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.
(מוזיקה)
00:13
When you think about the brain,
0
13952
1859
כשאתם חושבים על המוח,
00:15
it's difficult to understand,
1
15835
1794
זה משהו די קשה להבנה,
00:17
because if I were to ask you right now,
how does the heart work,
how does the heart work,
2
17653
3238
מפני שאם הייתי שואל אתכם עכשיו, איך הלב פועל,
00:20
you would instantly tell me it's a pump.
3
20915
2142
מיד תגידו לי שזו משאבה. היא שואבת דם.
00:23
It pumps blood.
4
23081
1418
ואם הייתי שואל אתכם איך הריאות שלכם פועלות,
00:24
If I were to ask about your lungs,
5
24523
1676
הייתם אומרים שהן מחליפות חמצן בפחמן דו חמצני. זה קל.
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
עכשיו אם הייתי שואל אתכם איך המוח עובד, זה דבר קשה להבנה
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
מפני שאתם לא יכולים סתם להביט במוח ולהבין מה הוא עושה.
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
זה לא אובייקט מכאני, זו לא משאבה, זה לא שק אויר.
00:36
It's not a mechanical object,
not a pump, not an airbag.
not a pump, not an airbag.
10
36027
2804
זה פשוט כמו, אם הייתם מחזיקים אותו ביד כשהו מת, זה פשוט פיסת שומן.
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
00:41
it's just a piece of fat.
12
41742
1205
אז כדי להבין איך המוח עובד,
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
אתם חייבים להיכנס למוח חי. מפני שמוח הוא לא מכאני,
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
המוח הוא חשמלי והוא כימי.
00:51
Your brain is made out of
100 billion cells, called neurons.
100 billion cells, called neurons.
15
51000
2813
המוח שלכם עשוי מ 100 מליארד תאים,
והתאים האלה נקראים ניורונים.
הניורונים האלה מתקשרים אחד עם השני בעזרת חשמל.
הניורונים האלה מתקשרים אחד עם השני בעזרת חשמל.
00:53
And these neurons communicate
with each other with electricity.
with each other with electricity.
16
53837
3877
ואנחנו עומדים לצתת לשיחה בין שני תאים,
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
01:01
and we're going to listen
to something called a spike.
to something called a spike.
18
61000
2858
ואנחנו עומדים להאזין למשהו שנקרא ספייק.
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
אבל אנחנו לא עומדים להקליט את המוח שלי
או שלכם או של המורה שלכם,
או שלכם או של המורה שלכם,
אנחנו עומדים להשתמש בחברנו הטוב המקק.
01:07
we're going to use our good
friend the cockroach.
friend the cockroach.
20
67799
2295
לא רק בגלל שאני חושב שהם מגניבים,
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
אלא בגלל שיש להם מוחות מאוד דומים לשלנו.
וכך אם נלמד מעט על אין המוח שלהם עובד,
01:14
So if you learn a little bit
about how their brains work,
about how their brains work,
23
74402
2668
אנחנו נלמד הרבה על איך המוח שלנו עובד.
01:17
we're going to learn a lot
about how our brains work.
about how our brains work.
24
77094
2478
אז אני אשים אותם בתוך מי קרח פה
01:19
I'm going to put them
in some ice water here
in some ice water here
25
79596
2079
ואז...
01:22
And then --
26
82612
1073
(קהל: איו!)... כן ...
01:24
Audience: Ew!
Greg Gabe: Yeah ...
Greg Gabe: Yeah ...
27
84214
2405
01:26
Right now they're becoming anesthetized.
28
86643
1976
אז מה שקורה עכשיו הוא שהם מורדמים,
01:28
Because they're cold blooded,
they become the temperature of the water
they become the temperature of the water
29
88643
3302
מפני שהם קרי דם, הם מקבלים את הטמפרטורה של המים
01:31
and they can't control it
so they just basically "chillax," right?
so they just basically "chillax," right?
30
91969
3126
והם לא יכולים לשלוט בזה אז הם בעצם "נירגופאים," כן?
הם לא יוכלו להרגיש כלום,
01:35
They're not going to feel anything,
31
95119
1857
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
וזה אולי יגיד לכם קצת על מה אנחנו עומדים לעשות.
אנחנו עומדים לעשות ניסוי מדעי להבין את המוח.
01:39
a scientific experiment
to understand the brain.
to understand the brain.
33
99799
2630
אז...
01:42
So ...
34
102453
1021
זו רגל של מקק
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
ולמקק יש את כל השערות היפות האלו
וקוצים על כולה.
01:48
and pricklies all over it.
37
108167
1809
01:50
Underneath each one of those is a cell,
38
110000
2976
מתחת לכל אחת מאלו יש תא,
01:53
and this cell's a neuron
that is going to send information
that is going to send information
39
113000
2976
והתא הזה הוא ניורון, והניורון הזה עומד לשלוח מידע
01:56
about wind or vibration.
40
116000
1439
על הרוח או הרעידות. אם אי פעם ניסיתם לתפוש מקק, זה קשה
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
מפני שהם יכולים להרגיש אתכם באים
לפני שאתם אפילו שם, הם מתחילים לרוץ.
לפני שאתם אפילו שם, הם מתחילים לרוץ.
02:01
before you're even there,
they start running.
they start running.
42
121333
2159
אז התאים האלה משגרים את המידע הזה למוח
02:03
These cells are zipping up
this information up to the brain
this information up to the brain
43
123516
2769
על ידי האקסונים הקטנים האלה עם מסרים אלקטרוניים בתוכם.
02:06
using those little axons
with electronic messages in there.
with electronic messages in there.
44
126309
2783
אז אנחנו עומדים להקליט על ידי תקיעת מחט בפנים שם.
02:09
We're going to record
by sticking a pin right in there.
by sticking a pin right in there.
45
129116
2582
אז אנחנו צריכים להוריד רגל למקק --
02:11
We need to take off the leg
of a cockroach --
of a cockroach --
46
131722
2647
אל תדאגו, הן יגדלו חזרה --
02:14
don't worry, they'll grow back --
47
134393
1583
02:16
then we're going to put two pins in there.
48
136000
2317
אז אנחנו נתקע שתי מחטים שם. אחת מהמחטים, אלה מחטים מתכתיות,
02:18
These are metal pins.
49
138341
1024
תקלוט את המסר החשמלי, המסר החשמלי עובר שם.
02:19
One will pick up this electronic message,
this electric message is going by.
this electric message is going by.
50
139389
3631
אז, אנחנו עומדים עכשיו לעשות ניתוח, בואו נראה אם אתם יכולים לראות את זה.
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
כן, זה מגעיל...
02:28
Yeah, it's gross ...
52
148635
1403
בסדר... אז הנה אנחנו מתחילים ...
02:32
All right. So there we go.
53
152460
2420
אתם יכולים לראות את הרגל כאן.
02:35
You guys can see his leg right there.
54
155880
1793
אז אני עומד לקחת את הרגל הזו,
אני עומד לשים אותה בתוך ההמצאה הזו שהגינו
אני עומד לשים אותה בתוך ההמצאה הזו שהגינו
02:37
Now I'm going to take this leg,
55
157697
1500
02:39
I'm going to put it in this invention
that we came up with
that we came up with
56
159221
2716
שנקראת תיבת ספייקים --
02:41
called the Spikerbox --
57
161961
1118
וזה מחליף הרבה ציוד יקר במעבדת מחקר
02:43
and this replaces lots of expensive
equipment in a research lab,
equipment in a research lab,
58
163103
3506
אז אתם יכולים לעשות את זה בתיכונים שלכם,
02:46
so you guys can do this
in your own high schools,
in your own high schools,
59
166633
3176
או במרתף בבית אם זה הייתי אני --
02:49
or in your own basements if it's me.
60
169833
2254
02:53
(Audience: Laughter)
61
173418
1333
אז הנה. (צחוק)
02:55
So, there.
62
175552
1723
אתם יכולים לראות את זה חברה? בסדר,
אז אני אדליק את זה.
אז אני אדליק את זה.
02:59
Can you guys see that?
63
179973
1361
03:01
Alright, so I'm going to go ahead
and turn this on.
and turn this on.
64
181358
2752
אני עומד לחבר את זה. (קולות של ניורונים יורים)
03:06
I'm going to plug it in.
65
186833
1143
בשבילי, זה הצליל היפה ביותר בעולם.
03:08
(Tuning sound)
66
188000
1001
03:09
To me, this is the most beautiful
sound in the world.
sound in the world.
67
189025
2563
זה מה שהמוח שלכם עושה עכשיו.
03:11
This is what your brain
is doing right now.
is doing right now.
68
191612
2008
יש לכם 100 מיליארד תאים
שעושים את צלילי טיפות הגשם האלה
שעושים את צלילי טיפות הגשם האלה
03:13
You have 100 billion cells
making these raindrop-type noises.
making these raindrop-type noises.
69
193644
2932
אז בואו נראה איך זה נראה,
03:16
Let's take a look at what it looks like,
70
196600
1985
בואו נעלה את זה על מסך האייפד
03:18
let's pull it up on the iPad screen.
71
198609
1799
חיברתי גם את האייפד לפה.
03:20
I plugged my iPad into here as well.
72
200432
1729
אז זכרו מה שאמרנו על אקסונים,
איך אמרנו שהוא נראה, נראה כמו ספייק. (קפיצה)
איך אמרנו שהוא נראה, נראה כמו ספייק. (קפיצה)
03:22
So remember we said
the axon looks like a spike.
the axon looks like a spike.
73
202185
2244
אז אנחנו נביט באיך שאחד מהם נראה עוד רגע.
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
אנחנו עומדים להקיש פה, כך שנוכל למצע את הבחור.
03:28
We're going to tap here,
76
208560
1226
03:29
so we can sort of average this guy.
77
209810
1705
אז הנה אנחנו רואים את זה. זה פוטנציאל פעולה.
03:31
So there we see it.
That's an action potential.
That's an action potential.
78
211539
2437
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
יש לכם 100 מיליארד תאים במוח שעושים את זה עכשיו,
שולחים את כל המידע הזה חזרה
על מה שאתם רואים, ומה שאתם שומעים.
על מה שאתם רואים, ומה שאתם שומעים.
03:37
sending all this information back
about what you're seeing, hearing.
about what you're seeing, hearing.
80
217072
3244
אז אמרנו גם שזה תא שיקבל מידע על רעידות ברוח.
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
03:45
So what if we do an experiment?
83
225000
1715
אז מה אם נעשה ניסוי?
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
אנחנו יכולים לנשוף על זה ולשמוע אם אנחנו רואים שינוי.
אתם מוכנים לזה?
03:49
Are you guys going to be ready?
85
229470
1482
אם אני אנשוף על זה תגידו לי אם אתם שומעים משהו.
03:50
If I blow on it you tell me
if you hear anything.
if you hear anything.
86
230976
2295
(קולות של ספייקים מגיבים לרוח)
03:53
(Blowing)
87
233295
1068
03:55
(Sound changes)
88
235007
1476
03:57
Let me just touch this
with a little pen here.
with a little pen here.
89
237000
2413
תנו לי רק לגעת בזה עם עט קטנה פה.
03:59
(Noise)
90
239437
1149
(רעש)
זה למעשה טווח הירי הניורוני. זה למעשה לקח זמן
04:02
That was the neural firing rate.
91
242761
1572
04:04
That actually took a while
in neuroscience to understand this.
in neuroscience to understand this.
92
244357
2977
במדעי המוח כדי להבין את זה.זה נקרא קידוד קצב,
04:07
This is called rate coding:
93
247358
1293
וזה שכמה שתלחצו חזק יותר על משהו, תקבלו יותר ספייקים,
04:08
the harder you press on something,
the more spikes there are,
the more spikes there are,
94
248675
2967
וכל המידע הזה בא אל המוח.וכך אתם קולטים דברים.
04:11
and all that information
is coming up to your brain.
is coming up to your brain.
95
251666
2431
04:14
That's how you perceive things.
96
254121
1482
אז זו דרך אחת לעשות ניסוי בחשמל.
04:15
So that's one way of doing
an experiment with electricity.
an experiment with electricity.
97
255627
2722
הדרך האחרת היא שהמוח לא רק מקבל פולסים חשמליים,
04:18
The other way is that your brain is not
only taking in electrical impulses,
only taking in electrical impulses,
98
258373
4521
אתם גם שולחים החוצה. כך אתם מזיזים את השרירים.
04:22
you're also sending out.
99
262918
1153
04:24
That's how you move your muscles around.
100
264095
1949
בואו נראה מה קורה אם אני אחבר משהו חשמלי
04:26
Let's see what happens if I've plugged in
something that's electric
something that's electric
101
266068
3160
לתוך רגל המקק.
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
אני אקח שתי מחטים, אני אחבר אותן לתוך המקק.
אני אקח את זקצה השני, אני אחבר אותו לאייפוד שלי.
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
זה האייפון שלי למעשה.
04:38
It's my iPhone actually.
105
278284
1453
אני לא יודע אם אתם יודעים את זה,
אבל אתם יודעים איך האוזניות עובדות באוזניים שלכם?
אבל אתם יודעים איך האוזניות עובדות באוזניים שלכם?
04:39
Do you guys know how your earbuds
work in your ears?
work in your ears?
106
279761
3111
04:42
You have a battery
in your phone, or iPod, right?
in your phone, or iPod, right?
107
282896
2307
יש לכם סוללה בטלפון, באייפוד שלכם, נכון?
זה שולח זרמים חשמליים לתוך מגנטים באוזניות שלכם
04:45
It's sending electrical current
into these magnets in your earbuds
into these magnets in your earbuds
108
285227
3103
שרוטטים קדימה ואחורה ומאפשרים לכם לשמוע דברים.
04:48
which shake back and forth
and allow you to hear things.
and allow you to hear things.
109
288354
2622
04:51
But that current's the same currency
that our brain uses,
that our brain uses,
110
291000
2976
אבל הזרם החשמלי הזה הוא זהה
לזרם החשמלי שהמוח שלנו משתמש בו
לזרם החשמלי שהמוח שלנו משתמש בו
04:54
so we can send that to our cockroach leg
111
294000
1956
אז אנחנו יכולים לשלוח אותו ישירות לרגל של המקק ובתקווה זה יעבוד,
04:55
and hopefully if this works,
112
295980
1335
אנחנו יכולים למעשה לראות מה קורה
כשאנחנו מנגנים מוזיקה לתוך הרגל של המקק.
כשאנחנו מנגנים מוזיקה לתוך הרגל של המקק.
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
בואו נראה.
05:00
Let's take a look.
114
300705
1122
(מוזיקה קצבית) אנחנו יכולים להגביר את זה? הנה.
05:03
(Music beat)
115
303523
2406
05:05
Can we turn it up? There we go.
116
305953
1491
(מוזיקה קצבית)(קהל מגיב ומשתאה) אז מה קורה?
05:07
(Audience reacts and gasps)
117
307468
2508
05:10
GG: So what's happening?
118
310000
1730
(מוזיקה קצבית)
05:11
Audience: Wow!
119
311754
1246
אז אתם רואים מה מזיז. זה זז בבסים.
05:13
(Laughter)
120
313024
1086
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
כל קבצי המוזיקה שם בחוץ.
אם יש לכם מערכות סטריאו חזקות ומגניבות ברכב שלכם,
אם יש לכם מערכות סטריאו חזקות ומגניבות ברכב שלכם,
05:19
if you have awesome, kicking car stereos,
123
319192
2127
אתם יודעים, רמקולי הבאס הם הגדולים ביותר.
05:21
you know, the bass speakers
are the biggest speakers.
are the biggest speakers.
124
321343
2594
05:23
The biggest speakers
have the longest waves,
have the longest waves,
125
323961
2086
הרמקולים הגדולים ביותר מפיקים את הגלים הארוכים ביותר,
לגלים הארוכים ביותר יש הכי הרבה זרם,
לגלים הארוכים ביותר יש הכי הרבה זרם,
05:26
which have the most current,
126
326071
1341
והזרם הוא מה שגורם לדברים האלה לזוז.
05:27
and the current is what's causing
these things to move.
these things to move.
127
327436
2587
אז זה לא רק רמקולים שגורמים לחשמל.
05:30
So it's not just speakers
that are causing electricity.
that are causing electricity.
128
330047
3629
מיקרופונים גם גורמים לחשמל.(קצב)
05:33
Microphones also cause electricity.
129
333700
1890
05:35
(Beat)
130
335614
1072
אני עומד להזמין אדם נוסף לבמה פה
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
כדי לעזור לי עם זה. אז הנה אנחנו מתחילים.(ביטבוקסינג)
05:40
to help me out with this.
132
340407
1208
05:41
So there we go.
133
341639
1124
05:42
(Beatboxing)
134
342787
2119
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
זו הפעם הראשונה שזה קרה בהסטוריה אנושית.
ביטבוקסינג לרגל של מקק.
05:50
Human beatbox to a cockroach leg.
136
350453
2523
05:53
When you guys go back to your high school,
think about neuroscience
think about neuroscience
137
353000
3474
כשתחזרו לתיכון שלכם, חשבו על מדעי המוח
ואיך אתם יכולים להתחיל ניורו-מהפכה.
ואיך אתם יכולים להתחיל ניורו-מהפכה.
05:56
and how you guys can begin
the neuro-revolution.
the neuro-revolution.
138
356498
2478
05:59
Thank you very much. Bye bye.
139
359000
1701
תוזה רבה לכם. ביי ביי. (מחיאות כפיים)
06:00
(Applause)
140
360725
1000
(מוזיקה)
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