Što je tako posebno oko ljudskog mozga?
Zašto smo mi ti koji proučavamo druge životinje,
a ne one nas?
Što to ljudski mozak ima ili radi
što nijedan drugi mozak ne radi?
Kada sam se počela zanimati za ova pitanja prije 10 godina,
znanstvenici su mislili da znaju od čega su sačinjeni različiti mozgovi.
Iako je postojalo vrlo malo dokaza,
mnogi znanstvenici su mislili da je mozak sisavaca,
uključujući i ljudski mozak,
sačinjen na isti način,
s brojem neurona koji su uvijek
proporcionalni veličini mozga.
To znači da dva mozga jednake veličine,
poput ova dva, s dobranih 400 grama,
bi trebali imati sličan broj neurona.
Sad, ako su neuroni funkcionalna
jedinica mozga koja procesuira informacije,
tada bi vlasnici ovih mozgova
trebali imati slične kognitivne sposobnosti.
A ipak, jedna je čimpanza,
a druga je krava.
Sad, moguće je da krave imaju vrlo bogat
unutarnji mentalni život i da su toliko pametne
da nam ne dopuštaju da to vidimo,
ali mi ih jedemo.
Mislim da će se većina ljudi složiti
da su čimpanze sposobne za mnogo složenije,
planirano i fleksibilno ponašanje nego krave.
To je prvi pokazatelj da
„svi su mozgovi sačinjeni na isti način“ scenarij
nije sasvim točan.
Ali hajdemo se zabaviti.
Ako su svi mozgovi sačinjeni na isti način
i ako ćemo uspoređivati životinje s mozgovima različitih veličina,
veći mozgovi bi uvijek trebali imati više neurona
no mali mozgovi, i što je veći mozak,
veće su kognitivne sposobnosti njegovog vlasnika.
Znači najveći mozak koji postoji bi trebao
biti kognitivno najsposobniji.
I ovdje dolaze loše vijesti:
Naš mozak nije najveći.
To je poprilično zbunjujuće.
Naš mozak teži između 1.2 i 1.5 kila,
ali mozak slona teži između četiri i pet kila,
a mozak kitova može težiti i devet kila
zbog čega znanstvenici sa sigurnošću tvrde
da je naš mozak poseban
kako bi objasnili naše kognitivne sposobnosti.
Stvarno mora biti izvanredan,
iznimka pravilu.
Možda je njihov veći, ali naš je bolji,
i mogao bi biti bolji, na primijer,
u tome što se čini većim no što je,
s mnogo većom moždanom korom no što bi trebali imati
Za veličinu našeg tijela.
To bi nam dalo dodatne kore
kako bi smo radili zanimljivije stvari nego samo upravljali tijelom.
To je zato jer veličina mozga
obično prati veličinu tijela.
Zato je glavni razlog za tvrdnju da
je naš mozak veći no što bi trebao biti
zapravo dolazi od usporedbe nas
s velikim primatima.
Gorile mogu biti dva do tri puta veće od nas,
pa bi i njihovi mozgovi također trebali biti veći od naših,
ali zapravo je obrnuto.
Naš mozak je tri puta veći od mozga gorile.
Ljudski mozak je također poseban
po količini energije koju koristi.
Iako teži samo 2% našeg tijela,
sam koristi 25% cjeloukupne energije
koje naše tijelo treba u jednom danu.
To je otprilike 500 kalorija od sveukupnih 2000 kalorija,
samo kako bi vam mozak radio.
Znači ljudski mozak je veći no što bi trebao biti,
koristi puno više energije no što bi trebao,
pa je poseban.
I ovdje me je priča počela mučiti.
U biologiji tražimo zakone
koji su primjenjivi na sve životinje i život generalno,
pa zašto bi zakoni evolucije
bili primjenjivi na sve osim nas?
Možda je problem sa osnovnom pretpostavkom
da su svi mozgovi sačinjeni jednako.
Možda dva mozga slične veličine
mogu zapravo biti sačinjeni od različitog broja neurona.
Možda veoma velik mozak
ne mora nužno imati više neurona
od nekog mozga umjerene veličine.
Možda ljudski mozak zapravo ima najvišen neurona
nego bilo koji mozak, neovisno o njegovoj veličini,
posebno u moždanoj kori.
To mi je postalo
važno pitanje za odgovoriti:
koliko neurona ima ljudski mozak,
i kako to izgleda u usporedbi s drugim životinjama?
Sad, možda ste čuli ili pročitali negdje
da imamo 100 milijardi neurona,
i prije 10 godina, pitala sam svoje kolege
znaju li odakle je došao taj broj.
Nitko nije znao.
Kopala sam po literaturi
kako bi pronašla originalnu referencu na taj broj,
i nisam ju mogla pronaći.
Izgleda da nitko nije zapravo prebrojao
broj neurona u ljudskom mozgu,
ili u bilo kojem drugom mozgu zapravo.
Pa sam pronašla svoj način kako prebrojati stanice u mozgu,
a zapravo se sastoji od
otapanja mozga u juhu.
Ovako nekako ide:
Uzmete mozak, ili dijelove mozga,
i otopite ih u deterdžentu,
što uništi membrane stanica
ali ostavi stanične jezgre netaknutima,
pa dobijete otopinu slobodnih jezgara
koje izgledaju ovako,
poput čiste juhe.
Ova juha sadrži sve jezgre
koje su bile mišji mozak.
Sad, ljepota ove juhe je to što je to juha,
možete ju izmućkati i sve te jezgre
homogeno raspršiti u tekućini,
tako da ako gledamo ispod mikroskopa
samo četiri ili pet uzoraka
možete prebrojati jezgre, a time i saznati
koliko mnogo stanica postoji u mozgu.
Jednostavno je, direktno,
i stvarno brzo.
Koristili smo ovu metodu kako bi izbrojali neurone
u nekoliko različitih vrsta zasad,
i pokazalo se da svi mozgovi
nisu sačinjeni jednako.
Uzmite glodavce i primate, na primjer:
U najvećem mozgu glodavca, prosječan broj
neurona raste,
tako da mozak širi jako brzo
i raste puno brže no što dobija neurone.
Ali mozgovi primata dobijaju neurone
bez da prosječan neuron postaje veći,
što je jako ekonomičan način
dodavanja neurona u mozak.
Rezultat je to da će mozak primata
uvijek imati više neurona nego mozak glodavca iste veličine,
i što je veći mozak,
veća će razlika biti.
A što je s našim mozgovima?
Saznali smo da imamo, prosječno,
oko 89 milijardi neurona,
od toga 16 milijardi su u moždanoj kori,
i ako uzmete u obzir to da je moždana kora
sjedište funkcija poput
pažnje, logičnog i apstraktnog razmišljanja,
i da je 16 milijardi najviše neurona
što ikoja moždana kora ima,
mislim da je to najjednostavnije objašnjenje
naših izvanrednih kognitivnih sposobnosti.
Ali jednako važno je i to što 86 milijardni neurona znači.
Jer saznali smo da se veza
između veličine mozga i broja njegovih neurona
može matematički objasniti,
možemo izračunati kako bi
ljudski mozak izgledao da je sačinjen kao mozak glodavaca.
Mozak glodavca sa 86 milijardi neurona
težio bi 36 kila.
To nije moguće.
Tako veliki mozak bi se urušio
zbog svoje težine,
i ovakav nemoguć mozak bi morao
biti u tijelu od 89 tona.
Mislim da to ne izgleda kao mi.
Ovo nas već dovodi do jako važnog zaključka,
a to je da nismo glodavci.
Ljudski mozak nije veliki mozak štakora.
U usporedbi sa štakorom, možda se činimo posebnima, da
ali to nije pošteno napravljena usporedba
jer mi znamo da nismo glodavci.
Mi smo primati,
pa je pošteno da se uspoređujemo sa ostalim primatima
i ako izračunate,
vidjeli bi da svaki primat
sa 86 milijardi neurona
bi imao mozak težine otprilike 1.2 kile,
što nam odgovara,
u tijelu od nekih 66 kila,
što je u mom slučaju istina,
što nas dovodi do neiznenađujućeg
ali ipak vrlo važnog zaključka:
Ja sam primat.
Svi ste vi primati.
I Darwin je bio.
Volim misliti da bi Darwin ovo stvarno cijenio.
Njegov mozak, poput naših,
je sačinjen po istoj slici kao i mozak drugih primata.
Ljudski mozak je nevjerovatan, da,
ali nije poseban po svome broju neurona.
To je samo veliki mozak primata.
Mislim da je to veoma skromno i razborito mišljenje
koje bi nas trebalo podsjetiti na naše mjesto u prirodi.
Zašto onda koristi toliko energije?
Drugi ljudi su zapravo otkrili
koliko energije ljudski mozak
i mozak drugih vrsta troši,
i sada kada smo znali koliko neurona
svaki mozak ima, mogli smo to izračunati.
I ispalo je da ljudski mozak
i drugi mozgovi troše otprilike jednako,
prosječno šest kalorija po milijardi neurona na dan.
Konačni utrošak energije mozga je
jednostavno, linearna funkcija
njegovog broja neurona,
i ispalo je da ljudski mozak
troši onoliko energije koliko bi ste očekivali.
Razlog zašto ljudski mozak
troši toliko energije je jednostavno jer
ima velik broj neurona,
i zato što smo primati
s mnogo više neurona za našu tjelesnu veličinu
nego druge životinje,
relativni utrošak našeg mozga je velik,
samo zato što smo primati, ne zato što smo posebni.
Posljednje pitanje, onda:
kako smo dobili poveći broj neurona,
i specifično, ako su veliki primati
veći od nas,
zašto nemaju veće mozgove od nas, s više neurona?
Kada smo shvatili koliko bi skupo bilo
imati toliko neurona u mozgu, shvatila sam,
možda postoji jednostavno rješenje.
Jednostavno ne mogu priuštiti toliko energije
i za veliko tijelo i za velik broj neurona.
Bavili smo se matematikom.
Izračunali smo u jednu ruku
koliko energije primat dobije na dan
jedeći sirovu hranu,
i u drugu ruku, koliko energije
troši tijelo određene veličine,
i koliko energije troši mozak s određenim brojem neurona,
i pogledali smo kombinacije
veličine tijela i broja neurona
koje primat može priuštiti
ako jede određen broj sati po danu.
I otkrili smo da
pošto su neuroni tako skupi,
postoji kompromis između tjelesne veličine i broja neurona.
Primati koji jedu osam sati na dan
mogu priuštiti najviše 53 milijardi neurona,
ali onda njihovo tijelo ne može biti veće
Od 25 kila.
Kako bi težilo više,
mora se odreći neurona.
Može biti ili veliko tijelo
ili veliki broj neurona.
Kada jedete kao primat,
ne možete priuštiti oboje.
Jedini način kako izaći iz ovog metaboličkog ograničenja
je provesti još više sati na dan jedući,
ali ovdje priča postaje nategnuta,
u jednom trenutku to više neće biti moguće.
Gorile i orangutani, na primijer,
su si priuštili 30 milijardi neurona
jedući osam i pol sati na dan,
I to je otprilike najviše što mogu.
Devet sati hranjenja na dan
izgleda da je stvarni limit za primate.
Što je s nama?
S naših 86 milijardi neurona
i 60 do 70 kila tjelesne mase,
trebali bi provesti više od devet sati
po danu svaki put kada se hranimo,
što jednostavno nije izvodljivo.
Ako jedemo poput primata,
ne bi smo trebali biti ovdje.
Kako smo dospjeli onda ovdje?
Pa, ako naš mozak troši onoliko energije
koliko bi trebalo, i ako možemo potrošiti
svaki budni sat u danu hraneći se,
onda je jedino rješenje, zapravo,
da nekako dobijemo više energije
iz iste hrane.
I značajno, to odgovara upravo
onome što se vjeruje da su naši preci izumili
prije jedan i pol milijun godina,
a to je kuhanje.
Kuhanje je korištenje vatre
kako bi se predprobavila hrana izvan našeg tijela.
Kuhana hrana je mekša, lakša je za žvakanje
i pretvarajući se potpuno u kašu u našim ustima,
dozvoljava joj se da bude potpuno probavljena
i apsorbirana u našoj probavi,
što omogućava puno više energije u manje vremena.
Kuhanje nam oslobađa vrijeme kako bi radili
puno zanimljivije stvari s našim vremenom
i s našim neuronima
nego samo razmišljati o hrani,
tražiti hranu i trpati ju u nas
cijeli dan.
Znači zbog kuhanja, što je prije bila
velika prepreka, ovaj veliki,
opasno skup mozak s puno neurona,
je uspio postati od velike važnosti,
sad kad možemo priuštiti i energiju za mnogo neurona
i vrijeme da radimo zanimljive stvari s njima.
Mislim da ovo objašnjava zašto je ljudski mozak
postao tako velik tako brzo u evoluciji,
ali i ostao samo mozak primata.
S ovim velikim mozgom koji je omogućilo kuhanje,
ubrzo smo prešli sa sirove hrane do kulture,
poljoprivrede, civilizacije, trgovina s hranom,
struje, hladnjaka,
svih tih stvari koje nam danas
dopuštaju da dobijemo svu energiju koju trebamo
kako bi smo cijeli dan proveli samo sjedeći
u vašem najdražem fast food restoranu.
Ono što je jednom bilo riješenje
sada je postalo problem,
i ironično, tražimo rješenje u sirovoj hrani.
Što je ljudska prednost?
Što je to što imamo
a što druge životinje nemaju?
Moj odgovor je da imamo najveći broj
neurona u moždanoj kori,
i mislim da je to najjednostavnije objašnjenje
za naše odlične kognitivne sposobnosti.
I što je to što mi radimo, a nijedna druga životinja ne radi,
i što vjerujem je bila osnova
koja nam je omogućila doseći taj veliki
najveći broj neurona u kori?
U dvije riječi, mi kuhamo
Nijedna druga životinja ne kuha svoju hranu. Samo ljudi da.
I mislim da smo tako postali ljudi.
Proučavanje ljudskog mozga je promjenilo način na koji razmišljam o hrani.
Sada gledam svoju kuhinji,
i poklanjam joj se,
i zahvaljujem svojim precima što su došli
do otkrića koje nas je vjerojatno učinilo ljudima.
Hvala vam puno.
(Pljesak)