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 brainголовной мозг,
0
13952
1859
Задумайтесь о мозге —
00:15
it's difficultсложно to understandПонимаю,
1
15835
1794
его сложно понять;
00:17
because if I were to askпросить you right now,
how does the heartсердце work,
2
17653
3238
если я вас спрошу, как работает сердце,
00:20
you would instantlyнемедленно tell me it's a pumpнасос.
3
20915
2142
вы тут же ответите: это насос.
00:23
It pumpsнасосы bloodкровь.
4
23081
1418
Оно перекачивает кровь.
00:24
If I were to askпросить about your lungsлегкие,
5
24523
1676
Если я спрошу, как работают лёгкие,
00:26
you would say it exchangesобмены
oxygenкислород for carbonуглерод dioxideдиоксид.
6
26223
2576
скажете: они служат
для газообмена в организме.
00:28
That's easyлегко.
7
28823
1014
Легко.
00:29
If I were to askпросить you how the brainголовной мозг worksработает,
it's hardжесткий to understandПонимаю
8
29861
3065
Но если я спрошу, как работает мозг,
то разобраться сложно,
00:32
because you can't just look
at a brainголовной мозг and understandПонимаю what it is.
9
32950
3053
потому что невозможно посмотреть на мозг
и понять, что это.
00:36
It's not a mechanicalмеханический objectобъект,
not a pumpнасос, not an airbagвоздушная подушка.
10
36027
2804
Это не машина, не насос,
не воздушная подушка.
00:38
It's just like, if you heldРучной it
in your handрука when it was deadмертвый,
11
38855
2863
Если вы держали безжизненный мозг в руке —
00:41
it's just a pieceкусок of fatжир.
12
41742
1205
это просто кусок жира.
00:43
To understandПонимаю how the brainголовной мозг worksработает,
you have to go insideвнутри a livingживой brainголовной мозг.
13
43885
3389
Чтобы понять, как работает мозг,
нужно изучить активный мозг.
00:47
Because the brain'sмозги not mechanicalмеханический,
the brainголовной мозг is electricalэлектрический and it's chemicalхимическая.
14
47298
3678
Мозг не машина, это электрические
и химические процессы.
00:51
Your brainголовной мозг is madeсделал out of
100 billionмиллиард cellsячейки, calledназывается neuronsнейроны.
15
51000
2813
Ваш мозг состоит из 100 миллиардов клеток,
называемых нейронами.
00:53
And these neuronsнейроны communicateобщаться
with eachкаждый other with electricityэлектричество.
16
53837
3877
И они общаются посредством электричества.
00:57
And we're going to eavesdropподслушивать
in on a conversationразговор betweenмежду two cellsячейки,
17
57738
3238
Попробуем подслушать беседу
между двумя клетками.
01:01
and we're going to listen
to something calledназывается a spikeколос.
18
61000
2858
Слушать будем кое-что
под названием «спайк». [Англ. — шип]
01:03
But we're not going to recordзапись my brainголовной мозг
or your brainголовной мозг or your teachers'учительской brainsмозги,
19
63882
3893
Мы не будем записывать данные моего,
вашего мозга или мозга вашего учителя.
01:07
we're going to use our good
friendдруг the cockroachтаракан.
20
67799
2295
Возьмём доброго знакомого — таракана.
01:10
Not just because I think they're coolкруто,
21
70118
1858
Не только потому, что они клёвые,
01:12
but because they have brainsмозги
very similarаналогичный to oursнаш.
22
72000
2378
но потому, что их мозг очень похож на наш.
01:14
So if you learnучить a little bitнемного
about how theirих brainsмозги work,
23
74402
2668
Если мы разберёмся, как работает их мозг,
01:17
we're going to learnучить a lot
about how our brainsмозги work.
24
77094
2478
нам станет яснее устройство нашего мозга.
01:19
I'm going to put them
in some iceлед waterводы here
25
79596
2079
Я опущу их в ледяную воду,
01:22
And then --
26
82612
1073
а потом...
01:24
AudienceАудитория: EwЕа!
GregGreg GabeГейб: Yeah ...
27
84214
2405
Аудитория: Фу!
Грэг Гейдж: Ага.
01:26
Right now they're becomingстановление anesthetizedпод наркозом.
28
86643
1976
Сейчас мы их обезболим.
01:28
Because they're coldхолодно bloodedчистокровный,
they becomeстали the temperatureтемпература of the waterводы
29
88643
3302
Они хладнокровные,
поэтому их температура снижается,
01:31
and they can't controlконтроль it
so they just basicallyв основном "chillaxchillax," right?
30
91969
3126
контролировать её они не могут,
и им остаётся только «прохлаждаться».
01:35
They're not going to feel anything,
31
95119
1857
Они ничего не почувствуют,
01:37
whichкоторый mayмай tell you a little
about what we're going to do,
32
97000
2775
Это должно вам дать намёк на то,
что мы собираемся делать.
01:39
a scientificнаучный experimentэксперимент
to understandПонимаю the brainголовной мозг.
33
99799
2630
Мы будем ставить научный эксперимент,
чтобы понять мозг.
01:42
So ...
34
102453
1021
Итак...
01:44
This is the legножка of a cockroachтаракан.
35
104466
1510
Это лапка таракана,
01:46
And a cockroachтаракан
has all these beautifulкрасивая hairsволосы
36
106000
2143
на которой растут эти чудесные волосики
01:48
and prickliespricklies all over it.
37
108167
1809
и коготки.
01:50
UnderneathПод eachкаждый one of those is a cellклетка,
38
110000
2976
Под каждым из волосков находится клетка.
01:53
and this cell'sклетки a neuronнейрон
that is going to sendОтправить informationИнформация
39
113000
2976
Эта клетка — нейрон,
который посылает информацию
о движении воздуха или вибрации.
01:56
about windветер or vibrationвибрация.
40
116000
1439
01:57
If you ever try to catchпоймать a cockroachтаракан,
it's hardжесткий because they can feel you comingприход
41
117463
3846
Поймать таракана сложно,
потому что он чувствует ваше приближение
02:01
before you're even there,
they startНачало runningБег.
42
121333
2159
и убегает.
02:03
These cellsячейки are zippingпроноситься up
this informationИнформация up to the brainголовной мозг
43
123516
2769
Эти клетки посылают импульс в мозг
02:06
usingс помощью those little axonsаксоны
with electronicэлектронный messagesСообщения in there.
44
126309
2783
в виде электронных сообщений,
по этим маленьким аксонам.
02:09
We're going to recordзапись
by stickingприлипание a pinштырь right in there.
45
129116
2582
Мы будем записывать,
вставив иголку прямо туда.
02:11
We need to take off the legножка
of a cockroachтаракан --
46
131722
2647
Нам понадобится лапка таракана —
02:14
don't worryбеспокоиться, they'llони будут growрасти back --
47
134393
1583
не волнуйтесь, они отрастут —
02:16
then we're going to put two pinsштырьки in there.
48
136000
2317
и мы вставим две иголки прямо сюда.
02:18
These are metalметалл pinsштырьки.
49
138341
1024
Иголки металлические.
02:19
One will pickвыбирать up this electronicэлектронный messageсообщение,
this electricэлектрический messageсообщение is going by.
50
139389
3631
Они будут принимать электронные сообщения.
02:23
So, we're now going to do the surgeryхирургия,
let's see if you guys can see this.
51
143044
3480
Теперь сделаем операцию.
Не знаю, хорошо ли вам видно.
02:28
Yeah, it's grossваловой ...
52
148635
1403
Ага, мерзко...
02:32
All right. So there we go.
53
152460
2420
Итак.
02:35
You guys can see his legножка right there.
54
155880
1793
Вы видите эту лапку.
02:37
Now I'm going to take this legножка,
55
157697
1500
Теперь я положу её
02:39
I'm going to put it in this inventionизобретение
that we cameпришел up with
56
159221
2716
на устройство, которое мы изобрели
02:41
calledназывается the SpikerboxSpikerbox --
57
161961
1118
и назвали «Спайкербокс».
02:43
and this replacesзаменяет lots of expensiveдорогая
equipmentоборудование in a researchисследование labлаборатория,
58
163103
3506
Оно заменяет дорогое
оборудование лабораторий,
02:46
so you guys can do this
in your ownсвоя highвысокая schoolsшколы,
59
166633
3176
так что вы можете делать
то же самое в школах
02:49
or in your ownсвоя basementsподвалы if it's me.
60
169833
2254
или в гараже, если вы как я.
02:53
(AudienceАудитория: LaughterСмех)
61
173418
1333
(Смех)
02:55
So, there.
62
175552
1723
Вот так.
02:59
Can you guys see that?
63
179973
1361
Вам видно?
03:01
Alrightхорошо, so I'm going to go aheadвпереди
and turnочередь this on.
64
181358
2752
Тогда я включаю.
03:06
I'm going to plugштепсель it in.
65
186833
1143
Подсоединяю.
03:08
(Tuningнастройка soundзвук)
66
188000
1001
(Шум)
03:09
To me, this is the mostбольшинство beautifulкрасивая
soundзвук in the worldМир.
67
189025
2563
Я считаю, это самый прекрасный
звук в мире.
03:11
This is what your brainголовной мозг
is doing right now.
68
191612
2008
То, что делает ваш мозг прямо сейчас.
03:13
You have 100 billionмиллиард cellsячейки
makingизготовление these raindrop-typeкапли тип noisesшумы.
69
193644
2932
У вас 100 миллиардов клеток,
создающих этот шум.
03:16
Let's take a look at what it looksвыглядит like,
70
196600
1985
Давайте теперь взглянем, что это такое.
03:18
let's pullвытащить it up on the iPadIPad screenэкран.
71
198609
1799
Выведем картинку на айпад.
03:20
I pluggedподключен my iPadIPad into here as well.
72
200432
1729
Я подсоединил свой айпад.
03:22
So rememberзапомнить we said
the axonаксон looksвыглядит like a spikeколос.
73
202185
2244
Помните, мы говорили,
что аксон похож на шип.
03:24
So we're going to take a look
74
204453
1417
Понаблюдаем,
03:25
at what one of them
looksвыглядит like in just a briefкраткое secondвторой.
75
205894
2642
как выглядит один такой спайк
в долю секунды.
03:28
We're going to tapнажмите here,
76
208560
1226
Сейчас я нажму,
03:29
so we can sortСортировать of averageв среднем this guy.
77
209810
1705
чтобы мы смогли увидеть один шип.
03:31
So there we see it.
That's an actionдействие potentialпотенциал.
78
211539
2437
Вот он — потенциал действия.
03:34
You've got 100 billionмиллиард cellsячейки
in your brainголовной мозг doing this right now,
79
214000
3048
Ваши 100 миллиардов клеток мозга
делают сейчас то же самое,
03:37
sendingотправка all this informationИнформация back
about what you're seeingвидя, hearingслух.
80
217072
3244
посылают информацию о том,
что вы видите и слышите.
03:40
We alsoтакже said this is a cellклетка
81
220340
1301
Мы говорили, что эта клетка
03:41
that's going to be takingпринятие up informationИнформация
about vibrationsвибрации in the windветер.
82
221665
3311
реагирует на вибрации воздуха.
03:45
So what if we do an experimentэксперимент?
83
225000
1715
Давайте проведём опыт.
03:46
We can actuallyна самом деле blowдуть on this
and hearзаслушивать if we see a changeизменение.
84
226739
2707
Можно подуть на лапку и послушать,
есть ли изменения.
03:49
Are you guys going to be readyготов?
85
229470
1482
Готовы?
03:50
If I blowдуть on it you tell me
if you hearзаслушивать anything.
86
230976
2295
Я подую, а вы скажи́те, что слышите.
03:53
(Blowingдующий)
87
233295
1068
(Дует)
03:55
(Soundзвук changesизменения)
88
235007
1476
(Звук меняется)
03:57
Let me just touchпотрогать this
with a little penручка here.
89
237000
2413
Сейчас я потрогаю лапку ручкой.
03:59
(NoiseШум)
90
239437
1149
(Шум)
04:02
That was the neuralнервный firingобжиг rateставка.
91
242761
1572
Это частота спайкового разряда.
04:04
That actuallyна самом деле tookвзял a while
in neuroscienceневрология to understandПонимаю this.
92
244357
2977
Нейробиологи долго ломали над этим голову.
04:07
This is calledназывается rateставка codingкодирование:
93
247358
1293
Это частотное кодирование:
04:08
the harderСильнее you pressНажмите on something,
the more spikesшипы there are,
94
248675
2967
чем сильнее мы давим на что-то,
тем больше спайков,
04:11
and all that informationИнформация
is comingприход up to your brainголовной мозг.
95
251666
2431
а вся информация поступает в мозг.
04:14
That's how you perceiveвоспринимать things.
96
254121
1482
Так происходит восприятие.
04:15
So that's one way of doing
an experimentэксперимент with electricityэлектричество.
97
255627
2722
Это один из способов проведения
опыта с электричеством.
04:18
The other way is that your brainголовной мозг is not
only takingпринятие in electricalэлектрический impulsesимпульсов,
98
258373
4521
Но мозг не только получает
электрические импульсы,
04:22
you're alsoтакже sendingотправка out.
99
262918
1153
он их так же посылает.
04:24
That's how you moveпереехать your musclesмышцы around.
100
264095
1949
Вот почему мы можем двигаться.
04:26
Let's see what happensпроисходит if I've pluggedподключен in
something that's electricэлектрический
101
266068
3160
Посмотрим, что произойдёт,
если подключить что-то электрическое
04:29
into the cockroachтаракан legножка here.
102
269252
1724
к лапке нашего таракана.
04:31
I'm going to take two pinsштырьки,
I'm going to plugштепсель them ontoна the cockroachтаракан.
103
271000
3744
Я подсоединю две иголки к таракану.
04:34
I'm going to take the other endконец,
I'm going to plugштепсель in into my iPodIPOD.
104
274768
3492
Другой конец я подсоединю к айподу.
04:38
It's my iPhoneiPhone actuallyна самом деле.
105
278284
1453
То есть айфону.
04:39
Do you guys know how your earbudsнаушники
work in your earsуши?
106
279761
3111
Знаете ли вы, как работают
наушники в ваших ушах?
04:42
You have a batteryаккумулятор
in your phoneТелефон, or iPodIPOD, right?
107
282896
2307
В телефоне или айфоне есть батарейка, так?
04:45
It's sendingотправка electricalэлектрический currentтекущий
into these magnetsмагниты in your earbudsнаушники
108
285227
3103
Она посылает электрический сигнал
на магниты в наушниках,
04:48
whichкоторый shakeвстряхивать back and forthвперед
and allowпозволять you to hearзаслушивать things.
109
288354
2622
а магниты трясутся и производят звук,
который мы слышим.
04:51
But that current'sтока the sameодна и та же currencyвалюта
that our brainголовной мозг usesиспользования,
110
291000
2976
Этот ток тот же, что использует наш мозг,
04:54
so we can sendОтправить that to our cockroachтаракан legножка
111
294000
1956
так что можно направить его на лапку —
04:55
and hopefullyс надеждой if this worksработает,
112
295980
1335
надеюсь, что это сработает.
04:57
we can actuallyна самом деле see what happensпроисходит
when we playиграть musicМузыка into the cockroachтаракан.
113
297339
3342
И мы увидим, что происходит,
если направить музыку в таракана.
05:00
Let's take a look.
114
300705
1122
Посмотрим.
05:03
(MusicМузыка beatбить)
115
303523
2406
(Играет музыка)
05:05
Can we turnочередь it up? There we go.
116
305953
1491
Можно прибавить громкость? Вот.
05:07
(AudienceАудитория reactsвступает в реакцию and gaspsвздохи)
117
307468
2508
(Аудитория ахает)
05:10
GGGG: So what's happeningпроисходит?
118
310000
1730
ГГ: Итак, что происходит?
05:11
AudienceАудитория: WowВау!
119
311754
1246
Аудитория: Ого!
05:13
(LaughterСмех)
120
313024
1086
(Смех)
05:14
So you see what's movingперемещение.
It's movingперемещение on the bassбас.
121
314134
2842
Вы видите, что она движется под музыку.
05:17
All those audiophilesмеломанов out there,
122
317000
2168
Меломаны,
05:19
if you have awesomeздорово, kickingпиная carавтомобиль stereosмузыкальные центры,
123
319192
2127
у которых есть отличные стереосистемы,
05:21
you know, the bassбас speakersдинамики
are the biggestсамый большой speakersдинамики.
124
321343
2594
знают, что колонки с басами
в них самые большие.
05:23
The biggestсамый большой speakersдинамики
have the longestсамый длинный wavesволны,
125
323961
2086
Наибольший динамик
создаёт самые длинные волны,
05:26
whichкоторый have the mostбольшинство currentтекущий,
126
326071
1341
колебания в них больше,
05:27
and the currentтекущий is what's causingвызывая
these things to moveпереехать.
127
327436
2587
а это заставляет двигаться колонки.
05:30
So it's not just speakersдинамики
that are causingвызывая electricityэлектричество.
128
330047
3629
Но не только динамики
создают электричество.
05:33
MicrophonesМикрофоны alsoтакже causeпричина electricityэлектричество.
129
333700
1890
Микрофоны тоже это делают.
05:35
(Beatбить)
130
335614
1072
(Ритм)
05:36
So I'm going to go aheadвпереди and inviteприглашать
anotherдругой personчеловек out on the stageсцена here
131
336710
3673
Так что я приглашу другого
человека на сцену
05:40
to help me out with this.
132
340407
1208
помочь мне.
05:41
So there we go.
133
341639
1124
Вот.
05:42
(BeatboxingBeatboxing)
134
342787
2119
(Звук битбокса)
05:47
This is the first time this has ever
happenedполучилось in the historyистория of mankindчеловечество.
135
347000
3429
Впервые в истории человечества!
05:50
HumanЧеловек beatboxбитбокс to a cockroachтаракан legножка.
136
350453
2523
Человек исполняет битбокс лапке таракана.
05:53
When you guys go back to your highвысокая schoolшкола,
think about neuroscienceневрология
137
353000
3474
Когда вы вернётесь в школу,
вспомните о нейробиологии
05:56
and how you guys can beginначать
the neuro-revolutionнейро-революция.
138
356498
2478
и что вы можете стать
у истоков нейрореволюции.
05:59
Thank you very much. Byeдо свидания byeпока.
139
359000
1701
Спасибо большое. Пока.
06:00
(ApplauseАплодисменты)
140
360725
1000
(Аплодисменты)
Translated by Angelina Babinova
Reviewed by Anna Kotova

▲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