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)
(Muzică) Când te gândești la creier, e greu de înțeles, pentru că, dacă v-aș întreba cum funcționează inima, mi-ați răspunde imediat că e o pompă. Care pompează sângele. Dacă v-aș întreba cum funcționează plămânii, mi-ați spune că schimbă oxigen cu dioxid de carbon. E simplu. Dar dacă v-aș întreba cum funcționează creierul, e mai greu de înțeles pentru că nu poți înțelege ce este creierul doar uitându-ne la el. Nu e un obiect mecanic, nu e o pompă, nu e un airbag. Dacă-l ții în mână când e inactiv, e doar o bucată de grăsime. Pentru a înțelege cum funcționează creierul, trebuie să pătrunzi în interiorul unui creier activ. Creierul nu e ceva mecanic, e ceva electric și chimic. Creierul e alcătuit din 100 de miliarde de celule, numite neuroni. Acești neuroni comunică unul cu celălalt prin intermediul curentului. O să tragem cu urechea la o conversație între două celule, și vom asculta ceva numit impuls. Nu vom înregistra creierul meu, al tău sau al profesorului tău, ci îl vom folosi pe cel al bunului nostru prieten gândacul. Nu pentru că-i găsesc simpatici, ci pentru că au creierul foarte asemănător cu al nostru. Dacă ne uităm cum funcționează creierul lor, aflăm multe despre creierul nostru. Așa că o să-i pun aici în puțină apă rece și apoi... (Audiența Yeahh!)...Yeahh.. Acum devin anesteziați, și pentru că au sângele rece, vor lua temperatura apei și cum n-o pot controla, devin practic „înghețați”. Nu vor mai simți nimic, și asta vă dă un indiciu despre ceea ce vom face mai departe. Vom face un experiment științific pentru a înțelege creierul. Așa... Ăsta e piciorul gândacului care are puful ăsta draguț și țepi peste tot. Sub fiecare din ele se află o celulă, această celulă e un neuron care trimite informația prin intermediul vântului sau a vibrațiilor. Când încercăm să prindem un gândac e greu fiindcă ne simt venind spre ei, și înainte să ajungem la ei încep să alerge. Aceste celule duc informația la creier folosind acele mici axe cu mesajul electronic. Vom înregistra înfigând un ac aici. Va trebui să înlăturăm piciorul gândacului- - nu vă temeți, crește înapoi -- și vom pune aici două ace. Unul din ace, ele fiind metalice, va prelua mesajul electronic, care trece pe aici. Acum vom face operația, să vedem dacă observați. Da, e grețos... Așa.. să vedem... Îi vedeți piciorul aici. Acum voi lua piciorul, îl voi introduce în această invenție pe care-o avem aici numită Spikerbox -- înlocuiește multe echipamente costisitoare într-un laborator de cercetare. O puteți face singuri în liceu, sau după mine, pe cont propriu -- Așa. (Râsete) Vedeți? Voi continua și voi porni asta. O conectez. (Sunete de neuroni care se aprind) După mine, ăsta e cel mai frumos sunet din lume. Asta face creierul vostru în acest moment. Cele 100 de bmiliarde de celule fac aceste zgomote de picături de ploaie. Să vedem ce se întâmplă mai departe, să-l punem pe ecranul iPad-ului mi-am conectat și iPad-ul la asta. Aminti-ți-vă ce am vorbit de axon, am spus ca arată ca un vârf ascuțit. O să vedem imediat cum arată unul. Vom atinge aici. Iată. Acesta e un potential de acțiune. 100 de bilioane de celule ale creierului fac asta în acest moment, trimițând înapoi toată informația despre ce vedeți, ce auziți. Am mai spus că această celulă va lua informația despre vibrațiile din aer. Dacă am face un experiment? Vom sufla aici să vedem dacă se schimbă ceva. Sunteți pregătiți pentru asta? O să suflu pe ea și voi îmi spuneți dacă auziți ceva. (Sunete ale țepilor reacționând la curent) Stați să-l ating cu un creion. (Zgomot) E o serie neurală. I-a luat ceva timp neurostiinței să înțeleagă asta. Se cheamă codificare procentuală, adică, cu cât apeși mai tare pe ceva, cu atât apar mai mulți spini, și toată informația vine în creier. Așa percepem lucrurile. Ăsta e doar un mod de a face experimente cu electricitate. Iată altul: creierul nu numai că preia impulsurile electrice, ci le și trimite în afară. Așa ne mișcăm mușchii. Să vedem ce se întâmplă dacă conectăm la ceva electric piciorul gândacului. Voi lua două ace și le voi conecta la gândac. Iau celălalt capăt și îl conectez la iPad-ul meu. E iPhon-ul meu, de fapt. Știți cumva câți receptori funcționează în urechile voastre? Aveți o baterie în telefon, în iPad, da? Ea trimite curent electric prin acești magneți în receptorii urechii care vibrează înainte și înapoi și ne fac să auzim. Curentul electric e de aceeași amploare cu cel pe care-l folosește creierul, așa că-l putem trimite direct în piciorul gândacului, iar dacă functionează, vom vedea ce se întâmplă cand îi punem muzică gândacului. Să vedem. (Muzică ritmică) (Publicul reacționează) Ce se întâmplă? (Muzică) Observați ce-l mișcă. Se mișcă pe bass. Toate aceste fişiere audio, dacă le aveţi la mașină, sunt minunate, sunetul de bass e cel mai puternic. Difuzoare mai mari au rezonanțe mai lungi, rezonanțele mai lungi poartă un curent mai puternic, iar curentul e cel care face lucrurile să se miște. Nu numai difuzoarele produc electricitate. Și microfoanele produc electricitate. Să continuăm, voi invita o altă persoană aici pe scenă să mă ajute. Așa. (Beatboxing) E pentru prima dată când se întâmplă în istoria omenirii. Vibrații de beatboxing simțite printr-un picior de gândac. Când vă întoarceți la școală, gândiți-vă la neuro-știință și cum puteți începe voi înșivă o neuro-revoluție. Vă mulțumesc foarte mult. La revedere . (Aplauze)