В чем же особенность человеческого мозга?
-
0:01 - 0:03Что же такого особенного
в человеческом мозге? -
0:03 - 0:06Почему мы изучаем других животных,
-
0:06 - 0:08а не они изучают нас?
-
0:08 - 0:09Что есть в человеческом мозге,
-
0:09 - 0:11чего нет ни в каком другом?
-
0:11 - 0:14Когда я задалась этими вопросами
около 10 лет назад, -
0:14 - 0:17учёные думали, что знают,
из чего состоит мозг различных особей. -
0:17 - 0:19И хотя их догадки
строились на очень скудных данных, -
0:19 - 0:21многие учёные думали,
что мозг всех млекопитающих, -
0:21 - 0:23в том числе и человека,
-
0:23 - 0:24был устроен одинаково,
-
0:24 - 0:25имея постоянное число нейронов,
которое всегда -
0:25 - 0:28пропорционально размеру мозга.
-
0:28 - 0:30Это означает
что два мозга одного размера, -
0:30 - 0:33как вот эти, например,
весящие приличные 400 грамм, -
0:33 - 0:36должны иметь примерно одинаковое
количество нейронов. -
0:36 - 0:38Таким образом, если нейроны являются
-
0:38 - 0:41функциональными составляющими мозга,
обрабатывающими информацию, -
0:41 - 0:42значит, их владельцы
-
0:42 - 0:45должны иметь
схожие умственные способности. -
0:45 - 0:47Но, тем не менее,
один из них — шимпанзе, -
0:47 - 0:50а другой — корова.
-
0:50 - 0:52Конечно, может быть, коровы обладают
-
0:52 - 0:54богатой невидимой умственной жизнью,
и настолько умны, -
0:54 - 0:58что предпочитаю держать нас в неведении,
-
0:58 - 1:00но ведь мы их едим.
-
1:00 - 1:01Я думаю,
что большинство людей согласится, -
1:01 - 1:03что шимпанзе способны на более сложное
-
1:03 - 1:06продуманное и адаптивное поведение,
чем коровы. -
1:06 - 1:08Таким образом, это является
свидетельством того, что история о том, -
1:08 - 1:10что «мозг всех живых существ
устроен одинаково» -
1:10 - 1:12в корне неверна.
-
1:12 - 1:13Но всё же продолжим.
-
1:13 - 1:15Если бы мозг всех живых существ
был бы устроен одинаково, -
1:15 - 1:18и нужно было бы сравнить животных
с мозгом разных размеров, -
1:18 - 1:20то мозг больших размеров всегда бы
располагал большим количеством нейронов, -
1:20 - 1:23чем тот, что меньше,
и, чем больше был бы мозг, -
1:23 - 1:26тем выше должны бы были быть
интеллектуальные способности обладателя. -
1:26 - 1:28Поэтому самый большой мозг
должен также обладать -
1:28 - 1:30и наивысшими
интеллектуальными способностями. -
1:30 - 1:32Но трагедия здесь в том,
-
1:32 - 1:34что наш мозг не является самым большим.
-
1:34 - 1:36Весьма досадно, не так ли?
-
1:36 - 1:39Наш мозг весит от 1,2 до 1,5 кг,
-
1:39 - 1:42мозг слона весит около 4-5 кг,
-
1:42 - 1:45а мозг кита может достигать
веса вплоть до 9 кг. -
1:45 - 1:49Вот почему учёные раньше
часто прибегали к утверждению, -
1:49 - 1:52что «наш мозг особенный»,
-
1:52 - 1:54тем самым обосновывая
наши умственные способности. -
1:54 - 1:57Они должны быть выдающимися,
-
1:57 - 1:59исключением из правил.
-
1:59 - 2:03Их мозг может быть больше,
но наш всё равно лучше, -
2:03 - 2:04и, допустим, что такое могло быть,
-
2:04 - 2:07поскольку он кажется больше,
чем он должен быть, -
2:07 - 2:09с более толстой корой головного мозга,
чем теоретически должна быть -
2:09 - 2:11относительно размеров наших тел.
-
2:11 - 2:12Таким образом, это даёт нам
дополнительную кору чтобы заниматься -
2:12 - 2:15более интересными вещами,
чем просто управлять нашим телом. -
2:15 - 2:17Это обусловлено тем, что размер мозга
-
2:17 - 2:19обычно соответствует размерам тела.
-
2:19 - 2:22Поэтому основное объяснение того, что
-
2:22 - 2:24наш мозг больше,
чем ему следовало бы быть, -
2:24 - 2:26базируется на сопоставлении самих себя
-
2:26 - 2:27с приматами.
-
2:27 - 2:30Гориллы могут быть вдвое,
а то и втрое, больше нас, -
2:30 - 2:32значит, и их мозг
должен быть больше, чем наш, -
2:32 - 2:34но, тем не менее,
всё с точностью наоборот. -
2:34 - 2:37Наш мозг втрое больше,
чем мозг гориллы. -
2:37 - 2:39Человеческий мозг ещё интересен тем,
-
2:39 - 2:42какое количество энергии он потребляет.
-
2:42 - 2:44И хотя он обладает всего 2% массы тела,
-
2:44 - 2:48он поглощает 25% всей энергии,
-
2:48 - 2:50ежедневно требующейся нашему телу.
-
2:50 - 2:54Из общих 2000 калорий 500 калорий идут
-
2:54 - 2:56на поддержание
работоспособности нашего мозга. -
2:56 - 2:59Таким образом, человеческий мозг
больше, чем он должен быть, -
2:59 - 3:01он использует намного больше энергии,
чем должен, -
3:01 - 3:02то есть он — особенный.
-
3:02 - 3:05Вот как раз в этот момент
меня и стала интересовать эта история. -
3:05 - 3:07В биологии мы ищем закономерности,
-
3:07 - 3:09которым подчиняются
все живые организмы и жизнь в целом, -
3:09 - 3:11тогда почему законам эволюции
-
3:11 - 3:15должны подчиняться все, кроме нас самих?
-
3:15 - 3:17Возможно, проблема была
в изначальном предположении, -
3:17 - 3:19что мозг всех живых существ
устроен одинаково. -
3:19 - 3:21Может быть, два мозга одного размера
-
3:21 - 3:23могут, на самом деле, иметь
совсем разное количество нейронов, -
3:23 - 3:25Может быть, и необязательно,
что очень большой мозг -
3:25 - 3:27имеет больше нейронов,
-
3:27 - 3:29чем мозг более скромных размеров.
-
3:29 - 3:32Может быть, человеческий мозг
имеет большее количество нейронов, -
3:32 - 3:34чем какой-либо другой,
независимо от его размеров, -
3:34 - 3:37особенно это касается
коры головного мозга. -
3:37 - 3:38Это стало для меня
-
3:38 - 3:40очень любопытным вопросом:
-
3:40 - 3:42Сколько нейронов в человеческом мозге,
-
3:42 - 3:45и как это число соотносится
с другими животными? -
3:45 - 3:47Вы, вероятно,
слышали или читали где-нибудь, -
3:47 - 3:49что мы имеем около 100 млрд нейронов,
-
3:49 - 3:51поэтому 10 лет назад,
я спросила своих коллег, -
3:51 - 3:53знают ли они,
как мы получили такое число. -
3:53 - 3:55Но никто не смог мне ответить
-
3:55 - 3:56Я перерыла литературу,
-
3:56 - 3:58чтобы найти
первоисточник этой информации, -
3:58 - 4:00но так и не смогла найти.
-
4:00 - 4:03Казалось, что никто никогда
на самом деле-то и не считал -
4:03 - 4:04число нейронов человеческого мозга,
-
4:04 - 4:07да и вообще
какого-либо мозга в принципе. -
4:07 - 4:10Поэтому, я придумала свой собственный
метод вычисления числа клеток в мозге, -
4:10 - 4:12и по сути своей он сводится
-
4:12 - 4:16к растворению мозга
до состояния бульона. -
4:16 - 4:18Происходит это так:
-
4:18 - 4:21Берём мозг, или часть этого мозга,
-
4:21 - 4:22и растворяем его в растворителе,
-
4:22 - 4:24который разрушает мембраны клеток,
-
4:24 - 4:26но оставляет нетронутым ядро клеток,
-
4:26 - 4:30поэтому, мы имеем раствор
свободных клеточных ядер, -
4:30 - 4:31который выглядит вот так,
-
4:31 - 4:33как бульон.
-
4:33 - 4:35Бульон содержит все ядра,
-
4:35 - 4:37которые не так давно
были мышиным мозгом. -
4:37 - 4:40Так вот, гениальность бульона в том,
-
4:40 - 4:43что его можно взболтать
и распределить ядра клеток -
4:43 - 4:44равномерно в растворе,
-
4:44 - 4:46поэтому, рассмотрев в микроскоп
всего 4 или 5 образцов -
4:46 - 4:51этого однородного раствора,
-
4:51 - 4:53мы можем посчитать ядра
и, тем самым, посчитать, -
4:53 - 4:55сколько клеток было в этом мозге.
-
4:55 - 4:56Элементарно
-
4:56 - 4:58и очень быстро.
-
4:58 - 5:00Мы использовали этот метод
для подсчёта нейронов -
5:00 - 5:02уже десятков различных видов,
-
5:02 - 5:04и, оказывается, у всех видов
-
5:04 - 5:06мозг устроен по-разному.
-
5:06 - 5:09Возьмём, например, грызунов и приматов.
-
5:09 - 5:11По мере увеличения размеров грызуна
-
5:11 - 5:13среднее число
нейронов мозга увеличивается, -
5:13 - 5:15то есть мозг быстро увеличивается,
-
5:15 - 5:18в размере — гораздо быстрее,
чем в количестве нейронов. -
5:18 - 5:20У приматов же
увеличивается количество нейронов, -
5:20 - 5:22однако при этом
размер нейрона не изменяется, -
5:22 - 5:24и это очень практичный способ —
-
5:24 - 5:26увеличить количество нейронов.
-
5:26 - 5:27В результате, мозг примата
будет всегда располагать -
5:27 - 5:31большим количеством нейронов,
чем мозг грызуна такого же размера, -
5:31 - 5:32и чем больше размер мозга,
-
5:32 - 5:34тем больше будет эта разница.
-
5:34 - 5:36А что же тогда насчёт нашего мозга?
-
5:36 - 5:38Мы обнаружили, что в среднем
-
5:38 - 5:40у нас около 86 млрд нейронов,
-
5:40 - 5:4316 млрд из которых
находятся в коре головного мозга, -
5:43 - 5:45и, если вы считаете,
что кора мозга является -
5:45 - 5:48центром таких функций,
-
5:48 - 5:51как понимание,
логическое и абстрактное мышление, -
5:51 - 5:54и что 16 млрд
это самое большое число, -
5:54 - 5:57которое может быть
в коре головного мозга, -
5:57 - 5:58я думаю,
что это наипростейшее объяснение -
5:58 - 6:02наших выдающихся
умственных способностей. -
6:02 - 6:05Не менее важно знать,
что же означает число «86 млрд» -
6:05 - 6:06Так как мы доказали, что отношение
-
6:06 - 6:09размера мозга к количеству нейронов
-
6:09 - 6:10может быть выражено математически,
-
6:10 - 6:13мы смогли рассчитать,
как бы выглядел мозг человека, -
6:13 - 6:15если бы он был устроен как у грызуна.
-
6:15 - 6:19Мозг грызуна с теми же 86 млрд нейронов
-
6:19 - 6:22весил бы 36 килограммов.
-
6:22 - 6:24Это невозможно.
-
6:24 - 6:25Мозг такого размера
был бы раздавлен -
6:25 - 6:27собственным весом,
-
6:27 - 6:28и этому невероятному мозгу
потребовалось бы тело -
6:28 - 6:32массой 89 тонн.
-
6:32 - 6:34Не думаю, что это хоть немного
похоже на нас. -
6:34 - 6:37Даже это приводит нас к важному выводу,
-
6:37 - 6:39что мы — не грызуны.
-
6:39 - 6:43Человеческий мозг —
это не огромный мозг крысы. -
6:43 - 6:45В сравнении с крысой,
мы, возможно кажемся особенными, -
6:45 - 6:47но это неправильное сравнение,
-
6:47 - 6:50так как мы знаем, что мы не грызуны.
-
6:50 - 6:51Мы — приматы,
-
6:51 - 6:54поэтому правильным сравнением
было бы с приматами. -
6:54 - 6:55Так вот, если провести все вычисления,
-
6:55 - 6:58выясняется, что средний примат
-
6:58 - 7:00с 86 млрд нейронов
-
7:00 - 7:03имел бы мозг весом 1,2 кг,
-
7:03 - 7:05что кажется довольно правдоподобным,
-
7:05 - 7:07имел бы тело около 66 кг,
-
7:07 - 7:09что, в моем случае, прямо в точку.
-
7:09 - 7:12Это приводит нас
к совершенно неудивительному, -
7:12 - 7:15но все же очень важному, выводу:
-
7:15 - 7:16я — примат.
-
7:16 - 7:19И вы все — приматы.
-
7:19 - 7:21И Чарльз Дарвин тоже им был.
-
7:21 - 7:24Мне нравится думать,
что Дарвин оценил бы это. -
7:24 - 7:26Его мозг, как и наш,
-
7:26 - 7:29был построен по подобию
мозгов других приматов. -
7:29 - 7:31Значит, мозг человека
может быть особенным — да, -
7:31 - 7:34но он не отличается
количеством нейронов. -
7:34 - 7:36Это просто мозг крупного примата.
-
7:36 - 7:39На мой взгляд, это очень усмиряющая
и отрезвляющая мысль, -
7:39 - 7:42которая должна нам напоминать
о нашем месте в природе. -
7:42 - 7:45Почему тогда наш мозг
поглощает так много энергии? -
7:45 - 7:46Другие учёные подсчитали,
-
7:46 - 7:48сколько энергии
затрачивает человеческий мозг -
7:48 - 7:49и мозг других видов,
-
7:49 - 7:51и теперь, зная число нейронов,
-
7:51 - 7:53составляющих каждый мозг,
мы можем посчитать. -
7:53 - 7:55Выходит, что и человеческий мозг
-
7:55 - 7:58и мозг любого другого вида затрачивает
примерно одинаковое количество — -
7:58 - 8:01в среднем 6 калорий
на млрд нейронов в день. -
8:01 - 8:03Значит, общее количество энергии мозга
-
8:03 - 8:05это простая линейная функция,
-
8:05 - 8:07зависящая от количества нейронов.
-
8:07 - 8:09И оказывается,
что человеческий мозг затрачивает ровно -
8:09 - 8:13ожидаемое количество энергии.
-
8:13 - 8:15Значит причина того,
почему человеческий мозг -
8:15 - 8:17затрачивает так много энергии в том,
-
8:17 - 8:19что в нем большое число нейронов,
-
8:19 - 8:20и потому что мы приматы
-
8:20 - 8:23с намного большим числом
нейронов на данный размер тела, -
8:23 - 8:24чем какое либо другое животное.
-
8:24 - 8:28Относительные затраты
нашего мозга велики, -
8:28 - 8:31но только потому что мы — приматы,
а не потому что мы — особенные. -
8:31 - 8:32Тогда последний вопрос:
-
8:32 - 8:35как же мы получили
такое значительное число нейронов, -
8:35 - 8:37и особенно, если некоторые приматы
-
8:37 - 8:39значительно больше нас,
-
8:39 - 8:42почему их мозг не больше нашего
и не имеет большее число нейронов? -
8:42 - 8:45Когда мы осознали, во сколько обходится
-
8:45 - 8:47такое число нейронов в мозге,
я обнаружила, -
8:47 - 8:49что может быть у этого простая причина.
-
8:49 - 8:51У них просто не хватает энергии на то,
-
8:51 - 8:54чтобы содержать и крупное тело,
и большое число нейронов. -
8:54 - 8:55Поэтому мы посчитали сначала,
-
8:55 - 8:57какое количество энергии
-
8:57 - 8:59получает примат в день
-
8:59 - 9:00от поедания сырой еды,
-
9:00 - 9:02а потом, сколько энергии
-
9:02 - 9:04необходимо телу определённого размера
-
9:04 - 9:07и, сколько необходимо
мозгу определённого размера, -
9:07 - 9:09и мы стали искать такое сочетание
-
9:09 - 9:11размера тела и количества нейронов
-
9:11 - 9:12которое смог бы себе позволить примат,
-
9:12 - 9:15если бы он питался
определённое количество часов в день. -
9:15 - 9:17И вот что мы обнаружили:
-
9:17 - 9:18так как нейроны очень энергозатратны,
-
9:18 - 9:22есть баланс между
количеством нейронов и размерами тела. -
9:22 - 9:25Примат, который ест 8 часов в день,
-
9:25 - 9:28может позволить себе
максимум 53 млрд нейронов, -
9:28 - 9:29но тогда его тело будет не больше
-
9:29 - 9:3125-ти килограммов.
-
9:31 - 9:33Чтобы набрать больший вес,
-
9:33 - 9:35придётся жертвовать нейронами.
-
9:35 - 9:37Поэтому выбор следующий —
либо крупное тело, -
9:37 - 9:39либо большое число нейронов.
-
9:39 - 9:40Если питаться, как примат,
-
9:40 - 9:43невозможно себе позволить и то и другое.
-
9:43 - 9:45Способ обойти эти ограничения —
-
9:45 - 9:48есть ещё большее
количество часов в день, -
9:48 - 9:49но это — опасно,
-
9:49 - 9:52и на определённом этапе
просто переходит рамки возможного. -
9:52 - 9:54Гориллы и орангутанги, например,
-
9:54 - 9:55обслуживают около 30 млрд нейронов
-
9:55 - 9:58затрачивая 8 с половиной часов на еду,
-
9:58 - 10:02и это наибольшее, что они могут.
-
10:02 - 10:039 часов в день на еду
-
10:03 - 10:07фактический предел для примата.
-
10:07 - 10:08Что же насчёт нас?
-
10:08 - 10:10Имея 86 млрд нейронов
-
10:10 - 10:13и массу тела 60-70 кг,
-
10:13 - 10:17нам бы пришло питаться больше,
-
10:17 - 10:20чем 9 часов в день,
-
10:20 - 10:22что просто неосуществимо.
-
10:22 - 10:24Если бы мы питались, как приматы,
-
10:24 - 10:26нас бы не было здесь.
-
10:26 - 10:28Так как же мы стали такими?
-
10:28 - 10:31Ну, если наш мозг
затрачивает ровно столько энергии, -
10:31 - 10:33сколько он должен,
и если мы не можем потратить -
10:33 - 10:37каждый час бодрствования на прокорм,
-
10:37 - 10:38тогда единственная альтернатива —
-
10:38 - 10:40каким бы то ни было способом
получить больше энергии -
10:40 - 10:42из той же самой еды.
-
10:42 - 10:46И это в точности совпадает с тем,
-
10:46 - 10:49как наши предки вышли из этого положения
-
10:49 - 10:511,5 млн лет назад,
-
10:51 - 10:54когда они изобрели приготовление пищи.
-
10:54 - 10:56Готовить — это использовать огонь,
-
10:56 - 11:00чтобы пре-переварить пищу вне наших тел.
-
11:00 - 11:02Приготовленная пища мягче,
значит её легче жевать -
11:02 - 11:05и пережевать её
до состояния пюре во рту, -
11:05 - 11:07а это позволяет ей
полностью перевариваться -
11:07 - 11:08и всасываться в кишечнике,
-
11:08 - 11:12что тем самым даёт большее количество
энергии в более короткие сроки. -
11:12 - 11:15Таким образом, приготовление пищи
освобождает время -
11:15 - 11:17для более интересных занятий
-
11:17 - 11:18нам и нашим нейронам,
-
11:18 - 11:20чем просто заниматься
мыслями о еде, -
11:20 - 11:22поисками еды, поглощением еды
-
11:22 - 11:23весь день.
-
11:23 - 11:25Благодаря приготовлению пищи,
то, что раньше было -
11:25 - 11:28значительной ответственностью,
этот большой, -
11:28 - 11:31чрезмерно энергозатратный мозг
с огромным числом нейронов -
11:31 - 11:33смог теперь стать значительным активом,
-
11:33 - 11:36чтобы теперь мы смогли иметь
достаточно энергии для нейронов -
11:36 - 11:39и времени для интересных для них дел.
-
11:39 - 11:41Это, я думаю, объясняет,
почему человеческий мозг -
11:41 - 11:44в ходе эволюции так быстро
достиг таких размеров, -
11:44 - 11:48в то же самое время
оставаясь просто мозгом примата. -
11:48 - 11:50Теперь, имея большой мозг,
доступный благодаря кулинарии, -
11:50 - 11:53мы стремительно перешли
от сыроедения к культуре, -
11:53 - 11:56сельскому хозяйству, цивилизации,
продуктовым магазинам, -
11:56 - 11:58электричеству, холодильникам,
-
11:58 - 11:59и всем тем вещам, которые сегодня
-
11:59 - 12:01позволяют нам получать
необходимую нам энергию -
12:01 - 12:04на весь день всего за одно посещение
-
12:04 - 12:07вашего любимого фаст-фуда.
-
12:07 - 12:09Что когда-то было решением,
-
12:09 - 12:11теперь стало проблемой
-
12:11 - 12:17и, по иронии мы ищем решение
в сыроедении. -
12:17 - 12:19В чем же человеческое превосходство?
-
12:19 - 12:21Что есть у нас,
-
12:21 - 12:23чего нет у других животных?
-
12:23 - 12:26Мой ответ — самое большое количество
-
12:26 - 12:27нейронов в коре головного мозга,
-
12:27 - 12:29и я думаю, это самое лёгкое объяснение
-
12:29 - 12:31наших выдающихся
умственных способностей. -
12:31 - 12:34И что же мы умеем,
чего не умеет ни одно другое животное, -
12:34 - 12:36и что было, по-моему,
основополагающим фактором, -
12:36 - 12:39который позволил нам это большее,
-
12:39 - 12:41самое большое число нейронов?
-
12:41 - 12:44В двух словах — мы готовим.
-
12:44 - 12:47Ни одно другое животное
не готовит свою пищу. Только человек. -
12:47 - 12:50Я считаю, это то,
как нам удалось стать людьми. -
12:50 - 12:53Изучение человеческого мозга
изменило мои представления о еде. -
12:53 - 12:54Теперь я смотрю на свою кухню,
-
12:54 - 12:56и я кланяюсь ей
-
12:56 - 12:57и благодарю своих предков
за изобретение того, -
12:57 - 12:59что, возможно, и сделало
из обезьяны — человека. -
12:59 - 13:01Большое спасибо.
-
13:01 - 13:08(Аплодисменты)
- Title:
- В чем же особенность человеческого мозга?
- Speaker:
- Сюзана Херкулано-Хузел
- Description:
-
Устройство человеческого мозга сбивает с толку — он большой, относительно размеров нашего тела, он потребляет громадное количество энергии для своего веса и кора головного мозга невероятно плотная. Но почему? Невролог Сюзана Херкулано-Хузел взяла на себя роль Шерлока Холмса, чтобы провести нас через это расследование. Приготовив «бульон из мозгов», она приходит к потрясающим выводам.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:31
Aliaksandr Autayeu edited Russian subtitles for What is so special about the human brain? | ||
Aliaksandr Autayeu edited Russian subtitles for What is so special about the human brain? | ||
Aliaksandr Autayeu approved Russian subtitles for What is so special about the human brain? | ||
Aliaksandr Autayeu edited Russian subtitles for What is so special about the human brain? | ||
Aliaksandr Autayeu edited Russian subtitles for What is so special about the human brain? | ||
Aliaksandr Autayeu edited Russian subtitles for What is so special about the human brain? | ||
Aliaksandr Autayeu edited Russian subtitles for What is so special about the human brain? | ||
Aliaksandr Autayeu edited Russian subtitles for What is so special about the human brain? |