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← O que tem o cérebro humano de tão especial?

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Subtitles translated from English Showing Revision 8 created 02/18/2014 by Isabel Vaz Belchior.

  1. O que tem o cérebro humano de tão especial?
  2. Porque é que estudamos outros animais
  3. em vez de serem eles a estudarem-nos?
  4. O que tem ou faz um cérebro humano
  5. que nenhum outro cérebro faz?
  6. Quando me interessei por estas questões
    há cerca de 10 anos,
  7. os cientistas pensavam que sabiam
    de que eram feitos os diferentes cérebros.
  8. Embora baseando-se em muito poucas provas,
  9. muitos cientistas pensavam que
    todos os cérebros de mamíferos,
  10. incluindo o cérebro humano,
  11. eram feitos da mesma forma,
  12. com um número de neurónios que era sempre
  13. proporcional ao tamanho do cérebro.
  14. Isto significa que dois cérebros do mesmo tamanho,
  15. como estes dois, com uns respeitáveis 400 gramas,
  16. deveriam ter um número semelhante de neurónios.
  17. Se os neurónios são as unidades funcionais
  18. processadoras de informação do cérebro,
  19. então os donos destes dois cérebros
  20. deveriam ter
    capacidades cognitivas semelhantes.
  21. E contudo, um é um chimpanzé,
  22. e o outro é uma vaca.
  23. Talvez as vacas tenham uma rica
  24. vida mental interna e sejam tão espertas
  25. que escolham não nos deixar percebê-lo,
  26. mas nós comemo-las.
  27. Penso que a maioria das pessoas concordará
  28. que os chimpanzés são capazes
    de comportamentos muito mais complexos,
  29. elaborados e flexíveis do que as vacas.
  30. Este é então o primeiro indicador de que
  31. o cenário
    "todos os cérebros são feitos da mesma forma"
  32. não está muito correto.
  33. Mas aceitemo-lo.

  34. Se todos os cérebros
    são feitos da mesma forma
  35. e comparássemos animais
    com cérebros de diferentes tamanhos,
  36. cérebros maiores
    deveriam possuir mais neurónios
  37. do que cérebros mais pequenos,
    e quanto maior o cérebro,
  38. mais capacidade cognitiva
    deveria ter quem o possui.
  39. Então, o maior cérebro deveria ter também
  40. a maior capacidade cognitiva.
  41. Mas aqui vêm as más notícias:
  42. o nosso cérebro,
    não é o maior de todos.
  43. Parece humilhante.
  44. O nosso cérebro pesa entre 1,2 e 1,5 kg,
  45. mas os cérebros de elefantes pesam
    entre 4 e 5 kg,
  46. e os cérebros de baleias
    podem pesar até 9 kg,
  47. e é por isso que os cientistas costumavam dizer
  48. que o nosso cérebro deve ser especial
  49. para explicar as nossas capacidades cognitivas.
  50. Deve ser realmente extraordinário,
  51. uma exceção à regra.
  52. O deles pode ser maior,
    mas o nosso é melhor,
  53. e poderia ser melhor, por exemplo,
  54. em que parece maior do que devia ser,
  55. com um cortex cerebral
    muito maior do que deveríamos ter
  56. para o tamanho dos nossos corpos.
  57. Isso dar-nos-ía cortex extra
  58. para fazermos coisas mais interessantes
    do que só operar o nosso corpo.
  59. Isso porque o tamanho do cérebro
  60. geralmente segue o tamanho do corpo.
  61. Então a principal razão para dizer que
  62. o nosso cérebro é maior do que devia ser
  63. vem realmente de comparar-nos
  64. aos grandes símios.
  65. Os gorilas podem ser duas ou três vezes
    maiores do que nós somos,
  66. pelo que os seus cérebros também deviam ser
    maiores do que os nossos,
  67. mas, ao invés, é exatamente o contrário.
  68. O nosso cérebro é três vezes maior
    do que o cérebro do gorila.
  69. O cérebro humano
    também parece especial

  70. na quantidade de energia que usa.
  71. Mesmo pesando apenas 2% do corpo,
  72. ele sozinho usa 25% de toda a energia
  73. que o corpo precisa para funcionar por dia.
  74. Isso são 500 calorias
    de um total de 2000 calorias,
  75. só para manter o cérebro a trabalhar.
  76. O cérebro humano é maior do que deveria ser,

  77. usa muito mais energia do que deveria,
  78. pelo que é especial.
  79. E aqui é onde a história
    começa a incomodar-me.
  80. Em Biologia, procuramos regras
  81. que se apliquem a todos os animais
    e à vida em geral,
  82. então porque é que as regras da evolução
  83. se aplicam a todos os outros
    mas não a nós?
  84. Talvez o problema estivesse
    na presunção básica
  85. de que todos os cérebros
    são feitos da mesma maneira.
  86. Talvez dois cérebros de tamanho similar
  87. possam realmente ser feitos de
    um número muito diferente de neurónios.
  88. Talvez um cérebro muito grande
  89. não tenha necessariamente mais neurónios
  90. do que um cérebro
    de tamanho mais modesto.
  91. Talvez o cérebro humano
    tenha realmente mais neurónios
  92. do que qualquer outro cérebro,
    independentemente do seu tamanho,
  93. especialmente no córtex cerebral.
  94. Então isto tornou-se para mim
  95. a questão importante a responder:
  96. quantos neurónios tem o cérebro humano,
  97. e como se compara com outros animais?
  98. Devem ter ouvido ou lido em qualquer lado

  99. que nós temos
    100 mil milhões de neurónios,
  100. e há 10 anos, perguntei aos meus colegas
  101. se sabiam de onde
    tinha vindo este número.
  102. Mas ninguém sabia.
  103. Estive a procurar na literatura
  104. pela referência original para este número,
  105. e nunca a encontrei.
  106. Parece que ninguém tinha realmente contado
  107. o número de neurónios no cérebro humano,
  108. ou em qualquer outro cérebro, já agora.
  109. Então criei a minha própria forma
    de contar células no cérebro,

  110. e essencialmente consiste em
  111. dissolver esse cérebro em sopa.
  112. Funciona assim:
  113. Pega-se num cérebro,
    ou partes desse cérebro,
  114. e dissolve-se num detergente,
  115. que destrói as membranas celulares
  116. mas mantém o núcleo da célula intacto,
  117. pelo que acabamos com
    uma suspensão de núcleos livres
  118. que tem este aspeto,
  119. como uma sopa clara.
  120. Esta sopa contém todos os núcleos
  121. que foram um dia o cérebro de um rato.
  122. A beleza da sopa é que
    por causa de ser uma sopa,
  123. pode ser agitada e fazer esses núcleos
  124. distribuírem-se homogeneamente no líquido,
  125. pelo que, olhando agora ao microscópio
  126. para apenas quatro ou cinco amostras
    desta solução homogénea,
  127. podemos contar núcleos,
    e portanto dizer
  128. quantas células tinha esse cérebro.
  129. É simples, é direto,
  130. e é muito rápido.
  131. Usámos este método para contar neurónios
  132. em dúzias de espécies diferentes até agora,
  133. e parece que nem todos os cérebros
  134. são feitos da mesma forma.
  135. Pegando em roedores e primatas, por exemplo:
  136. Em cérebros de grandes roedores,
    o tamanho médio
  137. do neurónio aumenta,
  138. pelo que o cérebro
    aumenta muito rapidamente
  139. e ganha tamanho muito mais rápido
    do que ganha neurónios.
  140. Mas os cérebros de primatas
    ganham neurónios
  141. sem aumentar o tamanho médio do neurónio,
  142. o que é uma forma muito económica
  143. de adicionar neurónios ao cérebro.
  144. O resultado é que o cérebro do primata
  145. terá sempre mais neurónios do que
    o cérebro de um roedor do mesmo tamanho,
  146. e quanto maior o cérebro,
  147. maior será esta diferença.
  148. Bem, e então o nosso cérebro?
  149. Descobrimos que temos, em média,
  150. 86 mil milhões de neurónios,
  151. 16 mil milhões dos quais
    estão no córtex cerebral,
  152. e se considerarmos que o córtex cerebral
  153. é o local de funções como
  154. a perceção e a lógica e
    o raciocínio abstrato,
  155. e que esses 16 mil milhões
    é o máximo de neurónios
  156. que qualquer córtex tem,
  157. acho que esta é a explicação mais simples
  158. para as nossas capacidades cognitivas notáveis.
  159. Mas igualmente importante é o que
    os 86 mil milhões significam.
  160. Porque descobrimos que a relação
  161. entre o tamanho do cérebro
    e o seu número de neurónios
  162. podia ser descrita matematicamente,
  163. podíamos calcular
    como o cérebro humano
  164. seria se fosse feito como o cérebro de um roedor.
  165. O cérebro de um roedor
    com 86 mil milhões de neurónios
  166. pesaria 36 kg.
  167. Isso não é possível.
  168. Um cérebro tão grande seria esmagado
  169. pelo seu próprio peso,
  170. e este cérebro impossível estaria
  171. num corpo com 89 toneladas.
  172. Não acho que se pareça connosco.
  173. Isto traz-nos já
    a uma conclusão muito importante,

  174. que é que nós não somos roedores.
  175. O cérebro humano não é
    um grande cérebro de rato.
  176. Comparados com um rato,
    podemos parecer especiais, sim,
  177. mas isso não é uma comparação justa de se fazer,
  178. dado que sabemos que não somos roedores.
  179. Somos primatas,
  180. pelo que a comparação correta
    é com outros primatas.
  181. E aqui, se fizermos as contas,
  182. descobrimos que o primata genérico
  183. com 86 mil milhões de neurónios
  184. teria um cérebro de cerca de 1,2 kg,
  185. o que parece mesmo certo,
  186. num corpo de cerca de 66 kg,
  187. o que no meu caso é exatamente correto,
  188. o que nos traz a uma
    muito pouco surpreendente,
  189. mas ainda incrivelmente importante conclusão:
  190. eu sou uma primata.
  191. E todos vós sois primatas.
  192. E Darwin também era.

  193. Adoro pensar que Darwin
    teria realmente apreciado isto.
  194. O seu cérebro, como o nosso,
  195. foi feito à imagem do cérebro de outros primatas.
  196. Portanto, o cérebro humano
    pode ser notável, sim,

  197. mas não é especial
    no seu número de neurónios.
  198. É apenas um grande cérebro de primata.
  199. Penso que é um pensamento
    muito humilde e sóbrio
  200. que nos deve lembrar
    do nosso lugar na Natureza.
  201. Então, porque gasta tanta energia?

  202. Bem, outras pessoas perceberam
  203. quanta energia o cérebro humano
  204. e o de outras espécies gastam,
  205. e agora que sabíamos de quantos neurónios
  206. cada cérebro era feito,
    podíamos fazer as contas.
  207. E pelos vistos quer o humano
  208. quer outros cérebros
    gastam aproximadamente o mesmo,
  209. uma média de 6 calorias
    por mil milhões de neurónios, por dia.
  210. Pelo que o gasto total energético de um cérebro
  211. é uma simples função linear
  212. do seu número de neurónios,
  213. e, pelos vistos, o cérebro humano
  214. gasta quase tanta energia
    como seria de esperar.
  215. Então, a razão pela qual o cérebro humano
  216. gasta tanta energia
    é simplesmente porque
  217. tem um enorme número de neurónios,
  218. e por causa de sermos primatas
  219. com muitos mais neurónios
    para um certo tamanho corporal
  220. do que qualquer outro animal,
  221. o gasto relativo do nosso cérebro é maior,
  222. mas só porque somos primatas,
    não porque sejamos especiais.
  223. Última questão, então:

  224. Como é que obtivemos
    este número notável de neurónios,
  225. e em particular, se os grandes símios
  226. são maiores que nós,
  227. porque é que eles não têm cérebros
    maiores do que nós, com mais neurónios?
  228. Quando percebemos quão mais caro é
  229. ter muitos neurónios no cérebro, pensei,
  230. talvez haja uma razão simples.
  231. Eles simplesmente
    não conseguem dispor da energia
  232. para terem simultaneamente um corpo grande
    e um grande número de neurónios.
  233. Então fizemos as contas.
  234. Calculámos, por um lado,
  235. quanta energia consegue um primata por dia
  236. ao comer alimentos crus,
  237. e por outro lado, quanta mais energia
  238. um corpo de um certo tamanho gasta
  239. e quanta energia um cérebro com
    um certo número de neurónios gasta,
  240. e olhámos para as combinações
  241. entre o tamanho do corpo e
    o número de neurónios cerebrais
  242. que um primata pode suportar
  243. se comer um certo número de horas por dia.
  244. E o que descobrimos foi que

  245. por causa dos neurónios
    serem tão dispendiosos,
  246. existe uma relação de compromisso entre
    o tamanho corporal e o número de neurónios.
  247. Então, um primata que coma oito horas por dia
  248. pode suportar, quanto muito,
    53 mil milhões de neurónios,
  249. mas aí o seu corpo não pode ter mais
  250. do que 25 kg.
  251. Para pesar mais do que isso,
  252. tem de abdicar de neurónios.
  253. Pelo que ou tem um corpo grande
  254. ou um grande número de neurónios.
  255. Quando comemos como um primata,
  256. não podemos suportar ambos.
  257. Uma escapatória a esta limitação metabólica

  258. seria gastar ainda mais horas por dia a comer,
  259. mas isso torna-se perigoso,
  260. e passado um certo ponto,
    simplesmente não é possível.
  261. Gorilas e orangotangos, por exemplo,
  262. suportam cerca de
    30 mil milhões de neurónios
  263. gastando 8,5 horas por dia a comer,
  264. e isso parece ser tanto quanto podem fazer.
  265. 9 horas de alimentação por dia
  266. parece ser o limite prático para um primata.
  267. Então e nós?

  268. Com os nossos
    86 mil milhões de neurónios
  269. e 60 a 70 kg de massa corporal,
  270. devíamos ter de gastar mais de 9 horas
  271. por dia todos os dias a alimentar-nos,
  272. o que não é exequível.
  273. Se comêssemos como um primata,
  274. não devíamos estar aqui.
  275. Então, como chegámos aqui?

  276. Bem, se o nosso cérebro gasta tanta energia
  277. como devia, e se não podemos gastar
  278. todas as horas acordados a comer,
  279. então, realmente, a única alternativa
  280. é de alguma forma tirar mais energia
  281. da mesma comida.
  282. E incrivelmente,
    isso corresponde exatamente
  283. ao que se acredita que
    os nossos antepassados inventaram
  284. há 1,5 milhões de anos atrás,
  285. quando inventaram a cozinha.
  286. Cozinhar é usar o fogo
  287. para pré-digerir os alimentos
    fora do corpo.
  288. Alimentos cozinhados são mais moles,
    sendo mais fáceis de mastigar
  289. e de se tornar completamente em polpa
    na nossa boca,
  290. o que permite que sejam
    completamente digeridos
  291. e absorvidos nos intestinos,
  292. o que os faz render mais energia
    em muito menos tempo.
  293. Então, cozinhar liberta tempo para fazermos
  294. coisas muito mais interessantes com o nosso dia
  295. e com os nossos neurónios
  296. do que pensar só em comida,
  297. procurar comida,
    e devorar comida
  298. durante todo o dia.
  299. Por causa da cozinha, o que antes era

  300. uma grande deficiência, este grande,
  301. perigosamente dispendioso cérebro
    com muitos neurónios,
  302. podia agora tornar-se um grande valor,
  303. agora que podíamos suportar
    a energia para muitos neurónios
  304. e o tempo para fazer
    coisas interessantes com eles.
  305. Acho que isto explica
    porque é que o cérebro humano
  306. cresceu até se tornar
    tão grande tão rapidamente na evolução,
  307. embora permanecendo só um cérebro de primata.
  308. Com este grande cérebro
    agora suportável pela cozinha,
  309. fomos rapidamente dos alimentos crus à cultura,
  310. agricultura, civilização, mercearias,
  311. eletricidade, frigoríficos,
  312. todas essas coisas que hoje
  313. nos permitem obter toda a energia necessária
  314. para o dia inteiro numa única visita
  315. ao nosso restaurante de comida rápida favorito.
  316. Então o que foi um dia a solução
  317. tornou-se agora o problema,
  318. e ironicamente, procuramos a solução
    em comida crua.
  319. Então qual é a vantagem humana?

  320. O que é que nós temos
  321. que nenhum outro animal tem?
  322. A minha resposta é que temos o maior número
  323. de neurónios no córtex cerebral,
  324. e penso que é a explicação mais simples
  325. para as nossas notáveis
    capacidades cognitivas.
  326. E o que é que fazemos
    que nenhum outro animal faz,
  327. e que eu acredito ter sido fundamental
  328. para permitir-nos atingir aquele grande,
  329. o maior número de neurónios no córtex?
  330. Em duas palavras, nós cozinhamos.
  331. Nenhum outro animal cozinha a sua comida.
    Só os humanos o fazem.
  332. E penso que foi assim que
    pudemos tornar-nos humanos.
  333. Estudar o cérebro humano mudou
    a forma como penso sobre comida.

  334. Agora olho para a minha cozinha,
  335. e faço-lhe uma vénia,
  336. e agradeço aos meus antepassados
    por terem criado
  337. a invenção que provavelmente nos fez humanos.
  338. Muito obrigada.
  339. (Aplausos)