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.
Hjärnan är ett fantastiskt och komplicerat organ. Trots att många människor fascineras av hjärnan kan de inte säga särskilt mycket om mekanismerna bakom hur den fungerar eftersom vi inte lär ut neurovetenskap i skolan.
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.
En anledning till det är att utrustningen är så komplex och dyr att det bara görs på stora universitet och institutioner. Så för att få möjlighet att komma åt hjärnan, måste man ägna sitt liv och tillbringa sex och ett halvt år som doktorand för att bli hjärnforskare och få tillgång till dessa verktyg.
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.
Det är synd eftersom en av fem, 20 procent av hela världen kommer att ha en neurologisk störning. Och det finns inga botemedel för dessa sjukdomar. Så det verkar som att det vi borde göra är att gå längre bak i utbildningsprocessen och lära eleverna om neurovetenskap så att de, i framtiden, kanske överväger att bli hjärnforskare.
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.
När jag doktorerade bestämde jag och min labbpartner Tim Marzullo att vi skulle ta den här komplexa utrustningen som vi hade för att studera hjärnan, och göra den enkel och prisvärd nog för att vem som helst, en amatör eller en gymnasieelev, skulle kunna lära sig och delta i neurovetenskapliga upptäckter.
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?
Och så gjorde vi precis det. För några år sedan startade vi ett företag, Backyard Brains och vi gör neurovetenskaplig hobbyutrustning, jag har med en del hit, och ska demonstrera lite. Vill ni se?
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?
Jag behöver en frivillig. Innan vi - vad heter du? (Applåder) Sam Kelly: Sam. Greg Gage: Okej Sam, jag ska spela in från din hjärna. Har du gjort detta förut? SK: Nej. GG: Sträck ut din arm för vetenskapen, kavla upp ärmen litegrann. Det jag ska göra är att sätta elektroder på din arm, och du undrar förmodligen, jag sa ju att jag ska spela in från din hjärna, så vad gör jag med armen?
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.
Du har ungefär 80 miljarder neuroner i din hjärna just nu. De skickar elektriska och kemiska meddelanden fram och tillbaka. Men några av neuronerna här i motoriska hjärnbarken kommer att skicka ner meddelanden när du rör armen så här. De kommer att gå ner över hjärnbalken, till ryggmärgen, de nedre motoriska neuronerna, ut till musklerna här, och den elektriska urladdningen kommer att fångas upp av elektroderna här och ge oss möjligheten att lyssna på exakt vad hjärnan kommer att göra. Jag ska slå på den här en stund. Har du nångång hört hur hjärnan låter?
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)
SK: Nej. GG: Okej, då testar vi, knyt näven. (Mullrande) Det du hör är dina motoriska enheter här. Vi tar en titt på dem också. Jag ställer mig här borta, och kommer att starta vår app här. Jag vill att du knyter näven. (Mullrande)
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.
Sådär, det är de motoriska enheterna som jobbar från ryggmärgen ut till musklerna här, och när hon gör det ser ni den elektriska aktiviteten här. Man kan till och med klicka här och se en av dem. Fortsätt knyta den hårt. Nu har vi pausat på en motorisk potential i hjärnan just nu. Vill ni se mer?
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?
(Applåder) Det är intressant, men låt oss göra det bättre. Jag behöver en till frivillig. Vad heter ni, sir? Miguel Goncalves: Miguel. GG: Okej, Miguel. Du ska stå här. När du rör din arm så här, skickar hjärnan en signal till dina muskler här. Jag vill att du också rör på armen. Din hjärna kommer att skicka en signal ner till musklerna. Det finns en nerv precis här som går hit upp och förser de här tre fingrarna med nerver, och är tillräckligt nära huden för att vi ska kunna stimulera den så att vi kan kopiera hjärnsignalerna som går ut till din hand och injicera dem i din hand, så att din hand rör sig när din hjärna säger till din hand att röra sig. På sätt och vis kommer hon att ta bort din fria vilja och du kommer inte längre att kunna styra den här handen. Hänger ni med?
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.
Jag ska bara koppla upp er. (Skratt) Jag ska hitta ulnarisnerven, som är här någonstans. Ni vet inte vad ni ger er in på när ni kommer upp hit. Jag ska flytta på mig och så kopplar vi in det till vårt människa/människa-gränssnitt här borta.
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.
Okej, Sam, jag vill att du knyter näven igen. Gör det igen, perfekt. Nu ska jag koppla in dig här borta så att du ... Det kommer att kännas lite konstigt först, det kommer att kännas som -- (Skratt) Ni vet, när man förlorar den fria viljan och någon annan blir ens ombud, så känns det lite konstigt.
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.
Slappna av i handen. Sam, är du med? Du ska knyta näven. Jag ska inte slå på den ännu, så knyt näven.
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.
Okej, är du redo, Miguel? MG: Så redo som jag kan bli. GG: Jag har slagit på, så vrid din hand. Känner du något? MG: Nej. GG: Okej, gör det igen? MG: Litegrann GG: Litegrann? (Skratt) Och slappna av. En gång till. (Skratt) Perfekt, perfekt. Slappna av, gör det igen.
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)
Okej, så nu styr din hjärna din arm men den styr även hans arm, så gör det en gång till. Okej, det är perfekt. (Skratt)
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.
Vad skulle hända om jag tog över styrningen av din hand? Slappna av i handen. Vad händer? Ah, ingenting. Varför inte? För hjärnan måste göra det. Så gör det igen. Okej, det är perfekt.
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.
Tack för att ni ställde upp. Det här är vad som händer över hela världen - elektrofysiologi! Vi ska starta en hjärnrevolution.
Thank you.
Tack.
(Applause)
(Applåder)