O que o cérebro humano tem de tão especial?

O cérebro humano é um enigma... ele é curiosamente grande em relação ao tamanho de nosso corpo, consome uma quantidade imensa de energia para o seu peso e tem o córtex cerebral bizarramente denso. Mas: por quê? A neurocientista Suzana Herculano-Houzel põe seu chapéu de detetive e nos conduz por esse mistério. Ao fazer "sopa de cérebro", ela chega a uma conclusão surpreendente.

O que o cérebro humano
tem de tão especial?

Por que nós estudamos outros animais

em vez de eles nos estudarem?

O que o cérebro humano tem ou faz

a mais que os outros?

Quando me interessei por
essas questões 10 anos atrás,

cientistas pensavam saber
de que eram feitos os cérebros.

Mesmo com base em pouca evidência,

pensavam que o cérebro dos mamíferos,

incluindo o humano,

fosse feito do mesmo modo,

com número de neurônios sempre

proporcional ao tamanho do cérebro.

Isto é, dois cérebros de mesmo tamanho,

como estes, com respeitáveis 400 gramas,

deveriam ter número similar de neurônios.

Se neurônios são unidades funcionais

de processamento de informação do cérebro,

então, os donos desses cérebros

deveriam ter habilidades
cognitivas semelhantes.

No entanto, um é um chimpanzé,

e o outro, uma vaca.

Quem sabe vacas têm uma vida

mental tão rica e são tão espertas

que preferem que não saibamos disso,

mas nós as comemos.

Penso que muitos concordam

que chimpanzés são capazes de agir

de forma muito mais complexa,
elaborada e flexível do que vacas.

Então, esse é o primeiro indício

de que: "cérebros são feitos
do mesmo modo",

não está correto.

Mas, continuemos.

Se todos fossem feitos do mesmo modo,

e se comparássemos animais
com cérebros de tamanhos diferentes,

cérebros maiores
deveriam ter mais neurônios

do que menores, e quanto maior o cérebro,

maior a capacidade cognitiva do seu dono.

Então, o maior cérebro de todos

deveria ser o mais cognitivamente capaz.

E aqui vem a má notícia:

Nosso cérebro não é o maior de todos.

É um paradoxo.

Nosso cérebro pesa de 1,2 kg a 1,5 kg,

mas o de elefante pesa de 4 kg a 5 kg,

e o de baleia pode chegar a 9 kg,

e é por isso que os cientistas diziam

que nosso cérebro tem que ser especial

para explicar nossa capacidade cognitiva.

Ele tem ser realmente extraordinário,

uma exceção à regra.

O deles pode ser maior,
mas o nosso é melhor,

e poderia ser melhor, por exemplo,

no que parece maior do que deveria,

com um córtex cerebral muito
maior do que deveríamos ter

para o tamanho do nosso corpo.

Assim teríamos córtex sobrando

para fazer coisas mais interessantes
além de comandar o corpo.

Isso por que o tamanho do cérebro

costuma seguir o do corpo.

Portanto, o principal motivo de dizer

que nosso cérebro é maior do que deveria,

vem de nos compararmos

aos grandes macacos.

Gorilas podem ser duas
a três vezes maiores que nós,

e o cérebro deles deveria ser
maior que o nosso,

no entanto, é o contrário.

Nosso cérebro é 3 vezes
maior que o de gorila.

O cérebro humano também parece especial

no consumo de energia.

Embora pese apenas 2% do corpo,

ele consome 25% de toda energia

usada pelo corpo por dia.

São 500 calorias de um total de 2 mil,

só para manter o cérebro funcionando.

Então, o cérebro humano
é maior do que deveria ser,

usa muito mais energia do que deveria,

portanto, é especial.

E aqui a história começou a me incomodar.

Na biologia, buscamos regras

que se apliquem aos animais
e à vida em geral,

então, por que as leis da evolução

se aplicam a todos, exceto a nós?

Talvez o problema estivesse na premissa

de que cérebros eram feitos do mesmo modo.

Talvez dois cérebros de mesmo tamanho

pudessem ser formados
com número diferente de neurônios.

Talvez um cérebro muito grande

não contivesse mais neurônios

do que um de tamanho mais modesto.

Talvez o humano contivesse mais neurônios

do que os outros, independente do tamanho,

especialmente no córtex cerebral.

Então, para mim, esta se tornou

a questão mais importante:

quantos neurônios o cérebro humano tem,

e como isso se compara a outros animais?

Talvez vocês tenham ouvido falar

que temos 100 bilhões de neurônios,

então, 10 anos atrás,
perguntei aos colegas

se sabiam de onde veio esse valor.

Mas ninguém sabia.

Pesquisei na literatura,

a origem desse número,

e nada encontrei.

Parece que ninguém havia contado,

o número de neurônios em humanos,

ou em qualquer outro ser.

Então, criei meu próprio modo
de contar células no cérebro,

e ele consiste

em transformar o cérebro em sopa.

Funciona assim:

Você pega um cérebro, ou partes dele,

e o dissolve em um detergente,

que destrói as membranas celulares

mas mantém intactos os núcleos celulares,

obtendo uma suspensão de núcleos livres

como esta,

como um caldo claro.

Esta sopa contém todos os núcleos

que já foram um cérebro de rato.

A beleza da sopa é que, por ser uma sopa,

você pode agitá-la e fazer esses núcleos

se distribuírem homogeneamente no líquido,

de modo que observando ao microscópio

apenas 4 ou 5 amostras dessa solução,

você pode contar os núcleos, e dizer

o número de células desse cérebro.

É simples, direto,

e muito rápido.

Usamos esse método para contar neurônios

de dúzias de espécies diferentes,

e concluímos que os cérebros

não são construídos da mesma forma.

Consideremos roedores e primatas:

Nos cérebros maiores dos roedores,
o tamanho médio

de neurônios aumenta,

então o cérebro infla rapidamente

e aumenta de tamanho mais rápido
do que ganha neurônios.

O de primata ganha neurônios

sem que o tamanho dos neurônios aumente,

em um modo econômico

de o cérebro ganhar neurônios.

Resultado: o cérebro de primata

terá sempre mais neurônios
que o de roedor de tamanho igual,

e quanto maior o cérebro,

maior a diferença.

Então, e o nosso cérebro?

Descobrimos que temos, em média,

86 bilhões de neurônios,

16 bilhões no córtex cerebral,

e se considerarmos que o córtex cerebral

é a sede de funções como

consciência, raciocínio lógico e abstrato,

e que 16 bilhões são o máximo de neurônios

de um córtex,

essa é a explicação mais simples

para nossa notável capacidade cognitiva.

Igualmente importante é o significado
dos 86 bilhões de neurônios.

Por termos descoberto que a relação

entre o tamanho do cérebro
e o número de neurônios

poderia ser descrito matematicamente,

pudemos calcular como o cérebro humano

seria se fosse como o de roedor.

O cérebro de um roedor
com 86 bilhões de neurônios

pesaria 36 kg.

O que seria impossível.

Um cérebro tão grande seria esmagado

pelo próprio peso,

e esse cérebro impossível

estaria em um corpo de 89 toneladas.

Acho que não se parece conosco.

O que nos leva a uma conclusão importante:

não somos roedores.

O cérebro humano
não é um cérebro grande de rato.

Comparado a um rato,
podemos parecer especiais,

mas a comparação é injusta,

pois não somos roedores.

Somos primatas,

então, o certo é comparar
a outros primatas.

E se você fizer as contas,

descobrirá que um primata qualquer

com 86 bilhões de neurônios

teria o cérebro de 1,2 kg,

o que parece correto

em um corpo de 66 kg,

o que é exatamente meu caso,

nos levando a uma conclusão

nada surpreendente
mas incrivelmente importante:

Eu sou um primata.

Todos vocês são primatas.

E Darwin também era.

Adoro pensar que Darwin
teria gostado muito disso.

O cérebro dele, assim como o nosso,

foi feito à imagem
de outros cérebros de primata.

Portanto, o cérebro humano é notável,

mas não é especial
quanto ao número de neurônios.

É apenas um cérebro grande de primata.

Acho que é um pensamento
muito humilde e sensato,

que nos lembra
de nosso lugar na natureza.

Então, por que ele consome tanta energia?

Outras pessoas descobriram

o custo energético do cérebro humano

e de outras espécies,

e como sabemos quantos neurônios

cada cérebro possui,
podemos fazer as contas.

E o resultado é que tanto o cérebro humano

quanto os outros gastam o mesmo,

uma média de 6 calorias
por bilhão de neurônios ao dia.

E o custo total de energia de um cérebro

é uma simples função linear

do seu número de neurônios,

e assim o cérebro humano

consome quase tanta energia
quanto deveria.

Portanto, a razão de o cérebro humano

consumir tanta energia

é por possuir muitos neurônios,

e porque somos primatas

com muito mais neurônios
para o nosso tamanho

do que os outros animais,

o custo de nosso cérebro é grande,

mas não é só por sermos primatas,
que somos especiais.

A última pergunta:

como chegamos a esse impressionante
número de neurônios?

e em especial, se grandes macacos

são maiores do que nós,

por que não têm cérebro maior
que o nosso, com mais neurônios?

Quando percebemos como é caro

ter tantos neurônios no cérebro, pensei,

talvez haja uma razão simples.

Eles não dispõem de energia

para um corpo grande
e um número alto de neurônios

Então fizemos as contas.

De um lado, calculamos

quanta energia um primata obtém por dia

comendo alimentos crus,

e de outro, quanta energia

um corpo de certo tamanho consome

e a energia que um cérebro
de certo número de neurônios consome,

e observamos as combinações

de tamanho do corpo
e número de neurônios no cérebro

que um primata obteria

se comesse por certo
número de horas por dia.

E descobrimos

que para os neurônios serem tão caros,

há uma compensação entre tamanho
do corpo e número de neurônios.

Então, um primata que come 8 horas por dia

pode dispor de um máximo
de 53 bilhões de neurônios,

mas seu corpo não poderia

pesar mais que 25 kg.

Para pesar mais que isso,

teria que ceder neurônios.

Então, ou tem um corpo grande

ou um número alto de neurônios.

Quando se come como primata,

não dá para ter ambos.

Uma saída para essa limitação metabólica

seria passar mais horas por dia comendo,

mas isso se torna perigoso,

e se passar de um ponto, fica impossível.

Gorilas e orangotangos,

obtém uns 30 bilhões de neurônios

comendo por 8 h e 30 min ao dia,

e isso parece ser o máximo que conseguem.

Nove horas de alimentação por dia

parece ser o limite de um primata.

E nós?

Com 86 bilhões de neurônios

e 60 a 70 kg de massa corporal,

teríamos que gastar mais de 9 horas

por dia comendo,

o que é impraticável.

Se comêssemos como primata

não estaríamos aqui.

Então, como chegamos aqui?

Se nosso cérebro consome tanta energia

quanto deveria, e não podemos passar

o tempo acordado nos alimentando,

a única alternativa,

é obter, de algum modo, mais energia

dos mesmos alimentos.

E isso coincide exatamente

com o que acreditamos
nossos ancestrais fizeram

há 1,5 milhões de anos,

quando inventaram o cozimento.

Cozinhar é usar o fogo

para pré-digerir alimentos fora do corpo.

Alimentos cozidos são mais macios,
mais fáceis de mastigar

e de amolecer na boca,

para serem totalmente digeridos

e absorvidos no intestino,

obtendo, assim, mais energia
em menos tempo.

Portanto, cozinhar nos libera tempo

para fazer coisas mais interessantes
com nosso dia

e nossos neurônios

do que apenas pensar em comida,

procurá-la e engoli-la

o dia todo.

Portanto, graças ao cozimento,
o que antes

era mais um risco, esse cérebro

grande e caro com muitos neurônios,

se tornou uma grande vantagem,

agora que podemos bancar energia
para tantos neurônios

e tempo para coisas interessantes.

Penso que isso explica
por que nosso cérebro

evoluiu rapidamente
até se tornar tão grande,

e ao mesmo tempo permanecendo
apenas um cérebro de primata.

Com um cérebro grande
obtido pelos alimentos cozidos,

passamos rapidamente
da comida crua à cultura,

agricultura, civilização, mercados,

eletricidade, geladeiras,

todas essas coisas que hoje

nos permitem conseguir energia necessária

para um dia inteiro em uma única ida

a nossa rede favorita de fast food.

Bom, o que antes era a solução,

agora é um problema,

e, ironicamente, buscamos a solução
nos alimentos crus.

Qual é a vantagem de sermos humanos?

O que possuímos

que nenhum outro animal possui?

Minha resposta é que
possuímos o maior número

de neurônios no córtex cerebral,

e essa é a explicação mais simples

para nossas notáveis
habilidades cognitivas.

E o que fazemos que
nenhum outro animal faz,

que acredito ter sido fundamental

para nos permitir chegar a tal número,

o maior de todos, de neurônios no córtex?

Em duas palavras: nós cozinhamos.

Nenhum outro animal cozinha os alimentos.
Só os humanos o fazem.

E é como nos tornamos humanos.

Estudar o cérebro humano mudou
minha opinião sobre os alimentos.

Agora eu olho minha cozinha,

faço uma reverência,

e agradeço a nossos ancestrais

o invento que provavelmente
nos tornou humanos.

Muito obrigada.

(Aplausos)