YouTube

Got a YouTube account?

New: enable viewer-created translations and captions on your YouTube channel!

Czech subtitles

← Čím je lidský mozek tak výjimečný?

Get Embed Code
42 Languages

Showing Revision 13 created 07/14/2015 by Magdalena Schneiderová.

  1. Co je na lidském mozku tak zvláštního?
  2. Proč je to tak, že studujeme
    jiné živočichy,
  3. namísto aby oni studovali nás?
  4. Co má nebo dělá lidský mozek
  5. a žádný jiný nedokáže?
  6. Když jsem se o tyto otázky asi
    před 10 lety začala zajímat,
  7. vědci se domnívali, že ví, z čeho
    jsou různé mozky utvořeny.
  8. I když pro to měli velmi málo důkazů,
  9. mnozí vědci se domnívali,
    že všechny savčí mozky
  10. včetně lidského mozku,
  11. byly utvořeny stejným způsobem,
  12. s počtem neuronů, který byl vždy
  13. úměrný velikosti mozku.
  14. To znamená, že dva mozky stejné velikosti,
  15. jako tyto dva, s úctyhodnými 400 gramy,
  16. by měly mít stejný počet neuronů.
  17. Pokud jsou neurony funkční
  18. jednotky mozku pro zpracování informací,
  19. pak by měli mít vlastníci
    těchto dvou mozků
  20. podobné kognitivní schopnosti.
  21. A přesto, jeden je šimpanz,
  22. a druhý je kráva.
  23. Krávy mají možná opravdu bohatý
  24. vnitřní duševní život
    a jsou tak inteligentní,
  25. že nám to nechtějí dát najevo,
  26. ale my je jíme.
  27. Myslím, že většina lidí bude souhlasit,
  28. že šimpanzi jsou schopni
    mnohem složitějšího,
  29. propracovanějšího a pružnějšího
    chování než krávy.
  30. Takže toto je první náznak, že scénář
  31. "všechny mozky jsou vytvořeny
    stejným způsobem"
  32. není zcela správný.
  33. Ale pojďme hrát dál.

  34. Pokud jsou všechny mozky
    vytvořeny stejným způsobem
  35. a měli bychom porovnat živočichy
    s mozky různých velikostí,
  36. tak větší mozky by měly
    mít vždy více neuronů
  37. než menší mozky, a čím větší mozek,
  38. tím více kognitivně schopný
    by jeho majitel měl být.
  39. Takže vůbec největší mozek by měl mít
  40. největší kognitivní schopnosti.
  41. A teď ta špatná zpráva:
  42. Náš mozek není ten největší.
  43. To se zdá být poněkud matoucí.
  44. Náš mozek váží mezi 1,2 a 1,5 kg,
  45. ale mozek slona váží mezi
    čtyřmi a pěti kilogramy,
  46. a mozek velryby může
    vážit až devět kilogramů.
  47. Proto si vědci zvykli
    uchylovat se k tomu,
  48. že náš mozek musí být výjimečný,
  49. aby vysvětlili naše kognitivní schopnosti.
  50. Musí být skutečně mimořádný,
  51. výjimka potvrzující pravidlo.
  52. Ostatní mozky mohou být větší,
    ale náš je lepší.
  53. Například v tom,
  54. že se zdá být větší, než by měl být,
  55. s mnohem větším množstvím mozkové
    kůry, než bychom měli mít
  56. vzhledem k velikosti našeho těla.
  57. To nám poskytuje nějakou
    mozkovou kůru navíc,
  58. díky které můžeme dělat zajímavější věci,
    než jen ovládat své tělo.
  59. Je to proto, že velikost mozku
  60. je obvykle úměrná velikosti těla.
  61. Takže hlavní důvod pro tvrzení:
  62. "náš mozek je větší, než by měl být"
  63. ve skutečnosti pochází z porovnávání nás
  64. a lidoopů.
  65. Gorily mohou být dvakrát až
    třikrát větší než my,
  66. takže i jejich mozky by měly
    být větší, než naše.
  67. Ale je to přesně naopak.
  68. Náš mozek je třikrát větší
    než mozek gorily.
  69. Lidský mozek je také zvláštní

  70. množstvím energie, kterou spotřebuje.
  71. I když váží jen dvě procenta
    z celkové hmotnosti těla,
  72. sám využívá 25 procent z energie,
  73. kterou vaše tělo vyžaduje za den.
  74. To je 500 kalorií z celkem 2 000 kalorií,
  75. jen aby váš mozek pracoval.
  76. Lidský mozek je tedy větší,
    než by měl být,

  77. a využívá mnohem více energie, než by měl.
  78. Takže je zvláštní.
  79. A to je to, co mě začalo trápit.
  80. V biologii hledáme pravidla,
  81. která platí pro všechny živočichy
    a pro život obecně.
  82. Tak proč by měla pravidla evoluce
  83. platit pro všechny ostatní,
    ale ne pro nás?
  84. Možná, že problém je
    v základním předpokladu,
  85. že všechny mozky jsou vytvořeny stejně.
  86. Možná dva mozky podobné velikosti
  87. mohou být vytvořeny
    z velmi různého počet neuronů.
  88. Možná, že velmi velký mozek
  89. nemusí mít nutně více neuronů
  90. než mozek mnohem skromnějších rozměrů.
  91. Možná že má lidský mozek
    ve skutečnosti víc neuronů
  92. než kterýkoli jiný mozek,
    bez ohledu na jeho velikost,
  93. a to zejména v mozkové kůře.
  94. Z tohoto pro mě vznikla
    ta nejdůležitější otázka:
  95. "Kolik neuronů má lidský mozek
  96. a kolik je to v porovnání s mozky
    jiných živočichů?"
  97. Možná jste někde slyšeli nebo četli,

  98. že máme 100 miliard neuronů.
  99. Před 10 lety jsem se ptala kolegů
  100. jestli ví, kde se vzalo toto číslo?
  101. Nikdo nevěděl.
  102. Pátrala jsem v literatuře
  103. po původním odkazu na toto číslo,
  104. ale nikde jsem ho nenašla.
  105. Zdá se, že nikdo vlastně nikdy nespočítal
  106. počet neuronů v lidském mozku.
  107. A když na to přijde,
    tak ani v žádném jiném.
  108. Tak jsem přišla s vlastní metodou,
    jak spočítat buňky v mozku.

  109. V podstatě jde o to,
  110. rozpustit mozek na polévku.
  111. Funguje to následovně:
  112. vezmete mozek nebo jeho částí
  113. a rozpustíte je v saponátu,
  114. který zničí buněčné membrány,
  115. ale zachová neporušená jádra buněk,
  116. takže získáte suspenzi volných jader,
  117. která vypadá takto -
  118. - jako čirá polévka.
  119. Tato polévka obsahuje všechna jádra,
  120. která kdysi byla myším mozkem.
  121. Krása polévky je v tom, že to je polévka,
  122. kterou můžete míchat a zařídit,
    aby byla jádra
  123. rovnoměrně rozložena v tekutině.
  124. Teď pod mikroskopem, při pohledu
  125. na jen čtyři nebo pět vzorků
    tohoto roztoku,
  126. lze spočítat jádra a určit tak,
  127. kolik měl mozek buněk.
  128. Je to jednoduché, přímočaré
  129. a opravdu rychlé.
  130. Použili jsme tuto metodu
    ke spočítání neuronů
  131. v tuctech různých živočišných druhů
  132. a ukazuje se, že všechny mozky
  133. nejsou vytvořeny stejným způsobem.
  134. Vezměme si například hlodavce a primáty:
  135. V mozcích větších hlodavců
    se průměrná velikost
  136. neuronu zvětšuje,
  137. takže se mozek rychle nahustí
  138. a zvětšuje se mnohem rychleji,
    než získává neurony.
  139. Ale mozek primátů získává neurony,
  140. aniž by se průměrná velikost
    neuronu zvětšovala,
  141. což je velmi úsporný způsob,
  142. jak přidat neurony do mozku.
  143. Výsledkem je, že primátí mozek
  144. bude mít vždy více neuronů, než
    mozek hlodavce o stejné velikosti,
  145. a čím větší mozek,
  146. tím větší bude tento rozdíl.
  147. A co náš mozek?
  148. Zjistili jsme, že máme v průměru
  149. 86 miliard neuronů, ze kterých je
  150. 16 miliard v mozkové kůře.
  151. Když uvážíte, že mozková kůra
  152. je sídlem funkcí jako
  153. povědomí a logické a abstraktní myšlení,
  154. a že 16 miliard je nejvíce neuronů
  155. kolik kterákoli mozková kůra má,
  156. je to podle mě nejjednodušší vysvětlení
  157. našich pozoruhodných
    kognitivních schopností.
  158. Ale stejně důležité je,
    co znamená 86 miliard neuronů.
  159. Protože jsme zjistili, že vztah
  160. mezi velikostí mozku a počtem jeho neuronů
  161. lze vyjádřit matematicky.
  162. Mohli bychom vypočítat,
    jak by lidský mozek
  163. vypadal, kdyby byl utvořen
    jako mozek hlodavce.
  164. Takže, mozek hlodavce
    s 86 miliardami neuronů
  165. by vážil 36 kilo.
  166. To není možné.
  167. Tak obrovský mozek by byl rozmačkán
  168. svou vlastní hmotností
  169. a musel by být v těle
  170. vážícím 89 tun.
  171. Nemyslím si, že tento popis na nás sedí.
  172. To nás tedy konečně přivádí
    k velmi důležitému závěru,

  173. a sice, že nejsme hlodavci.
  174. Lidský mozek není velký krysí mozek.
  175. Ve srovnání s krysou se můžeme
    jevit výjimeční, ano,
  176. ale to není správné srovnání
  177. vzhledem k tomu, že víme,
    že nejsme hlodavci.
  178. Jsme primáti,
  179. takže správné srovnání je
    vůči ostatním primátům.
  180. A nyní, když si to spočítáte,
  181. zjistíte, že typický primát
  182. s 86 miliardami neuronů,
  183. by měl mít mozek vážící asi 1,2 kg.
  184. To se zdá být tak akorát,
  185. v těle vážícím kolem 66 kilogramů,
  186. což je v mém případě naprosto přesné.
  187. To nás přivádí k velmi nepřekvapivému,
  188. ale nesmírně důležitému závěru:
  189. Já jsem primát.
  190. A vy všichni jste primáti.
  191. A Darwin byl taky primát.

  192. Ráda si myslím, že by to
    Darwin opravdu ocenil.
  193. Jeho mozek, stejně jako náš, byl vytvořen
  194. na stejných principech,
    jako mozky ostatních primátů.
  195. Tedy lidský mozek může být
    výjimečný, ano,

  196. ale ne v počtu neuronů.
  197. Je to jen velký mozek primáta.
  198. Myslím, že je to velmi
    pokorná a střízlivá myšlenka,
  199. která by nám měla připomenout
    naše místo v přírodě.
  200. Proč to ale stojí tolik energie?

  201. Jiní lidé zjistili,
  202. kolik energie lidský mozek
  203. a mozky jiných druhů spotřebují.
  204. A teď, když jsme zjistili z kolika neuronů
  205. se každý mozek skládá,
    můžeme si vše spočítat.
  206. A ukazuje se, že lidský mozek
  207. spotřebuje zhruba stejně jako ostatní.
  208. V průměru šest kalorií
    na miliardu neuronů za den.
  209. Takže celkové energetické náklady mozku
  210. jsou jednoduchou lineární funkcí
  211. počtu neuronů
  212. a ukazuje se, že lidský mozek
  213. má náklady na energii přesně tak vysoké,
    jak byste očekávali.
  214. Takže důvod, proč lidský mozek
  215. spotřebuje tolik energie, je ten,
  216. že má obrovský počet neuronů.
  217. Protože jsme primáti,
  218. s mnohem více neurony na velikost těla,
  219. než má jakýkoli jiný živočich,
  220. relativní náklady našeho mozku jsou velké,
  221. ale jen proto, že jsme primáti,
    ne proto, že jsme výjimeční.
  222. Tedy poslední otázka:

  223. Jak jsme přišli k tomuto pozoruhodnému
    počtu neuronů,
  224. a proč lidoopi, když
  225. jsou větší než my,
  226. nemají větší mozek než my, s více neurony?
  227. Když jsme si uvědomili, jak drahé je
  228. mít spoustu neuronů v mozku, napadlo mě,
  229. že možná existuje jednoduchý důvod.
  230. Nemohou si dovolit
    vynakládat tolik energie,
  231. na velké tělo i velký počet neuronů.
  232. Takže jsme udělali výpočty.
  233. Na jedné straně jsme spočítali,
  234. kolik energie získá primát za den,
  235. pojídáním syrové potravy
  236. a na straně druhé, kolik energie
  237. spotřebuje tělo určité velikosti
  238. a kolik energie spotřebuje mozek
    s určitým počet neuronů.
  239. Podívali jsme se na kombinace
  240. tělesné velikosti a počtu
    mozkových neuronů,
  241. které si primáti mohou dovolit,
  242. stráví-li určitý počet
    hodin ze dne jedením.
  243. A zjistili jsme, že

  244. protože neurony jsou tak drahé,
  245. existuje tu kompromis mezi velikostí
    těla a počtem neuronů.
  246. Takže primát, který jí osm hodin denně,
  247. si může dovolit nanejvýš
    53 miliard neuronů,
  248. ale pak jeho tělo nemůže být těžší
  249. než 25 kilogramů.
  250. Aby mohl vážit více,
  251. musí se vzdát neuronů.
  252. Takže je to buď velké tělo
  253. nebo velký počet neuronů.
  254. Když budete jíst jako primát,
  255. nemůžete si dovolit obojí.
  256. Jeden způsob, jak se dostat
    z tohoto metabolického omezení,

  257. by byl strávit ještě více
    hodin za den jedením,
  258. to se ale stává nebezpečným
  259. a od určitého bodu už to
    prostě není možné.
  260. Například gorily a orangutani
  261. si mohou dovolit asi 30 miliard neuronů,
  262. protože stráví osm a půl hodiny
    denně jedením,
  263. a zdá se, že to je maximum,
    co ještě zvládnou.
  264. Devět hodin jedení denně
  265. se jeví jako praktický limit pro primáty.
  266. A co my?

  267. S našimi 86 miliardami neuronů
  268. a 60 až 70 kilogramy tělesné hmotnosti
  269. bychom měli věnovat více než devět hodin
  270. denně jedení,
  271. což prostě není proveditelné.
  272. Pokud bychom jedli jako primáti,
  273. neměli bychom tu být.
  274. Jak jsme se sem pak tedy dostali?

  275. Jestli náš mozek spotřebuje tolik energie,
  276. kolik by měl, a pokud nemůžeme strávit
  277. každou hodinu, co jsme vzhůru, jedením,
  278. pak jediná alternativa je,
  279. dostat více energie
  280. ze stejného jídla.
  281. A pozoruhodné je,
    že to přesně odpovídá tomu,
  282. co si myslíme, že dokázali naši předci
  283. před jeden a půl miliony let,
  284. když vynalezli vaření.
  285. Vařit znamená používat oheň
  286. k natrávení potravy mimo naše tělo.
  287. Vařené jídlo je měkčí,
    tedy se i lépe žvýká
  288. a snáze se v puse promění na kaši,
  289. což umožní úplné strávení
  290. a vstřebání ve střevech.
  291. To přinese mnohem více energie,
    v mnohem kratším čase.
  292. Takže vaření nám získává čas,
    abychom dělali
  293. mnohem zajímavější věci s naším dnem
  294. a s našimi neurony,
  295. než jen mysleli na jídlo,
  296. hledali jídlo a hltali ho,
  297. po celý den.
  298. Takže díky vaření se původní břímě,
    velký,

  299. nebezpečně drahý mozek s mnoha neurony,
  300. stává hlavní výhodou.
  301. Teď, když si můžeme dovolit
    energii pro mnoho neuronů
  302. a čas dělat s nimi zajímavé věci.
  303. Takže si myslím, že to vysvětluje,
    proč lidský mozek
  304. během evoluce tak rychle
    narostl do takové velikosti
  305. zatímco zůstal pouhým mozkem primátů.
  306. S tímto velkým mozkem, který si nyní
    můžeme dovolit díky vaření,
  307. jsme rychle přešli od syrové
    potravy ke kultuře,
  308. zemědělství, civilizaci,
    obchodům s potravinami,
  309. elektřině, chladničkám,
  310. ke všem těm věcem, co nám dnes
  311. umožňují získat všechnu energii,
    co potřebujeme
  312. na celý den jednou návštěvou
  313. našeho oblíbeného rychlého občerstvení.
  314. Co kdysi bylo řešením,
  315. stává se nyní problémem,
  316. a paradoxně hledáme řešení
    v syrových potravinách.
  317. Co je tedy výhoda lidí?

  318. Co je to, co máme
  319. a nikdo jiný nemá?
  320. Má odpověď je, že máme největší počet
  321. neuronů v mozkové kůře
  322. a myslím, že je to nejjednodušší
    vysvětlení
  323. našich pozoruhodných
    kognitivních schopností.
  324. A co je to, co děláme a žádný
    jiný živočich ne,
  325. a co, podle mě, bylo nezbytné,
  326. abychom mohli dosáhnout takového počtu
  327. neuronů v mozkové kůře?
  328. Jedním slovem - vaření.
  329. Žádný jiný živočich potravu nevaří,
    pouze lidé.
  330. A myslím si, že tak jsme se stali lidmi.
  331. Studiem lidského mozku se mi
    změnil pohled na jídlo.

  332. Nyní se dívám na svou kuchyni
  333. a klaním se jí,
  334. a děkuji svým předkům za vynález,
  335. který z nás pravděpodobně udělal lidi.
  336. Mnohokrát děkuji.
  337. (Potlesk)