YouTube

Got a YouTube account?

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

Swedish subtitles

← Vad är så speciellt med den mänskliga hjärnan?

Get Embed Code
42 Languages

Showing Revision 32 created 01/16/2015 by Annika Bidner.

  1. Vad är så speciellt
    med den mänskliga hjärnan?

  2. Varför är det så
    att vi studerar andra djur
  3. istället för att de studerar oss?
  4. Vad har, eller gör en mänsklig hjärna
  5. som ingen annan hjärna gör?
  6. När jag blev intresserad av detta
    för ungefär 10 år sedan,
  7. trodde forskarna att de visste
    hur olika hjärnor var byggda.
  8. Då det var baserat på få bevis,
  9. trodde forskare att alla däggdjurshjärnor
  10. inklusive den mänskliga hjärnan,
  11. var byggda på samma sätt,
  12. med ett antalet neuroner som
  13. var proportionell
    med storleken på hjärnan.
  14. Det innebär att två lika stora hjärnor,
  15. som dessa två, med vikten 400 gram,
  16. borde ha samma antal neuroner.
  17. Så, om neuronerna fungerar som
  18. informationsprocessorer i hjärnan,
  19. så borde innehavarna
    av dessa två hjärnor,
  20. ha liknande kognitiva förmågor.
  21. Men ändå, är den ena en schimpans,
  22. och den andra en ko.
  23. Nu har kanske kor ett väldigt rikt
  24. inre mentalt liv och är så smarta
  25. att de väljer att inte låta oss inse det,
  26. men vi äter dem.
  27. Jag tror att de flesta håller med
  28. om att schimpanser har tillgång
    till mer komplexa, utvecklande
  29. och flexibla beteenden än vad kor är.
  30. Så detta är första indikationen att
  31. "alla hjärnor är gjorda
    på samma sätt"-scenariot
  32. inte riktigt stämmer.
  33. Men låt oss spela med.

  34. Om alla hjärnor var byggda på samma sätt
  35. och man skulle jämföra djur
    med olika stora hjärnor,
  36. så skulle stora hjärnor
    alltid ha fler neuroner
  37. än små hjärnor, och ju större hjärna,
  38. desto fler kognitiva färdigheter
    skulle dess ägare ha.
  39. Så den största hjärnan, skulle alltså vara
  40. den med störst kognitiv förmåga.
  41. Och här kommer dåliga nyheter:
  42. Vår hjärna, inte den största.
  43. Det verkar ganska irriterande.
  44. Vår hjärna väger mellan 1,2 och 1,5 kilo,
  45. men en elefants hjärna
    väger mellan 4 och 5 kilo,
  46. och en valhjärna kan väga upp till 9 kilo,
  47. vilket är anledningen till att forskare
    brukade dra till med att säga
  48. att vår hjärna måste vara speciell
  49. för att förklara våra kognitiva förmågor.
  50. Den måste verkligen vara enastående,
  51. ett undantag från regeln.
  52. Deras är kanske större, men vår är bättre
  53. och den kunde vara bättre, till exempel
  54. genom att den verkar större än den borde.
  55. med en mycket större hjärnbark
    än vad vi borde ha,
  56. för vår kroppsstorlek.
  57. Det skulle ge oss extra hjärnbark
  58. att göra intressantare saker
    än att sköta driften av kroppen.
  59. Detta är för att hjärnans storlek
  60. vanligtvis följer storleken på kroppen.
  61. Så huvudorsaken till att säga
  62. att vår hjärna är större än den borde vara
  63. kommer från jämförelser av oss själva
  64. med stora apor.
  65. Gorillor kan vara 2-3 gånger större än vi,
  66. och borde då ha större hjärnor än vi.
  67. men istället är det tvärt om.
  68. Vår hjärna är 3 gånger större
    än en gorillahjärna.
  69. Den mänskliga hjärnan
    verkar också speciell

  70. gällande energimängd
    som den använder.
  71. Även om den endast utgör
    2 procent av kroppens vikt
  72. använder den 25 procent av all energi
  73. som kroppen behöver
    för att fungera per dag.
  74. Det är 500 kalorier
    av totalt 2000 kalorier.
  75. enbart för att hålla din hjärnan i arbete.
  76. Så, den mänskliga hjärnan
    är större än den borde vara,

  77. den använder mer energi än den borde,
  78. så den är speciell.
  79. Och här började
    den här historien störa mig.
  80. Inom biologin letar vi efter regler
  81. som är giltiga för alla djur
    och till livet i allmänhet,
  82. så varför skulle evolutionens lagar
  83. gälla alla andra, men inte oss?
  84. Kanske problemet var uppfattningen att
  85. alla hjärnor var gjorda på samma sätt.
  86. Kanske två lika stora hjärnor
  87. kan vara gjorda av olika antal neuroner.
  88. Stora hjärnor kanske
  89. inte alls måste ha fler neuroner
  90. än en hjärna av mer blygsam storlek.
  91. Kanske har den mänskliga hjärnan
    flest antal neuroner
  92. av alla hjärnor, oavsett storleken,
  93. speciellt i hjärnbarken.
  94. Så för mig blev
  95. den viktiga frågan att besvara:
  96. Hur många neuroner
    har den mänskliga hjärnan,
  97. och hur är det jämförbart
    med andra djur?
  98. Nu har du kanske hört eller läst

  99. att vi har 100 miljarder neuroner,
  100. så för 10 år sedan
    frågade jag mina kollegor
  101. om de visste var siffran kom ifrån.
  102. Men ingen visste.
  103. Jag har letat i litteratur
  104. efter den ursprungliga referensen,
  105. men kunde aldrig hitta den.
  106. Det verkade som om ingen
    faktiskt hade räknat
  107. den mänskliga hjärnans neuroner,
  108. eller i någon annan hjärna
    heller för den delen.
  109. Så jag kom på ett eget sätt
    att räkna celler i hjärnan,

  110. och det bestod i huvudsak av
  111. att lösa upp hjärnan till soppa.
  112. Det fungerar så här:
  113. Man tar en hjärna, eller delar av hjärnan,
  114. och löser upp den i diskmedel,
  115. som förstör cellmembranen,
  116. men lämnar cellkärnan intakt,
  117. då får man en lösning med fria cellkärnor,
  118. som ser ut så här,
  119. som en klar soppa.
  120. Den här soppan innehåller alla kärnor
  121. som en gång var en mushjärna.
  122. Det fina med en soppa är
    att eftersom det är soppa,
  123. kan man skaka om den och få kärnorna
  124. jämt fördelade i vätskan,
  125. och genom att titta i ett mikroskop
  126. på endast 4-5 prov av denna vätska,
  127. kan man räkna kärnorna och därmed säga
  128. hur många celler den hjärnan hade.
  129. Det är enkelt, okomplicerat
  130. och det går snabbt.
  131. Vi har använt metoden
    och räknat neuronerna
  132. i ett dussintal olika arter hittills,
  133. och det visade sig att alla hjärnor
  134. inte är gjorda på samma sätt.
  135. Om vi tar gnagare och primater.
  136. I större gnagarhjärnor, ökar
  137. neuronernas medelstorlek,
  138. så hjärnans fylls väldigt snabbt
  139. och hjärnans storlek ökar snabbare
    än den ökar antalet neuroner.
  140. Men primater ökar neuronantalet
  141. utan att neuronerna blir större,
  142. vilket är ett ekonomiskt sätt
  143. att få fler neuroner i hjärnan.
  144. Resultatet är att en primathjärna
  145. alltid har fler neuroner
    än en gnagarhjärna av samma storlek,
  146. och ju större hjärnorna är,
  147. desto större kommer skillnaden att bli.
  148. Hur är det då med våra hjärnor?
  149. Vi kom fram till att vi har
  150. cirka 86 miljarder neuroner,
  151. av vilka 16 miljarder finns i hjärnbarken,
  152. och om man beaktar att det i hjärnbarken
  153. finns funktioner som
  154. medvetenhet, logiskt
    och abstrakt resonemang,
  155. och att 16 miljarder
    är det största antal neuroner
  156. som någon hjärnbark har,
  157. är detta den enklaste förklaringen
  158. till våra anmärkningsvärda
    kognitiva förmågor.
  159. Lika viktigt är
  160. vad de 86 miljarder neuronerna betyder.
  161. Då vi fann att förhållandet
  162. mellan storleken på hjärnan
    och antalet neuroner
  163. kan beskrivas matematiskt,
  164. kunde vi beräkna
    hur den mänskliga hjärnan
  165. skulle se ut om den var konstruerad
    som en gnagarhjärna.
  166. En gnagarhjärna med 86 miljarder neuroner
  167. skulle väga 36 kilo.
  168. Det är inte möjligt.
  169. En så stor hjärna skulle krossas
  170. av sin egen vikt,
  171. och denna omöjliga hjärna
  172. skulle finnas i en kropp på 89 ton.
  173. Jag tycker inte det ser ut som oss.
  174. Så detta för oss
    till en väldigt viktig slutsats,

  175. vilken är att vi inte är gnagare.
  176. Den mänskliga hjärnan
    är inte en stor råtthjärna.
  177. Jämfört med en råtta,
    är vi kanske speciella,
  178. men det är inte en rättvis jämförelse,
  179. eftersom vi vet att vi inte är gnagare.
  180. Vi är primater,
  181. så den korrekta jämförelsen
    är med andra primater.
  182. Och då, om du beräknar,
  183. kommer du att finna
    att den genomsnittliga primaten
  184. med 86 miljarder neuroner
  185. borde ha en hjärna på ca 1,2 kilo,
  186. vilket verkar precis rätt,
  187. i en kropp på 66 kilo
  188. vilket i mitt fall är exakt rätt,
  189. vilket för oss till en inte så förvånande,
  190. men fortfarande väldigt viktig slutsats:
  191. Jag är en primat,
  192. och alla ni är primater!
  193. Och det var också Darwin.

  194. Jag tror att Darwin verkligen
    hade uppskattat detta.
  195. Hans hjärna, precis som våra,
  196. var uppbyggd som andra primathjärnor.
  197. Så den mänskliga hjärnan
    är kanske märkvärdig,

  198. men den är inte speciell
    på grund av antalet neuroner.
  199. Det är endast en stor primathjärna.
  200. Jag tycker det är en tanke
    att bli ödmjuk inför
  201. som kan påminna oss
    om vår plats i naturen.
  202. Varför behöver den så mycket energi då?

  203. Andra har kommit fram till
  204. hur mycket energi våra hjärnor
  205. och andra arters behöver,
  206. och nu vet vi hur många neuroner
  207. varje hjärna består av, kan vi ju beräkna.
  208. Och det visar sig att både mänskliga
  209. och andra hjärnor behöver
    ungefär lika mycket,
  210. ett genomsnitt på 6 kalorier
    per miljard neuroner per dag.
  211. Så den totala energiåtgången för en hjärna
  212. är en enkel linjär funktion
  213. av dess antal neuroner,
  214. och det visar sig
    att den mänskliga hjärnan
  215. behöver just så mycket energi
  216. som förväntat.
  217. Så anledningen till
    att människans hjärna
  218. behöver så mycket energi är för att
  219. den har ett stort antal neuroner.
  220. och för att vi är primater
  221. med många fler neuroner
    för en given kroppsvikt
  222. än något annat djur,
  223. är den relativa kostnaden
    för vår hjärna stor,
  224. för att vi är primater,
    inte för att vi är speciella.
  225. Sista frågan: hur kom vi över ett

  226. så anmärkningsvärt stort antal neuroner,
  227. och i synnerhet, om stora apor
  228. är större än vi,
  229. varför har de inte större hjärnor
    än vi har, med fler neuroner?
  230. När vi insåg hur stor kostnaden är
  231. att ha många neuroner
    i hjärnan, då tänkte jag
  232. att det kanske finns en enkel orsak.
  233. De har inte råd med energin
  234. både till en stor kropp
    och ett stort antal neuroner.
  235. Så vi gjorde en beräkning.
  236. Vi beräknade å ena sidan
  237. hur mycket energi en primat får per dag
  238. från att äta "raw food",
  239. å andra sidan, hur stor energikostnad
  240. en kropp av en viss storlek har.
  241. och hur mycket energi en hjärna
    med ett visst antal neuroner kräver,
  242. och vi tittade på kombinationer
  243. av kroppsstorlek och hjärnneuroner
  244. som en primat kan klara av
  245. om den äter
  246. ett visst antal timmar per dag.
  247. Och det vi kom fram till var

  248. eftersom neuroner är så kostsamma
  249. finns det en avvägning
    mellan kroppsstorlek och antal neuroner.
  250. Så en primat som äter 8 timmar per dag
  251. kan endast klara av 53 miljarder neuroner,
  252. men då kan kroppen inte bli större
  253. än 25 kilo.
  254. För att väga mer än så,
  255. måste den offra neuroner.
  256. Så det är antingen en stor kropp
  257. eller ett stort antal neuroner.
  258. När du äter som en primat,
  259. kan du inte kosta på dig båda.
  260. En väg ur denna metabola begränsning

  261. skulle vara att ägna
    ännu fler timmar per dag åt att äta,
  262. men det blir farligt
  263. och till slut helt omöjligt.
  264. Gorillor och orangutanger,
  265. kan kosta på sig 30 miljarder neuroner
  266. genom att ägna 8,5 timmar
    per dag åt att äta
  267. och det verkar som om det är
    så mycket som de kan klara.
  268. 9 timmars ätande per dag
  269. verkar vara den praktiska begränsningen
  270. för en primat.
  271. Hur är det med oss?

  272. Med våra 86 miljarder neuroner
  273. och 60 till 70 kilos kroppsvikt,
  274. skulle vi ha behövt använda
    mer än 9 timmar
  275. per dag, varje dag, med att äta,
  276. vilket inte är genomförbart.
  277. Om vi åt som en primat,
  278. skulle vi inte vara här.
  279. Hur kom vi då hit?

  280. Om vår hjärna kräver så mycket energi
  281. och vi inte kan tillbringa
  282. varje vaken stund av dagen med att äta,
  283. då är det enda alternativet,
  284. att på något sätt få ut mer energi
  285. ur samma mat.
  286. Och otroligt nog är det precis
  287. vad våra förfäder troligtvis uppfann
  288. för 1,5 miljoner år sedan,
  289. när de uppfann matlagning.
  290. Att laga mat, innebär att använda eld
  291. för att för-smälta maten utanför kroppen.
  292. Lagad mat är mjukare och lättare att tugga
  293. och blir fullständigt till mos i munnen,
  294. vilket gör att den blir helt sönderdelad
  295. och absorberad i tarmarna,
  296. vilket gör att de ger
    ett betydligt större energiutbyte
  297. på kortare tid.
  298. Så matlagning frigör tid för oss att göra
  299. mycket mer intressanta saker med vår dag
  300. och med våra neuroner
  301. än att tänka på mat,
  302. leta efter mat och glufsa i oss mat
  303. hela dagen.
  304. Så på grund av matlagning,
    blev det som en gång var

  305. en stor belastning, denna stora,
  306. farligt dyra hjärna med många neuroner,
  307. kunde nu bli en viktig tillgång,
  308. nu med energin för både många neuroner
  309. och tid att göra intressanta saker.
  310. Detta förklarar varför vår hjärna
  311. växte sig stor, så snabbt i evolutionen,
  312. medan den fortfarande
    endast var en primathjärna.
  313. Med denna stora hjärna
    som blev möjlig på grund av matlagning,
  314. färdades vi snabbt
    från rå mat till kultur,
  315. jordbruk, civilisation, matvarubutiker,
  316. elektricitet, kylskåp
  317. alla dessa saker som idag
  318. tillhandahåller oss med energi
  319. för hela dan på en enskild måltid
  320. på ditt bästa snabbmatsställe.
  321. Så det som en gång var en lösning
  322. har nu blivit problemet.
  323. Ironiskt nog
  324. söker vi lösningen i "raw food".
  325. (Skratt)
  326. Så vad är det mänskliga övertaget?

  327. Vad är det som vi har
  328. som inget annat djur har?
  329. Mitt svar är att vi har
    det största antalet
  330. neuroner i hjärnbarken,
  331. vilket jag tror är förklaringen
  332. till våra anmärkningsvärda
    kognitiva förmågor.
  333. Vad är det som vi gör
  334. som inga andra djur gör
  335. och som jag tror var grundläggande
  336. för oss att uppnå detta stora,
  337. största antal neuroner i hjärnbarken?
  338. Med tre ord, vi lagar mat.
  339. Inget annat djur lagar sin mat.
    Endast människor gör det.
  340. Och jag tror det var så vi blev människor.
  341. Att studera hjärnan har ändrat
    mina tankar om mat.

  342. När jag ser nu på mitt kök,
  343. jag bugar för det
  344. och tackar mina förfäder för uppfinningen
  345. som gjorde oss till människor.
  346. Tack så mycket.
  347. (Applåder)