Τι το ξεχωριστό έχει ο ανθρώπινος εγκέφαλος; Γιατί εμείς μελετάμε άλλα ζώα αντί εκείνα να μελετούν εμάς; Τι έχει ή τι κάνει ένας ανθρώπινος εγκέφαλος που δεν κάνει κανένας άλλος εγκέφαλος; Όταν άρχισα να ενδιαφέρομαι γι' αυτές τις ερωτήσεις περίπου πριν 10 χρόνια, οι επιστήμονες νόμιζαν πως γνώριζαν από τι αποτελούνταν διαφορετικοί εγκέφαλοι. Αν και βασιζόταν σε πολύ λίγες αποδείξεις, πολλοί επιστήμονες νόμιζαν πως όλοι οι θηλαστικοί εγκέφαλοι, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπινου, ήταν φτιαγμένοι με τον ίδιο τρόπο, με έναν αριθμό νευρώνων που πάντα ήταν σε αναλογία με το μέγεθος του εγκεφάλου. Αυτό σημαίνει πως δυο εγκέφαλοι του ιδίου μεγέθους, όπως αυτοί οι δυο, με ένα σεβαστό βάρος των 400 γραμμαρίων θα πρέπει να έχουν παρόμοιους αριθμούς νευρώνων. Αν οι νευρώνες είναι οι λειτουργικές μονάδες επεξεργασίας πληροφοριών του εγκεφάλου, τότε οι ιδιοκτήτες αυτών των δυο εγκεφάλων θα πρέπει να έχουν παρόμοιες διανοητικές ικανότητες. Κι όμως, ο ένας είναι χιμπατζής κι ο άλλος αγελάδα. Ίσως οι αγελάδες να έχουν πραγματικά πλούσια εσωτερική διανοητική ζωή και να είναι τόσο έξυπνες που επιλέγουν να μη μας αφήσουν να το διαπιστώσουμε αλλά τις τρώμε. Νομίζω οι περισσότεροι θα συμφωνήσουν πως οι χιμπατζήδες είναι ικανοί για πιο σύνθετες, πολύπλοκες κι ευέλικτες συμπεριφορές απ' ότι είναι οι αγελάδες. Αυτή είναι η πρώτη ένδειξη πως το σενάριο ότι «όλοι οι εγκέφαλοι είναι φτιαγμένοι με τον ίδιο τρόπο» δεν είναι ακριβώς σωστό.
What is so special about the human brain? Why is it that we study other animals instead of them studying us? What does a human brain have or do that no other brain does? When I became interested in these questions about 10 years ago, scientists thought they knew what different brains were made of. Though it was based on very little evidence, many scientists thought that all mammalian brains, including the human brain, were made in the same way, with a number of neurons that was always proportional to the size of the brain. This means that two brains of the same size, like these two, with a respectable 400 grams, should have similar numbers of neurons. Now, if neurons are the functional information processing units of the brain, then the owners of these two brains should have similar cognitive abilities. And yet, one is a chimp, and the other is a cow. Now maybe cows have a really rich internal mental life and are so smart that they choose not to let us realize it, but we eat them. I think most people will agree that chimps are capable of much more complex, elaborate and flexible behaviors than cows are. So this is a first indication that the "all brains are made the same way" scenario is not quite right.
Ας το ακολουθήσουμε όμως. Αν όλοι οι εγκέφαλοι φτιάχνονταν με τον ίδιο τρόπο και συγκρίνατε εγκεφάλους ζώων με εγκεφάλους διαφορετικών μεγεθών, οι μεγαλύτεροι εγκέφαλοι θα πρέπει πάντα να έχουν περισσότερους νευρώνες απ' ότι οι μικρότεροι, κι όσο μεγαλύτερος ο εγκέφαλος, τόσο πιο ικανός διανοητικά θα πρέπει να είναι ο ιδιοκτήτης. Άρα, ο μεγαλύτερος εγκέφαλος πρέπει να είναι επίσης και ο πιο ικανός διανοητικά. Έρχονται τα άσχημα νέα: Ο εγκέφαλός μας: όχι ο μεγαλύτερος που υπάρχει. Φαίνεται αρκετά ενοχλητικό. Ο εγκέφαλός μας ζυγίζει ανάμεσα στα 1,2 και 1,5 κιλά, αλλά οι εγκέφαλοι των ελεφάντων ζυγίζουν ανάμεσα στα 4 και 5 κιλά, και οι εγκέφαλοι των φαλαινών μπορούν να ζυγίζουν μέχρι 9 κιλά, γι' αυτό οι επιστήμονες συνήθως κατέφευγαν να λένε πως ο εγκέφαλός μας πρέπει να είναι ξεχωριστός για να εξηγήσουν τις διανοητικές μας ικανότητες. Πρέπει να είναι πραγματικά ασυνήθης, μια εξαίρεση στον κανόνα. Ο δικός τους μπορεί να είναι μεγαλύτερος αλλά ο δικός μας είναι καλύτερος και θα μπορούσε να είναι καλύτερος, για παράδειγμα, ως προς το ότι φαίνεται μεγαλύτερος από ότι θα έπρεπε να είναι, με πολύ μεγαλύτερο εγκεφαλικό φλοιό απ' ότι θα έπρεπε να έχουμε για το μέγεθος του σώματός μας. Αυτό θα μας έδινε επιπλέον φλοιό για να κάνουμε πιο ενδιαφέροντα πράγματα απ' το να χειριζόμαστε απλά το σώμα μας. Αυτό συμβαίνει επειδή το μέγεθος του εγκεφάλου συνήθως ακολουθεί το μέγεθος του σώματος. Έτσι, ο κύριος λόγος για να πούμε ότι ο εγκέφαλός μας είναι μεγαλύτερος από ό,τι θα πρέπει να είναι προέρχεται απ' τη σύγκριση των εαυτών μας με την οικογένεια των ανθρωπιδών. Οι γορίλες μπορεί να είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτεροι από εμάς, έτσι οι εγκέφαλοί τους επίσης πρέπει να είναι μεγαλύτεροι απ' τον δικό μας, αλλά αντί αυτού είναι το αντίθετο. Ο εγκέφαλός μας είναι τρεις φορές μεγαλύτερος από αυτόν ενός γορίλα.
But let's play along. If all brains were made the same way and you were to compare animals with brains of different sizes, larger brains should always have more neurons than smaller brains, and the larger the brain, the more cognitively able its owner should be. So the largest brain around should also be the most cognitively able. And here comes the bad news: Our brain, not the largest one around. It seems quite vexing. Our brain weighs between 1.2 and 1.5 kilos, but elephant brains weigh between four and five kilos, and whale brains can weigh up to nine kilos, which is why scientists used to resort to saying that our brain must be special to explain our cognitive abilities. It must be really extraordinary, an exception to the rule. Theirs may be bigger, but ours is better, and it could be better, for example, in that it seems larger than it should be, with a much larger cerebral cortex than we should have for the size of our bodies. So that would give us extra cortex to do more interesting things than just operating the body. That's because the size of the brain usually follows the size of the body. So the main reason for saying that our brain is larger than it should be actually comes from comparing ourselves to great apes. Gorillas can be two to three times larger than we are, so their brains should also be larger than ours, but instead it's the other way around. Our brain is three times larger than a gorilla brain.
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος φαίνεται επίσης ιδιαίτερος ως προς το ποσό της ενέργειας που καταναλώνει. Αν και ζυγίζει μόνο το 2% του σώματος, μόνος του χρησιμοποιεί το 25% της ενέργειας που απαιτεί το σώμα σας για να δουλεύει ημερησίως. Δηλαδή 500 θερμίδες από συνολικά 2.000 θερμίδες, μόνον για να συνεχίσει να λειτουργεί ο εγκέφαλός σας.
The human brain also seems special in the amount of energy that it uses. Although it weighs only two percent of the body, it alone uses 25 percent of all the energy that your body requires to run per day. That's 500 calories out of a total of 2,000 calories, just to keep your brain working.
Έτσι, ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι μεγαλύτερος από ό, τι θα πρέπει να είναι, καταναλώνει πολλή περισσότερη ενέργεια από ό,τι θα έπρεπε, άρα είναι ξεχωριστός. Εδώ άρχισε να με ενοχλεί η ιστορία. Στη βιολογία, αναζητούμε κανόνες που ισχύουν για όλα τα ζώα και τη ζωή γενικότερα, άρα γιατί θα πρέπει οι κανόνες της εξέλιξης να ισχύουν για όλους τους άλλους αλλά όχι για εμάς; Ίσως το πρόβλημα ήταν με τη βασική εικασία ότι όλοι οι εγκέφαλοι γίνονται με τον ίδιο τρόπο. Ίσως δύο εγκέφαλοι παρόμοιου μεγέθους στην ουσία μπορεί να αποτελούνται από πολύ διαφορετικούς αριθμούς νευρώνων. Ίσως ένας πολύ μεγάλος εγκέφαλος δεν έχει κατ΄ ανάγκη περισσότερους νευρώνες από έναν εγκέφαλο μετρίου μεγέθους. Ίσως ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει πράγματι τους περισσότερους νευρώνες απο όλους τους εγκεφάλους, ανεξάρτητα από το μέγεθός τους, ειδικά στον εγκεφαλικό φλοιό. Έτσι αυτό για μένα έγινε το σημαντικό ερώτημα προς απάντηση: Πόσους νευρώνες έχει ο ανθρώπινος εγκέφαλος και πώς συγκρίνεται με τα άλλα ζώα;
So the human brain is larger than it should be, it uses much more energy than it should, so it's special. And this is where the story started to bother me. In biology, we look for rules that apply to all animals and to life in general, so why should the rules of evolution apply to everybody else but not to us? Maybe the problem was with the basic assumption that all brains are made in the same way. Maybe two brains of a similar size can actually be made of very different numbers of neurons. Maybe a very large brain does not necessarily have more neurons than a more modest-sized brain. Maybe the human brain actually has the most neurons of any brain, regardless of its size, especially in the cerebral cortex. So this to me became the important question to answer: how many neurons does the human brain have, and how does that compare to other animals?
Τώρα, ίσως έχετε ακούσει ή διαβάσει κάπου ότι έχουμε 100 δισεκατομμύρια νευρώνες, έτσι, πριν 10 χρόνια, ρώτησα τους συναδέλφους μου εάν γνώριζαν από πού προήλθε ο αριθμός αυτός. Αλλά κανείς δεν γνώριζε. Σκάβω στη βιβλιογραφία για την αρχική αναφορά σε αυτόν τον αριθμό και ποτέ δεν μπόρεσα να το βρω. Φαίνεται ότι κανείς δεν είχε υπολογίσει τον αριθμό των νευρώνων στον ανθρώπινο εγκέφαλο, ή σε οποιοδήποτε άλλον εγκεφάλου εν προκειμένω.
Now, you may have heard or read somewhere that we have 100 billion neurons, so 10 years ago, I asked my colleagues if they knew where this number came from. But nobody did. I've been digging through the literature for the original reference for that number, and I could never find it. It seems that nobody had actually ever counted the number of neurons in the human brain, or in any other brain for that matter.
Έτσι επινόησα τον δικό μου τρόπο απαρίθμησης κυττάρων στον εγκέφαλο ο οποίος ουσιαστικά είναι το λιώσιμο του εγκεφάλου, η μετατροπή του σε σούπα. Λειτουργεί ως εξής: Παίρνετε έναν εγκέφαλο, ή τμήματα του εγκεφάλου και τον διαλύετε σε απορρυπαντικό, που καταστρέφει τις μεμβράνες κυττάρων αλλά κρατά τον πυρήνα των κυττάρων άθικτο, έτσι καταλήγετε με ένα εναιώρημα ελευθέρων πυρήνων που μοιάζει με αυτό, σαν μια διάφανη σούπα. Αυτή η σούπα περιέχει όλους τους πυρήνες που ήταν κάποτε ένας εγκέφαλος ποντικιού. Τώρα, η ομορφιά μιας σούπας είναι ότι επειδή είναι σούπα, μπορείτε να την ανακινείτε και να κάνετε τους πυρήνες να διανέμονται ομοιογενώς στο υγρό, έτσι ώστε τώρα εξετάζοντας στο μικροσκόπιο τέσσερα ή πέντε δείγματα αυτού του ομοιογενούς διαλύματος, μπορείτε να μετρήσετε πυρήνες κι επομένως να πείτε πόσα κύτταρα είχε αυτός ο εγκέφαλος. Είναι απλό, είναι ξεκάθαρο και είναι πραγματικά γρήγορο. Έχουμε χρησιμοποιήσει αυτή τη μέθοδο για την καταμέτρηση νευρώνων σε δεκάδες διαφορετικά είδη μέχρι στιγμής κι αποδεικνύεται ότι όλοι οι εγκέφαλοι δεν είναι ίδιοι . Πάρτε τα τρωκτικά και τα πρωτεύοντα, για παράδειγμα: Σε μεγαλύτερους εγκεφάλους τρωκτικών, το μέσο μέγεθος του νευρώνα αυξάνεται, έτσι ο εγκέφαλος φουσκώνει πολύ γρήγορα κι αποκτά μέγεθος πολύ γρηγορότερα από ό,τι νευρώνες. Αλλά οι εγκέφαλοι πρωτευόντων αποκτούν νευρώνες χωρίς ο μέσος νευρώνας να μεγαλώσει καθόλου, που είναι ένας πολύ οικονομικός τρόπος για να προστεθούν νευρώνες στον εγκέφαλό σας. Το αποτέλεσμα είναι ότι ένας εγκέφαλος πρωτευόντων πάντα θα έχει περισσότερους νευρώνες από έναν εγκέφαλο τρωκτικού του ιδίου μεγέθους κι όσο μεγαλύτερος ο εγκέφαλος, τόσο μεγαλύτερη θα είναι αυτή η διαφορά. Λοιπόν, τι γίνεται με τον εγκέφαλό μας; Βρήκαμε ότι έχουμε, κατά μέσο όρο, 86 δισεκατομμύρια νευρώνες, 16 δισεκατομμύρια των οποίων είναι στον εγκεφαλικό φλοιό, κι αν συνυπολογίσουμε πως ο εγκεφαλικός φλοιός είναι η έδρα λειτουργιών όπως η ευαισθητοποίηση και η λογική κι αφηρημένη συλλογιστική, κι ότι 16 δισεκατομμύρια είναι οι περισσότεροι νευρώνες που έχει οποιοσδήποτε φλοιός, νομίζω ότι αυτή είναι η απλούστερη εξήγηση για τις αξιοσημείωτες γνωστικές ικανότητές μας. Αλλά εξίσου σημαντικό είναι το τι σημαίνει 86 δισεκατομμύρια νευρώνες. Επειδή διαπιστώσαμε ότι η σχέση μεταξύ του μεγέθους του εγκεφάλου και του αριθμού των νευρώνων μπορεί να περιγραφεί μαθηματικά, μπορούμε να υπολογίσουμε πώς θα έμοιαζε ένας ανθρώπινος εγκεφάλος θα εμοίαζε εάν ήταν φτιαγμένος όπως ένας εγκέφαλος τρωκτικού. Έτσι, ένας εγκέφαλος τρωκτικού με 86 δισεκατομμύρια νευρώνες θα ζύγιζε 36 κιλά. Αυτό δεν είναι δυνατόν. Ένας τόσο τεράστιος εγκέφαλος θα συνθλίβονταν από το ίδιο του το βάρος κι αυτός ο απίστευτος εγκέφαλος θα ζούσε σε σε ένα σώμα 89 τόνων. Δεν νομίζω ότι μοιάζει με μας.
So I came up with my own way to count cells in the brain, and it essentially consists of dissolving that brain into soup. It works like this: You take a brain, or parts of that brain, and you dissolve it in detergent, which destroys the cell membranes but keeps the cell nuclei intact, so you end up with a suspension of free nuclei that looks like this, like a clear soup. This soup contains all the nuclei that once were a mouse brain. Now, the beauty of a soup is that because it is soup, you can agitate it and make those nuclei be distributed homogeneously in the liquid, so that now by looking under the microscope at just four or five samples of this homogeneous solution, you can count nuclei, and therefore tell how many cells that brain had. It's simple, it's straightforward, and it's really fast. So we've used that method to count neurons in dozens of different species so far, and it turns out that all brains are not made the same way. Take rodents and primates, for instance: In larger rodent brains, the average size of the neuron increases, so the brain inflates very rapidly and gains size much faster than it gains neurons. But primate brains gain neurons without the average neuron becoming any larger, which is a very economical way to add neurons to your brain. The result is that a primate brain will always have more neurons than a rodent brain of the same size, and the larger the brain, the larger this difference will be. Well, what about our brain then? We found that we have, on average, 86 billion neurons, 16 billion of which are in the cerebral cortex, and if you consider that the cerebral cortex is the seat of functions like awareness and logical and abstract reasoning, and that 16 billion is the most neurons that any cortex has, I think this is the simplest explanation for our remarkable cognitive abilities. But just as important is what the 86 billion neurons mean. Because we found that the relationship between the size of the brain and its number of neurons could be described mathematically, we could calculate what a human brain would look like if it was made like a rodent brain. So, a rodent brain with 86 billion neurons would weigh 36 kilos. That's not possible. A brain that huge would be crushed by its own weight, and this impossible brain would go in the body of 89 tons. I don't think it looks like us.
Αυτό μας οδηγεί ήδη σε ένα πολύ σημαντικό συμπέρασμα, δηλαδή ότι δεν είμαστε τρωκτικά. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος δεν είναι ένας μεγάλος εγκέφαλος αρουραίου. Σε σύγκριση με έναν αρουραίο, μπορεί να φαίνόμαστε ξεχωριστοί, αλλά αυτή δεν είναι δίκαιη σύγκριση, δεδομένου ότι γνωρίζουμε πως δεν είμαστε τρωκτικά. Είμαστε πρωτεύοντα θηλαστικά, έτσι η ορθή σύγκριση είναι με άλλα πρωτεύοντα θηλαστικά. Αν κάνετε τον υπολογισμό, διαπιστώνετε ότι ένα τυπικό πρωτεύον με 86 δισεκατομμύρια νευρώνες θα είχε έναν εγκέφαλο περίπου 1,2 κιλά, που φαίνεται ακριβώς σωστό, σε ένα σώμα περίπου 66 κιλών, το οποίο στην περίπτωσή μου είναι ακριβώς σωστό, που μας οδηγεί σε ένα αναμενόμενο αλλά όμως απίστευτα σημαντικό συμπέρασμα: Είμαι πρωτεύον θηλαστικό. Κι όλοι εσείς είστε πρωτεύοντα.
So this brings us to a very important conclusion already, which is that we are not rodents. The human brain is not a large rat brain. Compared to a rat, we might seem special, yes, but that's not a fair comparison to make, given that we know that we are not rodents. We are primates, so the correct comparison is to other primates. And there, if you do the math, you find that a generic primate with 86 billion neurons would have a brain of about 1.2 kilos, which seems just right, in a body of some 66 kilos, which in my case is exactly right, which brings us to a very unsurprising but still incredibly important conclusion: I am a primate. And all of you are primates.
Το ίδιο ήταν κι ο Δαρβίνος. Θέλω να πιστεύω ότι ο Δαρβίνος πραγματικά θα το εκτιμούσε αυτό. Ο εγκέφαλός του, όπως κι ο δικός μας, είναι όμοιος με των άλλων πρωτευόντων εγκεφάλων.
And so was Darwin. I love to think that Darwin would have really appreciated this. His brain, like ours, was made in the image of other primate brains.
Έτσι ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να είναι αξιοσημείωτος, αλλά δεν είναι ξεχωριστός ως προς τον αριθμό των νευρώνων. Είναι απλά ένας μεγάλος εγκέφαλος πρωτεύοντος. Νομίζω ότι αυτη η σκέψη φέρνει ταπεινότητα και μετριοπάθεια και πρέπει να μας θυμίζει τη θέση μας στη φύση.
So the human brain may be remarkable, yes, but it is not special in its number of neurons. It is just a large primate brain. I think that's a very humbling and sobering thought that should remind us of our place in nature.
Γιατί χρειάζεται τόση πολλή ενέργεια, τότε; Άλλοι άνθρωποι έχουν υπολογίσει πόση ενέργεια χρειάζεται ο ανθρώπινος εγκέφαλος κι πόση εκείνοι άλλων ειδών και τώρα που μάθαμε από πόσους νευρώνες αποτελείται ο κάθε εγκέφαλος, μπορούμε να να κάνουμε τις πράξεις. Αποδεικνύεται ότι και οι ανθρώπινοι και οι υπόλοιποι εγκέφαλοι χρειάζονται περίπου το ίδιο, κατά μέσο όρο έξι θερμίδες ανά δισεκατομμύριο νευρώνες ανά ημέρα. Έτσι το συνολικό κόστος ενέργειας ενός εγκεφάλου είναι μια απλή, γραμμική συνάρτηση του αριθμού των νευρώνων του, κι αποδεικνύεται ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος κοστίζει ακριβώς τόση ενέργεια όση περιμέναμε. Έτσι ο λόγος που ο ανθρώπινος εγκέφαλος κοστίζει τόση ενέργεια είναι απλά επειδή έχει έναν τεράστιο αριθμό νευρώνων κι επειδή είμαστε πρωτεύοντα με πολλούς περισσότερους νευρώνες για τον δεδομένο σωματότυπό μας από οποιοδήποτε άλλο ζώο, το σχετικό κόστος ενέργειας του εγκεφάλου μας είναι μεγάλο, αλλά ακριβώς επειδή είμαστε πρωτεύοντα, όχι επειδή είμαστε ξεχωριστοί.
Why does it cost so much energy, then? Well, other people have figured out how much energy the human brain and that of other species costs, and now that we knew how many neurons each brain was made of, we could do the math. And it turns out that both human and other brains cost about the same, an average of six calories per billion neurons per day. So the total energetic cost of a brain is a simple, linear function of its number of neurons, and it turns out that the human brain costs just as much energy as you would expect. So the reason why the human brain costs so much energy is simply because it has a huge number of neurons, and because we are primates with many more neurons for a given body size than any other animal, the relative cost of our brain is large, but just because we're primates, not because we're special.
Τελευταία ερώτηση, λοιπόν: Πώς αποκτήσαμε αυτόν τον αξιόλογο αριθμό νευρώνων και συγκεκριμένα, αφού οι ανθρωπίδαι είναι μεγαλύτερoι από εμάς γιατί δεν έχουν μεγαλύτερο εγκέφαλο από εμάς, με περισσότερους νευρώνες; Όταν συνειδητοποιήσα πόση ενέργεια κοστίζει το μεγάλο πλήθος εγκεφαλικών νευρώνων, σκέφτηκα, πως ίσως υπάρχει ένας απλός λόγος. Απλά δεν μπορούν να προμηθευτούν αρκετή ενέργεια για ένα μεγάλο σώμα και συγχρόνων ένα μεγάλο πλήθος νευρώνων. Έτσι κάναμε τις πράξεις. Υπολογίσαμε αφενός πόση ενέργεια παίρνει ένα πρωτεύον ανά ημέρα από την κατανάλωση ωμών τροφών κι από την άλλη, πόση ενέργεια χρειάζεται ένα σώμα ορισμένου μεγέθους και πόση ενέργεια κοστίζει ένας εγκέφαλος με ορισμένο αριθμό νευρώνων, και ψάξαμε για τους συνδυασμούς σωματότυπου και αριθμού νευρώνων του εγκεφάλου που θα μπορούσε να υποστηρίξει ένα πρωτεύον αν έτρωγε έναν ορισμένο αριθμό ωρών ανά ημέρα.
Last question, then: how did we come by this remarkable number of neurons, and in particular, if great apes are larger than we are, why don't they have a larger brain than we do, with more neurons? When we realized how much expensive it is to have a lot of neurons in the brain, I figured, maybe there's a simple reason. They just can't afford the energy for both a large body and a large number of neurons. So we did the math. We calculated on the one hand how much energy a primate gets per day from eating raw foods, and on the other hand, how much energy a body of a certain size costs and how much energy a brain of a certain number of neurons costs, and we looked for the combinations of body size and number of brain neurons that a primate could afford if it ate a certain number of hours per day.
Κι αυτό που βρήκαμε είναι ότι επειδή οι νευρώνες είναι τόσο ακριβοί, υπάρχει μια αντιστάθμιση μεταξύ σωματότυπου κι αριθμού νευρώνων. Έτσι ένα πρωτεύον θηλαστικό που τρώει οκτώ ώρες την ημέρα μπορεί να αντέξει το πολύ 53 δισεκατομμύρια νευρώνες, αλλά το σώμα του δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από 25 κιλά. Για να ζυγίζει περισσότερο από αυτό, πρέπει να παραχωρήσει νευρώνες. Έτσι είτε έχουμε μεγάλο σώμα ή μεγάλο πλήθος νευρώνων. Όταν τρώτε σαν ένα πρωτεύον, δεν μπορείτε να υποστηρίξετε και τα δύο.
And what we found is that because neurons are so expensive, there is a tradeoff between body size and number of neurons. So a primate that eats eight hours per day can afford at most 53 billion neurons, but then its body cannot be any bigger than 25 kilos. To weigh any more than that, it has to give up neurons. So it's either a large body or a large number of neurons. When you eat like a primate, you can't afford both.
Μια διέξοδος από αυτόν τον περιορισμό μεταβολισμού θα ήταν να περάσουν ακόμα περισσότερες ώρες την ημέρα τρώγοντας αλλά αυτό γίνεται επικίνδυνο και μετά από ένα ορισμένο σημείο, απλά δεν είναι δυνατόν. Οι γορίλες και οι ουραγκοτάγκοι, για παράδειγμα, διαθέτουν περίπου 30 δισεκατομμύρια νευρώνες δαπανώντας οκτώ και μισή ώρες ανά ημέρα τρώγωντας κι αυτό φαίνεται να είναι περίπου όσο μπορούν. Εννέα ώρες σίτισης ανά ημέρα φαίνεται να είναι το πρακτικό όριο για ένα πρωτεύον.
One way out of this metabolic limitation would be to spend even more hours per day eating, but that gets dangerous, and past a certain point, it's just not possible. Gorillas and orangutans, for instance, afford about 30 billion neurons by spending eight and a half hours per day eating, and that seems to be about as much as they can do. Nine hours of feeding per day seems to be the practical limit for a primate.
Τι γίνεται με μας; Με τα 86 δισεκατομμύρια νευρώνες και 60 έως 70 κιλά μάζας σώματος, θα έπρεπε να περνάμε πάνω από εννέα ώρες ημερησίως κάθε μέρα τρώγωντας, κάτι που απλά δεν είναι εφικτό. Αν τρώγαμε σαν πρωτεύοντα, δεν θα έπρεπε να είμαστε εδώ.
What about us? With our 86 billion neurons and 60 to 70 kilos of body mass, we should have to spend over nine hours per day every single day feeding, which is just not feasible. If we ate like a primate, we should not be here.
Πώς φτάσαμε εδώ, λοιπόν; Αν ο εγκέφαλός μας χρειάζεται τόση ενέργεια όση θα έπρεπε κι αν δεν μπορούμε να περνάμε όλες τις ώρες που είμαστε ξύπνιοι τρώγοντας, τότε η μόνη εναλλακτική λύση, πραγματικά, είναι κάπως να παίρνουμε περισσότερη ενέργεια από τις ίδιες τροφές. Κατά αξιοσημείωτο τρόπο, αυτό ταιριάζει ακριβώς με αυτό που οι πρόγονοί μας πιστεύεται ότι εφηύραν ενάμιση εκατομμύριο χρόνια πριν, όταν ανακάλυψαν το μαγείρεμα. Το μαγείρεμα είναι η χρήση φωτιάς για την προ-πέψη τροφής έξω από το σώμα μας. Τα μαγειρεμένα τρόφιμα είναι πιο μαλακότερα, έτσι τα μασάμε πιο εύκολα και να τα μετατρέπουμε σε σε χυλό στο στόμα μας, το οποίο τους επιτρέπει να αφομοιωθούν εντελώς και ν' απορροφηθούν στο έντερο, που τα κάνει να αποφέρουν πολλή περισσότερη ενέργεια σε πολύ λιγότερο χρόνο. Έτσι το μαγείρεμα απελευθερώνει χρόνο για να κάνουμε πολύ πιο ενδιαφέροντα πράγματα με τον χρόνο μας και με τους νευρώνες μας απ' το να σκεφτόμαστε το φαγητό, να ψάχνουμε για τροφή και να καταβροχθίζουμε τροφή όλη την ημέρα.
How did we get here, then? Well, if our brain costs just as much energy as it should, and if we can't spend every waking hour of the day feeding, then the only alternative, really, is to somehow get more energy out of the same foods. And remarkably, that matches exactly what our ancestors are believed to have invented one and a half million years ago, when they invented cooking. To cook is to use fire to pre-digest foods outside of your body. Cooked foods are softer, so they're easier to chew and to turn completely into mush in your mouth, so that allows them to be completely digested and absorbed in your gut, which makes them yield much more energy in much less time. So cooking frees time for us to do much more interesting things with our day and with our neurons than just thinking about food, looking for food, and gobbling down food all day long.
Λόγω της μαγειρικής, αυτό που κάποτε ήταν ένα μεγάλο πρόβλημα, αυτός ο μεγάλος, επικίνδυνα ακριβός εγκέφαλος με πολλούς νευρώνες, μπόρεσε να γίνει ένα σημαντικό πλεονέκτημα, αφού μπορούσαμε πλέον να προμηθευτούμε αρκετή ενέργεια για πολλούς νευρώνες και είχαμε τον χρόνο να κάνουμε ενδιαφέροντα πράγματα με αυτούς. Έτσι νομίζω ότι αυτό εξηγεί γιατί ο ανθρώπινος εγκέφαλος έγινε τόσο μεγάλος τόσο γρήγορα στην διαδικασία της εξέλιξης, ενώ εν τω μεταξύ παρέμεινε απλά ένας εγκέφαλος πρωτευόντων. Με αυτόν τον μεγάλο εγκέφαλο, που έκανε δυνατό το μαγείρεμα, πήγαμε γρήγορα από ωμά τρόφιμα στην καλλιέργεια, στη γεωργία, τον πολιτισμό, τα παντοπωλεία, την ηλεκτρική ενέργεια, τα ψυγεία, όλα αυτά τα πράγματα που σήμερα μάς επιτρέπουν να πάρουμε όλη την ενέργεια που χρειαζόμαστε για όλη την ημέρα με ένα μόνο γεύμα στο αγαπημένο μας φαστ φουντ. Έτσι, αυτό που κάποτε ήταν μια λύση τώρα έγινε το πρόβλημα, και ειρωνικά, αναζητούμε τη λύση σε ωμά τρόφιμα.
So because of cooking, what once was a major liability, this large, dangerously expensive brain with a lot of neurons, could now become a major asset, now that we could both afford the energy for a lot of neurons and the time to do interesting things with them. So I think this explains why the human brain grew to become so large so fast in evolution, all of the while remaining just a primate brain. With this large brain now affordable by cooking, we went rapidly from raw foods to culture, agriculture, civilization, grocery stores, electricity, refrigerators, all of those things that nowadays allow us to get all the energy we need for the whole day in a single sitting at your favorite fast food joint. So what once was a solution now became the problem, and ironically, we look for the solution in raw food.
Ποιο είναι το ανθρώπινο πλεονέκτημα; Τι είναι αυτό που έχουμε που κανένα άλλο ζώο δεν έχει; Η απάντησή μου είναι ότι έχουμε τον μεγαλύτερο αριθμό νευρώνων στον εγκεφαλικό φλοιό και νομίζω ότι αυτή είναι η απλούστερη εξήγηση για τις αξιοσημείωτες γνωστικές ικανότητές μας. Τι κάνουμε που κανένα άλλο ζώο δεν κάνει και που πιστεύω ότι ήταν θεμελιώδες για να μας επιτρέψει να επιτύχουμε αυτό το μεγάλο, μέγιστο αριθμό νευρώνων στον φλοιό; Με μια λέξη, μαγειρεύουμε. Κανένα άλλο ζώο δεν μαγειρεύει το φαγητό του. Μόνον οι άνθρωποι. Νομίζω πώς έτσι φτάσαμε να γίνουμε άνθρωποι.
So what is the human advantage? What is it that we have that no other animal has? My answer is that we have the largest number of neurons in the cerebral cortex, and I think that's the simplest explanation for our remarkable cognitive abilities. And what is it that we do that no other animal does, and which I believe was fundamental to allow us to reach that large, largest number of neurons in the cortex? In two words, we cook. No other animal cooks its food. Only humans do. And I think that's how we got to become human.
Η μελέτη του ανθρωπίνου εγκεφάλου αλλάξε τον τρόπο που σκέφτομαι για το φαγητό. Τώρα κοιτάζω την κουζίνα μου, και υποκλίνομαι σε αυτήν κι ευχαριστώ τους προγόνους μου που επινόησαν την εφεύρεση που ίσως μας έκανε ανθρώπους. Σας ευχαριστώ πολύ. (Χειροκρότημα)
Studying the human brain changed the way I think about food. I now look at my kitchen, and I bow to it, and I thank my ancestors for coming up with the invention that probably made us humans. Thank you very much. (Applause)