Què és el que fa el cervell humà tan especial?
Com és que estudiem altres animals
i ells no ens estudien a nosaltres?
Què té o fa un cervell humà
que no tingui o faci cap altre?
Quan aquestes preguntes em van començar a interessar fa 10 anys,
els científics creien que sabien de què estaven fets els diferents cervells.
Encara que es basaven en poques evidencies,
molts científics creien que tots els cervells de mamífers,
incloent el cervell humà,
estaven fets de la mateixa manera:
amb un nombre de neurones que sempre
era proporcional a la mida del cervell.
Això vol dir que dos cervells de la mateixa mida,
com aquests dos, amb els seus 400 grams,
haurien de tenir un nombre similar de neurones.
Bé, si les neurones són les unitats
funcionals de processament d'informació del cervell,
els propietaris d'aquests dos cervells
haurien de tenir habilitats cognitives semblants.
No obstant, un és d'un ximpanzé
i l'altre d'una vaca.
Bé, potser les vaques tenen una vida
interior molt rica i són tan llestes
que prefereixen que no ens en adonem,
però ens les mengem.
Em sembla que molta gent hi estarà d'acord,
els ximpanzés són capaços de comportaments
molt més complexes, elaborats i flexibles que les vaques.
Així que aquesta és una primera indicació que
el supòsit "tots els cervells estan fets de la mateixa manera"
no és gaire encertat.
Però seguim la veta.
Si tots els cervells estiguessin fets de la mateixa manera
i fos possible comparar animals amb cervells de diferents mides,
els cervells més grans sempre haurien de tenir més neurones
que els petits, i com més gran fos el cervell,
més habilitats cognitives tindria el propietari.
Així que el cervell més gran que hi ha
hauria de ser el més capaç cognitivament.
I ara vénen les males noticies:
El nostre cervell no és el més gran.
Sembla una mica empipador.
El nostre cervell pesa entre 1.2 i 1.5 quilos,
però el cervell d'un elefant pesa entre 4 i 5 quilos,
i el cervell d'una balena pot arribar a pesar 9 quilos,
aquesta és la raó per la que els científics acabaven dient
que el nostre cervell havia de ser especial
per explicar les nostres habilitats cognitives.
Havia de ser realment extraordinari,
una excepció de la regla.
Els seus potser són més grans, però el nostre és millor,
i podria ser encara millor, per exemple,
sembla que és més gran del que hauria de ser,
que té una escorça cerebral més gran del que hauria de tenir
per la mida dels nostres cossos.
Això ens donaria escorça cerebral addicional
per fer coses més interessants a part de fer funcionar el cos.
Això és així perquè la mida del cervell
normalment està relacionada amb la mida del cos.
La raó principal per dir que
el nostre cervell és més gran del que hauria de ser
ve en realitat de comparar-nos
amb altres homínids.
Els goril·les poden arribar a ser 2 o 3 cops més grans que nosaltres,
per tant els seus cervells haurien de ser més grans,
però passa el contrari.
El nostre cervell és 3 cops més gran que el d'un goril·la.
El cervell humà també sembla especial
per la quantitat d'energia que fa servir.
Encara que només representa el 2% del pes corporal,
fa servir el 25% de l'energia
que el cos necessita en un dia.
Això vol dir 500 calories d'un total de 2.000,
només per tenir el cervell funcionant.
Així que el cervell humà és més gran del que hauria de ser,
fa servir molta més energia de la que hauria de fer servir,
i, per tant, és especial.
I aquí és quan la història em va començar a molestar.
En la biologia, busquem regles
que s'apliquin a tots els animals i a la vida en general,
així que per què les regles de l'evolució
s'haurien d'aplicar a tots menys a nosaltres?
Potser hi havia un problema amb la assumpció bàsica
que tots els cervells estan fets de la mateixa manera.
Potser dos cervells d'una mida similar
poden en realitat estar formats per nombres de neurones molt diferents.
Potser un cervell molt gran
no té necessàriament més neurones
que un cervell d'una mida més modesta.
Potser, de fet, el cervell humà és el cervell amb més
neurones, malgrat la mida que té,
i especialment en té moltes a l'escorça cerebral.
Així que per a mi, aquesta
es va convertir en la pregunta que havia de resoldre:
quantes neurones té el cervell humà,
i quina és la comparació amb altres animals?
Bé, potser heu sentit o llegit en algun lloc
que tenim 100 mil milions de neurones,
així que fa 10 anys, vaig preguntar als meus companys
si sabien d'on sortia aquest número.
Però no ho sabien.
He estat investigant la literatura
buscant la referència original d'on ve aquest número,
i no l'he pogut trobar.
Sembla que ningú ha arribat a comptar
el nombre de neurones que hi ha en un cervell humà,
o en qualsevol altre cervell.
Així que vaig elaborar una manera de comptar cèl·lules al cervell,
i essencialment consisteix en
convertir el cervell en una sopa.
Funciona així:
S'agafa el cervell, o parts d'aquest cervell,
i es dissol en detergent,
que destrueix les membranes de les cèl·lules
però conserva els nuclis intactes,
i el resultat és una suspensió de nuclis lliures
que té aquest aspecte,
com una sopa clara.
Aquesta sopa conté tots els nuclis
que un dia van formar el cervell d'un ratolí.
Ara bé, la bellesa d'una sopa és que com que és sopa,
es pot sacsejar i fer que tots aquests nuclis
es distribueixin homogèniament dins el líquid.
Així que ara, mirant amb un microscopi
només 4 o 5 mostres d'aquesta solució homogènia,
es poden comptar els nuclis, i, per tant, dir
quantes cèl·lules tenia aquest cervell.
És simple, és directe
i és molt ràpid.
Així que hem fet servir aquests mètode per comptar neurones
de dotzenes d'espècies diferents fins ara,
i resulta que tots els cervells
no estan fets de la mateixa manera.
Fixem-nos en els rosegadors i els primats, per exemple:
En els cervells de rosegadors grans, la mida mitjana
de les neurones augmenta,
així que el cervell creix veloçment
i guanya grandària més ràpidament que neurones.
Però els cervells dels primats augmenten en neurones
sense que aquests es facin més grans,
una manera molt econòmica
d'afegir neurones al cervell.
El resultat és que un cervell de primat
tindrà sempre més neurones que un cervell de rosegador de la mateixa mida,
i com més gran sigui el cervell,
més gran serà la diferència.
Bé, i què n'hi ha del nostre cervell?
Hem descobert que tenim, de mitjana,
86 mil milions de neurones,
16 mil milions d'elles es troben a l'escorça cerebral.
i si considereu que l'escorça cerebral
és la seu de funcions com
la consciència i el raonament lògic i abstracte,
i que 16 mil milions és el nombre màxim de neurones
que hi ha en una escorça cerebral,
crec que aquesta és l'explicació més simple
per les nostres habilitats cognitives tan extraordinàries.
Però això és tan important com el significat de les 86 mil milions de neurones.
Com que hem descobert que la relació
entre la mida de cervell i el nombre de neurones
es pot descriure matemàticament,
podríem calcular com seria un cervell humà
si estigués fet de la mateixa manera que el cervell d'un rosegador.
Per tant, un cervell de rosegador amb 86 mil milions de neurones
pesaria 36 quilos.
Això no és possible.
Un cervell així de gros s'aixafaria
pel seu propi pes,
i aquest cervell impossible pertanyeria
a un cos de 89 tones.
Em sembla que no s'assembla a nosaltres.
Això ens porta a una conclusió ja molt important,
que és que no som rosegadors.
El cervell humà no és un cervell de rata gran.
Comparant-nos amb una rata podem semblar especials, sí,
però no és una comparació justa,
ja que sabem que no som rosegadors.
Som primats,
així que la comparació correcta és amb altres primats.
I aquí, si ho calculeu,
descobriu que un primat genèric
amb 86 mil milions de neurones
tindria un cervell de més o menys 1.2 quilos,
que encaixa
en un cos d'uns 66 quilos,
en el meu cas això és completament cert.
Això ens porta a una conclusió
molt poc sorprenent però increïblement important:
sóc un primat.
I tots vosaltres sou primats.
I també ho era Darwin.
M'agrada pensar que Darwin apreciaria molt això.
El seu cervell, com el nostre,
estava fet igual que el cervell d'altres primats.
Així que el cervell humà pot ser extraordinari, sí,
però no és especial en el nombre de neurones que té.
Només és un cervell gran de primat.
Crec que aquest és un pensament humil, que fa reflexionar
i que ens hauria de recordar el lloc que ocupem dins la naturalesa.
Llavors per què necessita tanta energia?
Bé, altra gent ha descobert
quanta energia gasta el
cervell humà i el d'altres espècies,
i ara que sabem quantes neurones
té cada cervell, podríem calcular-ho.
I resulta que tant el cervell humà
com altres cervells gasten més o menys el mateix,
una mitjana de sis calories per cada mil milions de neurones per dia.
Així que el cost energètic total d'un cervell
és una funció simple i lineal
del nombre de neurones que té,
i resulta que el cervell humà
gasta tanta energia com s'espera.
Així que la raó per la que el cervell humà
gasta tanta energia és simplement que
té un nombre grandiós de neurones,
i com que som primats
amb moltes més neurones per una mida de cos determinada
que qualsevol altre animal,
el cost relatiu del nostre cervell és gran,
però només perquè som primats, no perquè siguem especials.
L'última pregunta, llavors:
com vam aconseguir aquest nombre extraordinari de neurones
i en particular, si altres homínids
són més grans que nosaltres,
per què no tenen un cervell més gran i amb més neurones?
Quan ens va adonar com de costós és
tenir un munt de neurones al cervell, vaig pensar que
potser hi ha una raó ben simple.
Simplement no es poden permetre l'energia
per un cos gran i un nombre elevat de neurones.
Així que vam calcular-ho.
Per una banda, vam calcular
quanta energia aconsegueix cada dia un primar
ingerint menjar cru,
i per altra banda, quanta energia
necessita un cos d'una certa mida
i quanta energia necessita un cervell amb un cert nombre de neurones,
i vam buscar les combinacions
de mida corporal i nombre de neurones
que un primat es pogués permetre
si mengés durant un cert nombre d'hores cada dia.
I el que vam descobrir és que
com que les neurones necessiten tanta energia,
hi ha una compensació entre mida corporal i nombre de neurones.
Així que un primat que menja 8 hores cada dia
es pot permetre com a màxim 53 mil milions de neurones,
però llavors el seu cos no pot
superar els 25 quilos.
Per pesar més,
ha de perdre neurones.
Així que és o tenir un cos gran
o tenir un nombre elevat de neurones.
Si t'alimentes com un primat,
no pots permetre't ambdues coses.
Una manera de sortir d'aquesta limitació metabòlica
seria passar-se més hores del dia menjant,
però això és perillós,
i arribats a un cert punt, no és possible.
Els goril·les i els orangutans, per exemple,
poden tenir al voltant de 30 mil milions de neurones
menjant 8 hores i mitja cada dia,
i sembla que això és el màxim que poden fer.
Sembla que 9 hores alimentant-se
és el límit pràctic d'un primat.
I què n'hi ha de nosaltres?
Amb les nostres 86 mil milions de neurones
i de 60 a 70 quilos de massa corporal,
hauríem de passar-nos unes 9 hores
cada dia menjant,
cosa que no és viable.
Si mengéssim com un primat,
no seriem aquí.
Com hem arribat aquí, doncs?
Bé, si el nostre cervell gasta tanta energia
com hauria de gastar, i si no podem passar
totes les hores del dia menjant,
realment l'única alternativa
és, d'alguna manera, aconseguir més energia
del mateix menjar.
I extraordinàriament, això coincideix
amb el que suposadament van inventar els nostres avantpassats
fa un milió i mig d'anys,
quan van començar a cuinar.
Cuinar és fer servir foc
per pre-digerir aliments fora del nostre cos.
Els aliments cuinats són més tous, així que són més fàcils de mastegar
i de convertir en una pasta dins la boca,
això ens permet digerir-los
i absorbir-los completament a l'intestí
i així ens donen molta més energia en molt menys temps.
Cuinar ens dóna temps lliure
per fer coses molt més interessants amb el nostre dia
i amb les nostres neurones
que pensar en menjar,
buscar menjar i endrapar
tot el dia.
Gràcies a cuinar, el que un cop va ser
una càrrega, aquest cervell
gran i perillosament costós amb un munt de neurones,
es podia convertir ara en un avantatge,
ara que ens podíem permetre tant l'energia per un munt de neurones
com el temps per fer coses interessants amb elles.
Així que em sembla que això explica per què el cervell humà
va evolucionar tant i tan ràpid,
mentre seguia sent només un cervell de primat.
Amb aquest cervell tan gran que ens podíem permetre gràcies a cuinar,
vam passar ràpidament d'aliments crus a la cultura,
agricultura, civilització, botigues,
electricitat, neveres,
i totes les coses que avui
ens permeten aconseguir tota l'energia que necessitem
per tot el dia només amb un àpat
al teu restaurant de menjar ràpid preferit.
Així que el que un dia va ser una solució
ara es converteix en el problema,
i irònicament, busquem la solució en els aliments crus.
Així que quin és l'avantatge humà?
Què és el que tenim
que no tenen altres animals?
La meva resposta és que tenim el nombre més gran
de neurones a l'escorça cerebral,
i em sembla que aquesta és l'explicació més simple
per les nostres habilitats cognitives extraordinàries.
I què fem que altres animals no facin
i que penso que va ser fonamental
per aconseguir aquest nombre
tan gran de neurones a l'escorça cerebral?
En una paraula, cuinem.
No hi ha cap altre animal que cuini. Només ho fan els humans.
I em sembla que això és el que ens va fer humans.
Estudiar el cervell humà m'ha canviat la manera de veure el menjar.
Ara miro la meva cuina
i li faig una reverència,
i dono gràcies als meus avantpassats per empescar-se
l'invent que probablement ens va fer humans.
Moltes gràcies.
(Aplaudiment)