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.
Le cerveau est un organe fascinant et complexe. Si la plupart des gens sont fascinés par le cerveau, ils ne connaissent pas vraiment ses propriétés ou comment il fonctionne car on n'enseigne pas la neuroscience à l'école.
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.
Notamment parce que les équipements sont si complexes et chers que ce n'est possible que dans les meilleures universités et les grands établissements. Avant de pouvoir vous concentrer sur le cerveau, vous devez y consacrer votre vie, passer six ans et demi à étudier pour devenir neuro-scientifique et avoir accès à ces machines.
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.
C'est dommage car une personne sur cinq, ce qui fait 20% de la population, souffrira des troubles neurologiques. Et il n'y a aucun remède pour ces maladies. Nous devrions donc nous y prendre plus tôt dans le cursus scolaire et enseigner la neuroscience aux étudiants pour que dans le futur, ils envisagent la possibilité de devenir des spécialistes du cerveau.
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.
Quand j'étais doctorant, avec mon ami de laboratoire Tim Marzullo, nous avons décidé de rendre cet équipement complexe utilisé pour étudier le cerveau, suffisamment simple et abordable pour permettre à tous, amateurs ou lycéens, d'apprendre et participer aux découvertes des neurosciences.
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?
C'est ce que nous avons fait. Il y a quelques années, nous avons créé la société « Backyard Brains ». Nous y fabriquons du matériel en kit pour les neurosciences. J'en ai amené aujourd'hui, pour une démonstration. Ça vous tente ?
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?
J'ai besoin d'un volontaire. Comment vous appelez-vous ? (Applaudissements) Sam Kelly : Sam. Greg Gage : Ok, Sam, je vais enregistrer l'activité cérébrale. Avez-vous déjà passé un tel examen ? SK : Non. GG : La science a besoin de votre bras. Retroussez votre manche ! Je vais placer des électrodes sur votre bras. Ça doit vous intriguer : un enregistrement de l'activité de votre cerveau avec votre bras.
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.
Eh bien, vous avez environ 80 milliards de neurones dans votre cerveau. Ils envoient et reçoivent des signaux électriques et chimiques. Mais certains de vos neurones, dans votre cortex moteur, envoient des signaux quand vous bougez votre bras. Ils vont traverser le corps calleux, la moelle épinière, les neurones moteur inférieurs, et atteindre les muscles. Les électrodes vont capter la décharge électrique de ce signal. Ça nous permettra d'écouter ce que votre cerveau va faire. Je vais d'abord allumer l'instrument. Avez-vous déjà entendu votre cerveau ? SK : Non.
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)
GG : Très bien, essayons. Serrez le poing. (Grondement) Ce que vous entendez, c'est l'activité de votre unité motrice. Regardons à quoi ça ressemble. Je vais me tenir là-bas, et je vais lancer notre application. Serrez votre poing ! (Grondement)
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.
Voici l'activité des unités motrices. Depuis la moelle épinière jusqu'au muscle ici. Quand Sam ferme la main, une activité électrique se produit. En cliquant ici, on peut isoler un seul signal. Continuez de serrer très fort. Sur cette image, on a fait un arrêt photo d'un signal d'activation moteur qui vient de se produire dans le cerveau.
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?
Est-ce que vous voulez en voir plus ? (Applaudissements) C'était pas mal. Mais on va faire mieux. J'ai besoin d'un autre volontaire. Comment vous appelez-vous ? Miguel : Miguel. GG : Merci Miguel. Mettez-vous là s'il vous plaît. Quand vous bougez votre bras comme ceci, votre cerveau envoie des signaux dans vos muscles. Bougez le bras, s'il vous plaît. Votre cerveau va envoyer un signal à vos muscles. En fait, il y a un nerf juste ici qui fait bouger ces trois doigts. Ce nerf est tellement proche de la peau que nous pouvons le stimuler, pour imiter les signaux envoyés par le cerveau de Sam et les transmettre au bras de Miguel pour faire bouger sa main, avec le signal cérébral de Sam. En un sens, Sam va vous enlever votre libre-arbitre. Vous n'aurez plus aucun contrôle sur votre main. Vous me suivez ?
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.
Je dois juste vous brancher. (Rires) Je vais trouver votre nerf cubital, qui doit se trouver quelque part par ici. Vous ne saviez pas dans quoi vous embarquez en vous portant volontaire. A présent, je vais brancher l'interface humain-à-humain.
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.
Ok, Sam pourriez-vous serrer le poing à nouveau ? Encore une fois. Parfait. Maintenant je vais vous brancher là... ça va faire un peu bizarre au début... (Rires) Eh oui, quand on perd son libre-arbitre, et que quelqu'un vous contrôle, ça fait un peu bizarre.
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.
Maintenant détendez votre main. Sam, êtes-vous prête ? Vous allez fermer votre poing. Je n'ai pas encore allumé. Allez-y sans crainte : serrez !
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.
Miguel, êtes-vous prêt ? M : Plus que jamais. GG : C'est allumé, Sam, allez-y, tournez votre main. Miguel,sentez-vous quelque chose ? MG : Non. GG : Ok, encore une fois ? MG : Un peu. GG : Un peu ? (Rires) Relâchez. Encore une fois, Sam. (Rires) Oh parfait, parfait. Relâchez, et serrez encore une fois.
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)
Très bien, maintenant, votre cerveau contrôle votre propre bras, et contrôle également son bras, allez-y, contractez encore une fois. Très bien, c'est parfait. (Rires)
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.
Que ce passerait-il si je prenais le contrôle de votre main, Sam ? Donc, détendez votre main. Qu'est-ce qu'il se passe ? Ah, rien. Pourquoi ? C'est le cerveau qui doit le faire. Recommencez. Très bien, c'est parfait.
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.
Merci pour votre enthousiasme. Ça se développe partout dans le monde : l'électrophysiologie ! On va provoquer une neuro-révolution.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)