YouTube

Got a YouTube account?

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

Slovenian subtitles

← Zakaj so človeški možgani tako posebni?

Get Embed Code
42 Languages

Showing Revision 20 created 02/04/2014 by Nika Kotnik.

  1. Zakaj so človeški možgani tako posebni?

  2. Zakaj mi proučujemo druge živali
  3. in ne one nas?
  4. Kaj imajo človeški možgani,
  5. česar nimajo nobeni drugi?
  6. Pred desetimi leti sem se
    začela zanimati za ta vprašanja,
  7. in znanstveniki so mislili, da vedo,
    kako so možgani sestavljeni.
  8. Kljub malo dokazom,
  9. so mnogi mislili,
    da so možgani vseh sesalcev,
  10. vključno s človeškimi,
  11. sestavljeni na enak način,
  12. s številom nevronov, ki je vedno
  13. v sorazmerju z velikostjo možganov.
  14. To pomeni, da bi dvoje enakih možganov
  15. tako kot ti, ki tehtajo 400 gramov,
  16. morali imeti podobno število nevronov.
  17. Torej, če so nevroni
    funkcionalne enote možganov,
  18. ki obdelujejo informacije,
  19. bi morala imeti lastnika teh možganov
  20. podobne kognitivne zmožnosti.
  21. Toda en je šimpanz,
  22. drugi pa krava.
  23. No, mogoče imajo krave
  24. zelo živahno miselno življenje
    in so tako pametne,
  25. da to pred nami skrivajo,
  26. toda jemo jih.
  27. Mislim, da se bo večina strinjala,
  28. da so šimpanzi zmožni
    dosti bolj zapletenega,
  29. izpiljenega in prilagodljivega
    obnašanja kot krave.
  30. To je torej prvi kazalec, da trditev
  31. "vsi možgani so sestavljeni enako"
  32. ni čisto pravilna.
  33. Ampak vseeno se poigrajmo z njo.

  34. Če bi bili vsi možgani enaki
  35. in mi bi primerjali živali
    z možgani različnih velikosti,
  36. bi večji možgani
    vedno morali imeti več nevronov
  37. kot manjši možgani
    in večji kot bi možgani bili,
  38. bolj kognitivno sposoben
    bi moral biti njihov lastnik.
  39. Torej bi morali biti največji možgani
  40. tudi najbolj sposobni.
  41. Toda tu je slaba novica:
  42. Naši možgani niso največji naokrog.
  43. V bistvu je kar razburljivo.
  44. Naši možgani tehtajo
    med 1,2 in 1,5 kilograma,
  45. slonovi možgani med 4 in 5 kilogrami
  46. in kitovi možgani tudi do 9 kilogramov,
  47. zato so se znanstveniki
    zatekali k trditvi,
  48. da so naši možgani nekaj posebnega.
  49. Tako so lahko razložili
    naše kognitivne zmožnosti.
  50. Naši možgani morajo biti
    res nekaj izrednega,
  51. neka izjema k pravilu.
  52. Njihovi možgani so morda večji,
    toda naši so boljši
  53. in bi bili boljši na primer v tem,
  54. da se zdijo večji kot bi morali biti,
  55. z dosti večjo površino
    možganske skorje kot pričakovano
  56. glede na velikost našega telesa.
  57. Tako bi imeli več skorje,
  58. da bi lahko počeli bolj zanimive stvari
    kot pa le upravljali telo.
  59. To je zato, ker velikost možganov
  60. navadno sledi velikosti telesa.
  61. Glavni razlog za trditev,
  62. da so naši možgani večji kot bi morali biti,
  63. v bistvu izhaja iz primerjave ljudi
  64. z velikimi opicami.
  65. Gorile so lahko
    tudi do trikrat večje od nas,
  66. torej bi njihovi možgani
    morali biti večji kot naši,
  67. v bistvu pa je ravno nasprotno.
  68. Naši možgani
    so trikrat večji od gorilinih.
  69. Človeški možgani so tudi posebni,

  70. kar se tiče porabe energije.
  71. Čeprav možgani tehtajo
    le dva odstotka telesa,
  72. porabijo 25 odstotkov celotne energije,
  73. ki jo naše telo na dan potrebuje.
  74. To pomeni 500 od skupaj 2.000 kalorij
  75. samo za delovanje naših možganov.
  76. Človeški možgani so večji,
    kot bi morali biti,

  77. porabijo več energije, kot bi jo morali,
  78. torej so posebni.
  79. Tu pa me je nekaj zmotilo.
  80. V biologiji iščemo pravila,
  81. ki se nanašajo
    na živali in življenje na splošno,
  82. zakaj bi torej morala pravila evolucije
  83. veljati za vse, le za nas ne?
  84. Mogoče je problem v tem,
    da je osnovna trditev,
  85. da so vsi možgani sestavljeni enako.
  86. Morda so dvoji podobno težki možgani
  87. sestavljeni iz zelo različnega
    števila nevronov.
  88. Morda veliki možgani
  89. nimajo nujno več nevronov
  90. kot možgani bolj skromne velikosti.
  91. Mogoče imajo človeški možgani
    največ nevronov
  92. od vseh možganov,
    ne glede na njihovo velikost,
  93. še posebej v možganski skorji.
  94. Zame je to postalo
  95. najpomembnejše vprašanje:
  96. Koliko nevronov imajo človeški možgani
  97. in kako je to število
    primerljivo z drugimi živalmi?
  98. Mogoče ste kje že slišali ali prebrali,

  99. da imamo 100 milijard nevronov,
  100. zato sem pred desetimi leti
    svoje kolege vprašala,
  101. ali vedo, od kod izhaja to število.
  102. A nihče ni vedel.
  103. Brskala sem po literaturi,
  104. da bi našla izvirno omembo tega števila,
  105. a je nikoli nisem našla.
  106. Zdi se, da v bistvu še nihče ni štel
  107. nevronov v človeških možganih,
  108. pravzaprav še v nobenih možganih.
  109. Zato sem iznašla
    svoj način štetja celic v možganih,

  110. in sicer možgane raztapljam v juho.
  111. Tako deluje:
  112. Vzamemo možgane ali dele možganov
  113. in jih raztopimo v detergentu,
  114. ki uniči celično membrano,
  115. jedro pa pusti nedotaknjeno,
  116. tako da dobimo suspenzijo prostih jeder,
  117. ki izgleda takole -
  118. kot bistra juha.
  119. Juha vsebuje vsa jedra,
  120. ki so nekoč bila mišji možgani.
  121. No, prednost juhe je,
    da jo lahko premešamo
  122. in vsa jedra se homogeno
  123. razporedijo v tekočini,
  124. zato da lahko zdaj pod mikroskopom
  125. v le štirih ali petih vzorcih
    te homogene raztopine
  126. preštejemo jedra
  127. in tako vemo,
    koliko celic so imeli ti možgani.
  128. To je preprost
  129. in tudi hiter postopek.
  130. To metodo smo uporabili za štetje nevronov
  131. pri ducatih različnih vrst do sedaj.
  132. Izkazalo se je, da vsi možgani
  133. niso sestavljeni enako.
  134. Vzemimo na primer glodavce in primate:
  135. V večjih možganih glodavcev
  136. se povprečna velikost nevronov povečuje,
  137. zato se možgani hitro napihnejo
  138. in pridobijo na velikosti dosti hitreje
    kot na nevronih.
  139. Primati pa dobijo nevrone
  140. ne da bi se povprečni nevroni povečali,
  141. kar je zelo ekonomičen način
  142. dodajanja nevronov k možganom.
  143. Rezultat tega je,
    da imajo možgani primatov
  144. več nevronov
    kot možgani glodavcev iste velikosti
  145. in večji kot so možgani,
  146. večja bo razlika.
  147. Kako je torej z našimi možgani?
  148. Odkrili smo, da imamo v povprečju
  149. 86 milijard nevronov,
  150. od katerih je 16 milijard
    v možganski skorji.
  151. Če upoštevate, da je možganska skorja
  152. središče funkcij, kot so zavedanje
  153. ter logično in abstraktno mišljenje,
  154. in da je 16 milijard največ nevronov
  155. v kateri koli možganski skorji,
  156. je po moje to najenostavnejša razlaga
  157. za naše izredne kognitivne zmožnosti.
  158. Toda prav tako je pomembno,
    kaj teh 86 milijard nevronov pomeni.
  159. Ker smo odkrili, da lahko razmerje
  160. med velikostjo možganov
    in številom njihovih nevronov
  161. opišemo z matematičnimi odnosi,
  162. smo lahko izračunali,
    kakšni bi bili človeški možgani,
  163. če bi bili zgrajeni kot možgani glodavcev.
  164. Možgani glodavcev
    s 86 milijardami nevronov
  165. bi tehtali 36 kilogramov.
  166. To ni možno.
  167. Tako velike možgane bi uničila
  168. njihova lastna teža
  169. in ti možgani bi bili
  170. v telesu, ki tehta 89 ton.
  171. To ne izgleda ravno kot mi.
  172. To nas privede
    do že zelo pomembnega zaključka,

  173. in sicer, da nismo glodavci.
  174. Človeški možgani
    niso veliki možgani podgane.
  175. V primerjavi s podgano
    seveda izgledamo posebni,
  176. toda ta primerjava ni pravična,
  177. saj vemo, da nismo glodavci.
  178. Primati smo,
  179. torej je bolj pravilna primerjava
    z drugimi primati.
  180. In če tu vse izračunate,
  181. boste odkrili, da bi povprečni primat
  182. s 86 milijardami nevronov
  183. imel možgane,
    ki bi tehtali okrog 1,2 kilograma,
  184. kar se zdi ravno prav
  185. za telo s približno 66-imi kilogrami,
  186. kar velja ravno zame,
  187. kar nas pripelje do nepresenetljivega,
  188. toda izredno pomembnega zaključka:
  189. Primat sem.
  190. In tudi vi ste primati.
  191. In tudi Darwin je bil.

  192. Rada si mislim, da bi Darwin
    zelo cenil te zaključke.
  193. Njegovi možgani, tako kot naši,
  194. so bili narejeni
    po zgledu drugih primatov.
  195. Človeški možgani so gotovo neverjetni,

  196. toda naše število nevronov
    ni nič posebnega.
  197. Imamo le velike možgane primatov.
  198. Mislim, da nas lahko ta misel strezni
    in nas naredi bolj ponižne
  199. ter nas spomni na naše mesto v naravi.
  200. Zakaj nas potem možgani
    stanejo toliko energije?

  201. Drugi ljudje so ugotovili,
  202. koliko porabijo človeški možgani
  203. in koliko možgani drugih vrst.
  204. Ko smo izvedeli, koliko nevronov
    je v možganih, smo naredili izračun.
  205. Izkazalo se je, da tako človeški možgani
  206. kot možgani drugih vrst
    porabijo skoraj enako,
  207. v povprečju 6 kalorij
    na milijardo nevronov na dan.
  208. Skupna energijska poraba možganov
  209. je preprosta linearna funkcija
  210. števila njihovih nevronov
  211. in izkazalo se je, da človeški možgani
  212. porabijo prav toliko energije,
    kot bi pričakovali.
  213. Razlog, da človeški možgani
  214. porabijo toliko energije,
  215. je v tem, da imajo
    veliko število nevronov.
  216. Ker smo primati
  217. z dosti več nevroni
    glede na velikost telesa
  218. kot katerakoli druga žival,
  219. je tudi povprečna poraba možganov velika,
  220. toda le zato, ker smo primati,
    in ne, ker smo posebni.
  221. Še zadnje vprašanje:

  222. Kako smo prišli do tega
    izrednega števila nevronov,
  223. in natančneje, če so velike opice
  224. večje od nas,
  225. zakaj nimajo večjih možganov,
    z več nevroni?
  226. Ko smo se zavedli, kako drago je
  227. imeti veliko nevronov v možganih,
    sem sklepala,
  228. da mogoče za to obstaja preprost razlog.
  229. Opice si ne morejo privoščiti energije
  230. za veliko telo
    in za veliko število nevronov.
  231. Zato smo se lotili računanja.
  232. Izračunali smo,
  233. koliko energije primati dobijo na dan
  234. s surovo hrano,
  235. koliko energije porabi
  236. telo določene velikosti
  237. in koliko energije porabijo možgani
    z določenim številom nevronov.
  238. Iskali smo kombinacije
  239. velikosti telesa in števila nevronov,
  240. ki bi si jih primati lahko privoščili,
  241. če bi določeno število ur dnevno
    porabili za prehrano.
  242. Ugotovili smo,

  243. da ker so nevroni tako dragi,
  244. obstaja kompromis med velikostjo telesa
    in številom nevronov.
  245. Primati, ki se prehranjujejo
    osem ur na dan,
  246. si lahko privoščijo 53 milijard nevronov,
  247. toda potem njihovo telo ne more presegati
  248. 25 kilogramov teže.
  249. Če bi tehtali več,
  250. bi se morali odpovedati nevronom.
  251. Imamo lahko torej veliko telo
  252. ali pa veliko število nevronov.
  253. Če jemo kot primati,
  254. si drugega ne moremo privoščiti.
  255. En izhod iz te metabolične omejitve bi bil

  256. porabiti še več ur na dan
    za prehranjevanje,
  257. toda to postane nevarno
  258. in od neke točke ni več možno.
  259. Gorile in orangutani
  260. si na primer lahko privoščijo
    30 milijard nevronov
  261. s prehranjevanjem 8 in pol ur na dan,
  262. kar se zdi največ kar lahko naredijo.
  263. Devet ur na dan za hranjenje
  264. se zdi stvarna omejitev za primate.
  265. Kaj pa mi?

  266. S 86 milijardami nevronov
  267. in 60 do 70 kilogramov telesne mase
  268. bi morali preživeti več kot 9 ur na dan
  269. za prehranjevanje,
  270. kar preprosto ni uresničljivo.
  271. Če bi jedli kot primati,
  272. nas ne bi bilo.
  273. Kako smo potem prišli sem?

  274. Če nas možgani stanejo toliko energije,
  275. kot bi nas morali
    in če ne moremo preživeti
  276. vsake sleherne ure za hranjenje,
  277. potem je edina alternativa
  278. dobiti več energije
  279. iz enake hrane.
  280. In neverjetno,
    o se pravzaprav ujema s tem,
  281. kar so naši predniki najverjetneje izumili
  282. pred enim in pol milijonom let,
  283. ko so izumili kuhanje.
  284. Kuhati pomeni uporabiti ogenj,
  285. da predhodno predelamo hrano
    preden ta vstopi v naše telo.
  286. Kuhana hrana je mehkejša,
    torej tudi lažja za žvečenje
  287. in se v naših ustih lažje spremeni v kašo,
  288. kar hrani dovoli,
    da je popolnoma presnovljena
  289. in se absorbira v naše črevo,
  290. zaradi česar pridobimo
    več energije v krajšem času.
  291. Zaradi kuhanja pridobimo čas,
  292. da svoj dan in svoje nevrone
  293. porabimo za kaj bolj zanimivega,
  294. kot da le mislimo na hrano,
  295. iščemo hrano in goltamo hrano
  296. ves ljubi dan.
  297. Zaradi kuhanja

  298. je nekdanja omejitev, ti ogromni,
  299. nevarno dragi možgani
    z veliko nevroni,
  300. postala ogromna prednost.
  301. Zdaj si lahko privoščimo
    tako energijo za dosti nevronov
  302. kot tudi čas,
    da z njimi delamo zanimive reči.
  303. Zato mislim, da to razloži,
    zakaj so človeški možgani
  304. postali tako veliki
    tako hitro v evoluciji,
  305. medtem ko so še vedno le možgani primatov.
  306. Ker si zaradi kuhanja zdaj lahko privoščimo
    tako velike možgane,
  307. smo hitro prešli s surove prehrane
    na kulturo,
  308. kmetijstvo, civilizacijo, trgovine,
  309. elektriko, hladilnike,
  310. vse te reči, ki nam danes dovoljujejo
  311. da dobimo energijo,
    potrebno za celotni dan,
  312. le z enim obiskom
  313. svojega najljubšega kotička s hitro hrano.
  314. Kar je nekoč predstavljalo rešitev,
  315. je danes postalo problem
  316. in ironično sami rešitev
    iščemo v surovi prehrani.
  317. Kaj pa je prednost ljudi?

  318. Kaj imamo,
  319. česar nima nobena druga žival?
  320. Moj odgovor je, da imamo največje število
  321. nevronov v možganski skorji
  322. in po moje je to najlažja razlaga
  323. za naše izjemne kognitivne sposobnosti.
  324. In kaj mi delamo,
    česar nobena druga žival ne počne,
  325. in kar je postavilo temelje,
  326. da smo lahko dosegli tako veliko,
  327. največje število nevronov
    v možganski skorji?
  328. Z eno besedo - kuhamo.
  329. Nobena druga žival si ne kuha hrane.
    Le ljudje si jo.
  330. In mislim, da smo zaradi tega
    lahko postali ljudje.
  331. Pri proučevanju človeških možganov
    sem o hrani začela drugače razmišljati.

  332. Zdaj pogledam svojo kuhinjo,
  333. se ji priklonim
  334. in se zahvalim svojim prednikom
    za izum tega,
  335. kar nas je verjetno naredilo človeške.
  336. Hvala lepa.
  337. (Aplavz)