What percentage of your brain do you use? - Richard E. Cytowic

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TED-Ed


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翻译人员: Zhou Sijia 校对人员: Angelique Wang
00:06
An enduring myth says we use only 10% of our brain,
0
6494
3394
一个经久不衰的迷思声称
我们只运用大脑的十分之一
00:09
the other 90% standing idly by for spare capacity.
1
9912
3565
剩下的百分之九十只不过是备用的存储而已
00:13
Hucksters promised to unlock that hidden potential
2
13920
2480
某些假行家声称可以用“基于神经科学”的方法
00:16
with methods "based on neuroscience,"
3
16424
3059
来开发那90%的隐藏潜力
00:19
but all they really unlock is your wallet.
4
19507
2199
但他们真正打开的不过是你的钱包。
00:22
Two-thirds of the public and nearly half of science teachers
5
22225
3060
三分之二的大众
以及近半数的科学教师
00:25
mistakenly believe the 10% myth.
6
25309
2527
误以为人只能用十分之一大脑的声明是真的。
00:27
In the 1890s, William James,
7
27860
2175
在 19 世纪 90 年代,威廉 · 詹姆斯,
00:30
the father of American psychology, said,
8
30059
2756
美国心理学之父
00:32
"Most of us do not meet our mental potential."
9
32839
2394
曾说,"我们大多数人是不能开发
我们全部的脑力潜能"。
00:35
James meant this as a challenge,
10
35692
1645
詹姆斯的话意味着这是一项挑战,
00:37
not an indictment of scant brain usage.
11
37361
2441
而并非控诉我们大脑较少的使用率。
00:39
But the misunderstanding stuck.
12
39826
1885
但这个误会一直困扰着大家。
另外,在很长一段时间里
00:42
Also, scientists couldn't figure out for a long time
13
42016
3207
科学家们想不出
00:45
the purpose of our massive frontal lobes
14
45247
2306
我们脑内大量的额叶
00:47
or broad areas of the parietal lobe.
15
47577
2562
或大面积的顶叶的用途。
00:50
Damage didn't cause motor or sensory deficits,
16
50163
2894
并且因为额叶和顶叶的损伤并不会引起运动或感觉神经的缺失,
00:53
so authorities concluded they didn't do anything.
17
53081
2939
所以研究人员断定他们没有任何作用。
00:56
For decades, these parts were called silent areas,
18
56687
2755
几十年来,这些部位
被称为沉默区域,
00:59
their function elusive.
19
59466
1635
他们真正的作用令人难以琢磨。
01:01
We've since learned that they underscore
20
61125
2105
我们既然已经知道他们重视
01:03
executive and integrative ability,
21
63254
1690
执行和综合能力,
01:04
without which, we would hardly be human.
22
64968
2231
所以一旦失去他们,我们几乎就失去了人类的基本能力。
01:07
They are crucial to abstract reasoning,
23
67223
2016
他们对我们抽象推理的能力、
01:09
planning, weighing decisions
24
69263
1521
规划、
做决定
01:10
and flexibly adapting to circumstances.
25
70808
2405
和是否能很快的适应环境有着至关重要的作用。
01:13
The idea that 9/10 of your brain sits idly by in your skull
26
73779
3531
那个十分之九的大脑
在你的脑袋里袖手旁观的理论,
01:17
looks silly when we calculate how the brain uses energy.
27
77334
3230
在我们计算大脑怎样消耗能量时显得毫无道理。
啮齿动物和犬齿动物的大脑消耗
01:21
Rodent and canine brains
28
81064
1761
01:22
consume 5% of total body energy.
29
82849
2575
身体总能量的 5%。
01:25
Monkey brains use 10%.
30
85448
1813
猴子使用其大脑的10%。
01:27
An adult human brain,
31
87717
1379
成人的大脑,
01:29
which accounts for only 2% of the body's mass,
32
89120
2688
仅占全身质量的2%,
01:31
consumes 20% of daily glucose burned.
33
91832
3614
每日却消耗20%的葡萄糖。
01:35
In children, that figure is 50%,
34
95884
2342
而儿童消耗50%的葡萄糖,
01:38
and in infants, 60%.
35
98250
2136
婴儿要消耗60%。
01:40
This is far more than expected for their relative brain sizes,
36
100964
3230
这组数值远远超出了我们的预想,
因为他们不同的
01:44
which scale in proportion to body size.
37
104218
2394
大脑相对于整个身体的质量。
01:46
Human ones weigh 1.5 kilograms,
38
106636
2257
人的大脑重 1.5 公斤,
01:48
elephant brains 5 kg,
39
108917
1699
大象大脑重5 公斤,
01:50
and whale brains 9 kg,
40
110640
2086
鲸鱼大脑重9 公斤,
01:52
yet on a per weight basis,
41
112750
1893
然而这每一公斤里面,
01:54
humans pack in more neurons than any other species.
42
114667
3706
人类的大脑比其他物种的大脑
有更多的神经元。
01:58
This dense packing is what makes us so smart.
43
118397
2622
我们人类正是因为紧密排列的神经元才会如此聪明。
02:01
There is a trade-off between body size
44
121585
1959
在体重和神经元数量之间
02:03
and the number of neurons a primate,
45
123568
2022
有一个平衡点,
02:05
including us, can sustain.
46
125614
1551
这就是灵长类动物(包括我们人类)可以承受的数量。
02:07
A 25 kg ape has to eat 8 hours a day
47
127189
3477
一个25公斤重的猿每天要进食8个小时,
02:10
to uphold a brain with 53 billion neurons.
48
130690
3061
才能使装有530亿个神经元的大脑正常运作。
02:14
The invention of cooking,
49
134673
1320
烹饪的发明,
02:16
one and half million years ago,
50
136017
1477
那是大约150万年前的事情,
02:17
gave us a huge advantage.
51
137518
1801
在进化方面带给了我们巨大的优势。
02:19
Cooked food is rendered soft and predigested
52
139343
2993
煮熟的食物较为松软
02:22
outside of the body.
53
142360
1258
且在入口前已经过预消化。
02:23
Our guts more easily absorb its energy.
54
143642
2432
我们的内脏更容易吸收它的能量。
02:26
Cooking frees up time and provides more energy
55
146466
2687
烹饪节省时间
并提供了更多的能量,
02:29
than if we ate food stuffs raw
56
149177
1802
相比于我们吃生食物来说。
02:31
and so we can sustain brains
57
151003
2010
所以我们可以维持
02:33
with 86 billion densely packed neurons.
58
153037
3001
拥有860 亿密集神经元的大脑的正常运转,
比猿大脑内的神经元数量多出40%。
02:36
40% more than the ape.
59
156474
1556
02:38
Here's how it works.
60
158548
1286
这里是它的工作原理:
02:39
Half the calories a brain burns
61
159858
1851
大脑消耗的一半卡路里
02:41
go towards simply keeping the structure intact
62
161733
2191
都只是简单地为了保持大脑结构的完好无损
02:43
by pumping sodium and potassium ions
63
163948
2730
用钠离子和钾离子
02:46
across membranes to maintain an electrical charge.
64
166702
3189
渗透过细胞膜来保持胞内电荷平衡。
02:50
To do this, the brain has to be an energy hog.
65
170336
2842
要做到这一点,大脑则必须有强有力的能量。
02:53
It consumes an astounding
66
173202
1686
大脑每分钟都令人震惊地消耗 3.4 x 10 ^21 个三磷酸腺苷(ATP) 分子,
02:54
3.4 x 10^21 ATP molecules per minute,
67
174912
5445
03:00
ATP being the coal of the body's furnace.
68
180381
2609
三磷酸腺苷就好像支持我们身体燃烧的燃料。
03:03
The high cost of maintaining resting potentials
69
183563
2367
在所有 860 亿神经元里面
03:05
in all 86 billion neurons
70
185954
2240
保持(细胞的)静息电位的 高消耗,
03:08
means that little energy is left
71
188218
1757
意味着只剩下很少的一点能量
03:09
to propel signals down axons and across synapses,
72
189999
3459
来把信号送到神经轴突和神经突触,
03:13
the nerve discharges that actually get things done.
73
193482
2863
实际上是神经放电这个过程在真正起作用。
03:16
Even if only a tiny percentage of neurons
74
196369
2920
即使只有很少一部分的神经元
03:19
fired in a given region at any one time,
75
199313
2840
在任一时间的某一区域被发射,
03:22
the energy burden of generating spikes over the entire brain
76
202177
3943
在整个大脑内
因生成峰值而产生的能量负担
03:26
would be unsustainable.
77
206144
1294
会使其不能长时间负荷。
因此就需要高效利用能源。
03:28
Here's where energy efficiency comes in.
78
208097
2308
03:30
Letting just a small proportion of cells signal at any one time,
79
210429
4442
只让一小部分的细胞
在某一时间被发射出来,
03:34
known as sparse coding,
80
214895
1893
这个叫做稀疏编码的过程,
03:36
uses the least energy,
81
216812
1536
仅用最少的能量,
03:38
but carries the most information.
82
218372
2270
但却能承载最多的的信息。
03:40
Because the small number of signals
83
220666
2229
因为少量的信号
03:42
have thousands of possible paths by which to distribute themselves.
84
222919
4037
有成千上万种可能的路径
来到达目的地。
03:46
A drawback of sparse coding within a huge number of neurons
85
226980
3024
但稀疏编码在大量的神经元内
却有一个缺点,
03:50
is its cost.
86
230028
1302
那就是它的成本。
03:51
Worse, if a big proportion of cells never fire,
87
231354
2801
更糟糕的是,如果有大量的细胞从来没有被发射出去,
03:54
then they are superfluous
88
234179
1396
那他们都是多余的了
03:55
and evolution should have jettisoned them long ago.
89
235599
3211
自然选择在很长时间以前就应该把它们摒弃了。
03:58
The solution is to find the optimum proportion of cells
90
238834
3487
解决办法是要去找到
可以立刻激活大脑的
04:02
that the brain can have active at once.
91
242345
2027
最佳数量比例的细胞。
04:04
For maximum efficiency,
92
244396
1590
为使效率最大化,
04:06
between 1% and 16% of cells should be active at any given moment.
93
246010
4720
在任何时间
1%~16%之间的细胞应该被激活。
04:11
This is the energy limit we have to live with
94
251263
2561
这是我们为了意识的清醒
必须容忍的
04:13
in order to be conscious at all.
95
253848
1524
能量限制。
04:15
The need to conserve resources
96
255396
1539
为了节省资源
04:16
is the reason most of the brain's operations
97
256959
2308
是大部分大脑的运作
04:19
must happen outside of consciousness.
98
259291
2406
必须发生在意识之外的原因。
04:21
It's why multitasking is a fool's errand.
99
261721
2448
这就是为什么同时处理多项任务是很傻的差事。
04:24
We simply lack the energy to do two things at once,
100
264193
2754
我们只是单纯缺乏同时做两件事情的能量
04:26
let alone three or five.
101
266971
1788
更不用说三件事甚至五件事情了。
04:28
When we try, we do each task less well
102
268783
2108
当我们尝试同时处理多项任务的时候,每一项任务就会
04:30
than if we had given it our full attention.
103
270915
2304
比我们全力以赴做一件事情的时候成效要差。
04:33
The numbers are against us.
104
273243
1504
这些数字是反对我们同时执行多任务的。
你的大脑已经够聪明强大了。
04:35
Your brain is already smart and powerful.
105
275049
2338
04:37
So powerful that it needs a lot of power to stay powerful.
106
277411
3619
它需要很多的能量才能
保持如此强大。
04:41
And so smart
107
281054
1176
大脑是如此的聪明,
04:42
that it has built in an energy-efficiency plan.
108
282254
2641
它已然建立了一个能源效率计划。
04:45
So don't let a fraudulent myth make you guilty
109
285422
2570
所以不要让一个骗人的谎言
让你对你
04:48
about your supposedly lazy brain.
110
288016
1783
据说很懒惰的大脑感到愧疚。
04:49
Guilt would be a waste of energy.
111
289823
1915
罪恶感也是会浪费能源的。
04:51
After all this,
112
291762
1047
经过这一切...
04:52
don't you realize it's dumb to waste mental energy?
113
292833
2448
你难道没有意识到
浪费精力是很傻的举动吗?
04:55
You have billions of power-hungry neurons to maintain.
114
295305
2775
你需要维持数十亿
非常消耗能量的神经元的正常工作。
04:58
So hop to it!
115
298104
1106
所以赶快让他正常运作起来吧!
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