Das Gehirn ist komplex und faszinierend. Viele Leute sind vom Gehirn beeindruckt, doch nur wenige wissen überhaupt wie das menschliche Gehirn funktioniert, da es an Schulen nicht unterrichtet wird.
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.
Ein Grund dafür ist, dass die Ausrüstung sehr komplex und teuer ist. So wird nur an großen Unis und wichtigen Institutionen daran geforscht. Um sich wirklich mit dem Gehirn auseinandersetzen zu können, muss man es quasi zu seiner Lebensaufgabe machen und mindestens 6 1/2 Jahre studieren -- nur, um Hirnforscher zu werden und die passenden Geräte zu haben.
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.
Das ist bedauerlich, denn zukünftig wird jeder 5. von uns -- also rund 20 % der Bevölkerung -- an einer neurologischen Erkrankung leiden. Dagegen gibt es noch nichts. Daher scheint es, am besten zu sein, Neurobiologie schon früh zu unterrichten, sodass man in Zukunft darauf hoffen kann, dass sich mehr Leute dafür entscheiden, Hirnforscher zu werden.
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.
Als ich noch Student war, fanden mein Kommilitone Tim Marzullo und ich, dass jeder mit Hirnforschungs- Equipment arbeiten könne, wenn wir dafür sorgen, es einfacher und günstiger zu machen. Wirklich jeder, ob Amateur oder Schüler, könnte sich dann aktiv mit dem Thema befassen.
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.
Genau das haben wir getan. Vor ein paar Jahren gründeten wir die Firma "Backyard Brains" und stellen Hirnforschungs-Equipment zum selber bauen her. Ich habe heute etwas mitgebracht, um Ihnen etwas vorzuführen. Haben Sie Interesse?
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?
Ich bräuchte dazu einen Freiwilligen ... Erstmal, wie heißen Sie? Sam Kelly: Sam. Also, Sam, ich werde Aufzeichnungen von Ihrem Hirn machen. Haben Sie sowas schon mal gemacht? SK: Nein. Strecken Sie bitte Ihren Arm aus; der Wissenschaft zu Liebe! Krempeln Sie den Ärmel bitte ein wenig hoch. Ich werde jetzt Elektroden an Ihrem Arm befestigen, und Sie fragen sich wohl ... Ich meinte doch, es geht ums Gehirn, was will ich also mit Ihrem Arm?
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? Well, you have about 80 billion neurons inside your brain right now.
Gerade tummeln sich in Ihrem Hirn rund 80 Milliarden Neuronen, die elektronische und chemische Nachrichten hin- und hersenden. Aber einige Neuronen aus Ihrem motorischen Kortex werden Informationen senden. Über Ihren Gehirnbalken runter ins Rückenmark zu den unteren Motoneuronen und zu diesen Muskeln gesendet. Die elektrische Entladung wird von diesen Elektroden registriert und wir werden hören können, was genau Ihr Gehirn tut. Also ich stelle das mal an.
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.
Haben Sie jemals Ihr Gehirn gehört? SK: Nein. Dann lassen Sie uns das mal testen. (Rauschen) Das was Sie jetzt hören, sind Ihre motorischen Einheiten. Gucken wir uns das Ganze auch mal an. Ich werde genau hier stehen und die App öffnen. Bitte machen Sie eine Faust. (Rauschen)
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)
Das sind die motorischen Einheiten bei der Arbeit, die von ihrem Rückenmark zu ihren Muskeln geleitet werden. Während sie das tut, sieht man die elektronische Aktivität. Man kann hier klicken und eine sehen. Mach das einfach mal weiter. Jetzt haben wir es gestoppt, und zwar bei genau einem motorischen Aktionspotential.
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.
Wollen Sie noch ein bisschen mehr sehen? (Applaus) Das eben war interessant. Aber das geht noch besser! Ich brauche dafür noch einen Freiwilligen. Wie heissen Sie? Miguel Goncalves: Miguel. GG: Alles klar, Miguel. Stellen Sie sich bitte da drüben hin. Wenn Sie jetzt Ihren Arm bewegen, dann sendet Ihr Gehirn ein Signal an die Muskeln hier Bitte bewegen Sie nun Ihren Arm. Ihr Gehirn sendet ein Signal an Ihre Muskeln. Es stellt sich heraus, dass hier ein Nerv ist, der hierentlang nach oben verläuft und diese drei Finger anregt und nahe genug an der Oberfläche ist, diese Anregung stimulieren zu können. Wir werden also die Hirnsignale, die an Ihre Hand gesendet werden, reproduzieren und an Ihre Hand senden, dass sich Ihre Hand bewegen wird, wenn Ihr Gehirn es Ihnen sagt. Sie wird Ihnen in gewisser Weise Ihren freien Willen nehmen. Diese Hand wird nicht mehr kontrollierbar. Alles klar?
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?
Ich muss Sie also nur verbinden, (Lachen) Ich suche jetzt Ihren Ellennerv, er ist wahrscheinlich irgendwo hier. Auf was Sie sich da nur eingelassen haben. Ich werde jetzt mal weggehen
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
und es in unsere Mensch-Mensch Verbindung hier drüben einsteckern. Okay Sam, machen Sie bitte wieder eine Faust. Und nochmal, perfekt. Ich stöpsel Sie jetzt hier rein, das wird sich erst mal komisch anfühlen, (Lachen) Wenn jemand Ihren freien Willen nimmt und über sie bestimmt,
to our human-to-human interface over here. 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,
fühlt sich das natürlich merkwürdig an. Entspannen Sie Ihre Hand ... Sind Sie bereit, Sam? Sie machen wieder eine Faust,
it does feel a bit strange. Now I want you to relax your hand. Sam, you're with me? So you're going to squeeze.
Ich schalte es noch nicht an, also fangen Sie gleich an. Also, bereit Miguel? "So bereit wie man sein kann." Ich habe es jetzt angestellt, also bewegen Sie bitte Ihre Hand. Spüren Sie das? Miguel: Nein. Okay, versuchen Sie es nochmal. Miguel: Ganz schwach. Ganz schwach nur? (Lachen) Entspannen Sie sich einfach. Und noch mal. (Lachen) Perfekt, wirklich super. Entspannen Sie sich, und noch mal.
I'm not going to turn it on yet, so go ahead and give it a squeeze. 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.
Okay, also jetzt gerade kontrolliert Ihr Hirn Ihre beiden Arme, machen Sie das Ganze gleich noch mal. Super. (Lachen)
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)
Was würde jetzt passieren, wenn ich Ihren Arm kontrollieren würde? Entspannen Sie Ihre Hand noch einmal. Was passiert? Gar nichts passiert. Und wieso nicht? Weil das Gehirn es kontrollieren muss. Machen Sie es nochmal, Sam. Genau. Funktioniert prima!
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.
Danke, dass Sie so gut mitgemacht haben. Das passiert überall auf der Welt -- Elektrophysiologie! Wir werden eine Neuro-Revolution starten!
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.
Vielen Dank allerseits!
Thank you.
(Applaus)
(Applause)