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.

(Hudba)
00:13
When you think about the brainmozog,
0
13952
1859
Ak uvažujete na ľudským mozgom,
00:15
it's difficultnáročný to understandrozumieť,
1
15835
1794
ide o pomerne zložitú vec na pochopenie,
00:17
because if I were to askopýtať sa you right now,
how does the heartSrdce work,
2
17653
3238
ak by som vás totiž teraz spýtal ako pracuje srdce,
00:20
you would instantlyokamžite tell me it's a pumpčerpadlo.
3
20915
2142
okamžite by sme mi povedali, že o pumpu. Pumpuje krv.
00:23
It pumpslodičky bloodkrvný.
4
23081
1418
A ak by som sa vás spýtal ako pracujú pľúca,
00:24
If I were to askopýtať sa about your lungspľúca,
5
24523
1676
povedali by ste, že zamieňa kyslík za kysličník uhličitý. To je jednoduché.
00:26
you would say it exchangesvýmeny
oxygenkyslík for carbonuhlík dioxidedioxid.
6
26223
2576
00:28
That's easyjednoduchý.
7
28823
1014
Avšak, ak by som vás spýtal ako funguje mozog, ide o zložitejšiu vec na pochopenie
00:29
If I were to askopýtať sa you how the brainmozog workspráce,
it's hardusilovne to understandrozumieť
8
29861
3065
pretože na mozog sa nemôžete len tak pozrieť a pochopiť čo to je.
00:32
because you can't just look
at a brainmozog and understandrozumieť what it is.
9
32950
3053
Nejde o mechanický objekt, nie je to pumpa, nie je to airbag.
00:36
It's not a mechanicalmechanický objectobjekt,
not a pumpčerpadlo, not an airbagairbag.
10
36027
2804
Ak by ste ho držali v ruke keď je mŕtvy, je to akoby kus tuku.
00:38
It's just like, if you helddržaný it
in your handručné when it was deadmŕtvi,
11
38855
2863
00:41
it's just a piecekus of fattuk.
12
41742
1205
Preto na pochopenie toho ako mozog funguje,
00:43
To understandrozumieť how the brainmozog workspráce,
you have to go insidevnútri a livingžijúci brainmozog.
13
43885
3389
potrebujete ísť do živého mozgu. Pretože mozog nie je mechanický,
00:47
Because the brain'smozog je not mechanicalmechanický,
the brainmozog is electricalelektrický and it's chemicalchemický.
14
47298
3678
mozog je elektrický a chemický.
00:51
Your brainmozog is madevyrobený out of
100 billionmiliardy cellsbunky, calledvolal neuronsneuróny.
15
51000
2813
Váš mozog je zložený zo 100 miliárd buniek,
a tieto bunky sa nazývajú neuróny. A tieto neuróny medzi sebou navzájom komunikujú prostredníctvom elektriny.
00:53
And these neuronsneuróny communicatekomunikovať
with eachkaždý other with electricityelektrina.
16
53837
3877
A vypočujeme si konverzáciu medzi dvoma bunkami,
00:57
And we're going to eavesdropodpočúvať
in on a conversationkonverzácia betweenmedzi two cellsbunky,
17
57738
3238
01:01
and we're going to listen
to something calledvolal a spikešpica.
18
61000
2858
a taktiež niečo, čo sa nazýva hrot.
01:03
But we're not going to recordrekord my brainmozog
or your brainmozog or your teachers'učiteľov brainsmozgy,
19
63882
3893
Nebudeme však nahrávať môj mozog alebo váš mozog alebo mozog vášho učiteľa,
použijeme nášho dobrého priateľa švába.
01:07
we're going to use our good
friendpriateľ the cockroachŠváb.
20
67799
2295
Nie preto, lebo si myslím, že sú cool,
01:10
Not just because I think they're coolchladný,
21
70118
1858
01:12
but because they have brainsmozgy
very similarpodobný to oursnaše.
22
72000
2378
ale preto, lebo majú mozog podobný nášmu.
A preto ak sa naučíte niečo málo o tom, ako fungujú ich mozgy,
01:14
So if you learnučiť sa a little bittrocha
about how theirich brainsmozgy work,
23
74402
2668
naučíme sa mnoho aj o tom, ako fungujú naše mozgy.
01:17
we're going to learnučiť sa a lot
about how our brainsmozgy work.
24
77094
2478
Vložím ich tu teda do nejakej ľadovej vody
01:19
I'm going to put them
in some iceľad watervoda here
25
79596
2079
a potom ...
01:22
And then --
26
82612
1073
(Poslucháči: Fuj!) ... yeah ...
01:24
AudiencePublikum: EwEW!
GregGreg GabeGabe: Yeah ...
27
84214
2405
01:26
Right now they're becomingslušivý anesthetizednarkóze.
28
86643
1976
Takže čo sa deje teraz je, že sa dostávajú pod anestézu,
01:28
Because they're coldchladný bloodedčistokrvný,
they becomestať sa the temperatureteplota of the watervoda
29
88643
3302
pretože sú studenokrvný, dostanú sa na úroveň teploty vody
01:31
and they can't controlovládanie it
so they just basicallyv podstate "chillaxchillax," right?
30
91969
3126
a nedokážu to kontrolovať, tak v podstate "relaxujú".
Nebudú schopní nič cítiť,
01:35
They're not going to feel anything,
31
95119
1857
01:37
whichktorý maysmieť tell you a little
about what we're going to do,
32
97000
2775
a to by vám mohlo napovedať niečo o tom, čo budeme robiť.
Budeme robiť vedecký experiment na pochopenie mozgu.
01:39
a scientificvedecký experimentexperiment
to understandrozumieť the brainmozog.
33
99799
2630
Takže ...
01:42
So ...
34
102453
1021
Toto je noha švába
01:44
This is the legnoha of a cockroachŠváb.
35
104466
1510
01:46
And a cockroachŠváb
has all these beautifulkrásny hairschĺpky
36
106000
2143
a šváb má na nich všetky tieto nádherné chĺpky
a ostne.
01:48
and prickliespricklies all over it.
37
108167
1809
01:50
UnderneathPod eachkaždý one of those is a cellbunka,
38
110000
2976
Pod každým z nich je bunka,
01:53
and this cell'sbunky a neuronneurón
that is going to sendodoslať informationinformácie
39
113000
2976
a touto bunkou je neurón, a tento neurón bude odosielať informácie
01:56
about windvietor or vibrationchvenie.
40
116000
1439
o vetre a vibráciach. Ak sa niekedy pokúsite chytiť švába, je to ťažké,
01:57
If you ever try to catchúlovok a cockroachŠváb,
it's hardusilovne because they can feel you comingPrichádza
41
117463
3846
pretože váš zacítia prichádzať ešte predtým, ako tam skutočne budute a začnú utekať.
02:01
before you're even there,
they startštart runningbezat.
42
121333
2159
Takže tieto bunky odosielajú informácie až do mozgu
02:03
These cellsbunky are zippingzips up
this informationinformácie up to the brainmozog
43
123516
2769
s použitím týchto malých axónov s elektronickými správami.
02:06
usingpoužitím those little axonsaxóny
with electronicelektronický messagessprávy in there.
44
126309
2783
No a nahrávať budeme zapichnutím špendlíka práve tam.
02:09
We're going to recordrekord
by stickinglepenie a pinkolík right in there.
45
129116
2582
Potrebujeme odňať nohu švába --
02:11
We need to take off the legnoha
of a cockroachŠváb --
46
131722
2647
nebojte sa, dorastú naspäť --
02:14
don't worryznepokojovať, they'lloni budú growrásť, pestovať back --
47
134393
1583
02:16
then we're going to put two pinspiny in there.
48
136000
2317
a potom tam dáme dva špendlíky, ide o kovové špendlíky,
02:18
These are metalkov pinspiny.
49
138341
1024
ktoré zaznamenajú túto elektronickú správu.
02:19
One will pickvyzdvihnúť up this electronicelektronický messagespráva,
this electricelektrický messagespráva is going by.
50
139389
3631
Takže, spravíme operáciu, pozrime sa na to či to vidíte.
02:23
So, we're now going to do the surgerychirurgia,
let's see if you guys can see this.
51
143044
3480
Áno, je to odporné ...
02:28
Yeah, it's grosshrubý ...
52
148635
1403
Tak ... to je ono ...
02:32
All right. So there we go.
53
152460
2420
Môžete vidieť jeho nohu práve tu.
02:35
You guys can see his legnoha right there.
54
155880
1793
Takže teraz vezmem túto nohu a vložím ju do jedného vynálezu, s ktorým sme prišli
02:37
Now I'm going to take this legnoha,
55
157697
1500
02:39
I'm going to put it in this inventionvynález
that we cameprišiel up with
56
159221
2716
volá sa Spikerbox --
02:41
calledvolal the SpikerboxSpikerbox --
57
161961
1118
a ten nahrádza kopu drahého príslušenstva vo výskumnom laboratóriu
02:43
and this replacesnahradí lots of expensivedrahý
equipmentzariadenie in a researchvýskum lablaboratórium,
58
163103
3506
preto môžete toto spraviť aj na vašich stredných školách,
02:46
so you guys can do this
in your ownvlastný highvysoký schoolsškoly,
59
166633
3176
alebo vašich vlastných suterénoch, ak ide o mňa --
02:49
or in your ownvlastný basementspivničných priestorov if it's me.
60
169833
2254
02:53
(AudiencePublikum: LaughterSmiech)
61
173418
1333
Takže, to je ono. (Smiech)
02:55
So, there.
62
175552
1723
Vidíte to? Tak, a teraz to zapnem.
02:59
Can you guys see that?
63
179973
1361
03:01
AlrightV poriadku, so I'm going to go aheadvpred
and turnotočenie this on.
64
181358
2752
Zapojím to. (Zvuk strieľajúcich neurónov)
03:06
I'm going to plugsviečka it in.
65
186833
1143
Pre mňa je toto najkrajší zvuk na svete.
03:08
(TuningTuning soundznieť)
66
188000
1001
03:09
To me, this is the mostväčšina beautifulkrásny
soundznieť in the worldsvet.
67
189025
2563
Toto robí práve teraz váš mozog.
03:11
This is what your brainmozog
is doing right now.
68
191612
2008
Máte 100 miliárd buniek robiacich tieto "dažďové" zvuky
03:13
You have 100 billionmiliardy cellsbunky
makingmaking these raindrop-typedažďová kvapka-typ noiseszvuky.
69
193644
2932
Tak poďme na to a pozrime sa ako to vyzerá
03:16
Let's take a look at what it looksvzhľad like,
70
196600
1985
ukážme si to na iPade
03:18
let's pullSEM it up on the iPadiPad screenplátno.
71
198609
1799
Zapojil som sem tiež aj iPad.
03:20
I pluggedzapojený my iPadiPad into here as well.
72
200432
1729
Pamätajte na to, čo sme povedali o axóne, o tom ako vyzerá - vyzerá ako hrot.
03:22
So rememberpamätať we said
the axonaxon looksvzhľad like a spikešpica.
73
202185
2244
No a pozrieme sa na to, ako jeden z nich vyzerá počas krátkej sekundy.
03:24
So we're going to take a look
74
204453
1417
03:25
at what one of them
looksvzhľad like in just a briefkrátky seconddruhý.
75
205894
2642
Ťukneme sem, aby sme mohli chlapíka akokeby spriemerovali.
03:28
We're going to tapkohútik here,
76
208560
1226
03:29
so we can sortdruh of averagepriemerný this guy.
77
209810
1705
Tak a tu to vidíme. To je akčný potenciál.
03:31
So there we see it.
That's an actionakčné potentialpotenciál.
78
211539
2437
03:34
You've got 100 billionmiliardy cellsbunky
in your brainmozog doing this right now,
79
214000
3048
Máte vo vašom mozgu 100 miliárd buniek, ktoré teraz robia práve toto,
posielajú všetky informácie o tom, čo vidíte a počujete naspäť.
03:37
sendingodoslanie all this informationinformácie back
about what you're seeingvidenie, hearingsluch.
80
217072
3244
Taktiež sme povedali, že ide o bunku, ktorá zbiera informácie o vibráciách vo vetre.
03:40
We alsotaktiež said this is a cellbunka
81
220340
1301
03:41
that's going to be takingprevzatia up informationinformácie
about vibrationsvibrácie in the windvietor.
82
221665
3311
03:45
So what if we do an experimentexperiment?
83
225000
1715
Čiže ak spravíme experiment,
03:46
We can actuallyvlastne blowúder on this
and hearpočuť if we see a changezmena.
84
226739
2707
a zafúkame na to, budete môcť vidieť tú zmenu.
Ste pripravení?
03:49
Are you guys going to be readypripravený?
85
229470
1482
Keď na to fúknem, povedzte mi či niečo počujete.
03:50
If I blowúder on it you tell me
if you hearpočuť anything.
86
230976
2295
(Zvuk hrotov reagujúcich na vietor)
03:53
(BlowingFúkanie)
87
233295
1068
03:55
(SoundZvuk changeszmeny)
88
235007
1476
03:57
Let me just touchdotyk this
with a little penpero here.
89
237000
2413
Dotknime sa toho malým perom.
03:59
(NoiseHluk)
90
239437
1149
(Zvuk)
V podstate je to neurálna strelnica. Chvíľu to trvalo
04:02
That was the neuralnervový firingstreľby raterýchlosť.
91
242761
1572
04:04
That actuallyvlastne tookzobral a while
in neuroscienceNeuroscience to understandrozumieť this.
92
244357
2977
v neurológii sa to nazýva rýchlosť kódovania,
04:07
This is calledvolal raterýchlosť codingkódovanie:
93
247358
1293
čo znamená, že čím silnejšie na niečo zaplačíte, tým viac hrotov tam bude,
04:08
the harderťažšie you presslis on something,
the more spikeshroty there are,
94
248675
2967
a všetky tieto informácie stúpajú do vášho mozgu. Takto vnímate veci.
04:11
and all that informationinformácie
is comingPrichádza up to your brainmozog.
95
251666
2431
04:14
That's how you perceivevnímať things.
96
254121
1482
Takže to je jeden zo spôsobov experimentovania s elektrinou.
04:15
So that's one way of doing
an experimentexperiment with electricityelektrina.
97
255627
2722
Ďalší spočíva v tom, že váš mozog nevníma len elektrické impulzy,
04:18
The other way is that your brainmozog is not
only takingprevzatia in electricalelektrický impulsesimpulzy,
98
258373
4521
ale ich aj vysiela. Tak ste schopní hýbať svalmi.
04:22
you're alsotaktiež sendingodoslanie out.
99
262918
1153
04:24
That's how you movesťahovať your musclessvaly around.
100
264095
1949
Pozrime sa na to, čo sa stane ak zapojím niečo elektrické
04:26
Let's see what happensdeje if I've pluggedzapojený in
something that's electricelektrický
101
266068
3160
rovno do nohy švába.
04:29
into the cockroachŠváb legnoha here.
102
269252
1724
04:31
I'm going to take two pinspiny,
I'm going to plugsviečka them ontona the cockroachŠváb.
103
271000
3744
Vezmem dva špendlíky a zapojím ich do švába.
Vezmem druhý koniec a zapojím ho do môjho iPodu.
04:34
I'm going to take the other endkoniec,
I'm going to plugsviečka in into my iPodiPod.
104
274768
3492
Vlastne je to môj iPhone.
04:38
It's my iPhoneiPhone actuallyvlastne.
105
278284
1453
Neviem, či viete ako vo vašich ušiach fungujú vaše sluchadlá?
04:39
Do you guys know how your earbudsslúchadlá do uší
work in your earsuši?
106
279761
3111
04:42
You have a batterybatérie
in your phonetelefón, or iPodiPod, right?
107
282896
2307
Vo vašom telefóne, iPode, máte batériu, je tak?
Tá odosiela elektrický prúd do magnetov vo vašich sluchadlách
04:45
It's sendingodoslanie electricalelektrický currentprúd
into these magnetsmagnety in your earbudsslúchadlá do uší
108
285227
3103
ktorá sa trasú tam a späť a umožňujú vám počuť veci.
04:48
whichktorý shaketriasť back and forthvpred
and allowdovoliť you to hearpočuť things.
109
288354
2622
04:51
But that current'saktuálne je the samerovnaký currencymeny
that our brainmozog usespoužitie,
110
291000
2976
Ale ten elektrický prúd je rovnaký ako používa náš mozog
04:54
so we can sendodoslať that to our cockroachŠváb legnoha
111
294000
1956
tak to skúsme odoslať priamo do nohy nášho švába a snáď to bude fungovať,
04:55
and hopefullydúfajme if this workspráce,
112
295980
1335
môžeme vidieť, čo sa stane ak zahráme hudbu do švába.
04:57
we can actuallyvlastne see what happensdeje
when we playhrať musichudba into the cockroachŠváb.
113
297339
3342
Pozrime sa na to.
05:00
Let's take a look.
114
300705
1122
(Hudba) Vieme to dať hlasnejšie? To je ono.
05:03
(MusicHudba beatporaziť)
115
303523
2406
05:05
Can we turnotočenie it up? There we go.
116
305953
1491
(Hudba hrá) (Poslucháči zareagujú a zhíknu) Takže, čo sa deje?
05:07
(AudiencePublikum reactsreaguje and gaspsvzdychy)
117
307468
2508
05:10
GGGG: So what's happeninghappening?
118
310000
1730
(Hudba hrá)
05:11
AudiencePublikum: WowWow!
119
311754
1246
Vidíte čo sa hýbe. Pohybuje sa na basy.
05:13
(LaughterSmiech)
120
313024
1086
05:14
So you see what's movingpohyblivý.
It's movingpohyblivý on the bassbasová gitara.
121
314134
2842
05:17
All those audiophilesmilovníkov hudby out there,
122
317000
2168
Všetky tie hudobné súbory. Ak máte skvelé, udierajúce autorádiá,
05:19
if you have awesomeúžasné, kickingkope carauto stereosstereofónny,
123
319192
2127
viete, že basové reproduktory sú najväčšie reproduktory.
05:21
you know, the bassbasová gitara speakersreproduktory
are the biggestnajväčším speakersreproduktory.
124
321343
2594
05:23
The biggestnajväčším speakersreproduktory
have the longestnajdlhší wavesvlny,
125
323961
2086
Najväčšie reproduktory majú najdlhšie vlny, najdlhšie vlny majú najviac prúdu,
05:26
whichktorý have the mostväčšina currentprúd,
126
326071
1341
a prúd je to, čo spôsobí, že tieto veci sa hýbu.
05:27
and the currentprúd is what's causingspôsobujúce
these things to movesťahovať.
127
327436
2587
Takže nielen reproduktory spôsobujú elektrinu.
05:30
So it's not just speakersreproduktory
that are causingspôsobujúce electricityelektrina.
128
330047
3629
Mikrofóny ju spôsobujú taktiež. (Beat)
05:33
MicrophonesMikrofóny alsotaktiež causepríčina electricityelektrina.
129
333700
1890
05:35
(BeatBeat)
130
335614
1072
Teraz teda na pódium pozvem niekoho ďalšieho,
05:36
So I'm going to go aheadvpred and invitevyzvať
anotherďalší persončlovek out on the stageštádium here
131
336710
3673
aby mi s tým pomohol. Poďme na to. (Beatbox)
05:40
to help me out with this.
132
340407
1208
05:41
So there we go.
133
341639
1124
05:42
(BeatboxingBeatbox)
134
342787
2119
05:47
This is the first time this has ever
happenedStalo in the historyhistórie of mankindľudstvo.
135
347000
3429
Toto, čo sa deje sa deje prvý krát v histórii ľudstva.
Ľudský beatbox k nohe švába.
05:50
HumanĽudské beatboxBeatbox to a cockroachŠváb legnoha.
136
350453
2523
05:53
When you guys go back to your highvysoký schoolškolské,
think about neuroscienceNeuroscience
137
353000
3474
Keď sa vrátite na svoju strednú školu, myslite na neurológiu a na to, ako môžete začať neuro-revolúciu.
05:56
and how you guys can beginzačať
the neuro-revolutionNeuro-revolúcia.
138
356498
2478
05:59
Thank you very much. Byemaj sa byemaj sa.
139
359000
1701
Ďakujem veľmi pekne. (Aplauz)
06:00
(ApplausePotlesk)
140
360725
1000
(Hudba)

▲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