What is so special about the human brain?
The human brain is puzzling -- it is curiously large given the size of our bodies, uses a tremendous amount of energy for its weight and has a bizarrely dense cerebral cortex. But: why? Neuroscientist Suzana Herculano-Houzel puts on her detective's cap and leads us through this mystery. By making "brain soup," she arrives at a startling conclusion.
3,464,511 views | Suzana Herculano-Houzel • TEDGlobal
Dasheng Chen, Translator
Zhiting Chen, Reviewer
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对于人类的大脑来说,什么是最特别的? 我们为什么要研究其他的动物? 而不是他们研究我们? 有没有什么是人类大脑可以做的 而其他的大脑不能做的? 十年前,我对这些问题产生兴趣 科学家认为他们知道大脑不同的组成部分 即使那些都是基于一些非常小的证据, 很多科学界认为所有的哺乳动物的大脑, 包括人类的大脑 是由同样的东西组成, 一系列的神经元和大脑的大小 总是成为成正比 这个以为着,两个同样大小的大脑 就看这两个,有大概400克, 应该有同样数量的神经元 如果我们说神经元是大脑 功能信息处理的单位 然后,这些两个大脑各自的拥有者 应该有的相近的认知能力。 然而,其中一个是黑猩猩, 和另一种是一头母牛。 现在也许牛有很丰富的 精神生活,并且很聪明 他们选择不会让我们意识到这一点, 但我们吃他们。 我想大多数人会同意 相比于牛来说,黑猩猩具有更加复杂 和细节,以及灵活的行为。 所以这是第一个征兆显示 "所有的大脑的构成方式都是一样的" 不是特别正确的。
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我们不妨继续这个比喻 如果所有的大脑由相同的方式组成 你要将大脑大小不同的动物拿来做比较, 大一点的大脑对于小一点的大脑来说 应该具有等多的神经元, 并且越大的大脑, 它的主人应该更有认知能力。 所以最大的脑应该具有 最好的认知能力。 这里有个坏消息要说: 我们的大脑,不是最大的一个。 看起来相当棘手。 我们的大脑重量 1.2 和 1.5 公斤之间 但大象脑子称之间四、 五公斤 鲸鱼大脑可重达 9 公斤 这就是为什么科学家们用来诉诸说 我们的大脑肯定是非常特别地 来解释我们的认知能力。 它必须是真的非同寻常, 一个例外情况。 他们的大脑可能会更大,但我们的更好, 并且我们的可以变得更加好,例如, 在这似乎比它应该更大 与很多大大脑皮层比我们应该有的 对于我们的身体的大小。 因此,这样将会给我们额外皮质 去做更多有趣的事情,而不是只主管我的身体。 这是因为大脑的大小 通常遵循身体的大小。 所以说这句话的主要原因就是 我们的大脑已经比它应有的大小大出好多了 其实是来自于比较我们自己 和巨猿。 大猩猩可以是比我们大两到三倍 因此,他们的大脑也应该比我们的大 但相反,它的大脑比我们的小。 我们的大脑是比大猩猩脑大三倍。
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人类的大脑似乎也很特别 在于它使用的能源的量。 虽然它的重量只有全身的2%, 但是它单独使用 你身体每天所需能量的25% 2000卡路里里面的500卡路里 仅仅只是为了让你的大脑的工作。
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所以,人类的大脑已经比应有的大小大出很多了 它消耗了更加多的能量,对于他应该消耗的来说 所以它很特殊。 这是这个故事开始让我感到疑惑。 在生物学中,我们发现规则 一般情况下,适用于所有的动物和生活 那么为什么进化的规则 应用到了其他生物,但不是我们? 也许这个问题是一个基础的假设 所有的大脑都是由相同的方式组成。 也许两个大小相似的大脑 实际上可以由数目不同的神经元组成。 也许是一个非常大的大脑 不一定需要具有更多的神经元 对于一个更具规模适度的大脑。 也许,相比于其他大脑来说,人类的大脑具有 最多的神经元,无论其规模大小, 尤其是在大脑皮质中。 所以这对我来说成为了 对于这个答案来说最重要的问题 人类大脑有多少神经元 和其他动物比较起来怎样?
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现在,您可能会听到或读到过 我们有 1000 亿个神经元 10 年前,我就问我的同事们 他们是否知道这个数字是从哪里来的。 但没人知道。 我通过深入细致的研究文献 试图找出该数字的原始参考 但我找不到它。 这似乎其实没有人去真正的数过 人类大脑里面的神经元数量, 或者其他任何的大脑里面神经元的数量。
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所以我想出了我自己的方式来统计大脑里面的细胞, 它最重要的一个步骤是 那大脑溶解在试剂里。 它的工作方式: 你带一个大脑或部分的大脑, 让它溶化在洗涤剂里, 洗涤剂会破坏细胞膜 但保持细胞核不变, 所以你最终会看到细胞核悬浮 看起来像这样, 像一碗清汤。 这汤包含所有细胞核 曾经是一个老鼠的大脑。 现在,这个液体的魅力在于因为它是液体, 可以摇晃它,并使这些细胞核 在液体中均匀分布 所以,现在通过在显微镜下观察 只需四个或五个 这种细胞核均匀分布的样本 你可以数数原子核,并能够知道 有多