ABOUT THE SPEAKER
Suzana Herculano-Houzel - Neuroscientist
Suzana 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.

More profile about the speaker
Suzana Herculano-Houzel | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2013

Suzana Herculano-Houzel: What is so special about the human brain?

Suzana Herculano-Houzel: Pourquoi le cerveau humain est-il spécial ?

Filmed:
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Le cerveau humain est déconcertant: il est étonnamment grand par rapport à la taille de notre corps, il consomme une quantité phénoménale d'énergie pour sa masse réduite, et son cortex cérébral est bizarrement dense. Mais pourquoi ? La neuroscientifique Suzana Herculano-Houzel agit comme détective pour nous faire explorer ce mystère. En fabriquant une "soupe de cerveau", elle en arrive à une conclusion étonnante.
- Neuroscientist
Suzana Herculano-Houzel shrunk the human brain by 14 billion neurons -- by developing a new way to count them. Full bio

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

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ABOUT THE SPEAKER
Suzana Herculano-Houzel - Neuroscientist
Suzana 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.

More profile about the speaker
Suzana Herculano-Houzel | Speaker | TED.com