TED2015
Greg Gage: How to control someone else's arm with your brain
Грег Гейдж: Как своим мозгом контролировать чужую руку
Filmed:
Readability: 3.3
9,669,307 views
Миссия Грега Гейджа — сделать изучение мозга доступным для всех. В этой занимательной и жутковатой демонстрации нейробиолог и выпускник TED использует простое и недорогое самодельное оборудование, чтобы отнять свободу воли у добровольца из зала. Это не ловкий трюк — это действительно работает. Чтобы поверить, нужно увидеть своими глазами.
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.
Мозг — удивительный и сложный орган.
00:14
The brain is an amazing and complex organ.
0
2318
2952
И хотя многие люди
живо им интересуются,
живо им интересуются,
00:17
And while many people
are fascinated by the brain,
are fascinated by the brain,
1
5627
2441
они мало что смогут рассказать
00:20
they can't really tell you that much
2
8093
1742
о свойствах мозга,
о том, как он работает,
о том, как он работает,
00:21
about the properties
about how the brain works
about how the brain works
3
9865
2237
потому что нейробиологию
не изучают в школах.
не изучают в школах.
00:24
because we don't teach
neuroscience in schools.
neuroscience in schools.
4
12142
2313
00:26
And one of the reasons
why is that the equipment
why is that the equipment
5
14455
2443
Одна из причин этого в том,
что оборудование
что оборудование
настолько сложное и дорогое,
00:28
is so complex and so expensive
6
16898
2659
00:31
that it's really only done at major
universities and large institutions.
universities and large institutions.
7
19557
4146
что используется только в крупных
университетах и больших организациях.
университетах и больших организациях.
Чтобы получить возможность
доступа к мозгу,
доступа к мозгу,
00:35
And so in order to be able
to access the brain,
to access the brain,
8
23703
2239
00:37
you really need to dedicate your life
9
25942
1825
нужно посвятить этому всю жизнь
00:39
and spend six and a half years
as a graduate student
as a graduate student
10
27767
2480
и провести шесть с половиной лет
в аспирантуре,
в аспирантуре,
просто чтобы стать нейробиологом
и подобраться к этим инструментам.
и подобраться к этим инструментам.
00:42
just to become a neuroscientist
to get access to these tools.
to get access to these tools.
11
30247
2955
00:45
And that's a shame
because one out of five of us,
because one out of five of us,
12
33202
2337
Это печально,
ведь у каждого пятого —
ведь у каждого пятого —
00:47
that's 20 percent of the entire world,
will have a neurological disorder.
will have a neurological disorder.
13
35539
3826
у 20% населения мира —
есть неврологическое расстройство.
есть неврологическое расстройство.
00:51
And there are zero cures
for these diseases.
for these diseases.
14
39365
3431
От этих болезней нет никаких лекарств.
Кажется, что нам стоило бы
00:54
And so it seems that
what we should be doing
what we should be doing
15
42796
2219
00:57
is reaching back earlier
in the eduction process
in the eduction process
16
45015
2417
раньше включаться
в образовательный процесс
в образовательный процесс
00:59
and teaching students about neuroscience
so that in the future,
so that in the future,
17
47432
4577
и преподавать нейробиологию школьникам,
чтобы в будущем
чтобы в будущем
01:04
they may be thinking about possibly
becoming a brain scientist.
becoming a brain scientist.
18
52009
3952
они могли задуматься о возможности
стать исследователями мозга.
стать исследователями мозга.
Когда я был аспирантом, мы с моим коллегой
по лаборатории Тимом Марцуло подумали:
по лаборатории Тимом Марцуло подумали:
01:08
When I was a graduate student,
my lab mate Tim Marzullo and myself,
my lab mate Tim Marzullo and myself,
19
56064
3694
01:11
decided that what if we took
this complex equipment that we have
this complex equipment that we have
20
59758
3881
что, если мы возьмём
наше сложное оборудование
наше сложное оборудование
01:15
for studying the brain and made it simple
enough and affordable enough
enough and affordable enough
21
63639
3399
для исследования мозга и сделаем его
достаточно простым и доступным,
достаточно простым и доступным,
01:19
that anyone that you know, an amateur
or a high school student,
or a high school student,
22
67038
3316
чтобы любой человек —
непрофессионал или старшеклассник —
непрофессионал или старшеклассник —
01:22
could learn and actually participate
in the discovery of neuroscience.
in the discovery of neuroscience.
23
70354
3482
мог изучать и реально участвовать
в открытиях в нейробиологии.
в открытиях в нейробиологии.
01:25
And so we did just that.
24
73836
1737
Именно так мы и поступили.
01:27
A few years ago, we started
a company called Backyard Brains
a company called Backyard Brains
25
75573
2893
Несколько лет назад мы основали
компанию Backyard Brains
компанию Backyard Brains
01:30
and we make DIY neuroscience equipment
and I brought some here tonight,
and I brought some here tonight,
26
78466
4405
и создали оборудование типа «сделай сам»
для опытов в нейробиологии,
для опытов в нейробиологии,
01:34
and I want to do some demonstrations.
27
82871
2506
и я принёс кое-что сюда
и хочу провести демонстрацию.
и хочу провести демонстрацию.
01:37
You guys want to see some?
28
85377
1434
Хотите посмотреть?
01:38
So I need a volunteer.
29
86811
2963
Мне нужен доброволец.
Но перед тем, как начать — как вас зовут?
(Аплодисменты)
(Аплодисменты)
01:41
So right before -- what is your name?
(Applause)
(Applause)
30
89774
2253
01:44
Sam Kelly: Sam.
31
92027
1043
Сэм Келли: Сэм.
01:45
Greg Gage: All right, Sam, I'm going
to record from your brain.
to record from your brain.
32
93070
3025
Грег Гейдж: Хорошо, Сэм,
мы запишем сигнал из вашего мозга.
мы запишем сигнал из вашего мозга.
01:48
Have you had this before?
33
96095
1754
Вы делали это раньше?
01:49
SK: No.
34
97849
1101
СК: Нет.
01:50
GG: I need you to stick out
your arm for science,
your arm for science,
35
98950
2314
ГГ: Нужно, чтобы вы вытянули руку
ради науки,
ради науки,
01:53
roll up your sleeve a bit,
36
101264
1569
закатайте немножко рукав.
01:54
So what I'm going to do,
I'm putting electrodes on your arm,
I'm putting electrodes on your arm,
37
102833
2880
Я подключаю к вашей руке электроды,
и вы, наверное, задаётесь вопросом:
01:57
and you're probably wondering,
38
105713
1489
если он сказал, что будет записывать
сигналы мозга, что он делает с рукой?
сигналы мозга, что он делает с рукой?
01:59
I just said I'm going to record from your
brain, what am I doing with your arm?
brain, what am I doing with your arm?
39
107202
3739
В вашем мозге
порядка 80 миллиардов нейронов.
порядка 80 миллиардов нейронов.
02:02
Well, you have about 80 billion neurons
inside your brain right now.
inside your brain right now.
40
110941
3234
02:06
They're sending electrical messages
back and forth, and chemical messages.
back and forth, and chemical messages.
41
114175
3488
Они посылают электрические
и химические сообщения туда-обратно.
и химические сообщения туда-обратно.
А часть нейронов здесь,
в двигательной зоне коры головного мозга,
в двигательной зоне коры головного мозга,
02:09
But some of your neurons
right here in your motor cortex
right here in your motor cortex
42
117663
2673
02:12
are going to send messages down
when you move your arm like this.
when you move your arm like this.
43
120336
3095
будут отправлять сигналы,
когда вы будете двигать рукой.
когда вы будете двигать рукой.
02:15
They're going to go down
across your corpus callosum,
across your corpus callosum,
44
123431
2484
Они пойдут вниз через мозолистое тело,
по спинному мозгу,
к нижним двигательным нейронам,
к нижним двигательным нейронам,
02:17
down onto your spinal cord
to your lower motor neuron
to your lower motor neuron
45
125915
2534
к мышцам вот здесь,
02:20
out to your muscles here,
46
128449
1269
и этот электрический разряд
будет записан
будет записан
02:21
and that electrical discharge
is going to be picked up
is going to be picked up
47
129718
2609
02:24
by these electrodes right here
48
132327
1534
электродами вот здесь,
02:25
and we're going to be able to listen
49
133861
1722
и мы сможем услышать,
02:27
to exactly what your brain
is going to be doing.
is going to be doing.
50
135583
2252
что именно ваш мозг будет делать.
Я включу это на секунду.
02:29
So I'm going to turn this on for a second.
51
137835
2000
Когда-нибудь слышали,
как звучит ваш мозг?
как звучит ваш мозг?
02:31
Have you ever heard
what your brain sounds like?
what your brain sounds like?
52
139835
2296
СК: Нет.
ГГ: Хорошо, давайте попробуем.
Начнём, сожмите руку.
Начнём, сожмите руку.
02:34
SK: No.
53
142131
1000
02:35
GG: Let's try it out.
So go ahead and squeeze your hand.
So go ahead and squeeze your hand.
54
143166
2734
(Шум)
02:37
(Rumbling)
55
145900
1072
То, что вы слышите,
02:38
So what you're listening to,
56
146972
1876
02:40
so this is your motor units
happening right here.
happening right here.
57
148848
3263
это ваши моторные единицы
вот здесь.
вот здесь.
02:44
Let's take a look at it as well.
58
152111
2081
Давайте посмотрим.
02:46
So I'm going to stand over here,
59
154192
2769
Я встану здесь,
02:49
and I'm going to open up our app here.
60
157009
2143
открою приложение.
02:52
So now I want you to squeeze.
61
160028
1699
И попрошу вас сжать руку.
02:53
(Rumbling)
62
161727
1000
(Шум)
Так вот, моторные единицы
02:54
So right here, these are the motor units
that are happening
that are happening
63
162816
2858
от спинного мозга идут к мышцам,
02:57
from her spinal cord
out to her muscle right here,
out to her muscle right here,
64
165674
2459
и когда она сжимает руку,
03:00
and as she's doing it,
65
168133
1222
вы видите электрическую активность.
03:01
you're seeing the electrical activity
that's happening here.
that's happening here.
66
169355
2834
Вы даже можете кликнуть здесь
и увидеть одну из них.
и увидеть одну из них.
03:04
You can even click here
and try to see one of them.
and try to see one of them.
67
172189
2441
Продолжайте сильно сжимать руку.
И мы остановились
03:06
So keep doing it really hard.
68
174630
1471
на одном моторном потенциале действия,
возникшем сейчас в вашем мозге.
возникшем сейчас в вашем мозге.
03:08
So now we've paused
69
176101
1070
03:09
on one motor action potential that's
happening right now inside of your brain.
happening right now inside of your brain.
70
177171
4280
03:13
Do you guys want to see some more?
71
181451
1776
Хотите увидеть больше?
03:15
(Applause)
72
183227
1583
(Аплодисменты)
03:16
That's interesting,
but let's get it better.
but let's get it better.
73
184810
2119
Это интересно, но будет ещё лучше.
03:18
I need one more volunteer.
74
186954
1324
Мне нужен ещё один доброволец.
03:21
What is your name, sir?
75
189857
1630
Как вас зовут, сэр?
Мигель Гонсалвес: Мигель.
03:24
Miguel Goncalves: Miguel.
76
192000
1207
ГГ: Хорошо, Мигель.
03:25
GG: Miguel, all right.
77
193269
1131
Вы будете стоять здесь.
03:26
You're going to stand right here.
78
194400
1576
Когда вы вот так двигаете рукой,
03:27
So when you're moving your arm like this,
79
195976
1992
ваш мозг посылает сигнал мышцам.
03:29
your brain is sending a signal
down to your muscles right here.
down to your muscles right here.
80
197968
3115
03:33
I want you to move your arm as well.
81
201083
1774
Я хочу, чтобы вы тоже
подвигали рукой.
подвигали рукой.
03:34
So your brain is going to send
a signal down to your muscles.
a signal down to your muscles.
82
202857
2874
Ваш мозг будет отправлять
сигнал мышцам.
сигнал мышцам.
03:37
And so it turns out that there is
a nerve that's right here
a nerve that's right here
83
205731
3849
Оказывается, что вот здесь есть нерв,
03:41
that runs up here that innervates
these three fingers,
these three fingers,
84
209580
2756
который проходит тут
и двигает этими тремя пальцами.
и двигает этими тремя пальцами.
Он расположен достаточно близко к коже,
и, возможно, нам удастся
и, возможно, нам удастся
03:44
and it's close enough to the skin
that we might be able
that we might be able
85
212336
2676
03:47
to stimulate that so that what we can do
86
215012
2334
стимулировать его так, что мы смогли бы
03:49
is copy your brain signals
going out to your hand
going out to your hand
87
217346
3486
скопировать сигналы от вашего мозга,
которые идут по вашей руке,
которые идут по вашей руке,
03:52
and inject it into your hand,
88
220832
1521
и направить их в вашу руку,
03:54
so that your hand will move
when your brain tells your hand to move.
when your brain tells your hand to move.
89
222353
3373
и ваша рука будет двигаться,
когда ваш мозг подаст ей команду.
когда ваш мозг подаст ей команду.
03:57
So in a sense, she will take away
your free will
your free will
90
225726
3207
В некотором смысле
она отнимет вашу свободу воли,
она отнимет вашу свободу воли,
04:00
and you will no longer have
any control over this hand.
any control over this hand.
91
228933
2960
и вы не сможете больше
контролировать эту руку.
контролировать эту руку.
Вы со мной?
04:03
You with me?
92
231964
1603
04:05
So I just need to hook you up.
93
233567
2051
Мне только нужно вас подключить.
04:07
(Laughter)
94
235618
1751
(Смех)
04:09
So I'm going to find your ulnar nerve,
95
237369
2061
Я найду ваш локтевой нерв,
04:11
which is probably right around here.
96
239430
1962
который, наверное, где-то здесь.
Вы не знали, на что согласились,
04:14
You don't know what you're signing up for
97
242630
2001
когда поднялись на сцену.
04:16
when you come up.
98
244631
1095
Сейчас я отойду,
и мы всё это подключим
и мы всё это подключим
04:17
So now I'm going to move away
and we're going to plug it in
and we're going to plug it in
99
245734
2765
к нашему интерфейсу «человек — человек».
04:20
to our human-to-human interface over here.
100
248524
2051
04:24
Okay, so Sam, I want you
to squeeze your hand again.
to squeeze your hand again.
101
252345
3047
Итак, Сэм, я попрошу вас снова сжать руку.
04:29
Do it again. Perfect.
102
257194
1958
Ещё раз. Прекрасно.
04:31
So now I'm going to hook you up
over here so that you get the --
over here so that you get the --
103
259152
3003
Сейчас я вас подключу.
04:34
It's going to feel
a little bit weird at first,
a little bit weird at first,
104
262155
2244
Сначала будет
немного странное ощущение,
немного странное ощущение,
04:36
this is going to feel like a --
(Laughter)
(Laughter)
105
264399
2464
будет похоже на...
(Смех)
(Смех)
04:38
You know, when you lose your free will,
and someone else becomes your agent,
and someone else becomes your agent,
106
266863
3817
Ну знаете, когда вы теряете свободу воли,
и кто-то вас контролирует,
и кто-то вас контролирует,
04:42
it does feel a bit strange.
107
270680
1626
это немного странное ощущение.
04:44
Now I want you to relax your hand.
108
272306
1902
Теперь я попрошу вас расслабить руку.
04:46
Sam, you're with me?
109
274208
1324
Сэм, вы с нами?
04:47
So you're going to squeeze.
110
275532
1465
Вы должны сжать руку.
04:48
I'm not going to turn it on yet,
so go ahead and give it a squeeze.
so go ahead and give it a squeeze.
111
276997
3287
Я пока ничего не включаю,
так что смело сжимайте.
так что смело сжимайте.
Вы готовы, Мигель?
04:52
So now, are you ready, Miguel?
112
280284
1956
04:54
MG: Ready as I'll ever be.
113
282240
1822
МГ: Всегда готов.
04:56
GG: I've turned it on, so go ahead
and turn your hand.
and turn your hand.
114
284062
3203
ГГ: Всё подключено, поверните руку.
04:59
Do you feel that a little bit?
MG: Nope.
MG: Nope.
115
287265
2033
Чувствуете что-то, хоть чуть-чуть?
МГ: Неа.
МГ: Неа.
05:01
GG: Okay, do it again?
MG: A little bit.
MG: A little bit.
116
289298
1900
ГГ: Хорошо, ещё раз?
МГ: Немного.
МГ: Немного.
05:03
GG: A little bit? (Laughter)
117
291198
1686
ГГ: Немного?
(Смех)
(Смех)
05:04
So relax.
118
292884
1025
Расслабьтесь.
05:05
So hit it again.
119
293909
1416
Поверните ещё.
05:07
(Laughter)
120
295325
1196
(Смех)
05:08
Oh, perfect, perfect.
121
296521
1705
О, прекрасно, прекрасно.
05:10
So relax, do it again.
122
298226
1884
Расслабьтесь, повторите ещё раз.
05:12
All right, so right now,
123
300110
2768
Хорошо, сейчас
05:14
your brain is controlling your arm
and it's also controlling his arm,
and it's also controlling his arm,
124
302878
4401
ваш мозг контролирует вашу руку
и его руку тоже,
и его руку тоже,
05:19
so go ahead and just do it one more time.
125
307279
2192
так что сделайте это ещё раз.
05:21
All right, so it's perfect. (Laughter)
126
309471
2033
Хорошо, прекрасно.
(Смех)
(Смех)
05:23
So now, what would happen
if I took over my control of your hand?
if I took over my control of your hand?
127
311504
3761
Но что случится,
если я буду контролировать вашу руку?
если я буду контролировать вашу руку?
05:27
And so, just relax your hand.
128
315265
2243
Расслабьте руку.
05:29
What happens?
129
317508
2218
Что случилось?
05:31
Ah, nothing.
130
319726
1034
О, ничего.
05:32
Why not?
131
320760
1538
Почему нет?
05:34
Because the brain has to do it.
132
322298
1695
Потому что мозг должен это сделать.
05:35
So you do it again.
133
323993
1314
Повторите-ка ещё раз.
05:37
All right, that's perfect.
134
325346
2434
Хорошо, прекрасно.
05:39
Thank you guys for being
such a good sport.
such a good sport.
135
327780
2539
Вы молодцы, спасибо за помощь.
05:42
This is what's happening
all across the world --
all across the world --
136
330319
2256
Вот что происходит по всему миру —
05:44
electrophysiology!
137
332575
1336
электрофизиология!
05:45
We're going to bring on
the neuro-revolution.
the neuro-revolution.
138
333911
2247
И мы устроим нейрореволюцию!
05:48
Thank you.
139
336158
1017
Спасибо.
05:49
(Applause)
140
337175
1753
(Аплодисменты)
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