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.

(Muzika)
00:13
When you think about the brainsmegenys,
0
13952
1859
Smegenis yra gana
00:15
it's difficultsunku to understandsuprasti,
1
15835
1794
sudėtinga suvokti,
00:17
because if I were to askpaklausk you right now,
how does the heartširdis work,
2
17653
3238
nes jeigu dabar jūsų paklausčiau, kaip veikia širdis,
00:20
you would instantlyakimirksniu tell me it's a pumpsiurblys.
3
20915
2142
iš karto atsakytumėte, jog tai pompa, kuri pumpuoja kraują.
00:23
It pumpssiurbliai bloodkraujas.
4
23081
1418
Ir jeigu paklausčiau, kaip veikia jūsų plaučiai, atsakytumėte,
00:24
If I were to askpaklausk about your lungsplaučių,
5
24523
1676
kad jie deguonį verčia anglies dioksidu. Tai paprasta.
00:26
you would say it exchangesmainai
oxygendeguonis for carbonanglis dioxidedioksidas.
6
26223
2576
00:28
That's easylengva.
7
28823
1014
O jeigu jūsų paklausčiau, kaip veikia smegenys, į tai sunku
00:29
If I were to askpaklausk you how the brainsmegenys worksdarbai,
it's hardsunku to understandsuprasti
8
29861
3065
atsakyti, nes neįmanoma tik apžiūrėjus nustatyti, kas tai yra.
00:32
because you can't just look
at a brainsmegenys and understandsuprasti what it is.
9
32950
3053
Tai ne mechaninis objektas, ne pompa, ne oro pagalvė. Jei
00:36
It's not a mechanicalmechaninis objectobjektas,
not a pumpsiurblys, not an airbagoro pagalvė.
10
36027
2804
paimtumėte negyvas smegenis į rankas,tai būtų panašu į riebalus
00:38
It's just like, if you heldsurengtas it
in your handranka when it was deadmiręs,
11
38855
2863
00:41
it's just a piecegabalas of fatriebalai.
12
41742
1205
Taigi norėdami suprasti, kaip veikia smegenys,
00:43
To understandsuprasti how the brainsmegenys worksdarbai,
you have to go insideviduje a livinggyvenimas brainsmegenys.
13
43885
3389
turite tyrinėti gyvus smegenis iš vidaus. Nes smegenys nėra mechaninės,
00:47
Because the brain'ssmegenų not mechanicalmechaninis,
the brainsmegenys is electricalelektrinis and it's chemicalcheminė medžiaga.
14
47298
3678
smegenys yra elektrinės ir cheminės.
00:51
Your brainsmegenys is madepagamintas out of
100 billionmlrd cellsląstelės, calledvadinamas neuronsneuronai.
15
51000
2813
Jūsų smegenys yra sudarytos iš 100 milijardų ląstelių,
ir tos ląstelės yra vadinamos neuronais. Ir jie bendrauja vieni su kitais elektros energijos pagalba.
00:53
And these neuronsneuronai communicatebendrauti
with eachkiekvienas other with electricityelektra.
16
53837
3877
Pasiklausysime poros ląstelių pokalbio
00:57
And we're going to eavesdroplašų
in on a conversationpokalbis betweentarp two cellsląstelės,
17
57738
3238
01:01
and we're going to listen
to something calledvadinamas a spikespiglys.
18
61000
2858
ir dar kai ko, vadinamo šoktelėjimo.
01:03
But we're not going to recordįrašyti my brainsmegenys
or your brainsmegenys or your teachers'mokytojų brainssmegenys,
19
63882
3893
Tačiau nemėginsime to užfiksuoti naudodami mano, ar jūsų, ar jūsų mokytojo smegenis-
pasinaudosime savo senais gerais draugais... tarakonais.
01:07
we're going to use our good
frienddraugas the cockroachtarakonas.
20
67799
2295
Ne tik todėl, kad aš manau, kad jos jie yra šaunūs,
01:10
Not just because I think they're coolSaunus,
21
70118
1858
01:12
but because they have brainssmegenys
very similarpanašus to oursmūsų.
22
72000
2378
bet ir todėl, kad jų smegenys labai panašūs į mūsiškius.
Taigi, jei ištirtume šiek tiek apie tai, kaip dirba jų smegenys,
01:14
So if you learnmokytis a little bitšiek tiek
about how their brainssmegenys work,
23
74402
2668
daug sužinotume daug apie tai, kaip veikia mūsų pačių.
01:17
we're going to learnmokytis a lot
about how our brainssmegenys work.
24
77094
2478
Taigi aš juos čia įdėsiu į truputį ledinio vandens...
01:19
I'm going to put them
in some iceledas watervanduo here
25
79596
2079
ir tada...
01:22
And then --
26
82612
1073
(Publika: fe!) ... taip...
01:24
AudienceAuditorija: EwEW!
GregGreg GabeGabe: Yeah ...
27
84214
2405
01:26
Right now they're becomingtampa anesthetizedanestezuojamiems.
28
86643
1976
Taigi kas vyksta dabar? Jie pamažu anestezuojami,
01:28
Because they're coldšalta bloodedstiprus,
they becometapti the temperaturetemperatūra of the watervanduo
29
88643
3302
ir kadangi yra šaltakraujai, jų temperatūra susivienodina su vandens,
01:31
and they can't controlkontrolė it
so they just basicallyiš esmės "chillaxChillax," right?
30
91969
3126
ir jie to negali kontroliuoti, taigi paprasčiausiai atsipalaiduoja, tiesa?
Jie nieko nejaus.
01:35
They're not going to feel anything,
31
95119
1857
01:37
whichkuris mayGegužė tell you a little
about what we're going to do,
32
97000
2775
Ir tai gali jau šiek tiek jums numesti užuominų apie tai, ką mes darysime.
Vykdysime mokslinį eksperimentą, kad suvoktume, kas yra smegenys.
01:39
a scientificmokslinis experimenteksperimentas
to understandsuprasti the brainsmegenys.
33
99799
2630
Taigi...
01:42
So ...
34
102453
1021
Čia yra tarakono koja.
01:44
This is the legkojos of a cockroachtarakonas.
35
104466
1510
01:46
And a cockroachtarakonas
has all these beautifulgrazus hairsplaukus
36
106000
2143
Tarakonai ant kojų turi štai tokių visokiausių dailių plaukų
ir spygliukų.
01:48
and prickliespricklies all over it.
37
108167
1809
01:50
UnderneathPo juo eachkiekvienas one of those is a cellląstelė,
38
110000
2976
Po kiekvienu jų yra ląstelė
01:53
and this cell'slangelio a neuronneuronas
that is going to sendsiųsti informationinformacija
39
113000
2976
ir štai ląstelės neuronas, kuris siunčia informaciją
01:56
about windvėjas or vibrationvibracija.
40
116000
1439
apie vėją ar vibracijas. Jei kada tektų gaudyti tarakoną, tai nelengva, nes
01:57
If you ever try to catchgaudyti a cockroachtarakonas,
it's hardsunku because they can feel you comingartėja
41
117463
3846
jie gali jus ateinant dar prieš jums čia esant, ir ima bėgti.
02:01
before you're even there,
they startpradėti runningbėgimas.
42
121333
2159
Taigi šios ląstelės žaibišku greičiu perduoda šią informaciją į smegenis
02:03
These cellsląstelės are zippingzipping up
this informationinformacija up to the brainsmegenys
43
123516
2769
naudodamos šiuos mažutėlius aksonus su elektroniniais signalais juose.
02:06
usingnaudojant those little axonsaxons
with electronicelektroninis messagespranešimai in there.
44
126309
2783
Taigi, imsime registruoti įsegdami smeigtuką štai ten.
02:09
We're going to recordįrašyti
by stickingklijuoti a pinpin right in there.
45
129116
2582
Dėl to mums reikia nutraukti tarakono koją -
02:11
We need to take off the legkojos
of a cockroachtarakonas --
46
131722
2647
nesijaudinkite, jos ataugs -
02:14
don't worrynerimauti, they'lljie bus growaugti back --
47
134393
1583
02:16
then we're going to put two pinssmeigtukai in there.
48
136000
2317
ir tuomet ten įkišime du smeigtukus. Vienas iš jų (tai yra metaliniai smeigtukai)
02:18
These are metalmetalas pinssmeigtukai.
49
138341
1024
gaudys jo elektroninį signalą - šis elektinis signalas keliauja.
02:19
One will pickpasiimti up this electronicelektroninis messagepranešimas,
this electricelektrinis messagepranešimas is going by.
50
139389
3631
Taigi, dabar darysime operaciją. Tikiuosi, jog visi galite matyti.
02:23
So, we're now going to do the surgerychirurgija,
let's see if you guys can see this.
51
143044
3480
Taip, tai bjauru...
02:28
Yeah, it's grossbruto ...
52
148635
1403
Gerai... pradedame...
02:32
All right. So there we go.
53
152460
2420
Galite matyti jo koją štai čia.
02:35
You guys can see his legkojos right there.
54
155880
1793
Štai paimu šitą koją ir įstatysiu tą mūsų sugalvotą išradimą
02:37
Now I'm going to take this legkojos,
55
157697
1500
02:39
I'm going to put it in this inventionišradimas
that we cameatėjo up with
56
159221
2716
pavadinta Spikerbox-
02:41
calledvadinamas the SpikerboxSpikerbox --
57
161961
1118
ir tai pakeičia daug brangios įrangos tyrimų laboratorijoje
02:43
and this replacespakeičia lots of expensivebrangus
equipmentįranga in a researchtyrimai lablaboratorija,
58
163103
3506
užtat ir jūs galite tai atlikti savo pačių mokyklose,
02:46
so you guys can do this
in your ownsavo highaukštas schoolsmokyklos,
59
166633
3176
arba, kaip aš, rūsyje-
02:49
or in your ownsavo basementsrūsiuose if it's me.
60
169833
2254
02:53
(AudienceAuditorija: LaughterJuokas)
61
173418
1333
Tai štai. (Juokas)
02:55
So, there.
62
175552
1723
Matote tai? Kitas žingsnis- dabar įjungsiu.
02:59
Can you guys see that?
63
179973
1361
03:01
AlrightViskas gerai, so I'm going to go aheadpriekyje
and turnpasukti this on.
64
181358
2752
Dabar jį prijungiu (girdisi neuronų poškėjimas)
03:06
I'm going to plugkištukas it in.
65
186833
1143
Man tai pats nuostabiausias garsas pasaulyje.
03:08
(TuningTiuningas soundgarsas)
66
188000
1001
03:09
To me, this is the mostlabiausiai beautifulgrazus
soundgarsas in the worldpasaulis.
67
189025
2563
Tai, ką jūsų smegenys daro dabar.
03:11
This is what your brainsmegenys
is doing right now.
68
191612
2008
Jūs turite 100 milijardus ląstelių, kurios kuria šiuos garsus, primenančius lietaus barbenimą.
03:13
You have 100 billionmlrd cellsląstelės
makingpriėmimo these raindrop-typelietaus lašas tipo noisestriukšmai.
69
193644
2932
Dabar pažvelkime kaip tai atrodo,
03:16
Let's take a look at what it looksatrodo like,
70
196600
1985
iPad ekrane
03:18
let's pulltraukti it up on the iPad"iPad" screenekranas.
71
198609
1799
štai prijungtas mano iPad.
03:20
I pluggedprijungtas my iPad"iPad" into here as well.
72
200432
1729
Taigi atminkite, ką kalbėjome apie aksonus, ir apie tai, kas, kaip minėjau, panašu į šoktelėjimą?
03:22
So rememberPrisiminti we said
the axonAksonas looksatrodo like a spikespiglys.
73
202185
2244
Štai mes už akimirkos pamatysime, kaip vienas jų atrodo.
03:24
So we're going to take a look
74
204453
1417
03:25
at what one of them
looksatrodo like in just a brieftrumpas secondantra.
75
205894
2642
Bakstelėsime čia, kad išlygintume...
03:28
We're going to tapbakstelėkite here,
76
208560
1226
03:29
so we can sortrūšiuoti of averagevidurkis this guy.
77
209810
1705
...na štai. Tai vadinamasis veiksmų potencialas.
03:31
So there we see it.
That's an actionveiksmas potentialpotencialus.
78
211539
2437
03:34
You've got 100 billionmlrd cellsląstelės
in your brainsmegenys doing this right now,
79
214000
3048
Jūs turite 100 milijardų ląstelių savo smegenyse, dabar atliekančias tą patį,
kurios siunčia informaciją apie tai, ką matote ir girdite.
03:37
sendingsiuntimas all this informationinformacija back
about what you're seeingpamatyti, hearingklausymasis.
80
217072
3244
Ir ši ląstelė taip pat turėtų priimti informaciją apie vibracijos ir vėją.
03:40
We alsotaip pat said this is a cellląstelė
81
220340
1301
03:41
that's going to be takingpasiimti up informationinformacija
about vibrationsvibracija in the windvėjas.
82
221665
3311
03:45
So what if we do an experimenteksperimentas?
83
225000
1715
O kas, jei išmėgintume tą eksperimentuodami?
03:46
We can actuallyiš tikrųjų blowsmūgis on this
and heargirdėti if we see a changekeisti.
84
226739
2707
Galime čia papūsti ir pasiklausyti, ar girdime skirtumą.
Ar jūs pasirengę?
03:49
Are you guys going to be readyparuošta?
85
229470
1482
Kai pūstelsiu, pasakykite man, ar ką nors išgirdote.
03:50
If I blowsmūgis on it you tell me
if you heargirdėti anything.
86
230976
2295
(Garsas, šoktelėjimai reaguoja į oro srautą)
03:53
(BlowingPučia)
87
233295
1068
03:55
(SoundGarsas changespokyčiai)
88
235007
1476
03:57
Let me just touchpaliesti this
with a little penrašiklis here.
89
237000
2413
Aš tik priliesiu čia mažyčiu rašikliu.
03:59
(NoiseTriukšmo)
90
239437
1149
(Triukšmas)
Tai yra neuronų poligonas. Iš tiesų gan ilgai užtruko,
04:02
That was the neuralnervinis firingšaudymo ratenorma.
91
242761
1572
04:04
That actuallyiš tikrųjų tookpaėmė a while
in neuroscienceneurologija to understandsuprasti this.
92
244357
2977
kol neuromokslas tai išsiaiškino.Tai vadinama norma kodavimu,
04:07
This is calledvadinamas ratenorma codingkodavimas:
93
247358
1293
kuris reiškia, kad kuo stipriau paspausite, tuo daugiau atsiras šoktelėjimų,
04:08
the hardersunkiau you presspaspauskite on something,
the more spikesšuoliai there are,
94
248675
2967
ir visa ta informacija keliauja į jūsų smegenis. Štai tokiu būdu atsiranda realybės suvokimas.
04:11
and all that informationinformacija
is comingartėja up to your brainsmegenys.
95
251666
2431
04:14
That's how you perceivesuvokia things.
96
254121
1482
Taigi tai yra vienas būdų eksperimentuoti su elektra.
04:15
So that's one way of doing
an experimenteksperimentas with electricityelektra.
97
255627
2722
Kitas dalykas yra tai, kad jūsų smegenys ne tik priima, bet ir siunčia
04:18
The other way is that your brainsmegenys is not
only takingpasiimti in electricalelektrinis impulsesimpulsus,
98
258373
4521
elektros impulsus. Ir tokiu būdų galime judinti raumenis,
04:22
you're alsotaip pat sendingsiuntimas out.
99
262918
1153
04:24
That's how you movejudėti your musclesraumenys around.
100
264095
1949
Pažvelkime, kas nutiktų, jei pajungčiau elektrinį daiktą
04:26
Let's see what happensatsitinka if I've pluggedprijungtas in
something that's electricelektrinis
101
266068
3160
prie tarakono kojos.
04:29
into the cockroachtarakonas legkojos here.
102
269252
1724
04:31
I'm going to take two pinssmeigtukai,
I'm going to plugkištukas them ontoį the cockroachtarakonas.
103
271000
3744
Paimsiu du smeigtukus ir pajungsiu juos į tarakoną.
Kitą pusę sujungsiu su savo iPod'u.
04:34
I'm going to take the other endgalas,
I'm going to plugkištukas in into my iPodiPod.
104
274768
3492
Iš tikrųjų tai mano iPhone.
04:38
It's my iPhoneiPhone actuallyiš tikrųjų.
105
278284
1453
Ar žinote, kaip ausyse veikia jūsų ausinių kištukai?
04:39
Do you guys know how your earbudsAusinių antgaliai
work in your earsausys?
106
279761
3111
04:42
You have a batterybaterija
in your phonetelefonas, or iPodiPod, right?
107
282896
2307
Jūsų telefonas ar iPodas naudoja bateriją, tiesa?
Jis siunčia elektros srovę į magnetus, esančius jūsų ausinių kištukuose
04:45
It's sendingsiuntimas electricalelektrinis currentdabartinis
into these magnetsmagnetai in your earbudsAusinių antgaliai
108
285227
3103
kurie nuo srovės virpa ir to pagalba jūs galite girdėti.
04:48
whichkuris shakesuplakti back and forthpirmyn
and allowleisti you to heargirdėti things.
109
288354
2622
04:51
But that current'sDabartinis 's the sametas pats currencyvaliuta
that our brainsmegenys usesnaudoja,
110
291000
2976
Bet toji elektros srovė yra tokia pat, kaip ir toji, kurią naudoja mūsų smegenys,
04:54
so we can sendsiųsti that to our cockroachtarakonas legkojos
111
294000
1956
todėl galime ją nukreipti tiesiogiai į mūsų tarakono koją- ir, tikiuosi, jei pavyks-
04:55
and hopefullytikiuosi if this worksdarbai,
112
295980
1335
galėsime pamatyti, kas būna, kai leidžiame muziką į tarakono koją.
04:57
we can actuallyiš tikrųjų see what happensatsitinka
when we playGroti musicmuzika into the cockroachtarakonas.
113
297339
3342
Pažvelkime.
05:00
Let's take a look.
114
300705
1122
(Muzikos ritmas) Ar galime pagarsinti? Štai.
05:03
(MusicMuzika beatmušti)
115
303523
2406
05:05
Can we turnpasukti it up? There we go.
116
305953
1491
(Muzikos ritmas) (Publika reaguoja) Taigi kas vyksta?
05:07
(AudienceAuditorija reactsreaguoja and gaspsgasps)
117
307468
2508
05:10
GGGG: So what's happeningvyksta?
118
310000
1730
(Muzikos ritmas)
05:11
AudienceAuditorija: WowOho!
119
311754
1246
Patys matote, kas juda. Ir juda pagal boso ritmą.
05:13
(LaughterJuokas)
120
313024
1086
05:14
So you see what's movingjuda.
It's movingjuda on the bassbosinė gitara.
121
314134
2842
05:17
All those audiophilesaudiofilów out there,
122
317000
2168
Ei jūs, muzikos mylėtojai. Jei turite šaunią, tiesiog fantastišką automobilio stereo aparatūrą,
05:19
if you have awesomenuostabu, kickingspardymas carautomobilis stereosstereosas,
123
319192
2127
žinote, kad boso kolonėlės būna pačios didžiausios.
05:21
you know, the bassbosinė gitara speakersgarsiakalbiai
are the biggestdidžiausias speakersgarsiakalbiai.
124
321343
2594
05:23
The biggestdidžiausias speakersgarsiakalbiai
have the longestIlgiausias wavesbangos,
125
323961
2086
O didžiausios kolonėlės siunčia ilgiausias garso bangas. Ir ilgiausios garso bangos neša stipriausią srovę,
05:26
whichkuris have the mostlabiausiai currentdabartinis,
126
326071
1341
kuri ir šokdina šiuos daiktus.
05:27
and the currentdabartinis is what's causingsukelia
these things to movejudėti.
127
327436
2587
Ir elektrą gamina ne tik garso kolonėles,
05:30
So it's not just speakersgarsiakalbiai
that are causingsukelia electricityelektra.
128
330047
3629
bet ir mikrofonai. (Ritmas)
05:33
MicrophonesMikrofonai alsotaip pat causepriežastis electricityelektra.
129
333700
1890
05:35
(BeatĮveikti)
130
335614
1072
Dabar aš pakviesiu ant scenos dar vieną žmogų
05:36
So I'm going to go aheadpriekyje and invitepakviesti
anotherkitas personasmuo out on the stageetapas here
131
336710
3673
kuris man pagelbės. Pirmyn. (Beatbox)
05:40
to help me out with this.
132
340407
1208
05:41
So there we go.
133
341639
1124
05:42
(BeatboxingBeatboxing)
134
342787
2119
05:47
This is the first time this has ever
happenedįvyko in the historyistorija of mankindžmonijos.
135
347000
3429
Tai vyksta pirmąkart žmonijos istorijoje:
žmogaus beatbox'as tarakono kojai.
05:50
HumanŽmogaus beatboxBeatbox to a cockroachtarakonas legkojos.
136
350453
2523
05:53
When you guys go back to your highaukštas schoolmokykla,
think about neuroscienceneurologija
137
353000
3474
Kai grįšite į savo mokyklą, pagalvokite apie neuromokslą ir tai, kaip jūs galėtumėte pradėti neuro-revoliuciją.
05:56
and how you guys can beginprasideda
the neuro-revolutionNeuro-revoliucija.
138
356498
2478
05:59
Thank you very much. Byeiki byeiki.
139
359000
1701
Ačiū labai. iki pasimatymo. (Plojimai)
06:00
(ApplausePlojimai)
140
360725
1000
(Muzika)
Translated by Jūratė Šlepikaitė
Reviewed by Monika Ciurlionyte

▲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