TED-Ed
Greg Gage: The cockroach beatbox
Filmed:
Readability: 2.9
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.
Greg Gage - Neuroscientist
TED Fellow Greg Gage helps kids investigate the neuroscience in their own backyards. Full bio
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 brain,
0
13952
1859
Als je het brein bekijkt,
00:15
it's difficult to understand,
1
15835
1794
is het moeilijk te begrijpen,
00:17
because if I were to ask you right now,
how does the heart work,
how does the heart work,
2
17653
3238
want als ik je zou vragen
hoe het hart werkt,
hoe het hart werkt,
00:20
you would instantly tell me it's a pump.
3
20915
2142
zou je meteen zeggen
dat het een pomp is.
dat het een pomp is.
00:23
It pumps blood.
4
23081
1418
Het pompt bloed.
00:24
If I were to ask about your lungs,
5
24523
1676
Als ik naar je longen zou vragen,
zou je zeggen: ze zetten zuurstof
om in koolstofdioxide.
om in koolstofdioxide.
00:26
you would say it exchanges
oxygen for carbon dioxide.
oxygen for carbon dioxide.
6
26223
2576
00:28
That's easy.
7
28823
1014
Makkelijk.
00:29
If I were to ask you how the brain works,
it's hard to understand
it's hard to understand
8
29861
3065
Met het brein ligt het moeilijk,
want je kan het brein niet gewoon
bekijken om het te begrijpen.
bekijken om het te begrijpen.
00:32
because you can't just look
at a brain and understand what it is.
at a brain and understand what it is.
9
32950
3053
Het is geen mechanisch object,
geen pomp, geen airbag.
geen pomp, geen airbag.
00:36
It's not a mechanical object,
not a pump, not an airbag.
not a pump, not an airbag.
10
36027
2804
00:38
It's just like, if you held it
in your hand when it was dead,
in your hand when it was dead,
11
38855
2863
Als je het in je hand zou houden
als het dood was,
als het dood was,
00:41
it's just a piece of fat.
12
41742
1205
dan was het een stuk vet.
00:43
To understand how the brain works,
you have to go inside a living brain.
you have to go inside a living brain.
13
43885
3389
Om de werking van het brein te snappen,
moet je een levend brein ingaan.
moet je een levend brein ingaan.
00:47
Because the brain's not mechanical,
the brain is electrical and it's chemical.
the brain is electrical and it's chemical.
14
47298
3678
Het brein is niet mechanisch,
het is elektrisch en chemisch.
het is elektrisch en chemisch.
00:51
Your brain is made out of
100 billion cells, called neurons.
100 billion cells, called neurons.
15
51000
2813
Het bestaat uit 100 miljard cellen,
zogenaamde neuronen.
zogenaamde neuronen.
00:53
And these neurons communicate
with each other with electricity.
with each other with electricity.
16
53837
3877
Die communiceren met elkaar
via elektriciteit.
via elektriciteit.
00:57
And we're going to eavesdrop
in on a conversation between two cells,
in on a conversation between two cells,
17
57738
3238
Wij gaan een gesprek
tussen twee cellen afluisteren.
tussen twee cellen afluisteren.
01:01
and we're going to listen
to something called a spike.
to something called a spike.
18
61000
2858
We luisteren naar een 'spike'.
01:03
But we're not going to record my brain
or your brain or your teachers' brains,
or your brain or your teachers' brains,
19
63882
3893
Maar we gaan niet mijn brein,
het jouwe of dat van je leraar opnemen,
het jouwe of dat van je leraar opnemen,
01:07
we're going to use our good
friend the cockroach.
friend the cockroach.
20
67799
2295
we werken met onze goede vriend
de kakkerlak.
de kakkerlak.
Niet gewoon omdat ik ze cool vind,
01:10
Not just because I think they're cool,
21
70118
1858
01:12
but because they have brains
very similar to ours.
very similar to ours.
22
72000
2378
maar omdat hun brein erg
op het onze lijkt.
op het onze lijkt.
01:14
So if you learn a little bit
about how their brains work,
about how their brains work,
23
74402
2668
Als je een klein beetje leert
over hoe hun brein werkt,
over hoe hun brein werkt,
01:17
we're going to learn a lot
about how our brains work.
about how our brains work.
24
77094
2478
leer je veel over hoe ons brein werkt.
01:19
I'm going to put them
in some ice water here
in some ice water here
25
79596
2079
Ik stop ze even in ijswater.
01:22
And then --
26
82612
1073
En dan --
01:24
Audience: Ew!
Greg Gabe: Yeah ...
Greg Gabe: Yeah ...
27
84214
2405
Publiek: Bah!
Greg Gage: Ja ...
Greg Gage: Ja ...
01:26
Right now they're becoming anesthetized.
28
86643
1976
Ze worden nu verdoofd.
01:28
Because they're cold blooded,
they become the temperature of the water
they become the temperature of the water
29
88643
3302
Omdat ze koudbloedig zijn,
nemen ze de watertemperatuur aan.
nemen ze de watertemperatuur aan.
01:31
and they can't control it
so they just basically "chillax," right?
so they just basically "chillax," right?
30
91969
3126
Ze kunnen die niet controleren
en 'chillaxen' dus.
en 'chillaxen' dus.
01:35
They're not going to feel anything,
31
95119
1857
Ze voelen niets,
wat iets zegt over wat we gaan doen,
01:37
which may tell you a little
about what we're going to do,
about what we're going to do,
32
97000
2775
01:39
a scientific experiment
to understand the brain.
to understand the brain.
33
99799
2630
een wetenschappelijk experiment
om het brein te begrijpen.
om het brein te begrijpen.
01:42
So ...
34
102453
1021
Dus...
Dit is de poot van een kakkerlak.
01:44
This is the leg of a cockroach.
35
104466
1510
01:46
And a cockroach
has all these beautiful hairs
has all these beautiful hairs
36
106000
2143
Kakkerlakkenpoten staan vol
mooie haartjes en prikkertjes.
mooie haartjes en prikkertjes.
01:48
and pricklies all over it.
37
108167
1809
Onder elk daarvan zit een cel,
01:50
Underneath each one of those is a cell,
38
110000
2976
01:53
and this cell's a neuron
that is going to send information
that is going to send information
39
113000
2976
een neuron, die informatie stuurt
01:56
about wind or vibration.
40
116000
1439
over wind of trilling.
01:57
If you ever try to catch a cockroach,
it's hard because they can feel you coming
it's hard because they can feel you coming
41
117463
3846
Kakkerlakken zijn moeilijk te pakken
want ze voelen je komen
want ze voelen je komen
en gaan er vandoor voor je er bent.
02:01
before you're even there,
they start running.
they start running.
42
121333
2159
Deze cellen zippen de informatie
door naar het brein,
door naar het brein,
02:03
These cells are zipping up
this information up to the brain
this information up to the brain
43
123516
2769
02:06
using those little axons
with electronic messages in there.
with electronic messages in there.
44
126309
2783
via kleine axonen
met elektrische boodschappen.
met elektrische boodschappen.
Wij gaan een opname maken
door hier een naald in te prikken.
door hier een naald in te prikken.
02:09
We're going to record
by sticking a pin right in there.
by sticking a pin right in there.
45
129116
2582
02:11
We need to take off the leg
of a cockroach --
of a cockroach --
46
131722
2647
We moeten de poot
van een kakkerlak uittrekken --
van een kakkerlak uittrekken --
02:14
don't worry, they'll grow back --
47
134393
1583
maak je geen zorgen,
ze groeien terug --
ze groeien terug --
02:16
then we're going to put two pins in there.
48
136000
2317
en we steken daar twee naalden in.
02:18
These are metal pins.
49
138341
1024
Ze zijn van metaal.
Een ervan pikt de elektronische
boodschap op die voorbij komt.
boodschap op die voorbij komt.
02:19
One will pick up this electronic message,
this electric message is going by.
this electric message is going by.
50
139389
3631
02:23
So, we're now going to do the surgery,
let's see if you guys can see this.
let's see if you guys can see this.
51
143044
3480
We gaan nu opereren.
Even checken of jullie dit zien.
Even checken of jullie dit zien.
02:28
Yeah, it's gross ...
52
148635
1403
Ja, het ziet er niet uit ...
02:32
All right. So there we go.
53
152460
2420
Oké, daar gaan we.
02:35
You guys can see his leg right there.
54
155880
1793
Je ziet de rechterpoot hier.
02:37
Now I'm going to take this leg,
55
157697
1500
Ik neem deze poot
02:39
I'm going to put it in this invention
that we came up with
that we came up with
56
159221
2716
en leg hem in deze uitvinding van ons,
de Spikerbox --
02:41
called the Spikerbox --
57
161961
1118
02:43
and this replaces lots of expensive
equipment in a research lab,
equipment in a research lab,
58
163103
3506
dit vervangt een hoop
dure toestellen in een lab.
dure toestellen in een lab.
02:46
so you guys can do this
in your own high schools,
in your own high schools,
59
166633
3176
Jullie kunnen dit ook doen op school,
of in je kelder, wat mij betreft.
02:49
or in your own basements if it's me.
60
169833
2254
02:53
(Audience: Laughter)
61
173418
1333
(Gelach)
02:55
So, there.
62
175552
1723
Daar zo.
02:59
Can you guys see that?
63
179973
1361
Zien jullie dat?
03:01
Alright, so I'm going to go ahead
and turn this on.
and turn this on.
64
181358
2752
Ik ga dit aanzetten.
03:06
I'm going to plug it in.
65
186833
1143
Ik maak contact.
03:08
(Tuning sound)
66
188000
1001
(Geruis)
03:09
To me, this is the most beautiful
sound in the world.
sound in the world.
67
189025
2563
Dit vind ik het mooiste geluid dat er is.
Dat doet je brein op dit moment.
03:11
This is what your brain
is doing right now.
is doing right now.
68
191612
2008
Je hebt 100 miljard cellen
die regendruppel-geluidjes maken.
die regendruppel-geluidjes maken.
03:13
You have 100 billion cells
making these raindrop-type noises.
making these raindrop-type noises.
69
193644
2932
Laten we bekijken hoe dat eruit ziet.
03:16
Let's take a look at what it looks like,
70
196600
1985
03:18
let's pull it up on the iPad screen.
71
198609
1799
Laten we het op de iPad bekijken.
03:20
I plugged my iPad into here as well.
72
200432
1729
Die heb ik hier ook op aangesloten.
03:22
So remember we said
the axon looks like a spike.
the axon looks like a spike.
73
202185
2244
We zeiden al dat de axon
er als een 'piek' uitziet.
er als een 'piek' uitziet.
We bekijken dus
03:24
So we're going to take a look
74
204453
1417
03:25
at what one of them
looks like in just a brief second.
looks like in just a brief second.
75
205894
2642
hoe één ervan eruit ziet,
over een seconde.
over een seconde.
We tikken hier
03:28
We're going to tap here,
76
208560
1226
om dit uit te middelen.
03:29
so we can sort of average this guy.
77
209810
1705
Daar zie je het.
Dat is een actiepotentiaal.
Dat is een actiepotentiaal.
03:31
So there we see it.
That's an action potential.
That's an action potential.
78
211539
2437
Je hebt 100 miljard cellen
in je brein die dit nu doen:
in je brein die dit nu doen:
03:34
You've got 100 billion cells
in your brain doing this right now,
in your brain doing this right now,
79
214000
3048
03:37
sending all this information back
about what you're seeing, hearing.
about what you're seeing, hearing.
80
217072
3244
ze sturen informatie
over wat je ziet en hoort.
over wat je ziet en hoort.
We zeiden dat deze cel
03:40
We also said this is a cell
81
220340
1301
03:41
that's going to be taking up information
about vibrations in the wind.
about vibrations in the wind.
82
221665
3311
informatie zal opnemen
over trillingen in de wind.
over trillingen in de wind.
Als we nu eens experimenteerden?
03:45
So what if we do an experiment?
83
225000
1715
03:46
We can actually blow on this
and hear if we see a change.
and hear if we see a change.
84
226739
2707
We kunnen hierop blazen
en horen of er een verandering is.
en horen of er een verandering is.
Zijn jullie er klaar voor?
03:49
Are you guys going to be ready?
85
229470
1482
03:50
If I blow on it you tell me
if you hear anything.
if you hear anything.
86
230976
2295
Ik blaas, en jullie zeggen me
of jullie iets horen.
of jullie iets horen.
(Geblaas)
03:53
(Blowing)
87
233295
1068
03:55
(Sound changes)
88
235007
1476
(Geluid verandert)
03:57
Let me just touch this
with a little pen here.
with a little pen here.
89
237000
2413
Ik raak dit even aan met deze pen.
03:59
(Noise)
90
239437
1149
(Geluid)
04:02
That was the neural firing rate.
91
242761
1572
Dat was de neurale vuursnelheid.
04:04
That actually took a while
in neuroscience to understand this.
in neuroscience to understand this.
92
244357
2977
De neurowetenschap heeft er
even over gedaan om dit te snappen.
even over gedaan om dit te snappen.
Dit heet 'ratio-codering':
04:07
This is called rate coding:
93
247358
1293
04:08
the harder you press on something,
the more spikes there are,
the more spikes there are,
94
248675
2967
hoe harder je ergens op drukt,
hoe meer pieken je krijgt.
hoe meer pieken je krijgt.
Al die informatie gaat naar je brein.
04:11
and all that information
is coming up to your brain.
is coming up to your brain.
95
251666
2431
Zo ervaar je dingen.
04:14
That's how you perceive things.
96
254121
1482
04:15
So that's one way of doing
an experiment with electricity.
an experiment with electricity.
97
255627
2722
Dat is één manier
van experimenteren met elektriciteit.
van experimenteren met elektriciteit.
04:18
The other way is that your brain is not
only taking in electrical impulses,
only taking in electrical impulses,
98
258373
4521
De andere manier is dat je brein
niet alleen elektrische impulsen ontvangt,
niet alleen elektrische impulsen ontvangt,
je zendt er ook uit.
04:22
you're also sending out.
99
262918
1153
04:24
That's how you move your muscles around.
100
264095
1949
Zo beweeg je je spieren.
04:26
Let's see what happens if I've plugged in
something that's electric
something that's electric
101
266068
3160
Laten we kijken wat er gebeurt
als ik iets elektrisch inschakel
als ik iets elektrisch inschakel
in de poot van de kakkerlak hier.
04:29
into the cockroach leg here.
102
269252
1724
04:31
I'm going to take two pins,
I'm going to plug them onto the cockroach.
I'm going to plug them onto the cockroach.
103
271000
3744
Ik neem twee naalden
en steek ze in de kakkerlak.
en steek ze in de kakkerlak.
Ik neem het andere eind
en steek dat in mijn iPod,
en steek dat in mijn iPod,
04:34
I'm going to take the other end,
I'm going to plug in into my iPod.
I'm going to plug in into my iPod.
104
274768
3492
eigenlijk mijn iPhone.
04:38
It's my iPhone actually.
105
278284
1453
04:39
Do you guys know how your earbuds
work in your ears?
work in your ears?
106
279761
3111
Weten jullie hoe oortjes
werken in je oren?
werken in je oren?
In je telefoon of iPod zit een batterij.
04:42
You have a battery
in your phone, or iPod, right?
in your phone, or iPod, right?
107
282896
2307
04:45
It's sending electrical current
into these magnets in your earbuds
into these magnets in your earbuds
108
285227
3103
Die zendt elektrische stroom
naar de magneten in je oortjes
naar de magneten in je oortjes
04:48
which shake back and forth
and allow you to hear things.
and allow you to hear things.
109
288354
2622
die heen en weer trillen,
waardoor je dingen kan horen.
waardoor je dingen kan horen.
04:51
But that current's the same currency
that our brain uses,
that our brain uses,
110
291000
2976
Maar die stroom is dezelfde als
de stroom die ons brein gebruikt.
de stroom die ons brein gebruikt.
04:54
so we can send that to our cockroach leg
111
294000
1956
We kunnen die
naar onze kakkerlakpoot sturen.
naar onze kakkerlakpoot sturen.
Hopelijk werkt dit.
04:55
and hopefully if this works,
112
295980
1335
We zien wat er gebeurt
als we muziek de kakkerlak insturen.
als we muziek de kakkerlak insturen.
04:57
we can actually see what happens
when we play music into the cockroach.
when we play music into the cockroach.
113
297339
3342
05:00
Let's take a look.
114
300705
1122
Even kijken.
05:03
(Music beat)
115
303523
2406
(Muziekbeat)
05:05
Can we turn it up? There we go.
116
305953
1491
Kan dat luider?
Daar gaan we.
Daar gaan we.
(Publiek reageert en snakt naar adem)
05:07
(Audience reacts and gasps)
117
307468
2508
GG: Wat gebeurt er dus?
05:10
GG: So what's happening?
118
310000
1730
Publiek: Wow!
05:11
Audience: Wow!
119
311754
1246
05:13
(Laughter)
120
313024
1086
(Gelach)
Je ziet wat er beweegt.
Hij beweegt op de bas.
Hij beweegt op de bas.
05:14
So you see what's moving.
It's moving on the bass.
It's moving on the bass.
121
314134
2842
05:17
All those audiophiles out there,
122
317000
2168
Alle audiofielen in de zaal,
05:19
if you have awesome, kicking car stereos,
123
319192
2127
als jullie geweldige, dreunende
autostereo's hebben,
autostereo's hebben,
weten jullie dat de basluidsprekers
de grootste zijn,
de grootste zijn,
05:21
you know, the bass speakers
are the biggest speakers.
are the biggest speakers.
124
321343
2594
de grootste luidsprekers
met de grootste golven
met de grootste golven
05:23
The biggest speakers
have the longest waves,
have the longest waves,
125
323961
2086
05:26
which have the most current,
126
326071
1341
en het meeste stroom.
05:27
and the current is what's causing
these things to move.
these things to move.
127
327436
2587
De stroom doet deze dingen bewegen.
Het zijn dus niet alleen de luidsprekers
die voor elektriciteit zorgen,
die voor elektriciteit zorgen,
05:30
So it's not just speakers
that are causing electricity.
that are causing electricity.
128
330047
3629
05:33
Microphones also cause electricity.
129
333700
1890
maar ook de microfoons.
(Beat)
05:35
(Beat)
130
335614
1072
05:36
So I'm going to go ahead and invite
another person out on the stage here
another person out on the stage here
131
336710
3673
Ik ga nog iemand op het podium uitnodigen
om me hierbij te helpen.
05:40
to help me out with this.
132
340407
1208
05:41
So there we go.
133
341639
1124
Daar gaan we.
05:42
(Beatboxing)
134
342787
2119
(Beatboxing)
05:47
This is the first time this has ever
happened in the history of mankind.
happened in the history of mankind.
135
347000
3429
Dit is de eerste keer dat dit gebeurt
in de geschiedenis van de mensheid.
in de geschiedenis van de mensheid.
05:50
Human beatbox to a cockroach leg.
136
350453
2523
Menselijke beatbox
op een kakkerlakpoot.
op een kakkerlakpoot.
05:53
When you guys go back to your high school,
think about neuroscience
think about neuroscience
137
353000
3474
Als je terug naar school gaat,
denk dan aan neurowetenschappen
denk dan aan neurowetenschappen
05:56
and how you guys can begin
the neuro-revolution.
the neuro-revolution.
138
356498
2478
en hoe jullie de neurorevolutie
kunnen ontketenen.
kunnen ontketenen.
05:59
Thank you very much. Bye bye.
139
359000
1701
Hartelijk dank. Daag.
(Applaus)
06:00
(Applause)
140
360725
1000
ABOUT THE SPEAKER
Greg Gage - NeuroscientistTED 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.
Greg Gage | Speaker | TED.com