Heribert Watzke: The brain in your gut

Heribert Watzke: Das Gehirn in unserem Darm

Übersetzung: Jörg Mäder Lektorat: Anja Lehmann

This technology

Diese Technologie

made a very important impact on us.

hat sehr grossen Einfluss auf uns.

It changed the way our history developed.

Sie hat den Lauf unserer Geschichte beeinflusst.

But it's a technology so pervasive,

Diese Technologie ist so allgegenwärtig

so invisible,

so unscheinbar,

that we, for a long time,

dass wir für eine lange Zeit

forgot to take it into account

vergessen haben, sie zu beachten

when we talked about

wenn wir über

human evolution.

menschliche Evolution sprachen.

But we see the results of this technology, still.

Aber wir sehen deren Ergebnisse immer noch.

So let's make a little test.

Machen wir einen kleinen Test.

So everyone of you turns to their neighbor please.

Jeder von Ihnen dreht sich zu seinem Nachbarn hin.

Turn and face your neighbors.

Schauen Sie ihren Nachbarn an.

Please, also on the balcony.

Bitte auch auf der Empore.

Smile. Smile. Open the mouths.

Lächeln Sie, öffnen Sie den Mund.

Smile, friendly.

Freundlich lächeln.

(Laughter)

(Gelächter)

Do you --

Sehen Sie ...

Do you see any Canine teeth?

Sehen Sie irgendwelche Reisszähne?

(Laughter)

(Gelächter)

Count Dracula teeth

Zählen Sie die Vampirzähne

in the mouths of your neighbors?

im Mund Ihres Nachbarn.

Of course not.

Natürlich ist da nichts,

Because our dental anatomy

weil die Anatomie unseres Gebiss

is actually made,

nicht dazu gemacht ist

not for tearing down raw meat from bones

rohes Fleisch von Knochen zu reißen

or chewing fibrous leaves for hours.

oder zähes Blattwerk stundenlang zu kauen.

It is made for a diet

Es ist für eine Diät gemacht

which is soft, mushy,

welche weich und breiig ist,

which is reduced in fibers,

mit wenig Fasern

which is very easily chewable

ganz einfach zu kauen

and digestible.

und gut verdaulich.

Sounds like fast food, doesn't it.

Klingt wie Fast food, oder nicht?

(Laughter)

(Gelächter)

It's for cooked food.

Es ist für gekochtes Essen.

We carry in our face the proof

Wir tragen in unserem Gesicht den Beweis

that cooking,

dass Kochen,

food transformation,

Essenszubereitung

made us what we are.

uns zu dem gemacht hat, was wir sind.

So I would suggest that we change how we classify ourselves.

Ich würde vorschlagen, dass wir unsere eigene Klassifizierung ändern.

We talk about ourselves as omnivores.

Wir bezeichnen uns als Omnivores (Allesfresser)

I would say, we should call ourselves coctivors --

Ich würde uns als Coctivores bezeichnen

(Laughter)

(Gelächter)

from coquere, to cook.

nach coquere, kochen

We are the animals

Wir sind die Tierart,

who eat cooked food.

die gekochtes Essen essen.

No, no, no, no. Better --

Nein, nein, besser noch -

to live of cooked food.

die von gekochtem Essen leben.

So cooking is a very important technology.

Kochen ist also eine sehr wichtige Technologie.

It's technology.

Es ist Technologie.

I don't know how you feel,

Ich weiß nicht, wie Sie sich fühlen,

but I like to cook for entertainment.

aber für mich ist Kochen auch Spass.

And you need some design

Und man braucht gewisse Voraussetzungen

to be successful.

um erfolgreich zu sein.

So, cooking is a very important technology,

So, kochen ist eine sehr wichtige Technologie,

because it allowed us to acquire

weil sie es uns das erlaubt,

what brought you all here:

was uns alle hierher gebracht hat:

the big brain,

Das große Gehirn.

this wonderful cerebral cortex we have.

Dieser unglaubliche zerebrale Kortex, den wir haben.

Because brains are expensive.

Weil Gehirne sehr kostspielig sind.

Those have to pay tuition fees know.

So als müssten wir Schulgeld zahlen.

(Laughter)

(Gelächter)

But it's also, metabolically speaking, expensive.

Aber es ist auch metabolisch gesprochen teuer.

You now, our brain is two to three percent of the body mass,

Sie wissen, unser Gehirn entspricht 2-3% unseres Gewichts

but actually it uses 25 percent of the total energy we use.

braucht aber tatsächlich 25% der gesamten Energie.

It's very expensive.

Es ist sehr kostspielig.

Where does the energy come from. Of course, from food.

Woher kommt diese Energie? Aus dem Essen natürlich.

If we eat raw food,

Wenn wir rohe Nahrung essen würden,

we cannot release really the energy.

könnten wir diese Energie nicht aufnehmen.

So this ingenuity of our ancestors,

Die Genialität unserer Vorfahren

to invent this most marvelous technology.

diese fabelhafte Technik zu erfinden.

Invisible -- everyone of us does it every day, so to speak.

Unsichtbar - Jeder macht es jeden Tag, so zu sagen.

Cooking made it possible

Kochen hat es möglich gemacht,

that mutations,

dass diese Veränderungen,

natural selections, our environment,

natürliche Selektion, unsere Umwelt

could develop us.

uns hervorgebracht hat.

So if we think about

Bedenkt man

this unleashing human potential,

unser freigesetztes Potential,

which was possible by cooking and food,

ermöglicht durch das Kochen von Essen,

why do we talk so badly about food?

wieso reden wir so abschätzig über Essen?

Why is it always do and don'ts

Wieso überall dieses Ratschläge

and it's good for you, it's not good for you?

was gut und nicht gut für uns ist?

I think the good news for me

Für mich wäre eine gute Nachricht,

would be if we could go back

dass wir zurück gingen

and talk about the unleashing,

und über diese Freisetzung reden,

the continuation of the unleashing of human potential.

die Weiterführung der Freisetzung des menschlichen Potentials.

Now, cooking allowed also

Nun, kochen erlaubte uns auch,

that we became a migrant species.

dass wir eine wandernde Spezies wurden.

We walked out of Africa two times.

Wir wanderten zweimal aus Afrika aus.

We populated all the ecologies.

Wir haben alle Zonen bevölkert.

If you can cook, nothing can happen to you,

Wenn Sie kochen können, kann Ihnen nichts passieren.

because whatever you find,

Denn egal was Sie finden,

you will try to transform it.

Sie werden es zubereiten.

It keeps also your brain working.

Es hält auch unser Gehirn am laufen.

Now the very easy and simple technology

Diese einfache und simple Technik,

which was developed

die entwickelt wurde,

actually runs after this formula.

funktioniert ganz nach dieser Formel:

Take something which looks like food, transform it,

Nimm etwas, das wie Essen aussieht, bereite es zu,

and it gives you a good, very easy, accessible energy.

und es gibt dir gute, einfach verfügbare Energie.

This technology affected two organs,

Diese Technik beeinflusst zwei Organe,

the brain and the gut, which it actually affected.

das Gehirn und den Darm.

The brain could grow, but the gut actually shrunk.

Das Gehirn wuchs, während der Darm schrumpfte.

Okay, it's not obvious to be honest.

Nun ja, es ist nicht ganz offensichtlich.

(Laughter)

(Gelächter)

But it shrunk to 60 percent

Aber er ist auf 60% eines

of primate gut

Primatendarms geschrumpft

of my body mass.

bei meiner Größe.

So because of having cooked food,

Weil wir also gekochtes Essen haben,

it's easier to digest.

ist die Verdauung einfacher.

Now having a large brain, as you know,

Wir haben also ein großes Gehirn,

is a big advantage,

ein großer Vorteil,

because you can actually influence your environment.

weil wir unsere Umgebung beeinflussen können.

You can influence your own technologies you have invented.

Sie können die Technologie, die Sie erfunden haben, beeinflussen.

You can continue to innovate and invent.

Sie können weiter erfinden und entwickeln.

Now the big brain did this also with cooking.

Das Gehirn machte dies auch beim Kochen.

But how did it actually run this show?

Aber wie geschah dies tatsächlich?

How did it actually interfere?

Wie beeinflusste es dies?

What kind of criteria did it use?

Welche Kriterien benutzte es?

And this is actually taste reward and energy.

Es sind Geschmack, Belohnung und Energie.

You know we have up to five tastes,

Sie wissen, wir haben fünf Geschmacksrichtungen,

three of them sustain us.

drei davon stärken uns.

Sweet -- energy.

Süß -- energiereich.

Umami -- this is a meaty taste.

Unami -- ein fleischiger Geschmack.

You need proteins for muscles, recovery.

Sie brauchen Proteine für Muskeln, zur Erholung.

Salty,

Salzig,

because you need salt, otherwise your electric body will not work.

weil Sie Salz brauchen damit die Körperelektronik funktioniert.

And two tastes which protect you --

Und zwei Geschmacksrichtungen, die uns schützen:

bitter and sour,

bitter und sauer,

which are against

welche vor

poisonous and rotten material.

Giftigem und Verdorbenem warnen.

But of course, they are hard-wired

Natürlich sind diese hart verdrahtet,

but we use them still in a sophisticated way.

aber wir brauchen sie auf ausgeklügelte Weise.

Think about bittersweet chocolate;

Denken Sie an bittersüße Schokolade.

or think about the acidity

Oder denken Sie an das säuerliche

of yogurt -- wonderful --

Joghurt, wunderbar

mixed with strawberry fruits.

gemischt mit Erdbeeren.

So we can make mixtures of all this kind of thing

Wir können also all diese Dinge mischen,

because we know

weil wir wissen wie.

that, in cooking, we can transform it

Durch Kochen können wir es

to the form.

zubereiten.

Reward: this is a more complex

Belohnung: Dieser komplexe

and especially integrative

und vor allem einheitliche

form of our brain

Weg unseres Gehirns,

with various different elements --

der ganz verschiedene Elemente,

the external states, our internal states,

äußere und innere Zustände,

how do we feel, and so on are put together.

wie wir uns Fühlen etc, zusammen setzt.

And something which maybe you don't like

Etwas, dass wir vielleicht nicht mögen,

but you are so hungry that you really will be satisfied to eat.

aber wir sind so hungrig, dass wir es ganz zufrieden essen.

So satisfaction was a very important part.

Diese Zufriedenheit ist so wichtig.

And as I say, energy was necessary.

Und wie ich sagte, die Energie ist notwendig.

Now how did the gut actually

Wie hat nun der Darm

participate in this development?

in dieser Entwicklung teilgenommen?

And the gut is a silent voice --

Der Darm ist ein stiller Mitspieler.

it's going more for feelings.

Es ist mehr das Befinden.

I use the euphemism digestive comfort --

Ich benutze den Euphemismus Behaglichkeit der Verdauung.

actually -- it's a digestive discomfort,

Tatsächlich ist es ein Unbehagen der Verdauung

which the gut is concerned with.

mit welcher der Darm betroffen ist.

If you get a stomach ache, if you get a little bit bloated,

Bei Bauchschmerzen, bei Blähungen

was not the right food, was not the right cooking manipulation

war es das falsche Essen, die falsche Zubereitung

or maybe other things went wrong.

oder anderes ging falsch.

So my story is a tale of two brains,

Meine Geschichte, ist die der zwei Gehirne.

because it might surprise you,

Es mag sie überraschen,

our gut has a full-fledged brain.

unser Darm besitzt ein vollwertiges Gehirn.

All the managers in the room say,

Alle Manager in diesem Raum sagen

"You don't tell me something new, because we know, gut feeling.

"Sie erzählen mir nichts neues, wissen wir bereits.

This is what we are using."

Bauchgefühl, das ist es, was wir benutzen."

(Laughter)

(Gelächter)

And actually you use it and it's actually useful.

Auch sie benutzen es und es ist nützlich.

Because our gut is connected to our emotional limbic system,

Weil unser Darm mit dem emotionalen lymbischen System verbunden ist.

they do speak with each other

Die reden miteinander

and make decisions.

und treffen Entscheidungen.

But what it means

Aber was bedeutet es

to have a brain there

dort ein Gehirn zu haben?

is that, not only the big brain

Es ist nicht nur das große Gehirn,

has to talk with the food,

das mit dem Essen spricht,

the food has to talk with the brain,

das Essen muss auch mit dem Gehirn reden,

because we have to learn actually

weil wir lernen müssen,

how to talk to the brains.

wie man mit den Gehirnen spricht.

Now if there's a gut brain,

Wenn da also ein Darmgehirn ist,

we should also learn to talk with this brain.

sollten wir lernen mit ihm zu sprechen.

Now 150 years ago,

Vor 150 Jahren,

anatomists described very, very carefully --

beschrieben Anatomisten sehr sehr sorgfältig --

here is a model of a wall of a gut.

Hier ist eine Skizze der Darmwand.

I took the three elements --

Ich benutze drei Elemente:

stomach, small intestine and colon.

Magen, Dünndarm und Dickdarm.

And within this structure,

Innerhalb dieser Struktur

you see these two pinkish layers,

sehen sie zwei rosa Schichten

which are actually the muscle.

welche Muskeln darstellen.

And between this muscle, they found nervous tissues,

Und dazwischen befindet sich Nervengewebe,

a lot of nervous tissues,

sehr viel Nervengewebe

which penetrate actually the muscle --

welche die Muskeln durchdringen,

penetrate the submucosa,

das Bindegewebe durchdringen,

where you have all the elements for the immune system.

wo sie alle Elemente des Immunsystem finden.

The gut is actually the largest immune system,

Der Darm ist das größte Immunsystem,

defending your body.

verteidigt unseren Körper.

It penetrates the mucosa.

Er durchdringt die Schleimhaut.

This is the layer which actually touches the food you are swallowing

Dies ist die Schicht, die im Kontakt mit dem geschlucktem Essen ist

and you digest,

und es verdaut,

which is actually the lumen.

den Innenraum darstellt.

Now if you think about the gut,

Wenn Sie nun über den Darm nachdenken,

the gut is -- if you could stretch it --

der Darm ist, wenn Sie ihn auslegen,

40 meters long,

40 Meter lang,

the length of a tennis court.

die Länge eines Tennisplatzes.

If we could unroll it,

Wenn wir ihn ausrollen,

get out all the folds and so on,

alle Falten und Windungen,

it would have 400 sq. meters of surface.

hätte er 400 Quadratmeter Oberfläche.

And now this brain takes care over this,

Und dieses Gehirn kümmert sich darum,

to move it with the muscles and to do defend the surface

bewegt es mit dessen Muskeln und schützt die Oberfläche

and, of course, digest our food we cook.

und verdaut unser gekochtes Essen.

So if we give you a specification,

In Zahlen gefasst,

this brain, which is autonomous,

dieses Gehirn, welches autonom ist,

have 500 million nerve cells,

hat 500 Millionen Nervenzellen,

100 million neurons --

100 Millionen Neuronen,

so around the size of a cat brain,

etwa die Größe eines Katzenhirns,

so there sleeps a little cat --

dort unten schläft eine kleine Katze,

thinks for itself,

denkt für sich selbst,

optimizes whatever it digests.

optimiert was immer es verdaut.

It has 20 different neuron types.

Es hat 20 verschiedene Arten von Neuronen.

It's got the same diversity you find actually in a pig brain,

Es hat tatsächlich die gleiche Vielfältigkeit wie das große Gehirn,

where you have 100 billion neurons.

wo wir 100 Milliarden Neuronen haben.

It has autonomous organized microcircuits,

Es hat autonome organisierte Verschaltungen,

has these programs which run.

hat eigene Programme, die laufen.

It senses the food; it knows exactly what to do.

Es erkennt die Nahrung, weiß exakt was zu tun ist.

It senses it by chemical means

Es erkennt es chemisch

and very importantly by mechanical means,

und, sehr wichtig, auch mechanisch,

because it has to move the food --

da es das Essen auch bewegen muss.

it has to mix all the various elements

Es muss alles mischen,

which we need for digestion.

was wir zur Verdauung benötigen.

This control of muscle is very, very important,

Diese Muskelkontrolle ist sehr, sehr wichtig,

because, you know, there can be reflexes.

da es Reflexe geben kann.

If you don't like a food, especially if you're a child, you gag.

Wenn sie ein Essen nicht mögen, speziell als Kind, würgen sie.

It's this brain which makes this reflex.

Es ist dieses Hirn, das diesen Reflex auslöst.

And then finally,

Und schlussendlich,

it controls also the secretion of this molecular machinery,

es kontrolliert die Ausschüttung der molekularen Maschinerie,

which actually digests the food we cook.

welche das gekochte Essen tatsächlich verdaut.

Now how do the two brains work with each other?

Wie arbeiten diese beiden Gehirne zusammen?

I took here a model from robotics --

Ich benutze dazu ein Modell der Robotik.

it's called the Subsumption Architecture.

Es heißt Subsumption-Architektur.

What it means is that we have a layered control system.

Das bedeutet, dass wir ein geschichtetes Kontrollsystem haben.

The lower layer, our gut brain,

Die untere Schicht, das Darmgehirn,

has its own goals -- digestion defense --

hat seine eigene Ziele - Verdauung, Verteidigung -

and we have the higher brain

und wir haben das höhere Gehirn

with the goal of integration

mit dem Ziel der Integration

and generating behaviors.

und der Verhaltenserzeugung.

Now both look -- and this is the blue arrows --

Beide betrachten - es sind die blauen Linien -

both look to the same food, which is in the lumen

die selbe Nahrung in unserem Inneren,

and in the area of your intestine.

im Bereich des Darms.

The big brain integrates signals,

Das große Gehirn fasst Signale zusammen,

which come from the running programs

die von den laufenden Programmen

of the lower brain,

des unteren Gehirns kommen.

But subsumption means

Aber Subsumption bedeutet

that the higher brain can interfere with the lower.

dass das obere Gehirn sich einmischen kann.

It can replace,

Es kann Signale

or it can inhibit actually, signals.

ersetzen oder unterbinden.

So if we take two types of signals --

Wenn wir zwei Signale nehmen,

a hunger signal for example.

Hunger zum Beispiel.

If you have an empty stomach,

Wenn sie einen leeren Magen haben,

your stomach produces a hormone called ghrelin.

produziert dieser ein Hormon namens Ghrelin.

It's a very big signal;

Es ist ein sehr starkes Signal.

it's sent to the brain says,

Ans Hirn gesendet sagt es:

"Go and eat."

"Geh und Iss"

You have stop signals --

Sie haben auch Stopp-Signale.

we have up to eight stop signals.

Wir haben bis zu acht Stopp-Signale.

At least in my case,

Zumindest bei mir,

they are not listened to.

wird nicht auf sie gehört.

(Laughter)

(Gelächter)

So what happens

Was passiert

if the big brain in the integration

wenn das große Gehirn beim zusammenfassen

overrides the signal?

diese Signale übersteuert?

So if you override the hunger signal,

Wenn Sie das Hungersignal übersteuern,

you can have a disorder, which is called anorexia.

haben Sie eine Funktionsstörung, genannt Magersucht (Anorexia).

Despite generating

Trotz der Auslösung

a healthy hunger signal,

eines gesunden Hungersignals,

the big brain ignores it

ignoriert das große Gehirn es

and activates different programs in the gut.

und aktiviert ein anderes Programm im Darm.

The more usual case

Der weit häufigere Fall

is overeating.

ist das überfressen.

It actually takes the signal

Es nimmt das Signal

and changes it,

und ändert es,

and we continue,

und wir machen weiter,

even [though] our eight signals would say, "Stop, enough.

selbst wenn unsere acht Signale sagen: "Stopp, genug.

We have transferred enough energy."

Wir haben ausreichend Energie erhalten."

Now the interesting thing is that,

Die interessante Sache ist nun,

along this lower layer -- this gut --

in dieser unteren Schicht, diesem Darm,

the signal becomes stronger and stronger

wird das Signal stärker und stärker,

if undigested, but digestible, material

wenn unverdautes, aber verdauliches, Material

could penetrate.

weiter vordringt.

This we found from bariatric surgery.

Dies wissen wir von Fettleibigkeitsoperationen,

That then the signal would be very, very high.

Dann wird dieses Signal extrem stark.

So now back to the cooking question

Gehen wir zurück zur Frage des Kochens

and back to the design.

und zurück zum Aufbau.

We have learned to talk to the big brain --

Wir haben gelernt mit dem großen Gehirn zu reden,

taste and reward, as you know.

Geschmack und Belohnung, wie sie wissen.

Now what would be the language

Was ist nun die Sprache

we have to talk to the gut brain

die wir für das Darmgehirn nutzen müssen,

that its signals are so strong

damit dessen Signale so stark sind,

that the big brain cannot ignore it?

dass das große Gehirn sie nicht ignorieren kann?

Then we would generate something

Damit würden wir etwas erzeugen,

all of us would like to have --

dass wir alle gerne hätten:

a balance between the hunger

Ein Gleichgewicht zwischen Hunger

and the satiation.

und Sättigung.

Now I give you, from our research, a very short claim.

Ich gebe ihnen nun einen kurzen Einblick in unsere Forschung.

This is fat digestion.

Dies ist Fettverdauung.

You have on your left

Links haben sie

an olive oil droplet,

einen Olivenöltropfen

and this olive oil droplet gets attacked by enzymes.

und dieser wir von Enzymen attackiert.

This is an in vitro experiment.

Dies ist ein in vitro Experiment.

It's very difficult to work in the intestine.

Es ist sehr schwierig im Darm zu arbeiten.

Now everyone would expect

Nun würde jeder erwarten,

that when the degradation of the oil happens,

dass beim Abbau des Öls,

when the constituents are liberated,

wenn die Bestandteile freigesetzt werden,

they disappear, they go away

diese verschwinden,

because they [were] absorbed.

weil sie absorbiert werden.

Actually, what happens is that a very intricate structure appears.

Was aber passiert ist, dass eine sehr komplexe Struktur erscheint.

And I hope you can see

Ich hoffe Sie können es sehen,

that there are some ring-like structures in the middle image,

es sind in der Mitte einige ringartige Strukturen,

which is water.

es ist Wasser.

This whole system generates a huge surface

Das ganze System erzeugt eine riesige Oberfläche

to allow more enzymes

um noch mehr Enzymen zu erlauben,

to attack the remaining oil.

sich an das noch vorhandene Öl zu machen.

And finally, on your right side,

Und schlussendlich, rechts im Bild,

you see a bubbly,

sehen Sie Bläschen,

cell-like structure appearing,

zellartige Strukturen erscheinen,

from which the body will absorb the fat.

von welchen der Körper das Fett aufnimmt.

Now if we could take this language --

Wenn wir nun diese Sprache nehmen -

and this is a language of structures --

und es ist eine Sprache von Strukturen -

and make it longer-lasting,

und sie länger anhaltend machen,

that it can go through

so dass sie durch

the passage of the intestine,

die Darmpassage hindurch kommt,

it would generate stronger signals.

dies würde stärkere Signale erzeugen.

So our research --

Unsere Forschung,

and I think the research also at the universities --

und ich denke auch an den Universitäten,

are now fixing on these points

fokussieren auf diese Punkte

to say: how can we actually --

zu sagen: wie können wir -

and this might sound trivial now to you --

das mag für Sie trivial klingen -

how can we change cooking?

wie können wir das Kochen verändern?

How can we cook

Wie können wir kochen

that we have this language developed?

um diese Sprache zu entwickeln?

So what we have actually, it's not an omnivore's dilemma.

Was wir also haben ist kein Ominvoren-Problem.

We have a coctivor's opportunity,

Wir haben eine Coctivores-Gelegenheit,

because we have learned over the last two million years

weil wir über 2 Millionen Jahre gelernt haben,

which taste and reward --

mittels Geschmack und Belohnung,

quite sophisticated to cook --

ziemlich raffiniert zu kochen,

to please ourselves, to satisfy ourselves.

uns selbst zu erfreuen, uns zu sättigen.

If we add the matrix,

Wenn wir die Matrix hinzufügen,

if we add the structure language, which we have to learn,

wenn wir Strukturensprache ergänzen, welche wir lernen müssen,

when we learn it, then we can put it back;

wenn wir es lernen können, wir es einsetzen

and around energy,

und bezüglich Energie

we could generate a balance,

könnten wir ein Gleichgewicht erzeugen,

which comes out

welches aus einer

from our really primordial operation: cooking.

sehr urtümlichen Technik kommt: Kochen.

So, to make cooking really

Um Kochen zu einem wirklich

a very important element,

wichtigen Element zu machen,

I would say even philosophers have to change

ich würde sagen selbst Philosophen müssen

and have to finally recognize

schlussendlich erkennen,

that cooking is what made us.

dass Kochen uns gemacht hat.

So I would say, coquo ergo sum:

Ich würde sagen, coquo ergo sum

I cook, therefore I am.

Ich koche, also bin ich.

Thank you very much.

Herzlichen Dank

(Applause)

(Applaus)