ABOUT THE SPEAKER
Greg Gage - Neuroscientist
TED Fellow Greg Gage helps kids investigate the neuroscience in their own backyards.

Why you should listen

As half of Backyard Brains, neuroscientist and engineer Greg Gage builds the SpikerBox -- a small rig that helps kids understand the electrical impulses that control the nervous system. He's passionate about helping students understand (viscerally) how our brains and our neurons work, because, as he said onstage at TED2012, we still know very little about how the brain works -- and we need to start inspiring kids early to want to know more.

Before becoming a neuroscientist, Gage worked as an electrical engineer making touchscreens. As he told the Huffington Post: "Scientific equipment in general is pretty expensive, but it's silly because before [getting my PhD in neuroscience] I was an electrical engineer, and you could see that you could make it yourself. So we started as a way to have fun, to show off to our colleagues, but we were also going into classrooms around that time and we thought, wouldn't it be cool if you could bring these gadgets with us so the stuff we were doing in advanced Ph.D. programs in neuroscience, you could also do in fifth grade?" His latest pieces of gear: the Roboroach, a cockroach fitted with an electric backpack that makes it turn on command, and BYB SmartScope, a smartphone-powered microscope.

More profile about the speaker
Greg Gage | Speaker | TED.com
TED-Ed

Greg Gage: The cockroach beatbox

Filmed:
831,513 views

By dissecting a cockroach ... yes, live on stage ... TED Fellow and neuroscientist Greg Gage shows how brains receive and deliver electric impulses -- and how legs can respond. This talk comes from the TED-Ed project.
- Neuroscientist
TED Fellow Greg Gage helps kids investigate the neuroscience in their own backyards. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:13
When you think about the brainدماغ,
0
13952
1859
عندما تفكر في الدماغ،
00:15
it's difficultصعب to understandتفهم,
1
15835
1794
تجده صعب الفهم،
00:17
because if I were to askيطلب you right now,
how does the heartقلب work,
2
17653
3238
لأنني اذا سألتكم الآن، كيف يعمل القلب،
00:20
you would instantlyفورا tell me it's a pumpمضخة.
3
20915
2142
ستقولون على الفور أنه مضخة.
00:23
It pumpsمضخات bloodدم.
4
23081
1418
يضخ الدم.
00:24
If I were to askيطلب about your lungsالرئتين,
5
24523
1676
واذا سألتكم ماذا عن الرئة،
00:26
you would say it exchangesالتبادل
oxygenأكسجين for carbonكربون dioxideثاني أكسيد.
6
26223
2576
ستقولون أنها تستبدل الأكسجين
مقابل ثاني أكسيد الكربون.
00:28
That's easyسهل.
7
28823
1014
إنه سهل.
00:29
If I were to askيطلب you how the brainدماغ worksأعمال,
it's hardالصعب to understandتفهم
8
29861
3065
اذا سألتكم كيف يعمل الدماغ،
إنه شيء صعب الفهم
00:32
because you can't just look
at a brainدماغ and understandتفهم what it is.
9
32950
3053
لأنه لايمكنك فقط النظر إلى الدماغ وفهمه.
00:36
It's not a mechanicalميكانيكي objectموضوع,
not a pumpمضخة, not an airbagوسادة هوائية.
10
36027
2804
إنه ليس اداة ميكانيكية،
ليس مضخة ولا كيس هوائي،
00:38
It's just like, if you heldمقبض it
in your handيد when it was deadميت,
11
38855
2863
إنه فقط، اذا امسكته بين يديك وهو ميت،
00:41
it's just a pieceقطعة of fatسمين.
12
41742
1205
إنه مجرد قطعة من الدهون.
00:43
To understandتفهم how the brainدماغ worksأعمال,
you have to go insideفي داخل a livingالمعيشة brainدماغ.
13
43885
3389
حتى تفهم كيف يعمل الدماغ،
يجب أن تذهب إلى داخل دماغ حي.
00:47
Because the brain'sالدماغ not mechanicalميكانيكي,
the brainدماغ is electricalالكهرباء and it's chemicalالمواد الكيميائية.
14
47298
3678
لأن الدماغ ليس ميكانيكي،
الدماغ كهربائي وكيميائي.
00:51
Your brainدماغ is madeمصنوع out of
100 billionمليار cellsخلايا, calledمسمي neuronsالخلايا العصبية.
15
51000
2813
دماغك مكون من 100 مليار خلية،
تسمى الخلايا العصبية.
00:53
And these neuronsالخلايا العصبية communicateنقل
with eachكل other with electricityكهرباء.
16
53837
3877
وهذه الخلايا العصبية تتواصل
مع بعضها البعض عن طريق الكهرباء.
00:57
And we're going to eavesdropتجسس
in on a conversationمحادثة betweenما بين two cellsخلايا,
17
57738
3238
ونحن سنقوم بالتنصت على محادثة بين خليتين،
01:01
and we're going to listen
to something calledمسمي a spikeتصاعد.
18
61000
2858
وسنسمع شيئًا يسمى بجهد السفاة.
01:03
But we're not going to recordسجل my brainدماغ
or your brainدماغ or your teachers'معلمون' brainsعقل,
19
63882
3893
ولكننا لن نقوم بتسجيل دماغي
أو دماغك أو دماغ معلمك،
01:07
we're going to use our good
friendصديق the cockroachصرصور.
20
67799
2295
سنقوم باستخدام صديقنا الطيب الصرصور.
01:10
Not just because I think they're coolبارد,
21
70118
1858
ليس فقط لأنني اعتقد أنهم رائعين،
01:12
but because they have brainsعقل
very similarمماثل to oursلنا.
22
72000
2378
ولكن لأن دماغهم يشبه دماغنا بشكل كبير.
01:14
So if you learnتعلم a little bitقليلا
about how theirهم brainsعقل work,
23
74402
2668
لهذا إذا تعلمنا قليلا عن كيفية عمل دماغهم،
01:17
we're going to learnتعلم a lot
about how our brainsعقل work.
24
77094
2478
سنتعلم الكثير عن كيفية عمل دماغنا.
01:19
I'm going to put them
in some iceجليد waterماء here
25
79596
2079
سأقوم بوضعهم في ماء مثلج هنا
01:22
And then --
26
82612
1073
وبعدها --
01:24
Audienceجمهور: Ewمصريات!
Gregجريج Gabeغابي: Yeah ...
27
84214
2405
الجمهور: يع!
غريغ غايج: بالفعل ...
01:26
Right now they're becomingتصبح anesthetizedمخدر.
28
86643
1976
في الوقت الحالي إنهم يصبحون تحت التخدير.
01:28
Because they're coldالبرد bloodedالدم,
they becomeيصبح the temperatureدرجة الحرارة of the waterماء
29
88643
3302
لأنهم من ذوات الدم البارد،
يكتسبون حرارة الماء
01:31
and they can't controlمراقبة it
so they just basicallyفي الأساس "chillaxشل," right?
30
91969
3126
ولا يمكنهم السيطرة على ذلك
لهذا إنهم ببساطة "يسترخون،" صحيح؟
01:35
They're not going to feel anything,
31
95119
1857
لن يتمكنوا من الشعور بأي شيء،
01:37
whichالتي mayقد tell you a little
about what we're going to do,
32
97000
2775
والذي من الممكن أن يخبركم عما سنفعله،
01:39
a scientificعلمي experimentتجربة
to understandتفهم the brainدماغ.
33
99799
2630
سنقوم بعمل تجربة علمية لفهم الدماغ.
01:42
So ...
34
102453
1021
إذًأ ...
01:44
This is the legرجل of a cockroachصرصور.
35
104466
1510
هذه قدم الصرصور.
01:46
And a cockroachصرصور
has all these beautifulجميلة hairsالشعر
36
106000
2143
والصرصور لديه كل هذا الشعرالجميل
01:48
and prickliesبريكليس all over it.
37
108167
1809
وأشواك في كل مكان.
01:50
Underneathتحته eachكل one of those is a cellخلية - زنزانة,
38
110000
2976
تحت كل واحدة منها يوجد هناك خلية،
01:53
and this cell'sالخلية a neuronالخلايا العصبية
that is going to sendإرسال informationمعلومات
39
113000
2976
وهذه الخلية هي خلية عصبية
والتي ستقوم بإرسال معلومات
01:56
about windينفخ or vibrationاهتزاز.
40
116000
1439
عن الريح أو الذبذبات.
01:57
If you ever try to catchقبض على a cockroachصرصور,
it's hardالصعب because they can feel you comingآت
41
117463
3846
إذا سبق وأن حاولت إمساك صرصور،
إنه صعب لأنه يستطيع الإحساس بقدومك
02:01
before you're even there,
they startبداية runningجري.
42
121333
2159
من قبل أن تقترب حتى،
ويبدأ بالجري.
02:03
These cellsخلايا are zippingفتح سوستة up
this informationمعلومات up to the brainدماغ
43
123516
2769
هذه الخلايا تنقل المعلومات
سريعًا إلى الدماغ
02:06
usingاستخدام those little axonsالمحاور
with electronicإلكتروني messagesرسائل in there.
44
126309
2783
باسخدام هذه الألياف العصبية
مع رسائل الكترونية بداخلها.
02:09
We're going to recordسجل
by stickingالالتصاق a pinدبوس right in there.
45
129116
2582
سنقوم بالتسجيل عن طريق الصاق دبوس هناك.
02:11
We need to take off the legرجل
of a cockroachصرصور --
46
131722
2647
نحتاج لسحب قدم الصرصور --
02:14
don't worryقلق, they'llأنها سوف growتنمو back --
47
134393
1583
لا تقلقوا، ستنمو مجددًأ --
02:16
then we're going to put two pinsدبابيس in there.
48
136000
2317
وبعدها سنقوم بوضع دبوسين هناك.
02:18
These are metalفلز pinsدبابيس.
49
138341
1024
هذه دبابيس معدنية.
02:19
One will pickقطف او يقطف up this electronicإلكتروني messageرسالة,
this electricكهربائي messageرسالة is going by.
50
139389
3631
واحدة ستقوم بالتقاط الرسائل الالكترونية،
هذه الرسائل الاكترونية ستمر.
02:23
So, we're now going to do the surgeryالعملية الجراحية,
let's see if you guys can see this.
51
143044
3480
حسنًا، سنقوم الآن بالعملية الجراحية،
لنرى اذا يمكنكم رؤية ذلك.
02:28
Yeah, it's grossإجمالي ...
52
148635
1403
فعلًأ، إنه مقزز ...
02:32
All right. So there we go.
53
152460
2420
حسنًا. ها نحن ذا.
02:35
You guys can see his legرجل right there.
54
155880
1793
يمكنكم رؤية قدمه هناك.
02:37
Now I'm going to take this legرجل,
55
157697
1500
الآن سأقوم بأخذ هذه القدم،
02:39
I'm going to put it in this inventionاختراع
that we cameأتى up with
56
159221
2716
وسأضعها في هذا الإختراع الذي جئنا به
02:41
calledمسمي the Spikerboxسبيكيربوكس --
57
161961
1118
يسمى صندوق جهد السفاة
02:43
and this replacesيستبدل lots of expensiveمكلفة
equipmentالرجعية in a researchابحاث labمختبر,
58
163103
3506
وهذا يستبدل الكثير من الأدوات المكلفة
في المختبرات،
02:46
so you guys can do this
in your ownخاصة highمتوسط schoolsالمدارس,
59
166633
3176
يمكنكم فعل هذا في مدارسكم،
02:49
or in your ownخاصة basementsاقبية if it's me.
60
169833
2254
أو في قبوكم الخاص اذا كنت مكانكم.
02:53
(Audienceجمهور: Laughterضحك)
61
173418
1333
(الجمهور: ضحك)
02:55
So, there.
62
175552
1723
حسنًأ.
02:59
Can you guys see that?
63
179973
1361
هل يمكنكم رؤية ذلك؟
03:01
Alrightحسنا, so I'm going to go aheadالمكانية
and turnمنعطف أو دور this on.
64
181358
2752
حسنًا، سأقوم الآن بتشغيله.
03:06
I'm going to plugقابس كهرباء it in.
65
186833
1143
سأوصله بالكهرباء.
03:08
(Tuningضبط soundصوت)
66
188000
1001
(صوت ضبط)
03:09
To me, this is the mostعظم beautifulجميلة
soundصوت in the worldالعالمية.
67
189025
2563
بالنسبة لي، هذا أجمل صوت في العالم.
03:11
This is what your brainدماغ
is doing right now.
68
191612
2008
هذا مايفعله دماغك في الوقت الحالي.
03:13
You have 100 billionمليار cellsخلايا
makingصناعة these raindrop-typeنوع قطره مطر noisesالضوضاء.
69
193644
2932
لديك 100 مليار خلية تصدر هذه الأصوات.
03:16
Let's take a look at what it looksتبدو like,
70
196600
1985
لنأخذ نظرة على شكلها،
03:18
let's pullسحب. شد it up on the iPadاى باد screenشاشة.
71
198609
1799
لنضعها في شاشة الحاسوب اللوحي.
03:20
I pluggedمسدود my iPadاى باد into here as well.
72
200432
1729
أوصلت الحاسوب اللوحي هنا أيضًا.
03:22
So rememberتذكر we said
the axonمحور عصبي looksتبدو like a spikeتصاعد.
73
202185
2244
لقد قلنا أن الألياف العصبية
تشبه جهد السفاة.
03:24
So we're going to take a look
74
204453
1417
إذًا سنقوم بأخذ نظرة
03:25
at what one of them
looksتبدو like in just a briefنبذة secondثانيا.
75
205894
2642
على واحدة منهم خلال ثواني معدودة.
03:28
We're going to tapصنبور here,
76
208560
1226
سنقوم بالضغط هنا،
03:29
so we can sortفرز of averageمعدل this guy.
77
209810
1705
حتى نستطيع نوعًا ما توسيط هذا الشيء
03:31
So there we see it.
That's an actionعمل potentialمحتمل.
78
211539
2437
إذًا ها نحن نراها.
هذا هو جهد الفعل.
03:34
You've got 100 billionمليار cellsخلايا
in your brainدماغ doing this right now,
79
214000
3048
لديكم 100 مليار خلية
في دماغك تقوم بهذا الآن،
03:37
sendingإرسال all this informationمعلومات back
about what you're seeingرؤية, hearingسمع.
80
217072
3244
إعادة إرسال كل هذه المعلومات
عن كل ما تراه وتسمعه.
03:40
We alsoأيضا said this is a cellخلية - زنزانة
81
220340
1301
لقد قلنا أيضًا أن هذه خلية
03:41
that's going to be takingمع الأخذ up informationمعلومات
about vibrationsالاهتزازات in the windينفخ.
82
221665
3311
ستقوم بأخذ المعلومات
عن الإهتزازات في الرياح.
03:45
So what if we do an experimentتجربة?
83
225000
1715
حسنًأ ماذا لو فعلنا تجربة؟
03:46
We can actuallyفعلا blowعاصفة on this
and hearسمع if we see a changeيتغيرون.
84
226739
2707
يمكننا النفخ عليه
وسماع إذا كان هناك صوت.
03:49
Are you guys going to be readyجاهز?
85
229470
1482
هل أنتم مستعدون؟
03:50
If I blowعاصفة on it you tell me
if you hearسمع anything.
86
230976
2295
إذا نفخت على هذا أخبروني
إذا أمكنكم سماع أي شيء.
03:53
(Blowingنفخ)
87
233295
1068
(نفخ)
03:55
(Soundصوت changesالتغييرات)
88
235007
1476
(الصوت يتغير)
03:57
Let me just touchلمس. اتصال. صلة this
with a little penقلم جاف here.
89
237000
2413
دعوني ألمسه بهذا القلم.
03:59
(Noiseالضوضاء)
90
239437
1149
(ضوضاء)
04:02
That was the neuralعصبي firingحرق rateمعدل.
91
242761
1572
هذا كان معدل الحرق العصبي.
04:04
That actuallyفعلا tookأخذ a while
in neuroscienceعلم الأعصاب to understandتفهم this.
92
244357
2977
هذا فعليًا أخذ وقتًا طويلا
لفهمه في علم الأعصاب.
04:07
This is calledمسمي rateمعدل codingالترميز:
93
247358
1293
هذا يسمى معدل الترميز
04:08
the harderأصعب you pressصحافة on something,
the more spikesالمسامير there are,
94
248675
2967
كل ماتضغط بقوة أكثر،
يزداد أعداد جهد السفاة،
04:11
and all that informationمعلومات
is comingآت up to your brainدماغ.
95
251666
2431
وكل المعلومات تصعد إلى الدماغ.
04:14
That's how you perceiveتصور شعور things.
96
254121
1482
هكذا كيف تدرك الأشياء.
04:15
So that's one way of doing
an experimentتجربة with electricityكهرباء.
97
255627
2722
إذًا هذه طريقة لعمل تجربة بالكهرباء.
04:18
The other way is that your brainدماغ is not
only takingمع الأخذ in electricalالكهرباء impulsesنبضات,
98
258373
4521
الطريقة الأخرى هي أن دماغك لا
يأخذ فقط النبضات الكهربائية.
04:22
you're alsoأيضا sendingإرسال out.
99
262918
1153
أنت أيضًا ترسلها خارجًأ.
04:24
That's how you moveنقل your musclesالعضلات around.
100
264095
1949
هكذا تحرك عضلاتك.
04:26
Let's see what happensيحدث if I've pluggedمسدود in
something that's electricكهربائي
101
266068
3160
لنرى ماذا سيحدث إذا أوصلت شيئًا كهربائيًأ
04:29
into the cockroachصرصور legرجل here.
102
269252
1724
إلى قدم الصرصور هنا.
04:31
I'm going to take two pinsدبابيس,
I'm going to plugقابس كهرباء them ontoعلى the cockroachصرصور.
103
271000
3744
سأقوم بأخذ دبوسين،
وسأوصلهم بالصرصور.
04:34
I'm going to take the other endالنهاية,
I'm going to plugقابس كهرباء in into my iPodبود.
104
274768
3492
وسأقوم بأخذ النهاية الأخرى،
وسأوصلها بالحاسوب اللوحي.
04:38
It's my iPhoneايفون actuallyفعلا.
105
278284
1453
في الحقيقة إنه جوال.
04:39
Do you guys know how your earbudsسماعات الأذن
work in your earsآذان?
106
279761
3111
هل تعلمون كيف تعمل سماعات الأذن؟
04:42
You have a batteryالبطارية
in your phoneهاتف, or iPodبود, right?
107
282896
2307
لديك بطارية في جوالك، صحيح؟
04:45
It's sendingإرسال electricalالكهرباء currentتيار
into these magnetsمغناطيس in your earbudsسماعات الأذن
108
285227
3103
إنها ترسل تيارات كهربائية
إلى المغناطيس في سماعات الأذن
04:48
whichالتي shakeهزة back and forthعليها
and allowالسماح you to hearسمع things.
109
288354
2622
التي تهتز ذهابًا وأيابًا
وتسمح لك بسماع الصوت.
04:51
But that current'sالحالي the sameنفسه currencyدقة
that our brainدماغ usesالاستخدامات,
110
291000
2976
هذا التيار هو نفسه التيار
الذي يستعمله دماغنا،
04:54
so we can sendإرسال that to our cockroachصرصور legرجل
111
294000
1956
إذًا يمكننا إرسال هذا إلى قدم الصرصور
04:55
and hopefullyنأمل if this worksأعمال,
112
295980
1335
ولنأمل إن عمل هذا،
04:57
we can actuallyفعلا see what happensيحدث
when we playلعب musicموسيقى into the cockroachصرصور.
113
297339
3342
يمكننا فعليًا رؤية مايحدث
إذا عزفنا موسيقى للصرصور
05:00
Let's take a look.
114
300705
1122
لنأخذ نظرة.
05:03
(Musicموسيقى beatتغلب)
115
303523
2406
(إيقاع موسيقى)
05:05
Can we turnمنعطف أو دور it up? There we go.
116
305953
1491
هل يمكننا تشغيله؟ ها نحن ذا
05:07
(Audienceجمهور reactsيتفاعل and gaspsالشهقات)
117
307468
2508
(صيحات الجمهور)
05:10
GGGG: So what's happeningحدث?
118
310000
1730
غريغ غايج: إذًا مالذي يحدث؟
05:11
Audienceجمهور: Wowرائع!
119
311754
1246
الجمهور: مذهل!
05:13
(Laughterضحك)
120
313024
1086
(ضحك)
05:14
So you see what's movingمتحرك.
It's movingمتحرك on the bassصوت عميق.
121
314134
2842
ترون مالذي يتحرك.
إنه يتحرك على الإيقاع.
05:17
All those audiophilesاوديوفيليس out there,
122
317000
2168
كل عشاق الموسيقى هناك،
05:19
if you have awesomeرائع, kickingالركل carسيارة stereosستريو,
123
319192
2127
إذا كان لديكم ستريو سيارة مذهل،
05:21
you know, the bassصوت عميق speakersمكبرات الصوت
are the biggestأكبر speakersمكبرات الصوت.
124
321343
2594
هل تعلمون، مكبرات باس الصوتية
هي أكبر مكبرات صوتية.
05:23
The biggestأكبر speakersمكبرات الصوت
have the longestأطول wavesأمواج,
125
323961
2086
والمكبرات الكبيرة لديها موجات طويلة،
05:26
whichالتي have the mostعظم currentتيار,
126
326071
1341
والتي لديها أقوى تيار،
05:27
and the currentتيار is what's causingمما تسبب في
these things to moveنقل.
127
327436
2587
والتيار هو مايجعل هذه الأشياء تتحرك.
05:30
So it's not just speakersمكبرات الصوت
that are causingمما تسبب في electricityكهرباء.
128
330047
3629
إذًا ليس فقط المكبرات التي تسبب الكهرباء.
05:33
Microphonesالميكروفونات alsoأيضا causeسبب electricityكهرباء.
129
333700
1890
الميكرفون أيضًا يسبب الكهرباء.
05:35
(Beatتغلب)
130
335614
1072
(إيقاع)
05:36
So I'm going to go aheadالمكانية and inviteدعا
anotherآخر personشخص out on the stageالمسرح here
131
336710
3673
سأقوم بدعوة شخص آخر إلى المسرح هنا
05:40
to help me out with this.
132
340407
1208
ليساعدني في هذا الشيء.
05:41
So there we go.
133
341639
1124
ها نحن ذا.
05:42
(BeatboxingBeatboxing)
134
342787
2119
(إيقاع صوتي من الفم)
05:47
This is the first time this has ever
happenedحدث in the historyالتاريخ of mankindبشرية.
135
347000
3429
هذه اول مرة يحصل فيها مثل هذا الشيء
في تاريخ البشرية.
05:50
Humanبشري beatboxbeatbox to a cockroachصرصور legرجل.
136
350453
2523
إيقاع بشري إلى قدم صرصور،
05:53
When you guys go back to your highمتوسط schoolمدرسة,
think about neuroscienceعلم الأعصاب
137
353000
3474
عندما تعودون إلى مدارسكم،
فكرو في علم الأعصاب
05:56
and how you guys can beginابدأ
the neuro-revolutionالعصبية الثورة.
138
356498
2478
وكيف يمكنكم بدءالثورة العصبية.
05:59
Thank you very much. Byeوداعا byeوداعا.
139
359000
1701
شكرًا جزيلًا لكم. إلى اللقاء.
06:00
(Applauseتصفيق)
140
360725
1000
(تصفيق)
Translated by Sahar Khallaf
Reviewed by Hani Eldalees

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Greg Gage - Neuroscientist
TED Fellow Greg Gage helps kids investigate the neuroscience in their own backyards.

Why you should listen

As half of Backyard Brains, neuroscientist and engineer Greg Gage builds the SpikerBox -- a small rig that helps kids understand the electrical impulses that control the nervous system. He's passionate about helping students understand (viscerally) how our brains and our neurons work, because, as he said onstage at TED2012, we still know very little about how the brain works -- and we need to start inspiring kids early to want to know more.

Before becoming a neuroscientist, Gage worked as an electrical engineer making touchscreens. As he told the Huffington Post: "Scientific equipment in general is pretty expensive, but it's silly because before [getting my PhD in neuroscience] I was an electrical engineer, and you could see that you could make it yourself. So we started as a way to have fun, to show off to our colleagues, but we were also going into classrooms around that time and we thought, wouldn't it be cool if you could bring these gadgets with us so the stuff we were doing in advanced Ph.D. programs in neuroscience, you could also do in fifth grade?" His latest pieces of gear: the Roboroach, a cockroach fitted with an electric backpack that makes it turn on command, and BYB SmartScope, a smartphone-powered microscope.

More profile about the speaker
Greg Gage | Speaker | TED.com