TED-Ed
Greg Gage: The cockroach beatbox
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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
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(음악)
00:13
When you think about the brain,
0
13952
1859
뇌를 생각하면
00:15
it's difficult to understand,
1
15835
1794
이해하기 어려워요.
00:17
because if I were to ask you right now,
how does the heart work,
how does the heart work,
2
17653
3238
제가 지금 여러분께 심장이
어떤 일을 하는지 물어보면
어떤 일을 하는지 물어보면
00:20
you would instantly tell me it's a pump.
3
20915
2142
심장은 펌프라고 바로 답하겠죠.
심장은 피를 내보냅니다.
심장은 피를 내보냅니다.
00:23
It pumps blood.
4
23081
1418
제가 또 여러분께 폐가
어떤 일을 하는지 물어보면
어떤 일을 하는지 물어보면
00:24
If I were to ask about your lungs,
5
24523
1676
이산화탄소와 산소를 교환한다고
답하겠죠. 쉽습니다.
답하겠죠. 쉽습니다.
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
이제 뇌가 어떤 일을 하는지 물어보면,
이해하기 어렵습니다.
이해하기 어렵습니다.
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
뇌를 그냥 한 번 보고서는
뇌가 뭔지 알 수 없기 때문이죠.
뇌가 뭔지 알 수 없기 때문이죠.
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
뇌는 기계처럼 움직이지도 않고,
펌프도 아니고, 공기주머니도 아닙니다.
펌프도 아니고, 공기주머니도 아닙니다.
00:36
It's not a mechanical object,
not a pump, not an airbag.
not a pump, not an airbag.
10
36027
2804
죽은 뇌를 손에 들고 보면
그건 그저 지방 덩어리일 뿐이죠.
그건 그저 지방 덩어리일 뿐이죠.
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
뇌가 어떻게 일하는지 알려면,
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
살아있는 뇌속으로 들어가야 합니다.
뇌는 기계처럼 움직이는 게 아니고
뇌는 기계처럼 움직이는 게 아니고
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
뇌는 전기, 화학과도
관련있기 때문이죠.
관련있기 때문이죠.
00:51
Your brain is made out of
100 billion cells, called neurons.
100 billion cells, called neurons.
15
51000
2813
여러분 뇌는 천억 개의
세포로 이뤄져있고,
세포로 이뤄져있고,
이들은 신경세포라 불려요. 이들
신경세포들은 전기로 신호를 주고 받죠.
신경세포들은 전기로 신호를 주고 받죠.
00:53
And these neurons communicate
with each other with electricity.
with each other with electricity.
16
53837
3877
두 세포 사이에서 일어나는
대화를 엿들어 봅시다.
대화를 엿들어 봅시다.
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
스파이크라고 부르는 것을
들어볼거에요.
들어볼거에요.
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
하지만 제 뇌나 여러분 뇌, 여러분의
선생님 뇌를 기록하지는 않을 거에요.
선생님 뇌를 기록하지는 않을 거에요.
우리들의 좋은 친구인
바퀴벌레를 쓰겠습니다.
바퀴벌레를 쓰겠습니다.
01:07
we're going to use our good
friend the cockroach.
friend the cockroach.
20
67799
2295
바퀴벌레가 멋지다고
생각해서가 아니라,
생각해서가 아니라,
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
바퀴벌레가 우리와 아주
비슷한 뇌를 가졌기 때문이죠.
비슷한 뇌를 가졌기 때문이죠.
바퀴벌레의 뇌가 어떤 일을
하는지 조금만 알게 되면
하는지 조금만 알게 되면
01:14
So if you learn a little bit
about how their brains work,
about how their brains work,
23
74402
2668
우리 뇌가 어떤 일을 하는지
많이 알게 될 거에요.
많이 알게 될 거에요.
01:17
we're going to learn a lot
about how our brains work.
about how our brains work.
24
77094
2478
여기 있는 얼음물에
바퀴벌레를 집어넣을게요.
바퀴벌레를 집어넣을게요.
01:19
I'm going to put them
in some ice water here
in some ice water here
25
79596
2079
그러면...
01:22
And then --
26
82612
1073
(관중: 어!) ...예...
01:24
Audience: Ew!
Greg Gabe: Yeah ...
Greg Gabe: Yeah ...
27
84214
2405
01:26
Right now they're becoming anesthetized.
28
86643
1976
지금 무슨 일이 일어나고 있냐하면
바퀴벌레는 마취가 됩니다.
바퀴벌레는 마취가 됩니다.
01:28
Because they're cold blooded,
they become the temperature of the water
they become the temperature of the water
29
88643
3302
바퀴벌레는 냉혈동물이라
물과 같은 온도가 되는거죠.
물과 같은 온도가 되는거죠.
01:31
and they can't control it
so they just basically "chillax," right?
so they just basically "chillax," right?
30
91969
3126
바퀴벌레는 움직일 수 없고 그래서
"시원하게 쉬고 있어요", 그쵸?
"시원하게 쉬고 있어요", 그쵸?
바퀴벌레는 아무 것도
못 느낄 거에요.
못 느낄 거에요.
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
우리가 뭘 하려는지
조금 아실 거에요.
조금 아실 거에요.
뇌를 이해하기 위한
과학 실험을 할텐데요.
과학 실험을 할텐데요.
01:39
a scientific experiment
to understand the brain.
to understand the brain.
33
99799
2630
그래서...
01:42
So ...
34
102453
1021
이건 바퀴벌레 다리인데
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
아름다운 털과 가시로
온통 덮여 있어요.
01:48
and pricklies all over it.
37
108167
1809
01:50
Underneath each one of those is a cell,
38
110000
2976
털 아래에는 세포가 있는데
01:53
and this cell's a neuron
that is going to send information
that is going to send information
39
113000
2976
이 세포가 신경세포이고,
신경세포는
신경세포는
01:56
about wind or vibration.
40
116000
1439
바람이나 진동에 관한 정보를 보낼 거에요.
바퀴벌레를 잡기는 어렵습니다.
바퀴벌레를 잡기는 어렵습니다.
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
여러분이 가기도 전에 바퀴벌레는 여러분이
다가오는 것을 느끼고 달아나 버리니까요.
다가오는 것을 느끼고 달아나 버리니까요.
02:01
before you're even there,
they start running.
they start running.
42
121333
2159
이들 신경세포는 이 정보를
작은 축색돌기를 써서
작은 축색돌기를 써서
02:03
These cells are zipping up
this information up to the brain
this information up to the brain
43
123516
2769
그 안에 전자 정보를 담아
뇌까지 전달하죠.
뇌까지 전달하죠.
02:06
using those little axons
with electronic messages in there.
with electronic messages in there.
44
126309
2783
우리는 그 가운데 바늘을
꽂아서 녹음을 할 거에요.
꽂아서 녹음을 할 거에요.
02:09
We're going to record
by sticking a pin right in there.
by sticking a pin right in there.
45
129116
2582
그래서 바퀴벌레 다리를
하나 떼내어야 하죠.
하나 떼내어야 하죠.
02:11
We need to take off the leg
of a cockroach --
of a cockroach --
46
131722
2647
걱정 마세요. 다리가
다시 자랄 거니까.
다시 자랄 거니까.
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
다음엔 바늘 2개를 거기에 꽂아요.
금속 바늘인데 이들 가운데 한 바늘이
금속 바늘인데 이들 가운데 한 바늘이
02:18
These are metal pins.
49
138341
1024
지나가는 전자 정보를 들을 거에요.
02:19
One will pick up this electronic message,
this electric message is going by.
this electric message is going by.
50
139389
3631
자, 이제 수술을 하겠습니다.
여러분이 이걸 볼 수 있는지 봅시다.
여러분이 이걸 볼 수 있는지 봅시다.
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
예, 징그럽죠...
02:28
Yeah, it's gross ...
52
148635
1403
좋아요... 여기 있어요...
02:32
All right. So there we go.
53
152460
2420
여기 바퀴벌레 다리가 보이죠.
02:35
You guys can see his leg right there.
54
155880
1793
이제 이 다리를 가지고 우리가 발명한
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
스파이커박스에 넣을게요.
02:41
called the Spikerbox --
57
161961
1118
이 장치는 실험실에 있는
비싼 기기들을 대신할 수 있어요.
비싼 기기들을 대신할 수 있어요.
02:43
and this replaces lots of expensive
equipment in a research lab,
equipment in a research lab,
58
163103
3506
그래서 여러분들도
각자의 고등학교나
각자의 고등학교나
02:46
so you guys can do this
in your own high schools,
in your own high schools,
59
166633
3176
저라면 집의 지하실에서
이 실험을 헸을 겁니다.
이 실험을 헸을 겁니다.
02:49
or in your own basements if it's me.
60
169833
2254
02:53
(Audience: Laughter)
61
173418
1333
그렇죠. (웃음)
02:55
So, there.
62
175552
1723
보셨습니까? 좋아요,
이제 이걸 켜보죠.
이제 이걸 켜보죠.
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
전기를 꽂아보죠.
(신경이 작동하는 소리)
(신경이 작동하는 소리)
03:06
I'm going to plug it in.
65
186833
1143
저한테는 이 소리가
세상에서 가장 아름다워요.
세상에서 가장 아름다워요.
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
여러분 뇌가 바로 지금
하는 일이 이것입니다.
하는 일이 이것입니다.
03:11
This is what your brain
is doing right now.
is doing right now.
68
191612
2008
여러분은 이런 빗방울 소리를 내는
천억 개의 세포를 갖고 있어요.
천억 개의 세포를 갖고 있어요.
03:13
You have 100 billion cells
making these raindrop-type noises.
making these raindrop-type noises.
69
193644
2932
자, 계속해서 이게
어떻게 보이는지 살펴보죠.
어떻게 보이는지 살펴보죠.
03:16
Let's take a look at what it looks like,
70
196600
1985
아이패드 화면을 연결해서
03:18
let's pull it up on the iPad screen.
71
198609
1799
아이패드를 여기에도 꽂아요.
03:20
I plugged my iPad into here as well.
72
200432
1729
우리가 축색돌기에 관해 말한 것을 기억하세요.
축색돌기는 뾰족하게 생겼어요.
축색돌기는 뾰족하게 생겼어요.
03:22
So remember we said
the axon looks like a spike.
the axon looks like a spike.
73
202185
2244
축색돌기가 어떻게 보이는지
곧 살펴볼 거에요.
곧 살펴볼 거에요.
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
여기를 도청해서 평균을 내죠.
03:28
We're going to tap here,
76
208560
1226
03:29
so we can sort of average this guy.
77
209810
1705
여기 보이죠. 활동 전위입니다.
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
여러분 뇌에는 바로 지금
이런 일을 하는 세포가 천억개 있어요.
이런 일을 하는 세포가 천억개 있어요.
여러분이 보는 것, 여러분이
보고 듣는 정보를 뇌로 보내죠.
보고 듣는 정보를 뇌로 보내죠.
03:37
sending all this information back
about what you're seeing, hearing.
about what you're seeing, hearing.
80
217072
3244
신경세포는 바람에 실려오는 진동
정보도 감지한다고 우리가 말했죠.
정보도 감지한다고 우리가 말했죠.
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
실험을 해보면 어떨까요?
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
실제로 바람을 불어서
변화가 생기는지 들어볼까요.
변화가 생기는지 들어볼까요.
여러분 실험을 할
준비가 되었나요?
준비가 되었나요?
03:49
Are you guys going to be ready?
85
229470
1482
제가 바람을 불면 소리가
들리는지 말해주세요.
들리는지 말해주세요.
03:50
If I blow on it you tell me
if you hear anything.
if you hear anything.
86
230976
2295
(바람에 반응하는 스파이크 소리)
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
작은 펜으로 바퀴벌레
다리를 건드려볼게요.
다리를 건드려볼게요.
03:59
(Noise)
90
239437
1149
(소리)
신경세포가 실제로
전기를 내는 거리이죠.
전기를 내는 거리이죠.
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
신경과학계는 이걸 이해하는데 시간이
꽤 걸렸죠.이건 비율 부호화라고 하는데
꽤 걸렸죠.이건 비율 부호화라고 하는데
04:07
This is called rate coding:
93
247358
1293
여러분이 무엇을 세게 누를수록,
스파이크가 더 많이 생기죠.
스파이크가 더 많이 생기죠.
04:08
the harder you press on something,
the more spikes there are,
the more spikes there are,
94
248675
2967
그런 정보가 모두 뇌로 전달됩니다.
그게 여러분이 사물을 인식하는 방법입니다.
그게 여러분이 사물을 인식하는 방법입니다.
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
그래서 전기로 실험하는
방법이 하나 있고,
방법이 하나 있고,
04:15
So that's one way of doing
an experiment with electricity.
an experiment with electricity.
97
255627
2722
다른 방법은 여러분의 뇌는
전기 충격을 받아들일 뿐만 아니라
전기 충격을 받아들일 뿐만 아니라
04:18
The other way is that your brain is not
only taking in electrical impulses,
only taking in electrical impulses,
98
258373
4521
그것을 내보내기도 하죠. 그게 여러분이
근육을 움직이는 방법입니다.
근육을 움직이는 방법입니다.
04:22
you're also sending out.
99
262918
1153
04:24
That's how you move your muscles around.
100
264095
1949
전기가 흐르는 것을
바퀴벌레 다리에 꽂으면
바퀴벌레 다리에 꽂으면
04:26
Let's see what happens if I've plugged in
something that's electric
something that's electric
101
266068
3160
무슨 일이 일어나는지 봅시다.
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
바늘 2 개를 꺼내
바퀴벌레에 꽂을 거에요.
바퀴벌레에 꽂을 거에요.
다른 쪽 끝은 아이패드에
꽂을 거에요.
꽂을 거에요.
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
사실 이건 제 아이폰인데요,
04:38
It's my iPhone actually.
105
278284
1453
여러분이 이걸 아는지 모르겠는데,
이어폰이 귀에서 어떻게 작용하는지 아세요.
이어폰이 귀에서 어떻게 작용하는지 아세요.
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
여러분 휴대폰이나 아이팟에
밧데리가 있어요. 그쵸?
밧데리가 있어요. 그쵸?
밧데리는 이어폰에 있는
자석에 전류를 보냅니다.
자석에 전류를 보냅니다.
04:45
It's sending electrical current
into these magnets in your earbuds
into these magnets in your earbuds
108
285227
3103
이어폰은 앞뒤로 떨게 되고 그래서
여러분이 소리를 들을 수 있어요.
여러분이 소리를 들을 수 있어요.
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
하지만 그 전류는 우리의
뇌가 쓰는 전류와 같아요.
뇌가 쓰는 전류와 같아요.
04:54
so we can send that to our cockroach leg
111
294000
1956
그래서 우리는 전류를 바퀴벌레 다리에
바로 보낼 수 있는데 실험이 성공하면 좋겠군요.
바로 보낼 수 있는데 실험이 성공하면 좋겠군요.
04:55
and hopefully if this works,
112
295980
1335
바퀴벌레한테 음악을 들려주면
어떤 일이 생기는지 실제로 볼 수 있어요.
어떤 일이 생기는지 실제로 볼 수 있어요.
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
한 번 보시죠.
05:00
Let's take a look.
114
300705
1122
(음악 소리) 소리를
높일 수 있나요? 보세요.
높일 수 있나요? 보세요.
05:03
(Music beat)
115
303523
2406
05:05
Can we turn it up? There we go.
116
305953
1491
(음악 소리) (관중들이 반응하고 놀람)
무슨 일이 일어나고 있죠?
무슨 일이 일어나고 있죠?
05:07
(Audience reacts and gasps)
117
307468
2508
05:10
GG: So what's happening?
118
310000
1730
(음악 소리)
05:11
Audience: Wow!
119
311754
1246
뭐가 움직이는지 보이죠.
베이스 소리에 움직여요.
베이스 소리에 움직여요.
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
많은 음악 파일들이 있어요. 여러분이 엄청나게
성능좋은 차량 스테레오가 있으면
성능좋은 차량 스테레오가 있으면
05:19
if you have awesome, kicking car stereos,
123
319192
2127
잘 아시겠지만 베이스 스피커가
가장 큰 스피커에요.
가장 큰 스피커에요.
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
가장 큰 스피커는 가장 긴 파동을 만들고,
가장 긴 파동은 가장 큰 전류를 필요로 합니다.
가장 긴 파동은 가장 큰 전류를 필요로 합니다.
05:26
which have the most current,
126
326071
1341
그리고 전류가 이것들을
움직이게 만들어요.
움직이게 만들어요.
05:27
and the current is what's causing
these things to move.
these things to move.
127
327436
2587
스피커가 전기를 일으키는게 아니죠.
05:30
So it's not just speakers
that are causing electricity.
that are causing electricity.
128
330047
3629
마이크도 전기를 일으켜요. (비트)
05:33
Microphones also cause electricity.
129
333700
1890
05:35
(Beat)
130
335614
1072
계속 진행하도록 하죠.
다른 분을 무대로 초대해서
다른 분을 무대로 초대해서
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
이 실험을 같이 하죠.
보세요. (비트 박스)
보세요. (비트 박스)
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
이건 인류 역사에서
일어난 최초의 사건입니다.
일어난 최초의 사건입니다.
사람이 바퀴벌레 다리에
비트박스를 연주하는 것 말이죠.
비트박스를 연주하는 것 말이죠.
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
여러분이 각자의 고등학교로 돌아가면 신경과학과
어떻게 신경 혁명을 일으킬 수 있는지 생각해보세요.
어떻게 신경 혁명을 일으킬 수 있는지 생각해보세요.
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
정말 고맙습니다. 안녕히 가세요. (손뼉)
06:00
(Applause)
140
360725
1000
(음악)
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