When you think about the brain, it's difficult to understand, because if I were to ask you right now, how does the heart work, you would instantly tell me it's a pump. It pumps blood. If I were to ask about your lungs, you would say it exchanges oxygen for carbon dioxide. That's easy. If I were to ask you how the brain works, it's hard to understand because you can't just look at a brain and understand what it is. It's not a mechanical object, not a pump, not an airbag. It's just like, if you held it in your hand when it was dead, it's just a piece of fat. To understand how the brain works, you have to go inside a living brain. Because the brain's not mechanical, the brain is electrical and it's chemical. Your brain is made out of 100 billion cells, called neurons. And these neurons communicate with each other with electricity. And we're going to eavesdrop in on a conversation between two cells, and we're going to listen to something called a spike. But we're not going to record my brain or your brain or your teachers' brains, we're going to use our good friend the cockroach. Not just because I think they're cool, but because they have brains very similar to ours. So if you learn a little bit about how their brains work, we're going to learn a lot about how our brains work. I'm going to put them in some ice water here And then -- Audience: Ew! Greg Gabe: Yeah ... Right now they're becoming anesthetized. Because they're cold blooded, they become the temperature of the water and they can't control it so they just basically "chillax," right? They're not going to feel anything, which may tell you a little about what we're going to do, a scientific experiment to understand the brain. So ... This is the leg of a cockroach. And a cockroach has all these beautiful hairs and pricklies all over it. Underneath each one of those is a cell, and this cell's a neuron that is going to send information about wind or vibration. If you ever try to catch a cockroach, it's hard because they can feel you coming before you're even there, they start running. These cells are zipping up this information up to the brain using those little axons with electronic messages in there. We're going to record by sticking a pin right in there. We need to take off the leg of a cockroach -- don't worry, they'll grow back -- then we're going to put two pins in there. These are metal pins. One will pick up this electronic message, this electric message is going by. So, we're now going to do the surgery, let's see if you guys can see this. Yeah, it's gross ... All right. So there we go. You guys can see his leg right there. Now I'm going to take this leg, I'm going to put it in this invention that we came up with called the Spikerbox -- and this replaces lots of expensive equipment in a research lab, so you guys can do this in your own high schools, or in your own basements if it's me. (Audience: Laughter) So, there. Can you guys see that? Alright, so I'm going to go ahead and turn this on. I'm going to plug it in. (Tuning sound) To me, this is the most beautiful sound in the world. This is what your brain is doing right now. You have 100 billion cells making these raindrop-type noises. Let's take a look at what it looks like, let's pull it up on the iPad screen. I plugged my iPad into here as well. So remember we said the axon looks like a spike. So we're going to take a look at what one of them looks like in just a brief second. We're going to tap here, so we can sort of average this guy. So there we see it. That's an action potential. You've got 100 billion cells in your brain doing this right now, sending all this information back about what you're seeing, hearing. We also said this is a cell that's going to be taking up information about vibrations in the wind. So what if we do an experiment? We can actually blow on this and hear if we see a change. Are you guys going to be ready? If I blow on it you tell me if you hear anything. (Blowing) (Sound changes) Let me just touch this with a little pen here. (Noise) That was the neural firing rate. That actually took a while in neuroscience to understand this. This is called rate coding: the harder you press on something, the more spikes there are, and all that information is coming up to your brain. That's how you perceive things. So that's one way of doing an experiment with electricity. The other way is that your brain is not only taking in electrical impulses, you're also sending out. That's how you move your muscles around. Let's see what happens if I've plugged in something that's electric into the cockroach leg here. I'm going to take two pins, I'm going to plug them onto the cockroach. I'm going to take the other end, I'm going to plug in into my iPod. It's my iPhone actually. Do you guys know how your earbuds work in your ears? You have a battery in your phone, or iPod, right? It's sending electrical current into these magnets in your earbuds which shake back and forth and allow you to hear things. But that current's the same currency that our brain uses, so we can send that to our cockroach leg and hopefully if this works, we can actually see what happens when we play music into the cockroach. Let's take a look. (Music beat) Can we turn it up? There we go. (Audience reacts and gasps) GG: So what's happening? Audience: Wow! (Laughter) So you see what's moving. It's moving on the bass. All those audiophiles out there, if you have awesome, kicking car stereos, you know, the bass speakers are the biggest speakers. The biggest speakers have the longest waves, which have the most current, and the current is what's causing these things to move. So it's not just speakers that are causing electricity. Microphones also cause electricity. (Beat) So I'm going to go ahead and invite another person out on the stage here to help me out with this. So there we go. (Beatboxing) This is the first time this has ever happened in the history of mankind. Human beatbox to a cockroach leg. When you guys go back to your high school, think about neuroscience and how you guys can begin the neuro-revolution. Thank you very much. Bye bye. (Applause)
(Música) Quando se pensa no cérebro, é um tanto difícil de entendê-lo, pois se eu perguntasse a vocês agora, como funciona o coração, vocês me diriam imediatamente que é uma bomba. Ele bombeia sangue. E se eu perguntasse como funcionam os pulmões, vocês diriam que eles trocam oxigênio por dióxido de carbono. Essa é fácil. Agora, se eu perguntasse a vocês como funciona o cérebro, é uma coisa complicada de entender, pois não se pode simplesmente olhar para o cérebro e entender o que ele é. Não é um objeto mecânico, não é uma bomba, não é um saco de ar. É simplesmente como, se você o tivesse em sua mão quando ele está morto, é só um pedaço de gordura. Portanto para entender como o cérebro funciona, você tem que ir ao interior de um cérebro vivo. Porque o cérebro não é mecânico, o cérebro é elétrico e é químico. Seu cérebro é feito de 100 bilhões de células, e essas células são chamadas neurônios. E esses neurônios se comunicam entre si pela eletricidade. Vamos escutar a conversa entre duas células, e vamos escutar algo chamado de centelha. Mas não vamos gravar meu cérebro ou seu ou de seu professor, vamos usar nossa boa amiga a barata. Não só porque eu acho elas legais, mas porque elas têm cérebros parecidos com os nossos. E aí se você aprender um pouco como cérebro delas funciona, vamos aprender muito sobre como funciona o nosso cérebro. Então vou colocá-las em uma pouco de água gelada aqui e aí... (Platéia: Ew!) ...é... O que acontece agora é que elas estão ficando anestesiadas, pois elas tem sangue frio, elas adquirem a temperatura da água e não conseguem controlar, elas simplesmente esfriam, certo? Elas não sentirão nada, e isto pode dar uma dica do que iremos fazer. Vamos fazer um experimento científico para entender o cérebro. Então... Esta é a perna de uma barata e uma barata tem todos estes lindos cabelos e espinhos pelo corpo. Sob cada uma dessas existe uma célula, e esta célula é um neurônio, e este neurônio irá enviar informações sobre o vento ou vibrações. Se um dia tentar pegar uma barata, é difícil pois elas podem sentir você chegar antes mesmo de você estar lá, elas começam a correr. Estas células estão levando esta informação até o cérebro usando esses pequenos axônios com mensagens eletrônicas. Vamos gravar colocando um pino lá dentro. Nós precisamos tirar a perna da barata - não se preocupe, elas crescem novamente - aí vamos colocar dois pinos lá. Um dos pinos, eles são de metal, vai captar esta mensagem eletrônica, esta mensagem elétrica vai passar. Então, faremos uma cirurgia, deixa ver se vocês conseguem ver. Sim, é nojento... Certo... vamos lá... Vocês podem ver a perna dela ali. Então agora vou tirar esta perna, vou colocar na invenção que nós inventamos chamada Spikerbox - e isto substitui uma série de equipamentos caros em um laboratório de pesquisas então vocês podem fazer isto em seus colégios, ou no seu porão, se for eu - Aí está. (Risos) Podem ver isto? Certo, então vou continuar e ligar isto. Vou conectar (Sons de neurônios disparando) Para mim, é o mais belo som do mundo. Isto é o que seu cérebro está fazendo agora. Você tem 100 bilhões de células fazendo este barulhinho de chuva. Vamos em frente dar uma olhada no que isto se parece, vamos colocar na tela do iPad Conectei meu iPad aqui também. Lembre-se do que dissemos sobre o axônio, o que falamos que ele parece, se parece com um espinho. Vamos ver com o que se parece em um segundo. Vamos ligar aqui, e então tirar uma média deste cara. Aqui está. Isso é um potencial de ação. Temos 100 bilhões de células em nosso cérebro fazendo isto agora, enviando todas estas informações sobre o que vemos, ouvimos. Dissemos que esta é uma célula que captura informações sobre vibrações do vento. Que tal fazermos um experimento? Podemos soprar nisto e ouvir se vemos alguma mudança. Vocês estão prontos? Se eu soprar aqui vocês me contam se escutaram alguma coisa. (Sons de centelha elétrica reagindo ao vento) Deixe-me encostar aqui com uma pequena caneta. (Ruído) Na verdade é o disparo neural. Na verdade demorou um pouco para a neurociência entender isto. Isto é chamado de taxa de codificação, que quanto mais se pressiona algo, há mais centelhas elétricas, e toda aquela informação está vindo do seu cérebro. É assim que percebemos as coisas. Este é um jeito de fazer um experimento com eletricidade. Outro jeito é que nosso cérebro não está apenas pegando impulsos elétricos, também envia. É assim que mexemos nossos músculos. Vejamos o que acontece se conectarmos algo elétrico na perna da barata. Vou pegar os dois pinos, vou conectá-los na barata. Vou pegar a outra extremidade, e vou conectar ao meu iPod. Na verdade meu iPhone. Não sei se vocês sabem, mas sabem como funcionam seus sensores auditivos? Você tem uma bateria no seu telefone, seu iPod, certo? Está enviando corrente elétrica pra dentro destes imãs no seu sensor auditivo que vibram e permitem que você escute as coisas. Mas essa corrente elétrica é a mesma corrente que seu cérebro usa então podemos enviar diretamente para nossa perna de barata e felizmente se funcionar, poderemos na verdade ver o que acontece quando tocamos música dentro da barata. Vejamos. (Pulsação) Podemos aumentar? Vamos lá. (Pulsação) (A platéia reage e grita) O que está acontecendo? (Pulsação) Veja como se move. Move-se ao som do grave. Todos esses arquivos de áudio. Se você tem um daqueles sons maravilhoso no carro, sabe, os alto-falantes do grave são os maiores. Os maiores alto-falantes têm as ondas maiores, e as maiores ondas as maiores correntes e é a corrente que está fazendo estas coisas se moverem. Não são só os alto-falantes que geram eletricidade. Os microfones também geram eletricidade. (Pulsação) Vou continuar e convidarei outra pessoa para dividir o palco para me ajudar com isto. Vamos lá. (Beatboxing) É a primeira vez que isto acontece na história da humanidade. Ligação entre uma caixa de batida humana e a perna de uma barata. Quando vocês voltarem para o colégio, pensem sobre a neurociência e como podem começar uma neuro revolução. Muito obrigado. Até mais. (Aplausos)