Mozek je úžasný, komplexní orgán. Mnozí lidé jsou jím fascinovaní, ale o tom, jak funguje, jaké má vlastnosti, vám toho moc nepoví, protože neurovědy se ve škole neučí.
The brain is an amazing and complex organ. And while many people are fascinated by the brain, they can't really tell you that much about the properties about how the brain works because we don't teach neuroscience in schools.
Mimo jiné proto, že potřebné vybavení je velmi složité a strašně drahé. Takže se s ním pracuje pouze na univerzitách a jiných institucích. Takže k tomu, abyste se opravdu dostali k mozku, musíte mu zasvětit svůj život a strávit šest a půl roku na magisterském studiu, aby z vás byl neurovědec, který má přístup k potřebným nástrojům.
And one of the reasons why is that the equipment is so complex and so expensive that it's really only done at major universities and large institutions. And so in order to be able to access the brain, you really need to dedicate your life and spend six and a half years as a graduate student just to become a neuroscientist to get access to these tools.
A to je škoda, protože každý pátý z nás neboli 20 % světové populace, trpí nějakou neurologickou poruchou. A na tyto nemoci zatím neexistuje žádný lék. Zdá se tedy, že bychom měli upravit vzdělávací systém a od začátku učit studenty o neurovědách, aby se z nich v budoucnosti mohli stát vědci, odborníci na mozek.
And that's a shame because one out of five of us, that's 20 percent of the entire world, will have a neurological disorder. And there are zero cures for these diseases. And so it seems that what we should be doing is reaching back earlier in the eduction process and teaching students about neuroscience so that in the future, they may be thinking about possibly becoming a brain scientist.
Ještě jako studenti jsme se s kolegou Timem Marzullou rozhodli, že zkusíme všechno to složité zařízení pro studium mozku zjednodušit a zlevnit, tak aby se každý zájemce, amatér nebo středoškolák, mohl učit a přispívat k objevům na poli neurověd.
When I was a graduate student, my lab mate Tim Marzullo and myself, decided that what if we took this complex equipment that we have for studying the brain and made it simple enough and affordable enough that anyone that you know, an amateur or a high school student, could learn and actually participate in the discovery of neuroscience.
A tak jsme to prostě udělali. Před pár lety jsme založili firmu nazvanou Backyard Brains a vyrábíme neurovědecké vybavení pro kutily, které tu mám s sebou, a chci vám i něco předvést. Chcete to vidět?
And so we did just that. A few years ago, we started a company called Backyard Brains and we make DIY neuroscience equipment and I brought some here tonight, and I want to do some demonstrations. You guys want to see some?
Potřebuju dobrovolníka. Nejdříve – jak se jmenujete? (potlesk) Sam Kelly: Sam Greg Gage: OK, Sam, budu teď nahrávat z vašeho mozku. Už vám to někdo dělal? SK: Ne. GG: Natáhněte ruku, trochu si vyhrňte rukáv. Já vám teď dám na paži elektrody a vy se možná divíte, proč na paži, když chci nahrávat z vašeho mozku?
So I need a volunteer. So right before -- what is your name? (Applause) Sam Kelly: Sam. Greg Gage: All right, Sam, I'm going to record from your brain. Have you had this before? SK: No. GG: I need you to stick out your arm for science, roll up your sleeve a bit, So what I'm going to do, I'm putting electrodes on your arm, and you're probably wondering, I just said I'm going to record from your brain, what am I doing with your arm?
No, v mozku máte asi 80 miliard neuronů. Posílají elektrické a chemické zprávy sem a tam. Některé neurony z vaší motorické oblasti vyšlou dolů zprávy, když takhle pohnete rukou. Ty zprávy projdou skrz propojení hemisfér dolů do míchy - - do spodního motorického neuronu až sem, k vašim svalům. A elektrický náboj té zprávy snímají tyto elektrody a my budeme moci poslouchat, co přesně váš mozek chce udělat. Já teď tohle na chvíli zapnu.
Well, you have about 80 billion neurons inside your brain right now. They're sending electrical messages back and forth, and chemical messages. But some of your neurons right here in your motor cortex are going to send messages down when you move your arm like this. They're going to go down across your corpus callosum, down onto your spinal cord to your lower motor neuron out to your muscles here, and that electrical discharge is going to be picked up by these electrodes right here and we're going to be able to listen to exactly what your brain is going to be doing. So I'm going to turn this on for a second.
Už jste někdy slyšela, jak zní váš mozek? SK: Ne. GG: Tak to vyzkoušíme. Stiskněte ruku. (rachot) To, co teď slyšíte, jsou motorické signály v těchto místech. Můžeme se na ně i podívat. Já si stoupnu sem, a otevřu naši aplikaci. Teď stiskněte ruku. (rachot)
Have you ever heard what your brain sounds like? SK: No. GG: Let's try it out. So go ahead and squeeze your hand. (Rumbling) So what you're listening to, so this is your motor units happening right here. Let's take a look at it as well. So I'm going to stand over here, and I'm going to open up our app here. So now I want you to squeeze. (Rumbling)
Takže tady jsou motorické signály, které putují z její míchy sem do svalů a zatímco tiskne ruku, vidíte elektrickou aktivitu, která se tam děje. Můžeme sem zkusit kliknout a podívat se na jeden z nich. Teď to výrazně opakujte. Teď jsme se zastavili na jednom motorickém impulsu, který se zrovna teď odehrává v mozku.
So right here, these are the motor units that are happening from her spinal cord out to her muscle right here, and as she's doing it, you're seeing the electrical activity that's happening here. You can even click here and try to see one of them. So keep doing it really hard. So now we've paused on one motor action potential that's happening right now inside of your brain.
Chcete vidět ještě něco? (potlesk) Je to zajímavé, ale bude to ještě lepší. Potřebuju dalšího dobrovolníka. Jak se jmenujete? Miguel Goncalves: Miguel. GG: Miguel, dobře. Postavte se sem. Když takhle pohybujete rukou, váš mozek vysílá signály sem dolů vašim svalům. Teď také hýbejte rukou. Váš mozek pošle zprávu dolů do svalů. Zhruba v těchto místech je nerv, který vede až sem a inervuje tyto tři prsty, a je tak blízko kůže, že by se nám mohlo povést, nasimulovat kopii signálů, které posílá váš mozek, a podstrčit vám je do paže, takže jeho ruka se bude hýbat, když její mozek pošle signál její ruce. Svům způsobem vás zbaví svobodné vůle a už nebudete vládnout touto rukou. Je to jasné?
Do you guys want to see some more? (Applause) That's interesting, but let's get it better. I need one more volunteer. What is your name, sir? Miguel Goncalves: Miguel. GG: Miguel, all right. You're going to stand right here. So when you're moving your arm like this, your brain is sending a signal down to your muscles right here. I want you to move your arm as well. So your brain is going to send a signal down to your muscles. And so it turns out that there is a nerve that's right here that runs up here that innervates these three fingers, and it's close enough to the skin that we might be able to stimulate that so that what we can do is copy your brain signals going out to your hand and inject it into your hand, so that your hand will move when your brain tells your hand to move. So in a sense, she will take away your free will and you will no longer have any control over this hand. You with me?
Tak já vás propojím. (smích) Najdu teď váš loketní nerv, který je asi někde tady. Ještě že netušíte, k čemu jste se to upsal. Teď jdu stranou a zapojíme naše rozhraní člověk-člověk.
So I just need to hook you up. (Laughter) So I'm going to find your ulnar nerve, which is probably right around here. You don't know what you're signing up for when you come up. So now I'm going to move away and we're going to plug it in to our human-to-human interface over here.
Sam, prosím zase stiskněte ruku. A znovu. Skvělé. Teď vás tady propojím. Nejdřív to bude trochu divný pocit. Bude to jako když... (smích) Pochopitelně, když přijdete o svou vůli a někdo jiný vámi pohybuje, je to divný pocit.
Okay, so Sam, I want you to squeeze your hand again. Do it again. Perfect. So now I'm going to hook you up over here so that you get the -- It's going to feel a little bit weird at first, this is going to feel like a -- (Laughter) You know, when you lose your free will, and someone else becomes your agent, it does feel a bit strange.
Teď uvolněte ruku. Sam, jste připravena? Budete tisknout ruku. Já to ještě nezapínám, pokračujte a pěkně ji stiskněte.
Now I want you to relax your hand. Sam, you're with me? So you're going to squeeze. I'm not going to turn it on yet, so go ahead and give it a squeeze.
Migueli, připraven? MG: Vždy připraven! GG: Už jsem to zapnul, takže pokračujte, ohýbejte ruku. Cítíte to trochu? MG: Vůbec. GG: Fajn, zkusíte to ještě? MG: Trošičku. GG: Trošičku? (smích) Teď se uvolněte. Teď ji stiskněte. (smích) Výborně, výborně. Uvolněte, udělejte to znovu.
So now, are you ready, Miguel? MG: Ready as I'll ever be. GG: I've turned it on, so go ahead and turn your hand. Do you feel that a little bit? MG: Nope. GG: Okay, do it again? MG: A little bit. GG: A little bit? (Laughter) So relax. So hit it again. (Laughter) Oh, perfect, perfect. So relax, do it again.
Dobrá, takže teď váš mozek řídí vaši paži, ale také jeho paži, takže to udělejte ještě naposledy. Prima, takhle je to skvělé.
All right, so right now, your brain is controlling your arm and it's also controlling his arm, so go ahead and just do it one more time. All right, so it's perfect. (Laughter)
Co by se stalo, kdybych vaši ruku řídil já? Uvolněte ruku. Co se stalo? Aha, nic. Proč? Musí to udělat mozek. Teď to zopakujte. Výborně.
So now, what would happen if I took over my control of your hand? And so, just relax your hand. What happens? Ah, nothing. Why not? Because the brain has to do it. So you do it again. All right, that's perfect.
Díky, přátelé, za demonstraci. A tohle se teď děje po celém světě – elektrofyziologie! Jsme na cestě k neuro-revoluci!
Thank you guys for being such a good sport. This is what's happening all across the world -- electrophysiology! We're going to bring on the neuro-revolution.
Děkuji vám!
Thank you.
(potlesk)
(Applause)