What is so special about the human brain?
Suzana Herculano-Houzel
[1] 00:12What is so special about the human brain?
O que o cérebro humano tem de tão especial?
[2] 00:15Why is it that we study other animals
Por que nós estudamos outros animais
[3] 00:17instead of them studying us?
em vez de eles nos estudarem?
[4] 00:19What does a human brain have or do
O que o cérebro humano tem ou faz
[5] 00:21that no other brain does?
a mais que os outros?
[8] 00:28Though it was based on very little evidence,
Mesmo com base em pouca evidência,
[9] 00:30many scientists thought that all mammalian brains,
pensavam que o cérebro dos mamíferos,
[10] 00:32including the human brain,
incluindo o humano,
[11] 00:34were made in the same way,
fosse feito do mesmo modo,
[12] 00:35with a number of neurons that was always
com número de neurônios sempre
[13] 00:37proportional to the size of the brain.
proporcional ao tamanho do cérebro.
[14] 00:39This means that two brains of the same size,
Isto é, dois cérebros de mesmo tamanho,
[15] 00:41like these two, with a respectable 400 grams,
como estes, com respeitáveis 400 gramas,
[16] 00:45should have similar numbers of neurons.
deveriam ter número similar de neurônios.
[17] 00:47Now, if neurons are the functional
Se neurônios são unidades funcionais
[18] 00:49information processing units of the brain,
de processamento de informação do cérebro,
[19] 00:52then the owners of these two brains
então, os donos desses cérebros
[20] 00:54should have similar cognitive abilities.
deveriam ter habilidades cognitivas semelhantes.
[21] 00:56And yet, one is a chimp,
No entanto, um é um chimpanzé,
[22] 00:59and the other is a cow.
e o outro, uma vaca.
[23] 01:01Now maybe cows have a really rich
Quem sabe vacas têm uma vida
[24] 01:04internal mental life and are so smart
mental tão rica e são tão espertas
[25] 01:06that they choose not to let us realize it,
que preferem que não saibamos disso,
[26] 01:10but we eat them.
mas nós as comemos.
[27] 01:11I think most people will agree
Penso que muitos concordam
[28] 01:13that chimps are capable of much more complex,
que chimpanzés são capazes de agir
[30] 01:18So this is a first indication that the
Então, esse é o primeiro indício
[31] 01:20"all brains are made the same way" scenario
de que: "cérebros são feitos do mesmo modo",
[32] 01:22is not quite right.
não está correto.
[33] 01:24But let's play along.
Mas, continuemos.
[34] 01:25If all brains were made the same way
Se todos fossem feitos do mesmo modo,
[36] 01:30larger brains should always have more neurons
cérebros maiores deveriam ter mais neurônios
[37] 01:32than smaller brains, and the larger the brain,
do que menores, e quanto maior o cérebro,
[38] 01:34the more cognitively able its owner should be.
maior a capacidade cognitiva do seu dono.
[39] 01:37So the largest brain around should also be
Então, o maior cérebro de todos
[40] 01:39the most cognitively able.
deveria ser o mais cognitivamente capaz.
[41] 01:42And here comes the bad news:
E aqui vem a má notícia:
[42] 01:43Our brain, not the largest one around.
Nosso cérebro não é o maior de todos.
[43] 01:46It seems quite vexing.
É um paradoxo.
[44] 01:47Our brain weighs between 1.2 and 1.5 kilos,
Nosso cérebro pesa de 1,2 kg a 1,5 kg,
[46] 01:54and whale brains can weigh up to nine kilos,
e o de baleia pode chegar a 9 kg,
[47] 01:56which is why scientists used to resort to saying
e é por isso que os cientistas diziam
[48] 02:01that our brain must be special
que nosso cérebro tem que ser especial
[49] 02:03to explain our cognitive abilities.
para explicar nossa capacidade cognitiva.
[50] 02:06It must be really extraordinary,
Ele tem ser realmente extraordinário,
[51] 02:09an exception to the rule.
uma exceção à regra.
[52] 02:11Theirs may be bigger, but ours is better,
O deles pode ser maior, mas o nosso é melhor,
[53] 02:14and it could be better, for example,
e poderia ser melhor, por exemplo,
[54] 02:16in that it seems larger than it should be,
no que parece maior do que deveria,
[56] 02:21for the size of our bodies.
para o tamanho do nosso corpo.
[57] 02:22So that would give us extra cortex
Assim teríamos córtex sobrando
[59] 02:27That's because the size of the brain
Isso por que o tamanho do cérebro
[60] 02:29usually follows the size of the body.
costuma seguir o do corpo.
[61] 02:31So the main reason for saying that
Portanto, o principal motivo de dizer
[62] 02:33our brain is larger than it should be
que nosso cérebro é maior do que deveria,
[63] 02:35actually comes from comparing ourselves
vem de nos compararmos
[64] 02:37to great apes.
aos grandes macacos.
[67] 02:44but instead it's the other way around.
no entanto, é o contrário.
[69] 02:49The human brain also seems special
O cérebro humano também parece especial
[70] 02:51in the amount of energy that it uses.
no consumo de energia.
[71] 02:53Although it weighs only two percent of the body,
Embora pese apenas 2% do corpo,
[72] 02:56it alone uses 25 percent of all the energy
ele consome 25% de toda energia
[73] 02:59that your body requires to run per day.
usada pelo corpo por dia.
[75] 03:05just to keep your brain working.
só para manter o cérebro funcionando.
[77] 03:10it uses much more energy than it should,
usa muito mais energia do que deveria,
[78] 03:12so it's special.
portanto, é especial.
[79] 03:14And this is where the story started to bother me.
E aqui a história começou a me incomodar.
[80] 03:16In biology, we look for rules
Na biologia, buscamos regras
[82] 03:21so why should the rules of evolution
então, por que as leis da evolução
[83] 03:23apply to everybody else but not to us?
se aplicam a todos, exceto a nós?
[84] 03:26Maybe the problem was with the basic assumption
Talvez o problema estivesse na premissa
[85] 03:29that all brains are made in the same way.
de que cérebros eram feitos do mesmo modo.
[86] 03:30Maybe two brains of a similar size
Talvez dois cérebros de mesmo tamanho
[88] 03:35Maybe a very large brain
Talvez um cérebro muito grande
[89] 03:36does not necessarily have more neurons
não contivesse mais neurônios
[90] 03:38than a more modest-sized brain.
do que um de tamanho mais modesto.
[92] 03:43of any brain, regardless of its size,
do que os outros, independente do tamanho,
[93] 03:46especially in the cerebral cortex.
especialmente no córtex cerebral.
[94] 03:48So this to me became
Então, para mim, esta se tornou
[95] 03:50the important question to answer:
a questão mais importante:
[96] 03:51how many neurons does the human brain have,
quantos neurônios o cérebro humano tem,
[97] 03:54and how does that compare to other animals?
e como isso se compara a outros animais?
[98] 03:56Now, you may have heard or read somewhere
Talvez vocês tenham ouvido falar
[99] 03:59that we have 100 billion neurons,
que temos 100 bilhões de neurônios,
[100] 04:01so 10 years ago, I asked my colleagues
então, 10 anos atrás, perguntei aos colegas
[101] 04:03if they knew where this number came from.
se sabiam de onde veio esse valor.
[102] 04:05But nobody did.
Mas ninguém sabia.
[103] 04:06I've been digging through the literature
Pesquisei na literatura,
[104] 04:08for the original reference for that number,
a origem desse número,
[105] 04:10and I could never find it.
e nada encontrei.
[106] 04:11It seems that nobody had actually ever counted
Parece que ninguém havia contado,
[107] 04:14the number of neurons in the human brain,
o número de neurônios em humanos,
[108] 04:16or in any other brain for that matter.
ou em qualquer outro ser.
[110] 04:22and it essentially consists of
e ele consiste
[111] 04:24dissolving that brain into soup.
em transformar o cérebro em sopa.
[112] 04:27It works like this:
Funciona assim:
[113] 04:29You take a brain, or parts of that brain,
Você pega um cérebro, ou partes dele,
[114] 04:32and you dissolve it in detergent,
e o dissolve em um detergente,
[115] 04:34which destroys the cell membranes
que destrói as membranas celulares
[116] 04:35but keeps the cell nuclei intact,
mas mantém intactos os núcleos celulares,
[117] 04:38so you end up with a suspension of free nuclei
obtendo uma suspensão de núcleos livres
[118] 04:41that looks like this,
como esta,
[119] 04:43like a clear soup.
como um caldo claro.
[120] 04:44This soup contains all the nuclei
Esta sopa contém todos os núcleos
[121] 04:46that once were a mouse brain.
que já foram um cérebro de rato.
[123] 04:51you can agitate it and make those nuclei
você pode agitá-la e fazer esses núcleos
[124] 04:54be distributed homogeneously in the liquid,
se distribuírem homogeneamente no líquido,
[125] 04:56so that now by looking under the microscope
de modo que observando ao microscópio
[127] 05:02you can count nuclei, and therefore tell
você pode contar os núcleos, e dizer
[128] 05:05how many cells that brain had.
o número de células desse cérebro.
[129] 05:06It's simple, it's straightforward,
É simples, direto,
[130] 05:08and it's really fast.
e muito rápido.
[131] 05:09So we've used that method to count neurons
Usamos esse método para contar neurônios
[132] 05:11in dozens of different species so far,
de dúzias de espécies diferentes,
[133] 05:14and it turns out that all brains
e concluímos que os cérebros
[134] 05:15are not made the same way.
não são construídos da mesma forma.
[135] 05:18Take rodents and primates, for instance:
Consideremos roedores e primatas:
[137] 05:22of the neuron increases,
de neurônios aumenta,
[138] 05:24so the brain inflates very rapidly
então o cérebro infla rapidamente
[140] 05:30But primate brains gain neurons
O de primata ganha neurônios
[141] 05:32without the average neuron becoming any larger,
sem que o tamanho dos neurônios aumente,
[142] 05:34which is a very economical way
em um modo econômico
[143] 05:35to add neurons to your brain.
de o cérebro ganhar neurônios.
[144] 05:37The result is that a primate brain
Resultado: o cérebro de primata
[146] 05:42and the larger the brain,
e quanto maior o cérebro,
[147] 05:44the larger this difference will be.
maior a diferença.
[148] 05:46Well, what about our brain then?
Então, e o nosso cérebro?
[149] 05:48We found that we have, on average,
Descobrimos que temos, em média,
[150] 05:5086 billion neurons,
86 bilhões de neurônios,
[151] 05:5116 billion of which are in the cerebral cortex,
16 bilhões no córtex cerebral,
[152] 05:54and if you consider that the cerebral cortex
e se considerarmos que o córtex cerebral
[153] 05:56is the seat of functions like
é a sede de funções como
[154] 06:00awareness and logical and abstract reasoning,
consciência, raciocínio lógico e abstrato,
[155] 06:03and that 16 billion is the most neurons
e que 16 bilhões são o máximo de neurônios
[156] 06:06that any cortex has,
de um córtex,
[157] 06:08I think this is the simplest explanation
essa é a explicação mais simples
[158] 06:10for our remarkable cognitive abilities.
para nossa notável capacidade cognitiva.
[160] 06:16Because we found that the relationship
Por termos descoberto que a relação
[162] 06:20could be described mathematically,
poderia ser descrito matematicamente,
[163] 06:22we could calculate what a human brain
pudemos calcular como o cérebro humano
[164] 06:24would look like if it was made like a rodent brain.
seria se fosse como o de roedor.
[166] 06:30would weigh 36 kilos.
pesaria 36 kg.
[167] 06:33That's not possible.
O que seria impossível.
[168] 06:35A brain that huge would be crushed
Um cérebro tão grande seria esmagado
[169] 06:37by its own weight,
pelo próprio peso,
[170] 06:38and this impossible brain would go
e esse cérebro impossível
[171] 06:40in the body of 89 tons.
estaria em um corpo de 89 toneladas.
[172] 06:44I don't think it looks like us.
Acho que não se parece conosco.
[174] 06:48which is that we are not rodents.
não somos roedores.
[177] 06:57but that's not a fair comparison to make,
mas a comparação é injusta,
[178] 06:59given that we know that we are not rodents.
pois não somos roedores.
[179] 07:01We are primates,
Somos primatas,
[181] 07:05And there, if you do the math,
E se você fizer as contas,
[182] 07:06you find that a generic primate
descobrirá que um primata qualquer
[183] 07:09with 86 billion neurons
com 86 bilhões de neurônios
[184] 07:11would have a brain of about 1.2 kilos,
teria o cérebro de 1,2 kg,
[185] 07:14which seems just right,
o que parece correto
[186] 07:16in a body of some 66 kilos,
em um corpo de 66 kg,
[187] 07:18which in my case is exactly right,
o que é exatamente meu caso,
[188] 07:21which brings us to a very unsurprising
nos levando a uma conclusão
[190] 07:26I am a primate.
Eu sou um primata.
[191] 07:28And all of you are primates.
Todos vocês são primatas.
[192] 07:30And so was Darwin.
E Darwin também era.
[194] 07:35His brain, like ours,
O cérebro dele, assim como o nosso,
[196] 07:41So the human brain may be remarkable, yes,
Portanto, o cérebro humano é notável,
[198] 07:46It is just a large primate brain.
É apenas um cérebro grande de primata.
[200] 07:51that should remind us of our place in nature.
que nos lembra de nosso lugar na natureza.
[201] 07:54Why does it cost so much energy, then?
Então, por que ele consome tanta energia?
[202] 07:56Well, other people have figured out
Outras pessoas descobriram
[203] 07:58how much energy the human brain
o custo energético do cérebro humano
[204] 07:59and that of other species costs,
e de outras espécies,
[205] 08:01and now that we knew how many neurons
e como sabemos quantos neurônios
[207] 08:05And it turns out that both human
E o resultado é que tanto o cérebro humano
[208] 08:07and other brains cost about the same,
quanto os outros gastam o mesmo,
[210] 08:13So the total energetic cost of a brain
E o custo total de energia de um cérebro
[211] 08:15is a simple, linear function
é uma simples função linear
[212] 08:17of its number of neurons,
do seu número de neurônios,
[213] 08:19and it turns out that the human brain
e assim o cérebro humano
[214] 08:21costs just as much energy as you would expect.
consome quase tanta energia quanto deveria.
[215] 08:25So the reason why the human brain
Portanto, a razão de o cérebro humano
[216] 08:27costs so much energy is simply because
consumir tanta energia
[217] 08:28it has a huge number of neurons,
é por possuir muitos neurônios,
[218] 08:30and because we are primates
e porque somos primatas
[219] 08:32with many more neurons for a given body size
com muito mais neurônios para o nosso tamanho
[220] 08:34than any other animal,
do que os outros animais,
[221] 08:36the relative cost of our brain is large,
o custo de nosso cérebro é grande,
[223] 08:42Last question, then:
A última pergunta:
[225] 08:47and in particular, if great apes
e em especial, se grandes macacos
[226] 08:49are larger than we are,
são maiores do que nós,
[228] 08:54When we realized how much expensive it is
Quando percebemos como é caro
[229] 08:56to have a lot of neurons in the brain, I figured,
ter tantos neurônios no cérebro, pensei,
[230] 08:58maybe there's a simple reason.
talvez haja uma razão simples.
[231] 09:00They just can't afford the energy
Eles não dispõem de energia
[233] 09:05So we did the math.
Então fizemos as contas.
[234] 09:06We calculated on the one hand
De um lado, calculamos
[235] 09:08how much energy a primate gets per day
quanta energia um primata obtém por dia
[236] 09:10from eating raw foods,
comendo alimentos crus,
[237] 09:11and on the other hand, how much energy
e de outro, quanta energia
[238] 09:13a body of a certain size costs
um corpo de certo tamanho consome
[240] 09:19and we looked for the combinations
e observamos as combinações
[242] 09:22that a primate could afford
que um primata obteria
[243] 09:24if it ate a certain number of hours per day.
se comesse por certo número de horas por dia.
[244] 09:26And what we found is that
E descobrimos
[245] 09:28because neurons are so expensive,
que para os neurônios serem tão caros,
[247] 09:33So a primate that eats eight hours per day
Então, um primata que come 8 horas por dia
[249] 09:39but then its body cannot be any bigger
mas seu corpo não poderia
[250] 09:41than 25 kilos.
pesar mais que 25 kg.
[251] 09:43To weigh any more than that,
Para pesar mais que isso,
[252] 09:45it has to give up neurons.
teria que ceder neurônios.
[253] 09:46So it's either a large body
Então, ou tem um corpo grande
[254] 09:49or a large number of neurons.
ou um número alto de neurônios.
[255] 09:50When you eat like a primate,
Quando se come como primata,
[256] 09:52you can't afford both.
não dá para ter ambos.
[257] 09:54One way out of this metabolic limitation
Uma saída para essa limitação metabólica
[258] 09:56would be to spend even more hours per day eating,
seria passar mais horas por dia comendo,
[259] 09:59but that gets dangerous,
mas isso se torna perigoso,
[261] 10:04Gorillas and orangutans, for instance,
Gorilas e orangotangos,
[262] 10:05afford about 30 billion neurons
obtém uns 30 bilhões de neurônios
[263] 10:07by spending eight and a half hours per day eating,
comendo por 8 h e 30 min ao dia,
[265] 10:13Nine hours of feeding per day
Nove horas de alimentação por dia
[266] 10:15seems to be the practical limit for a primate.
parece ser o limite de um primata.
[267] 10:18What about us?
E nós?
[268] 10:20With our 86 billion neurons
Com 86 bilhões de neurônios
[269] 10:21and 60 to 70 kilos of body mass,
e 60 a 70 kg de massa corporal,
[270] 10:25we should have to spend over nine hours
teríamos que gastar mais de 9 horas
[271] 10:28per day every single day feeding,
por dia comendo,
[272] 10:32which is just not feasible.
o que é impraticável.
[273] 10:34If we ate like a primate,
Se comêssemos como primata
[274] 10:36we should not be here.
não estaríamos aqui.
[275] 10:38How did we get here, then?
Então, como chegamos aqui?
[276] 10:40Well, if our brain costs just as much energy
Se nosso cérebro consome tanta energia
[277] 10:43as it should, and if we can't spend
quanto deveria, e não podemos passar
[278] 10:44every waking hour of the day feeding,
o tempo acordado nos alimentando,
[279] 10:48then the only alternative, really,
a única alternativa,
[280] 10:50is to somehow get more energy
é obter, de algum modo, mais energia
[281] 10:52out of the same foods.
dos mesmos alimentos.
[282] 10:54And remarkably, that matches exactly
E isso coincide exatamente
[284] 11:01one and a half million years ago,
há 1,5 milhões de anos,
[285] 11:03when they invented cooking.
quando inventaram o cozimento.
[286] 11:05To cook is to use fire
Cozinhar é usar o fogo
[287] 11:07to pre-digest foods outside of your body.
para pré-digerir alimentos fora do corpo.
[289] 11:14and to turn completely into mush in your mouth,
e de amolecer na boca,
[290] 11:16so that allows them to be completely digested
para serem totalmente digeridos
[291] 11:18and absorbed in your gut,
e absorvidos no intestino,
[293] 11:24So cooking frees time for us to do
Portanto, cozinhar nos libera tempo
[295] 11:28and with our neurons
e nossos neurônios
[296] 11:30than just thinking about food,
do que apenas pensar em comida,
[297] 11:31looking for food, and gobbling down food
procurá-la e engoli-la
[298] 11:33all day long.
o dia todo.
[299] 11:34So because of cooking, what once was
Portanto, graças ao cozimento, o que antes
[300] 11:37a major liability, this large,
era mais um risco, esse cérebro
[301] 11:39dangerously expensive brain with a lot of neurons,
grande e caro com muitos neurônios,
[302] 11:42could now become a major asset,
se tornou uma grande vantagem,
[304] 11:48and the time to do interesting things with them.
e tempo para coisas interessantes.
[305] 11:50So I think this explains why the human brain
Penso que isso explica por que nosso cérebro
[309] 12:02we went rapidly from raw foods to culture,
passamos rapidamente da comida crua à cultura,
[310] 12:05agriculture, civilization, grocery stores,
agricultura, civilização, mercados,
[311] 12:07electricity, refrigerators,
eletricidade, geladeiras,
[312] 12:09all of those things that nowadays
todas essas coisas que hoje
[313] 12:11allow us to get all the energy we need
nos permitem conseguir energia necessária
[314] 12:13for the whole day in a single sitting
para um dia inteiro em uma única ida
[315] 12:16at your favorite fast food joint.
a nossa rede favorita de fast food.
[316] 12:18So what once was a solution
Bom, o que antes era a solução,
[317] 12:21now became the problem,
agora é um problema,
[319] 12:28So what is the human advantage?
Qual é a vantagem de sermos humanos?
[320] 12:31What is it that we have
O que possuímos
[321] 12:32that no other animal has?
que nenhum outro animal possui?
[322] 12:35My answer is that we have the largest number
Minha resposta é que possuímos o maior número
[323] 12:37of neurons in the cerebral cortex,
de neurônios no córtex cerebral,
[324] 12:39and I think that's the simplest explanation
e essa é a explicação mais simples
[325] 12:40for our remarkable cognitive abilities.
para nossas notáveis habilidades cognitivas.
[327] 12:46and which I believe was fundamental
que acredito ter sido fundamental
[328] 12:48to allow us to reach that large,
para nos permitir chegar a tal número,
[329] 12:51largest number of neurons in the cortex?
o maior de todos, de neurônios no córtex?
[330] 12:53In two words, we cook.
Em duas palavras: nós cozinhamos.
[332] 12:59And I think that's how we got to become human.
E é como nos tornamos humanos.
[334] 13:04I now look at my kitchen,
Agora eu olho minha cozinha,
[335] 13:06and I bow to it,
faço uma reverência,
[336] 13:07and I thank my ancestors for coming up
e agradeço a nossos ancestrais
[338] 13:11Thank you very much.
Muito obrigada.
[339] 13:13(Applause)
(Aplausos)