TEDGlobal 2013
Suzana Herculano-Houzel: What is so special about the human brain?
סוזנה הרקולנו-האוזל: מה כל כך מיוחד במוח האנושי?
Filmed:
Readability: 4
3,044,795 views
המוח האנושי הוא איבר מדהים, הוא גדול במיוחד בהשוואה לגודל גופנו, הוא צורך כמות עצומה של אנרגיה יחסית למשקלו, וקליפת המוח נראית מוזר במיוחד. אבל למה?
חוקרת המוח סוזנה הרקולנו-האוזל חובשת את כובע הבלשים שלה, ומובילה אותנו בחקירת מסתורי המוח. היא מכינה "מרק מוח" ומגיעה למסקנות מפתיעות.
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
מה מייחד את המוח האנושי?
00:15
Why is it that we study other animals
1
3340
2212
למה אנחנו חוקרים בעלי חיים אחרים
00:17
instead of them studying us?
2
5552
2121
והם לא חוקרים אותנו?
00:19
What does a human brain have or do
3
7673
1798
מה יש למוח האנושי או מה הוא עושה
00:21
that no other brain does?
4
9471
1733
שאף מוח אחר לא יכול לעשות?
00:23
When I became interested
in these questions about 10 years ago,
in these questions about 10 years ago,
5
11204
2848
כשהתחלתי להתעניין בשאלות הללו, לפני כ- 10 שנים,
00:26
scientists thought they knew
what different brains were made of.
what different brains were made of.
6
14052
2942
העולם המדעי חשב שהוא יודע ממה בנויים מוחות שונים.
00:28
Though it was based on very little evidence,
7
16994
1729
למרות שהיה להם מעט מאד ביסוס מדעי,
00:30
many scientists thought that all mammalian brains,
8
18723
2187
מדענים רבים חשבו שמוחם של כל היונקים,
00:32
including the human brain,
9
20910
1725
כולל המוח האנושי,
00:34
were made in the same way,
10
22635
1300
בנויים בצורה דומה,
00:35
with a number of neurons that was always
11
23935
1502
עם מספר תאי מוח שקשור באופן ישיר
00:37
proportional to the size of the brain.
12
25437
2231
לגודלו של המוח.
00:39
This means that two brains of the same size,
13
27668
2076
המשמעות היא ששני מוחות בעלי גודל זהה,
00:41
like these two, with a respectable 400 grams,
14
29744
3548
כמו אלו בתמונה, השוקלים 400 גרם,
00:45
should have similar numbers of neurons.
15
33292
2552
מכילים כמות דומה של תאי מוח (נוירונים).
00:47
Now, if neurons are the functional
16
35844
1796
אם תאי המוח מתפקדים
00:49
information processing units of the brain,
17
37640
2903
כיחידות עיבוד המידע של המוח,
00:52
then the owners of these two brains
18
40543
1592
הרי שבעליהם של שני המוחות הללו
00:54
should have similar cognitive abilities.
19
42135
2729
צריכים להיות בעלי יכולות שכליות דומות.
00:56
And yet, one is a chimp,
20
44864
2349
אבל, מוח אחד בתמונה שייך לשימפנזה,
00:59
and the other is a cow.
21
47213
2637
והשני לפרה.
01:01
Now maybe cows have a really rich
22
49850
2362
ייתכן שלפרות יש עושר גדול
01:04
internal mental life and are so smart
23
52212
2253
של חיי מחשבה, והן כה חכמות
01:06
that they choose not to let us realize it,
24
54465
3803
שהן בוחרות לא לאפשר לנו לגלות את חכמתן,
01:10
but we eat them.
25
58268
1445
ומעדיפות שנאכל אותן.
01:11
I think most people will agree
26
59713
1699
אבל נראה לי שרוב האנשים יסכימו
01:13
that chimps are capable of much more complex,
27
61412
2001
שלשימפנזים יש יכולת להתנהג ברמת מורכבות,
01:15
elaborate and flexible behaviors than cows are.
28
63413
3056
הבנת פרטים וגמישות רבה יותר מלפרות.
01:18
So this is a first indication that the
29
66469
1932
כך שיש לנו עדות ראשונה שהגישה שטוענת
01:20
"all brains are made the same way" scenario
30
68401
2033
שכל המוחות בנויים באופן זהה
01:22
is not quite right.
31
70434
1671
איננה נכונה מיסודה.
01:24
But let's play along.
32
72105
1346
אבל בואו נמשיך לבדוק אותה.
01:25
If all brains were made the same way
33
73451
1778
אם כל המוחות בנויים באופן דומה
01:27
and you were to compare animals
with brains of different sizes,
with brains of different sizes,
34
75229
2912
ונשווה בין בעלי חיים שונים עם מוחות בגודל שונה,
01:30
larger brains should always have more neurons
35
78141
2182
במוחות גדולים יותר נצפה למצוא יותר תאי מוח
01:32
than smaller brains,
and the larger the brain,
and the larger the brain,
36
80323
2323
בהשוואה למוחות קטנים יותר,
וככל שהמוח גדול יותר,
וככל שהמוח גדול יותר,
01:34
the more cognitively able its owner should be.
37
82646
3022
נצפה ליכולות שכליות גבוהות יותר של בעל החיים.
01:37
So the largest brain around should also be
38
85668
2136
כך שבעל המוח הגדל ביותר בטבע אמור להיות
01:39
the most cognitively able.
39
87804
2289
החכם ביותר.
01:42
And here comes the bad news:
40
90093
1581
והנה החדשות הרעות:
01:43
Our brain, not the largest one around.
41
91674
2757
המוח שלנו אינו גדול במיוחד.
01:46
It seems quite vexing.
42
94431
1555
זה קצת מביך.
01:47
Our brain weighs between 1.2 and 1.5 kilos,
43
95986
2735
המוח האנושי שוקל בין 1.2 ל- 1.5 ק"ג,
01:50
but elephant brains weigh between four and five kilos,
44
98721
3317
לעומתו שוקל מוח של פיל בין 4 ל- 5 ק"ג
01:54
and whale brains can weigh up to nine kilos,
45
102038
2585
ומוח של לווייתן מגיע למשקל של 9 ק"ג,
01:56
which is why scientists used to resort to saying
46
104623
4738
מה שהוביל את המדענים להכיר בכך
02:01
that our brain must be special
47
109361
2157
שהמוח האנושי חייב להיות בעל ייחוד
02:03
to explain our cognitive abilities.
48
111518
2862
שמסביר את היכולות השכליות הגבוהות שלנו.
02:06
It must be really extraordinary,
49
114380
2946
הוא חייב להיות יוצא דופן,
02:09
an exception to the rule.
50
117326
1977
חורג מחוקי הטבע.
02:11
Theirs may be bigger, but ours is better,
51
119303
3226
המוח שלהם גדול יותר, אבל שלנו טוב יותר,
02:14
and it could be better, for example,
52
122529
1875
ויתכן שהמוח שלנו יותר טוב, לדוגמה,
02:16
in that it seems larger than it should be,
53
124404
2111
בגלל שהוא נראה גדול יותר ממה שהוא אמור להיות,
02:18
with a much larger cerebral cortex
than we should have
than we should have
54
126515
2698
עם קליפת מוח בשטח גדול יותר מהצפוי
02:21
for the size of our bodies.
55
129213
1539
ביחס לגודל הגוף שלנו.
02:22
So that would give us extra cortex
56
130752
1652
כך שיש לנו קליפת מוח עודפת
02:24
to do more interesting things
than just operating the body.
than just operating the body.
57
132404
2960
שמאפשרת לבצע דברים נוספים ומעניינים,
ולא רק להפעיל את הגוף.
ולא רק להפעיל את הגוף.
02:27
That's because the size of the brain
58
135364
1679
משום שגודל המוח
02:29
usually follows the size of the body.
59
137043
2333
קשור בד"כ באופן ישיר לגודל הגוף.
02:31
So the main reason for saying that
60
139376
2317
כך שהסיבה העיקרית לאמירה לפיה
02:33
our brain is larger than it should be
61
141693
2087
המוח האנושי גדול מהצפוי
02:35
actually comes from comparing ourselves
62
143780
1772
נובעת למעשה מהשוואה של בני האדם
02:37
to great apes.
63
145552
1686
לקופי האדם הגדולים.
02:39
Gorillas can be two to three times larger than we are,
64
147238
2594
הגורילות מגיעות לגודל כפול ואפילו משולש בהשוואה לאדם
02:41
so their brains should also be larger than ours,
65
149832
2421
כך שמוחן צפוי להיות גדול יותר משלנו,
02:44
but instead it's the other way around.
66
152253
1945
אבל בפועל זה הפוך.
02:46
Our brain is three times larger than a gorilla brain.
67
154198
2935
המוח שלנו גדול ממוחן של הגורילות פי 3.
02:49
The human brain also seems special
68
157133
2120
המוח האנושי נראה חריג
02:51
in the amount of energy that it uses.
69
159253
2247
גם בכמות האנרגיה שהוא צורך.
02:53
Although it weighs only two percent of the body,
70
161500
2749
למרות שהוא שוקל רק כ- 2% ממשקל הגוף,
02:56
it alone uses 25 percent of all the energy
71
164249
3443
הוא מנצל כ- 25% מהאנרגיה
02:59
that your body requires to run per day.
72
167692
2463
שגופנו צורך במהלך היממה.
03:02
That's 500 calories out of a total of 2,000 calories,
73
170155
3353
בערך 500 קלוריות מתוך צריכה יומית של 2,000 קלוריות,
03:05
just to keep your brain working.
74
173508
2405
נצרכים ע"י המוח לבדו.
03:07
So the human brain is larger than it should be,
75
175913
2928
המוח האנושי גדול מהצפוי,
03:10
it uses much more energy than it should,
76
178841
2026
הוא צורך יותר מדי אנרגיה,
03:12
so it's special.
77
180867
1458
לכן הוא מיוחד.
03:14
And this is where the story started to bother me.
78
182325
2571
וכאן הגיע החלק שהטריד אותי.
03:16
In biology, we look for rules
79
184896
1671
בביולוגיה, אנחנו מחפשים חוקים
03:18
that apply to all animals and to life in general,
80
186567
2846
שחלים על כל בעלי החיים בלי יוצא מן הכלל,
03:21
so why should the rules of evolution
81
189413
1850
ולא הבנתי מדוע חוקי האבולוציה
03:23
apply to everybody else but not to us?
82
191263
3642
חלים על כל בעלי החיים ולא על בני האדם?
03:26
Maybe the problem was with the basic assumption
83
194905
2197
אולי הבעיה נובעת מהנחת הייסוד
03:29
that all brains are made in the same way.
84
197102
1871
שכל המוחות בנויים באופן זהה.
03:30
Maybe two brains of a similar size
85
198973
1599
אולי שני מוחות בעלי גודל זהה
03:32
can actually be made of
very different numbers of neurons.
very different numbers of neurons.
86
200572
2591
עשויים להכיל מספר תאי מוח שונה מאד.
03:35
Maybe a very large brain
87
203163
1607
אולי מוח גדול מאד
03:36
does not necessarily have more neurons
88
204770
1840
לא מכיל יותר תאי מוח
03:38
than a more modest-sized brain.
89
206610
2221
ממוח קטן יותר.
03:40
Maybe the human brain
actually has the most neurons
actually has the most neurons
90
208831
3009
אולי המוח האנושי מכיל יותר תאי מוח
03:43
of any brain, regardless of its size,
91
211840
2573
מכל מוח אחר, בלי קשר לגודלו,
03:46
especially in the cerebral cortex.
92
214413
2094
בעיקר באזור קליפת המוח.
03:48
So this to me became
93
216507
1552
כך שעבורי
03:50
the important question to answer:
94
218059
1729
השאלה הנכונה עליה צריך לענות הייתה:
03:51
how many neurons does the human brain have,
95
219788
2400
כמה תאי מוח יש במוח האנושי,
03:54
and how does that compare to other animals?
96
222188
2522
וכמה יש לבעלי חיים אחרים?
03:56
Now, you may have heard or read somewhere
97
224710
2423
יתכן ששמעתם או קראתם איפשהו
03:59
that we have 100 billion neurons,
98
227133
2111
שהמוח שלנו מכיל כ- 100 מיליארד תאי מוח,
04:01
so 10 years ago, I asked my colleagues
99
229244
2086
אז לפני 10 שנים שאלתי את העמיתים שלי
04:03
if they knew where this number came from.
100
231330
1839
אם הם יודעים מה מקור המספר הזה?
04:05
But nobody did.
101
233169
1458
אף אחד לא ידע.
04:06
I've been digging through the literature
102
234627
1453
חיפשתי בספרות הרפואית
04:08
for the original reference for that number,
103
236080
2058
אחרי המאמר המקורי שנקב במספר הזה,
04:10
and I could never find it.
104
238138
1783
ולא מצאתי אותו.
04:11
It seems that nobody had actually ever counted
105
239921
2739
מסתבר שאף אחד לא ספר באמת
04:14
the number of neurons in the human brain,
106
242660
1534
את מספר תאי המוח במוח האנושי,
04:16
or in any other brain for that matter.
107
244194
2499
או במוח של בעלי חיים אחרים.
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
אז המצאתי שיטה משלי על מנת לספור את התאים במוח,
04:22
and it essentially consists of
109
250228
2108
השיטה מתבססת על
04:24
dissolving that brain into soup.
110
252336
3245
המסת המוח למעיין מַרָק.
04:27
It works like this:
111
255581
2037
וכך זה עובד:
04:29
You take a brain, or parts of that brain,
112
257618
3127
לוקחים מוח, או חלק ממוח,
04:32
and you dissolve it in detergent,
113
260745
1744
וממיסים אותו בסבון,
04:34
which destroys the cell membranes
114
262489
1509
שהורס את קרומי התאים
04:35
but keeps the cell nuclei intact,
115
263998
2436
אבל לא פוגע בגרעיני התאים,
04:38
so you end up with a suspension of free nuclei
116
266434
3140
כך שמתקבל נוזל עם גרעיני תאים חופשיים
04:41
that looks like this,
117
269574
1781
שנראה כך,
04:43
like a clear soup.
118
271355
1273
כמו מרק צח.
04:44
This soup contains all the nuclei
119
272628
1891
המרק הזה מכיל את כל גרעיני התאים
04:46
that once were a mouse brain.
120
274519
2054
שבמוחו של עכבר.
04:48
Now, the beauty of a soup is that because it is soup,
121
276573
3030
היתרון של המרק הוא שבהיותו מרק,
04:51
you can agitate it and make those nuclei
122
279603
2898
ניתן לנער אותו עד למצב בו גרעיני התאים
04:54
be distributed homogeneously in the liquid,
123
282501
1971
מפוזרים באופן שווה בנוזל,
04:56
so that now by looking under the microscope
124
284472
1981
כך שאם נבדוק את המרק במיקרוספקופ
04:58
at just four or five samples
of this homogeneous solution,
of this homogeneous solution,
125
286453
4083
ונביט ב- 4 או 5 דגימות מהנוזל,
05:02
you can count nuclei, and therefore tell
126
290536
2536
נוכל לספור בהם את מספר גרעיני התאים, ולחשב
05:05
how many cells that brain had.
127
293072
1679
כמה תאים יש במוח כולו.
05:06
It's simple, it's straightforward,
128
294751
1625
זה פשוט, זה ישיר,
05:08
and it's really fast.
129
296376
1434
וזה מהיר מאד.
05:09
So we've used that method to count neurons
130
297810
1997
השתמשנו בשיטה כדי לספור תאי מוח
05:11
in dozens of different species so far,
131
299807
2311
בעשרות מיני בעלי חיים עד כה,
05:14
and it turns out that all brains
132
302118
1689
ומתברר שכל המוחות
05:15
are not made the same way.
133
303807
2582
לא בנויים באופן דומה.
05:18
Take rodents and primates, for instance:
134
306389
2187
קחו מכרסמים וקופים ממשפחת הקופאים (פרימַטים) לדוגמה:
05:20
In larger rodent brains, the average size
135
308576
2284
במוחות מכרסמים הגדולים יותר, הגודל הממוצע
05:22
of the neuron increases,
136
310860
1686
של תאי המוח הבודדים גדל,
05:24
so the brain inflates very rapidly
137
312546
2599
כך שהמוחות מתנפחים מהר
05:27
and gains size much faster than it gains neurons.
138
315145
3165
וגדלים בנפחם מהר יותר מקצב הגידול במספר תא המוח.
05:30
But primate brains gain neurons
139
318310
1703
אבל מוחות של קופים מוסיפים תאי מוח
05:32
without the average neuron becoming any larger,
140
320013
2459
בלי עליה בגודלו של תא מוח בודד,
05:34
which is a very economical way
141
322472
1525
מדובר בשיטה חסכונית מאד,
05:35
to add neurons to your brain.
142
323997
1653
להוסיף תאי מוח.
05:37
The result is that a primate brain
143
325650
1764
כתוצאה מכך מוחות הקופים
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
תמיד יכילו יותר תאי מוח ממוחות מכרסמים באותו הגודל,
05:42
and the larger the brain,
145
330581
1483
וככל שהמוח גדול יותר,
05:44
the larger this difference will be.
146
332064
2214
ההבדל גדול יותר.
05:46
Well, what about our brain then?
147
334278
2103
ומה לגבי המוח האנושי?
05:48
We found that we have, on average,
148
336381
1684
מצאנו שלבני האדם יש, בממוצע,
05:50
86 billion neurons,
149
338065
1785
86 מיליארד תאי מוח,
05:51
16 billion of which are in the cerebral cortex,
150
339850
2999
16 מיליארד מתוכם נמצאים בקליפת המוח,
05:54
and if you consider that the cerebral cortex
151
342849
2081
ואם מביאים בחשבון את העובדה שקליפת מוח
05:56
is the seat of functions like
152
344930
3094
מאכלסת תפקודים חשובים כמו
06:00
awareness and logical and abstract reasoning,
153
348024
3137
מודעות, חשיבה לוגית וחשיבה מופשטת,
06:03
and that 16 billion is the most neurons
154
351161
2984
וש- 16 מיליארד תאי מוח מהווה שיא
06:06
that any cortex has,
155
354145
2621
לכמות תאי מוח בכל קליפת מוח בכל בעלי החיים,
06:08
I think this is the simplest explanation
156
356766
1718
נראה לי שזהו ההסבר הפשוט והברור ביותר
06:10
for our remarkable cognitive abilities.
157
358484
3142
ליכולות השכליות יוצאות הדופן של בני האדם.
06:13
But just as important is what
the 86 billion neurons mean.
the 86 billion neurons mean.
158
361626
3221
אבל יש גם חשיבות לקיומם של 86 מיליארד תאי מוח.
06:16
Because we found that the relationship
159
364847
1529
כי מצאנו שהקשר
06:18
between the size of the brain
and its number of neurons
and its number of neurons
160
366376
2352
בין גודל המוח למספר תאי המוח
06:20
could be described mathematically,
161
368728
1627
יכול להיות מתואר באופן מתמטי,
06:22
we could calculate what a human brain
162
370355
2218
יכולנו לחשב כיצד יראה מוח אנושי
06:24
would look like if it was made like a rodent brain.
163
372573
2674
אם הוא יורכב מתאי מוח של מכרסם.
06:27
So, a rodent brain with 86 billion neurons
164
375247
3574
מוח של מכרסם עם 86 מיליארד תאים
06:30
would weigh 36 kilos.
165
378821
3121
ישקול 36 ק"ג.
06:33
That's not possible.
166
381942
1633
וזה לא אפשרי.
06:35
A brain that huge would be crushed
167
383575
1906
מוח בגודל כזה
06:37
by its own weight,
168
385481
1184
יימחץ מהמשקל העצמי שלו,
06:38
and this impossible brain would go
169
386665
1587
ומוח בלתי אפשרי כזה יצריך גוף
06:40
in the body of 89 tons.
170
388252
3771
ששוקל 89 טון.
06:44
I don't think it looks like us.
171
392023
2134
אני לא חושבת שהוא יראה כמונו.
06:46
So this brings us to a very important
conclusion already,
conclusion already,
172
394157
2553
אז אנו מסיקים מסקנה חשובה כבר עכשיו,
06:48
which is that we are not rodents.
173
396710
2647
אנחנו לא מכרסמים.
06:51
The human brain is not a large rat brain.
174
399357
3268
המוח האנושי אינו מוח של עכבר שגדל.
06:54
Compared to a rat, we might seem special, yes,
175
402625
2628
בהשוואה לעכבר, אנו נראים מיוחדים, אין ספק,
06:57
but that's not a fair comparison to make,
176
405253
2220
אבל זו השוואה לא הוגנת,
06:59
given that we know that we are not rodents.
177
407473
2089
בהנחה שאנחנו יודעים שאנחנו לא מכרסמים.
07:01
We are primates,
178
409562
1390
אנחנו שייכים למשפחת הקופאים,
07:02
so the correct comparison is to other primates.
179
410952
2774
כך שנכון יותר להשוות אותנו לקופאים אחרים.
07:05
And there, if you do the math,
180
413726
1227
ואם בודקים שוב את המשוואה,
07:06
you find that a generic primate
181
414953
2786
מגלים שלקוף כלשהו
07:09
with 86 billion neurons
182
417739
1930
בעל 86 מיליארד תאי מוח
07:11
would have a brain of about 1.2 kilos,
183
419669
3003
יהיה מוח במשקל 1.2 ק"ג,
07:14
which seems just right,
184
422672
1889
גודל שנראה מתאים,
07:16
in a body of some 66 kilos,
185
424561
1972
לגוף במשקל 66 ק"ג,
07:18
which in my case is exactly right,
186
426533
2645
שמתאים למשקל שלי בדיוק,
07:21
which brings us to a very unsurprising
187
429178
2620
מה שמוביל אותנו לממצא לא מפתיע
07:23
but still incredibly important conclusion:
188
431798
2969
אבל עדיין חשוב מאד:
07:26
I am a primate.
189
434767
1341
אני שייכת למשפחת הקופאים.
07:28
And all of you are primates.
190
436108
2698
וגם אתם כולכם שייכים למשפחת הקופאים.
07:30
And so was Darwin.
191
438806
1900
וגם צ'ארלס דארוין.
07:32
I love to think that Darwin
would have really appreciated this.
would have really appreciated this.
192
440706
2940
אני אוהבת לחשוב שדארוין היה מעריך את התגלית הזו.
07:35
His brain, like ours,
193
443646
1967
המוח שלו, כמו שלנו,
07:37
was made in the image of other primate brains.
194
445613
3511
נבנה בדמותם של מוחות קופאים אחרים.
07:41
So the human brain may be remarkable, yes,
195
449124
2302
כך שהמוח האנוש אולי מדהים,
07:43
but it is not special in its number of neurons.
196
451426
2781
אבל ייחודו לא נובע ממספר תאי המוח.
07:46
It is just a large primate brain.
197
454207
1855
הוא פשוט מוח של קוֹפָאי גדול.
07:48
I think that's a very humbling and sobering thought
198
456062
3044
אני חושבת שמדובר במחשבה שמעוררת ענווה והתפכחות
07:51
that should remind us of our place in nature.
199
459106
3063
שצריכה להזכיר לנו את מקומנו בטבע.
07:54
Why does it cost so much energy, then?
200
462169
2644
אבל למה המוח צורך כל כך הרבה אנרגיה?
07:56
Well, other people have figured out
201
464813
1447
ובכן, מדענים אחרים חישבו
07:58
how much energy the human brain
202
466260
1503
כמה אנרגיה צורך המוח האנושי
07:59
and that of other species costs,
203
467763
1407
וכמה צורכים מוחות של מינים אחרים,
08:01
and now that we knew how many neurons
204
469170
1652
ועכשיו כשידוע לנו מספר תאי המוח
08:02
each brain was made of, we could do the math.
205
470822
2342
שמרכיבים כל מוח, ניתן לחשב את הצריכה.
08:05
And it turns out that both human
206
473164
1866
מסתבר שהמוח האנושי
08:07
and other brains cost about the same,
207
475030
2823
ומוחות של בעלי חיים אחרים צורכים כמות אנרגיה דומה,
08:09
an average of six calories
per billion neurons per day.
per billion neurons per day.
208
477853
3421
בערך 6 קלוריות ליממה לכל מיליארד תאי מוח.
08:13
So the total energetic cost of a brain
209
481274
2139
כך שהצריכה האנרגטית של המוח
08:15
is a simple, linear function
210
483413
2034
היא פשוט, פונקציה ליניארית
08:17
of its number of neurons,
211
485447
1709
של מספר תאי המוח,
08:19
and it turns out that the human brain
212
487156
2183
ומסתבר שהמוח האנושי
08:21
costs just as much energy as you would expect.
213
489339
3841
צורך כמות אנרגיה התואמת בדיוק את המשוואה.
08:25
So the reason why the human brain
214
493180
2091
כך שהסיבה שהמוח האנושי
08:27
costs so much energy is simply because
215
495271
1672
צורך כל כך הרבה אנרגיה היא פשוט בגלל
08:28
it has a huge number of neurons,
216
496943
1983
שיש בו המון תאי מוח,
08:30
and because we are primates
217
498926
1485
ובגלל שאנחנו שייכים למשפחת הקופאים
08:32
with many more neurons for a given body size
218
500411
2499
עם כמות גדולה של תאי מוח ביחס לגודל הגוף
08:34
than any other animal,
219
502910
1522
בהשוואה למיני בעלי חיים אחרים,
08:36
the relative cost of our brain is large,
220
504432
3540
המחיר היחסי של המוח שלנו גדול,
08:39
but just because we're primates,
not because we're special.
not because we're special.
221
507972
3001
אבל רק בגלל שאנחנו שייכים למשפחת הקופאים,
לא בגלל שאנחנו מיוחדים.
לא בגלל שאנחנו מיוחדים.
08:42
Last question, then:
222
510973
1190
ולשאלה האחרונה:
08:44
how did we come by this
remarkable number of neurons,
remarkable number of neurons,
223
512163
3115
איך הגענו למספר תאי מוח גדול כל כך,
08:47
and in particular, if great apes
224
515278
1900
ובעיקר, אם הקופים הגדולים
08:49
are larger than we are,
225
517178
1555
גדולים מאתנו,
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
מדוע אין להם מוחות גדולים משלנו, עם יותר תאי מוח?
08:54
When we realized how much expensive it is
227
522498
2090
כשאנחנו מחשבים כמה אנרגיה צורך
08:56
to have a lot of neurons in the brain, I figured,
228
524588
2333
מוח בעל הרבה תאי מוח, אני חושבת,
08:58
maybe there's a simple reason.
229
526921
2003
שיתכן והסיבה פשוטה.
09:00
They just can't afford the energy
230
528924
1683
פשוט אין להם מספיק אנרגיה לבזבז
09:02
for both a large body
and a large number of neurons.
and a large number of neurons.
231
530607
2950
על גוף גדול ומוח גדול.
09:05
So we did the math.
232
533557
1429
אז חישבנו שוב את הנתונים.
09:06
We calculated on the one hand
233
534986
1600
חישבנו מצד אחד
09:08
how much energy a primate gets per day
234
536586
1941
כמה אנרגיה צורכים קופאים ביממה
09:10
from eating raw foods,
235
538527
1350
מאכילת מזון נא,
09:11
and on the other hand, how much energy
236
539877
2037
ומצד שני, כמה אנרגיה
09:13
a body of a certain size costs
237
541914
1764
צורך גוף במידה מסויימת
09:15
and how much energy a brain of a
certain number of neurons costs,
certain number of neurons costs,
238
543678
3387
וכמה אנרגיה צורך מוח בעל מספר מסוים של תאי מוח,
09:19
and we looked for the combinations
239
547065
1489
והבטנו בשילובים השונים
09:20
of body size and number of brain neurons
240
548554
2411
של גודל גוף ומספר תאי מוח
09:22
that a primate could afford
241
550965
1270
שמתאימים לצריכת האנרגיה של קופאים
09:24
if it ate a certain number of hours per day.
242
552235
2548
שאוכלים במשך מספר שעות נתון ביממה.
09:26
And what we found is that
243
554783
1816
ומה שגילינו הוא
09:28
because neurons are so expensive,
244
556599
1712
שבגלל שתאי המוח צורכים כל כך הרבה אנרגיה,
09:30
there is a tradeoff between
body size and number of neurons.
body size and number of neurons.
245
558311
3370
יש יחס הפוך בין גודל הגוף ומספר תאי המוח.
09:33
So a primate that eats eight hours per day
246
561681
2951
כך שקוף שאוכל במשך 8 שעות ביממה
09:36
can afford at most 53 billion neurons,
247
564632
3024
יכול להרשות לעצמו מוח עם 53 מיליארד תאי מוח,
09:39
but then its body cannot be any bigger
248
567656
1727
אבל המצב כזה גופו לא יכול להיות כבד
09:41
than 25 kilos.
249
569383
1954
מ- 25 ק"ג.
09:43
To weigh any more than that,
250
571337
1701
על מנת לשקול יותר מכך,
09:45
it has to give up neurons.
251
573038
1769
הוא חייב לוותר על תאי מוח.
09:46
So it's either a large body
252
574807
2653
צריך לבחור בין גוף גדול
09:49
or a large number of neurons.
253
577460
1495
או מספר גדול של תאי מוח.
09:50
When you eat like a primate,
254
578955
1365
כשאתה אוכל כמו קוף קופאי,
09:52
you can't afford both.
255
580320
2236
אתה לא יכול לקבל את שניהם.
09:54
One way out of this metabolic limitation
256
582556
1964
דרך אחת לעקוף את המגבלה המטבולית
09:56
would be to spend even more hours per day eating,
257
584520
3401
היא לאכול במשך יותר שעות ביום,
09:59
but that gets dangerous,
258
587921
1363
אבל מדובר בצעד מסוכן,
10:01
and past a certain point, it's just not possible.
259
589284
2719
ומעבר לנקודה מסוימת, זה פשוט בלתי אפשרי.
10:04
Gorillas and orangutans, for instance,
260
592003
1537
גורילות ואורנגוטנים, לדוגמה,
10:05
afford about 30 billion neurons
261
593540
1923
משתמשים ב- 30 מיליארד תאי מוח
10:07
by spending eight and a half hours per day eating,
262
595463
2966
כשהם מבלים 8.5 שעות ביום באכילה,
10:10
and that seems to be about as much as they can do.
263
598429
3116
ונראה שהם לא מסוגלים לבלות יותר זמן בחיפוש מזון.
10:13
Nine hours of feeding per day
264
601545
1791
9 שעות אכילה ביממה
10:15
seems to be the practical limit for a primate.
265
603336
3271
מהווים את המגבלה המעשית של הקופאים.
10:18
What about us?
266
606607
1791
ומה איתנו?
10:20
With our 86 billion neurons
267
608398
1600
עם 86 מיליארד תאי מוח
10:21
and 60 to 70 kilos of body mass,
268
609998
3035
וגוף במשקל 60 עד 70 ק"ג
10:25
we should have to spend over nine hours
269
613033
3561
אנחנו היינו צריכים לבלות יותר מ- 9 שעות
10:28
per day every single day feeding,
270
616594
3575
בכל יום באכילה,
10:32
which is just not feasible.
271
620169
2039
וזה פשוט לא אפשרי.
10:34
If we ate like a primate,
272
622208
1834
אם היינו אוכלים כמו קופאים,
10:36
we should not be here.
273
624042
2253
לא היינו מתקיימים.
10:38
How did we get here, then?
274
626295
2127
אז איך הגענו לכאן?
10:40
Well, if our brain costs just as much energy
275
628422
2735
ובכן, המוח שלנו צורך את כל האנרגיה
10:43
as it should, and if we can't spend
276
631157
1723
שהוא צריך, ומכיוון שלא ניתן
10:44
every waking hour of the day feeding,
277
632880
3674
לבזבז את כל שעות הערות באכילה,
10:48
then the only alternative, really,
278
636554
1911
החלופה היחידה, האמתית,
10:50
is to somehow get more energy
279
638465
1958
היא להשיג בדרך כלשהי יותר אנרגיה
10:52
out of the same foods.
280
640423
1953
מאותה כמות של מזון.
10:54
And remarkably, that matches exactly
281
642376
3800
ובאופן מפליא, זה תואם באופן מדויק
10:58
what our ancestors are believed to have invented
282
646176
3037
להמצאה שהמציאו ככל הנראה אבותינו
11:01
one and a half million years ago,
283
649213
1839
לפני מיליון וחצי שנים,
11:03
when they invented cooking.
284
651052
2782
כשהם המציאו את הבישול.
11:05
To cook is to use fire
285
653834
1970
הבישול משתמש באש
11:07
to pre-digest foods outside of your body.
286
655804
3800
על מנת לבצע פרוק ראשוני של המזון מחוץ לגוף.
11:11
Cooked foods are softer, so they're easier to chew
287
659604
2606
מזון מבושל הוא רך יותר, וקל יותר ללעוס אותו
11:14
and to turn completely into mush in your mouth,
288
662210
2563
ולהפוך אותו בפה לעיסה,
11:16
so that allows them to be completely digested
289
664773
2152
וכך ניתן לעכל את המזון במלואו
11:18
and absorbed in your gut,
290
666925
1436
ולספוג אותו במעיים,
11:20
which makes them yield much more
energy in much less time.
energy in much less time.
291
668361
3655
וכך לנצל הרבה יותר אנרגיה בהרבה פחות זמן.
11:24
So cooking frees time for us to do
292
672016
2489
כך שהבישול פינה עבורנו זמן על מנת
11:26
much more interesting things with our day
293
674505
2062
שנוכל לעשות דברים מעניינים יותר במהלך היום
11:28
and with our neurons
294
676567
1480
ועם כמות תאי המוח שלנו
11:30
than just thinking about food,
295
678047
1905
מאשר רק לחשוב על אוכל,
11:31
looking for food, and gobbling down food
296
679952
1704
לחפש אוכל, ולזלול אוכל
11:33
all day long.
297
681656
1225
במשך כל היום.
11:34
So because of cooking, what once was
298
682881
2499
כך שבזכות הבישול, מה שפעם היה
11:37
a major liability, this large,
299
685380
2353
מטלה עיקרית, המוח הגדול
11:39
dangerously expensive brain with a lot of neurons,
300
687733
3033
והיקר להחריד שלנו, בעל תאי המוח הרבים,
11:42
could now become a major asset,
301
690766
2036
הפך להיות לנכס עיקרי,
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
עכשיו כשהייתה לנו מספיק אנרגיה גם עבור תאי המוח
11:48
and the time to do interesting things with them.
303
696056
2503
וגם עבור זמן פנוי על מנת להשתמש בהם לדברים מעניינים.
11:50
So I think this explains why the human brain
304
698559
1974
נראה לי שזה מסביר למה המוח האנושי
11:52
grew to become so large so fast in evolution,
305
700533
3240
גדל לממדים כה גדולים כל כך מהר באבולוציה,
11:55
all of the while remaining just a primate brain.
306
703773
3897
בזמן שבבסיסו הוא רק מוח של קופאי.
11:59
With this large brain now affordable by cooking,
307
707670
2774
בשלב בו הבישול איפשר לקיים מוח גדול
12:02
we went rapidly from raw foods to culture,
308
710444
2913
התקדמנו במהירות מתרבות שצורכת מזון נא,
12:05
agriculture, civilization, grocery stores,
309
713357
2606
לחקלאות, ציביליזציה, חנויות מכולת,
12:07
electricity, refrigerators,
310
715963
1625
חשמל, מקררים,
12:09
all of those things that nowadays
311
717588
1607
וכל הדברים שכיום
12:11
allow us to get all the energy we need
312
719195
2042
מאפשרים לנו להשיג את כל האנרגיה הדרושה לנו
12:13
for the whole day in a single sitting
313
721237
2782
ליום שלם בארוחה אחת
12:16
at your favorite fast food joint.
314
724019
2954
במסעדת המזון המהיר החביבה עלינו.
12:18
So what once was a solution
315
726973
2437
כך שמה שהיה פעם פתרון
12:21
now became the problem,
316
729410
1699
הופך כיום לבעיה,
12:23
and ironically, we look for the solution in raw food.
317
731109
5517
ובאופן אירוני, אנחנו מחפשים את הפתרון במזון הנא.
12:28
So what is the human advantage?
318
736626
2556
אז מהו היתרון האנושי?
12:31
What is it that we have
319
739182
1503
מה יש לנו
12:32
that no other animal has?
320
740685
2535
שאין לבעלי החיים האחרים?
12:35
My answer is that we have the largest number
321
743220
2348
התשובה שלי היא שיש לנו את המספר הגדול ביותר
12:37
of neurons in the cerebral cortex,
322
745568
1472
של תאי מוח בקליפת המוח,
12:39
and I think that's the simplest explanation
323
747040
1844
ואני חושבת שזהו ההסבר הפשוט ביותר
12:40
for our remarkable cognitive abilities.
324
748884
2013
ליכולות השכליות המופלאות שלנו.
12:42
And what is it that we do that no other animal does,
325
750897
3227
ומה אנחנו עושים שמבדל אותנו מבעלי החיים,
12:46
and which I believe was fundamental
326
754124
1969
ושלדעתי הוא הבסיס
12:48
to allow us to reach that large,
327
756093
3083
ליכולתנו להגיע
12:51
largest number of neurons in the cortex?
328
759176
2222
למספר העצום של תאי מוח בקליפת המוח?
12:53
In two words, we cook.
329
761398
2215
בשתי מלים, אנחנו מבשלים.
12:55
No other animal cooks its food. Only humans do.
330
763613
3566
אף חיה אחרת לא מבשלת את מזונה. רק בני האדם.
12:59
And I think that's how we got to become human.
331
767179
2870
ואני חושבת שזה מה שהפך אותנו לבני אדם.
13:02
Studying the human brain changed
the way I think about food.
the way I think about food.
332
770049
2460
לימוד המוח האנושי שינה את הדרך בה אני חושבת על מזון.
13:04
I now look at my kitchen,
333
772509
1645
כיום אני מסתכלת על המטבח שלי,
13:06
and I bow to it,
334
774154
1470
ואני משתחווה לו,
13:07
and I thank my ancestors for coming up
335
775624
1705
ואני מודה לאבותיי הקדמונים שהמציאו
13:09
with the invention that probably made us humans.
336
777329
1900
את ההמצאה שהפכה אותנו לאנושים.
13:11
Thank you very much.
337
779229
2132
תודה רבה לכם.
13:13
(Applause)
338
781361
6353
(מחיאות כפיים)
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