigerators,
310
715963
1625
و الكهرباء، و البرّادات،
12:09
all of those things that nowadays
311
717588
1607
كل هذه الأشياء التي تسمح لنا
12:11
allow us to get all the energy we need
312
719195
2042
اليوم بالحصول على الطاقة التي نحتاج
12:13
for the whole day in a single sitting
313
721237
2782
لليوم كله في جلسة واحدة
12:16
at your favorite fast food joint.
314
724019
2954
في مطعم الوجبات السريعة المفضل لديك.
12:18
So what once was a solution
315
726973
2437
فما كان بالأمس حلاً
12:21
now became the problem,
316
729410
1699
أصبح اليوم مشكلة،
12:23
and ironically, we look for the solution in raw food.
317
731109
5517
و من المفارقة، نحن نبحث على الحل في الأطعمة النيئة.
12:28
So what is the human advantage?
318
736626
2556
إذاً ما هي ميزة الإنسان؟
12:31
What is it that we have
319
739182
1503
ما الذي نمتلكه
12:32
that no other animal has?
320
740685
2535
دون سائر الحيوانات؟
12:35
My answer is that we have the largest number
321
743220
2348
جوابي هو أننا نمتلك أكبر عدد
12:37
of neurons in the cerebral cortex,
322
745568
1472
من الخلايا العصبية في القشرة الدماغية،
12:39
and I think that's the simplest explanation
323
747040
1844
و أعتقد أن هذا هو أبسط تفسير
12:40
for our remarkable cognitive abilities.
324
748884
2013
لقدراتنا المعرفية المذهلة.
12:42
And what is it that we do that no other animal does,
325
750897
3227
و ما الأمر الذي نفعله دون سائر الحيوانات،
12:46
and which I believe was fundamental
326
754124
1969
و الذي أعتقد أنه كان عامل رئيسي
12:48
to allow us to reach that large,
327
756093
3083
في السماح لنا بالنمو إلى هذا الرقم الأكبر
12:51
largest number of neurons in the cortex?
328
759176
2222
من الخلايا العصبية في القشرة الدماغية؟
12:53
In two words, we cook.
329
761398
2215
بكلمتان، نحن نطبخ.
12:55
No other animal cooks its food. Only humans do.
330
763613
3566
لا يطبخ أي حيوان آخر طعامه. الإنسان فقط يفعل ذلك.
12:59
And I think that's how we got to become human.
331
767179
2870
و أعتقد أن لهذا استطعنا أن نصبح بشر.
13:02
Studying the human brain changed
the way I think about food.
the way I think about food.
332
770049
2460
إن دراسة الدماغ البشري قد غيرت طريقة تفكيري بالطعام.
13:04
I now look at my kitchen,
333
772509
1645
إنني الآن أنظر إلى مطبخي،
13:06
and I bow to it,
334
774154
1470
و أنحني له،
13:07
and I thank my ancestors for coming up
335
775624
1705
و أشكر أسلافي على
13:09
with the invention that probably made us humans.
336
777329
1900
الاختراع الذي على الأرجح قد جعل منّا بشر.
13:11
Thank you very much.
337
779229
2132
شكراً جزيلاً.
13:13
(Applause)
338
781361
6353
(تصفيق)
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