YouTube

Got a YouTube account?

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

Dutch subtitles

← Wat is zo bijzonder aan het menselijk brein?

Get Embed Code
42 Languages

Showing Revision 12 created 01/19/2014 by Els De Keyser.

  1. Wat is zo bijzonder aan het menselijk brein?

  2. Waarom bestuderen wij andere dieren,
  3. en zij niet ons?
  4. Wat heeft het menselijk brein,
    of wat kan het doen,
  5. dat geen enkel ander brein kan?
  6. Toen ik 10 jaar geleden
    geïnteresseerd raakte in deze vragen,
  7. dachten wetenschappers dat ze wisten
    waar verschillende hersenen van gemaakt zijn.
  8. Al was het gebaseerd
    op weinig wetenschappelijk bewijs,
  9. dachten veel wetenschappers
    dat alle zoogdierhersenen,
  10. waaronder het menselijk brein,
  11. op dezelfde manier gemaakt waren,
  12. met een aantal neuronen dat altijd
  13. evenredig was aan de grootte van het brein.
  14. Dat zou betekenen
    dat twee breinen van dezelfde grootte,
  15. zoals deze twee,
    van een respectabele 400 gram,
  16. ongeveer evenveel neuronen
    zouden moeten hebben.
  17. Dus als neuronen de praktische
  18. informatieverwerkende delen zijn
    van het brein,
  19. dan zouden de eigenaars
    van deze twee hersenen
  20. dezelfde cognitieve capaciteiten
    moeten hebben.
  21. Maar de éne zijn van een chimpansee,
  22. de andere van een koe.
  23. Nu hebben koeien misschien
    een ontzettend veelzijdig
  24. intern mentaal leven
    en zijn ze zo intelligent zijn
  25. dat ze er bewust voor kiezen
    om ons dat niet te laten zien,
  26. maar wij eten koeien.
  27. De meeste mensen zijn het ermee eens
  28. dat chimpansees in staat zijn
    tot veel complexere,
  29. uitgebreidere en flexibler
    soorten gedrag dan koeien.
  30. Dus dit is een eerste aanwijzing dat
  31. de theorie van gelijke bouw
    van alle hersenen
  32. niet helemaal klopt.
  33. Maar we gaan nog even mee.

  34. Als alle hersenen gelijk
    gemaakt waren,
  35. en je zou dieren met
    verschillende hersengroottes vergelijken,
  36. dan zouden grotere hersenen altijd
    meer neuronen moeten hebben dan kleinere
  37. en de cognitieve capaciteit zou moeten
    toenemen met de omvang van het brein.
  38. Dus de grootste hersenen moeten dan
  39. de grootste cognitieve vaardigheden hebben.
  40. En hier is het slechte nieuws:
  41. ons brein is niet het grootste dat er is.
  42. Het lijkt nogal irritant.
  43. Ons brein weegt tussen 1,2 and 1,5 kilo,
  44. maar dat van de olifant
    weegt tussen vier en vijf kilo,
  45. en dat van de walvis
    kan tot negen kilo wegen.
  46. Wetenschappers beweerden daarom doorgaans
  47. dat ons brein dan wel 'bijzonder' moest zijn,
  48. om onze cognivitieve vaardigheden
    te kunnen verklaren.
  49. Het moet dan wel zeer uitzonderlijk zijn,
  50. een uitzondering op de regel.
  51. Hun brein mag dan groter zijn,
    maar dat van ons is beter,
  52. en dat zou bijvoorbeeld kunnen zijn
  53. omdat het groter lijkt te zijn dan nodig,
  54. met een veel grotere hersenschors dan nodig
  55. voor de grootte van onze lichamen.
  56. Dat zou ons extra hersenschors geven
  57. om interessantere dingen te doen
    dan slechts het lichaam te besturen.
  58. Dat is omdat de grootte van het brein
  59. normaal overeenkomt
    met de grootte van het lichaam.
  60. De belangrijkste reden om te zeggen
  61. dat ons brein groter is dan nodig,
  62. komt doordat we onszelf
    vergelijken met mensapen.
  63. Gorilla's kunnen 2 tot 3 keer
    zo groot zijn als wij,
  64. dus hun hersenen zouden
    ook groter moeten zijn,
  65. maar het is andersom.
  66. Ons brein is drie keer zo groot
    als dat van een gorilla.
  67. Het menselijk brein lijkt ook bijzonder

  68. wat betreft zijn energieverbruik.
  69. Hoewel het slechts 2%
    van het lichaamsgewicht heeft,
  70. gebruikt het 25% van alle energie
  71. dat het lichaam per dag verbruikt.
  72. Dat is 500 calorieën van
    een dagelijks totaal van 2.000 calorieën,
  73. enkel om je brein te laten functioneren.
  74. Dus het menselijk brein is groter dan nodig,

  75. het gebruikt veel meer energie dan nodig,
  76. en daarom is het bijzonder.
  77. En dit is waar het hele verhaal
    me begon te storen.
  78. In de biologie zoeken we altijd naar regels
  79. die gelden voor alle dieren,
    en leven in het algemeen,
  80. dus waarom zouden
    de regels van de evolutie
  81. van toepassing zijn op alle andere
    levende organismen, maar niet op ons?
  82. Misschien lag het probleem
    bij de veronderstelling
  83. dat alle hersenen
    gelijk gemaakt zijn.
  84. en kunnen twee even grote breinen
  85. gemaakt zijn van verschillende
    aantallen neuronen.
  86. Misschien heeft een erg groot brein
  87. niet noodzakelijk meer neuronen
  88. dan een wat kleiner brein.
  89. Misschien heeft het menselijk brein
    het grootste aantal neuronen
  90. van alle hersenen,
    ongeacht de grootte,
  91. met name in de hersenschors.
  92. Dit werd voor mij
  93. de belangrijkste vraag
    die ik wilde beantwoorden:
  94. hoeveel neuronen
    heeft het menselijk brein,
  95. en hoe verhoudt zich dat
    tot andere diersoorten?
  96. Je hebt misschien gehoord of ergens gelezen

  97. dat we 100 miljard neuronen hebben,
  98. dus tien jaar geleden
    vroeg ik mijn collega's
  99. of ze wisten waar dit aantal vandaan kwam.
  100. Niemand wist het antwoord.
  101. Ik heb gezocht in de literatuur
  102. naar de oorsprong van dat getal,
  103. en het nooit gevonden.
  104. Het lijkt dat niemand ooit
    daadwerkelijk geteld heeft
  105. hoeveel neuronen
    het menselijk brein bevat,
  106. of welk brein dan ook.
  107. Dus bedacht ik mijn eigen manier
    om hersencellen te tellen,

  108. en die komt in feite erop neer
    dat je soep maakt van hersenen.
  109. Het werkt als volgt.
  110. Men neemt een brein,
    of een deel van dat brein,
  111. en laat het ontbinden in wasmiddel,
  112. wat de celmembranen vernietigt
  113. maar de celkernen intact houdt,
  114. zodat je een vocht overhoudt
    met vrije celkernen
  115. dat er zo uitziet,
  116. als een heldere soep.
  117. Deze soep bevat alle celkernen
  118. die ooit samen een muizenbrein vormden.
  119. Nu, de schoonheid van een soep
    is dat, omdat het soep is,
  120. je het kunt roeren om de celkernen
  121. homogeen te verspreiden in de vloeistof,
  122. zodat je nu onder een microscoop
  123. van slechts vier of vijf monsters
    van dit homogene vocht
  124. de celkernen maar hoeft te tellen
  125. om te bepalen
    hoeveel cellen dat brein had.
  126. Het is makkelijk, rechtstreeks
    en ontzettend snel.
  127. We hebben met deze methoden
    neuronen geteld
  128. in, tot nu toe, tientallen diersoorten
  129. en het blijkt dat alle hersenen
  130. níet op dezelfde manier gemaakt zijn.
  131. Neem knaagdieren en primaten, bijvoorbeeld.
  132. In breinen van grotere knaagdieren
    neemt de gemiddelde neurongrootte toe,
  133. zodat het brein snel opzwelt
  134. en veel sneller in grootte toeneemt
    dan in aantal neuronen.
  135. Maar primatenbreinen
    krijgen meer neuronen
  136. zonder dat de grootte
    van de neuronen toeneemt,
  137. wat een erg economische manier is
  138. om meer neuronen te krijgen
    in het brein.
  139. Het resultaat is dat het brein
    van een primaat
  140. altijd meer neuronen heeft dan
    dan een even groot knaagdierbrein,
  141. en hoe groter het brein,
  142. hoe groter dit verschil zal zijn.
  143. Dus, hoe zit het met ons brein?
  144. We hebben vastgesteld
    dat we, gemiddeld,
  145. 86 miljard neuronen hebben,
  146. waarvan 16 miljard zich
    in de hersenschors bevinden,
  147. en als je de hersenschors beschouwt
  148. als de zetel van functies zoals
  149. bewustzijn en logisch
    en abstract redeneren,
  150. en dat 16 miljard
    het grootste aantal neuronen is
  151. van welke cortex dan ook,
  152. dan lijkt dit de simpelste verklaring
  153. voor onze opmerkelijke
    cognitieve vaardigheden.
  154. Maar het is net zo belangrijk
    wat die 86 miljard neuronen betekenen.
  155. Omdat we zagen dat de relatie
  156. tussen de grootte van het brein
    en het aantal neuronen
  157. wiskunding beschreven kan worden,
  158. kunnen we berekenen
    hoe het menselijk brein
  159. eruit zou zien als het gemaakt was
    als dat van een knaagdier.
  160. Welnu, een knaagdierbrein
    met 86 miljard neuronen
  161. zou 36 kilo wegen.
  162. Dat is onmogelijk.
  163. Zo'n enorm brein
    zou verpletterd worden
  164. door zijn eigen gewicht,
  165. en dit onmogelijke brein zou huizen
    in een lichaam dat 89 ton weegt.
  166. Ik denk niet dat wij er zo uitzien.
  167. Dit brengt ons nu al
    tot een belangrijke conclusie:

  168. wij zijn geen knaagdieren! (Gelach)
  169. Het menselijk brein
    is geen enorm rattenbrein!
  170. Vergeleken met een rat
    lijken we misschien bijzonder,
  171. maar dat is geen eerlijke vergelijking
  172. aangezien we nu weten
    dat we geen knaagdieren zijn.
  173. Wij zijn primaten,
  174. dus de juiste vergelijking
    is met andere primaten.
  175. En als je het uitrekent,
  176. zie je dat een gemiddelde primaat
  177. met 86 miljard neuronen
  178. een brein zou hebben
    van ongeveer 1.2 kilo,
  179. wat precies goed lijkt
  180. in een lichaam van ongeveer 66 kilo,
  181. wat in mijn geval precies klopt,
  182. en dat brengt ons tot
    een totaal niet verrassende
  183. maar toch erg belangrijke conclusie:
  184. ik ben een primaat.
  185. En jullie zijn allemaal primaten.
  186. Net als Darwin.

  187. Volgens mij had Darwin
    dit echt gewaardeerd.
  188. Zijn brein was, net als het onze,
  189. gemaakt naar het evenbeeld
    van andere primatenhersenen.
  190. Dus het menselijk brein
    mag dan opmerkelijk zijn,

  191. maar het is niet bijzonder
    in de hoeveelheid neuronen.
  192. Het is gewoon
    een groot primatenbrein.
  193. Ik vind dat een ontnuchterende
    en bescheiden gedachte
  194. die ons herinnert aan onze plaats in de natuur.
  195. Waarom kost het dan zoveel energie?

  196. Anderen hebben uitgezocht
    hoeveel energie
  197. ons brein en dat van andere soorten kost,
  198. en nu we wisten hoeveel neuronen
  199. ieder brein bevatte,
    konden we het uitrekenen.
  200. Het blijkt dat menselijke en andere breinen
    ongeveer hetzelfde kosten:
  201. gemiddeld zes calorieën
    per miljard neuronen per dag.
  202. Dus de totale energiekosten van een brein
  203. staan in evenredige verhouding
  204. tot de hoeveelheid neuronen,
  205. en het blijkt dat het menselijk brein
  206. evenveel energie kost
    als men zou verwachten.
  207. Dus de reden waarom het menselijk brein
  208. zoveel energie kost is enkel
  209. dat het enorm veel neuronen bevat,
  210. en omdat we primaten zijn
  211. met veel méér neuronen
    in verhouding tot lichaamsgrootte
  212. dan welk ander dier dan ook,
  213. zijn de relatieve kosten
    van ons brein groot.
  214. Maar alleen omdat we primaten zijn,
    niet omdat we bijzonder zijn.
  215. De laatste vraag dan:

  216. hoe zijn we aan die opmerkelijke
    hoeveelheid neuronen gekomen?
  217. En vooral: als mensapen
    groter zijn dan wij,
  218. waarom hebben zij dan niet
    een groter brein met meer neuronen?
  219. Toen we ons realiseerden
    hoe kostbaar het is
  220. om veel neuronen te hebben,
    bedacht ik
  221. dat er misschien een eenvoudige reden is.
  222. Zij hebben simpelweg de energie niet
  223. voor een groot lichaam én
    een grote hoeveelheid neuronen.
  224. Dus we rekenden het uit.
  225. We berekenden enerzijds
  226. hoeveel energie een primaat
    dagelijks binnenkrijgt
  227. door het eten van rauw voedsel
  228. en anderzijds de energiekosten van
  229. een lichaam van een bepaalde grootte
  230. en de energiekosten van een brein
    met een bepaald aantal neuronen.
  231. We zochten naar de combinaties
  232. van lichaamsgrootte en
    hoeveelheid neuronen
  233. die een primaat zich kon veroorloven
  234. als hij een bepaald aantal uren per dag eet.
  235. En we zagen dat
    omdat neuronen zo kostbaar zijn,

  236. er een wisselwerking is tussen lichaamsgrootte
    en hoeveelheid neuronen.
  237. Een primaat die dagelijks acht uur eet
  238. kan zich maximaal 53 miljard
    neuronen veroorloven,
  239. maar dan kan het lichaam
    niet groter zijn dan 25 kilo
  240. Om meer te wegen,
    moet het neuronen opgeven.
  241. Dus het is óf een groot lichaam,
  242. óf een grote hoeveelheid neuronen.
  243. Als je eet als een primaat
    kun je ze niet allebei bekostigen.
  244. Eén oplossing
    voor deze stofwisselingsbeperking

  245. is om nóg meer uren per dag te eten,
  246. maar dat is gevaarlijk
  247. en het is slechts mogelijk
    tot een bepaald punt.
  248. Gorilla's en orang-oetan's kunnen zich
    ongeveer 30 miljard neuronen veroorloven
  249. door 8,5 uur per dag te eten,
  250. en dat lijkt hun maximum te zijn.
  251. Negen uur eten per dag
  252. lijkt de praktische limiet
    voor een primaat.
  253. Hoe zit het dan met ons?

  254. Met onze 86 miljard neuronen
  255. en 60 tot 70 kilo aan lichaamsgewicht,
  256. zouden we meer dan negen uur per dag
  257. etend moeten doorbrengen,
  258. wat simpelweg niet haalbaar is.
  259. Als wij zouden eten als een primaat,
  260. konden we hier niet zijn.
  261. Dus hoe zijn we dan
    hier terecht gekomen?

  262. Als ons brein zo veel energie kost
  263. als het zou moeten kosten,
  264. en we kunnen niet de hele dag
    bezig zijn met eten,
  265. dan is het enige realistische alternatief
  266. om meer energie te verwerven
  267. uit dezelfde voedselbronnen.
  268. En merkwaardig genoeg klopt dat precies
  269. met wat we denken dat onze voorouders
  270. anderhalf miljoen jaar geleden uitvonden
  271. toen zij het koken van voedsel uitvonden.
  272. Koken maakt gebruik van vuur
  273. om voedsel voor te verteren
    buiten ons lichaam.
  274. Gekookt voedsel is zachter,
    dus makkelijker om te kauwen
  275. en compleet tot pap
    te maken in je mond.
  276. Hierdoor wordt het voedsel compleet verteerd
    en geabsorbeerd in je darmen,
  277. waardoor het veel meer energie
    oplevert in veel minder tijd
  278. Dus koken geeft ons de tijd om
  279. veel interessantere dingen
    te doen in onze dag
  280. en met onze neuronen
  281. dan denken aan voedsel,
    zoeken naar voedsel
  282. en het de hele dag naar binnen werken.
  283. Dus dankzij koken kon

  284. wat ooit een enorm nadeel was,
  285. dit grote, gevaarlijk kostbare brein
    met zo veel neuronen,
  286. nu een grote aanwist worden,
  287. nu we ons zowel de energie
    voor veel neuronen kunnen veroorloven
  288. als de tijd om er
    interessante dingen mee te doen.
  289. Dit verklaart waarom het menselijk brein
  290. zo snel zo groot groeide in de evolutie,
  291. terwijl het nog steeds
    een primatenbrein is.
  292. Nu dit grote brein
    betaalbaar is dankzij koken,
  293. gingen we snel
    van rauw voedsel naar cultuur,
  294. landbouw, beschaving, winkels,
  295. electriciteit, ijskasten...
  296. alle dingen waarmee we tegenwoordig
  297. de energie die we nodig hebben
    voor een hele dag
  298. in één keer kunnen binnenkrijgen
    bij onze favoriete fast-foodketen.
  299. Dus wat ooit een oplossing was,
  300. werd nu het probleem,
  301. en ironisch genoeg zoeken we nu
    de oplossing in rauw voedsel.
  302. Dus wat is het voordeel voor mensen?

  303. Wat hebben wij
  304. dat geen enkel ander dier heeft?
  305. Mijn antwoord is dat wij de meeste
    neuronen hebben in de hersenschors,
  306. en dat is de simpelste verklaring
  307. voor onze opmerkelijke cognitieve vaardigheden.
  308. En wat doen wij
    dat geen enkel ander dier doet,
  309. en dat volgens mij fundamenteel was
  310. om ons dat grootste aantal neuronen
    in de hersenschors te laten ontwikkelen?
  311. In twee woorden: wij koken.
  312. Geen enkel ander dier kookt.
    Enkel mensen.
  313. En ik denk dat dat is
    hoe we mensen geworden zijn.
  314. Door het bestuderen van het menselijk brein
    denk ik nu anders over eten.

  315. Wanneer ik nu naar mijn keuken kijk,
  316. maak ik een buiging
  317. en bedank ik mijn voorouders
  318. voor de uitvinding die ons waarschijnlijk
    tot mens heeft gemaakt.
  319. Ontzettend bedankt.
  320. (Applaus)