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)
(Hudba) Ak uvažujete na ľudským mozgom, ide o pomerne zložitú vec na pochopenie, ak by som vás totiž teraz spýtal ako pracuje srdce, okamžite by sme mi povedali, že o pumpu. Pumpuje krv. A ak by som sa vás spýtal ako pracujú pľúca, povedali by ste, že zamieňa kyslík za kysličník uhličitý. To je jednoduché. Avšak, ak by som vás spýtal ako funguje mozog, ide o zložitejšiu vec na pochopenie pretože na mozog sa nemôžete len tak pozrieť a pochopiť čo to je. Nejde o mechanický objekt, nie je to pumpa, nie je to airbag. Ak by ste ho držali v ruke keď je mŕtvy, je to akoby kus tuku. Preto na pochopenie toho ako mozog funguje, potrebujete ísť do živého mozgu. Pretože mozog nie je mechanický, mozog je elektrický a chemický. Váš mozog je zložený zo 100 miliárd buniek, a tieto bunky sa nazývajú neuróny. A tieto neuróny medzi sebou navzájom komunikujú prostredníctvom elektriny. A vypočujeme si konverzáciu medzi dvoma bunkami, a taktiež niečo, čo sa nazýva hrot. Nebudeme však nahrávať môj mozog alebo váš mozog alebo mozog vášho učiteľa, použijeme nášho dobrého priateľa švába. Nie preto, lebo si myslím, že sú cool, ale preto, lebo majú mozog podobný nášmu. A preto ak sa naučíte niečo málo o tom, ako fungujú ich mozgy, naučíme sa mnoho aj o tom, ako fungujú naše mozgy. Vložím ich tu teda do nejakej ľadovej vody a potom ... (Poslucháči: Fuj!) ... yeah ... Takže čo sa deje teraz je, že sa dostávajú pod anestézu, pretože sú studenokrvný, dostanú sa na úroveň teploty vody a nedokážu to kontrolovať, tak v podstate "relaxujú". Nebudú schopní nič cítiť, a to by vám mohlo napovedať niečo o tom, čo budeme robiť. Budeme robiť vedecký experiment na pochopenie mozgu. Takže ... Toto je noha švába a šváb má na nich všetky tieto nádherné chĺpky a ostne. Pod každým z nich je bunka, a touto bunkou je neurón, a tento neurón bude odosielať informácie o vetre a vibráciach. Ak sa niekedy pokúsite chytiť švába, je to ťažké, pretože váš zacítia prichádzať ešte predtým, ako tam skutočne budute a začnú utekať. Takže tieto bunky odosielajú informácie až do mozgu s použitím týchto malých axónov s elektronickými správami. No a nahrávať budeme zapichnutím špendlíka práve tam. Potrebujeme odňať nohu švába -- nebojte sa, dorastú naspäť -- a potom tam dáme dva špendlíky, ide o kovové špendlíky, ktoré zaznamenajú túto elektronickú správu. Takže, spravíme operáciu, pozrime sa na to či to vidíte. Áno, je to odporné ... Tak ... to je ono ... Môžete vidieť jeho nohu práve tu. Takže teraz vezmem túto nohu a vložím ju do jedného vynálezu, s ktorým sme prišli volá sa Spikerbox -- a ten nahrádza kopu drahého príslušenstva vo výskumnom laboratóriu preto môžete toto spraviť aj na vašich stredných školách, alebo vašich vlastných suterénoch, ak ide o mňa -- Takže, to je ono. (Smiech) Vidíte to? Tak, a teraz to zapnem. Zapojím to. (Zvuk strieľajúcich neurónov) Pre mňa je toto najkrajší zvuk na svete. Toto robí práve teraz váš mozog. Máte 100 miliárd buniek robiacich tieto "dažďové" zvuky Tak poďme na to a pozrime sa ako to vyzerá ukážme si to na iPade Zapojil som sem tiež aj iPad. Pamätajte na to, čo sme povedali o axóne, o tom ako vyzerá - vyzerá ako hrot. No a pozrieme sa na to, ako jeden z nich vyzerá počas krátkej sekundy. Ťukneme sem, aby sme mohli chlapíka akokeby spriemerovali. Tak a tu to vidíme. To je akčný potenciál. Máte vo vašom mozgu 100 miliárd buniek, ktoré teraz robia práve toto, posielajú všetky informácie o tom, čo vidíte a počujete naspäť. Taktiež sme povedali, že ide o bunku, ktorá zbiera informácie o vibráciách vo vetre. Čiže ak spravíme experiment, a zafúkame na to, budete môcť vidieť tú zmenu. Ste pripravení? Keď na to fúknem, povedzte mi či niečo počujete. (Zvuk hrotov reagujúcich na vietor) Dotknime sa toho malým perom. (Zvuk) V podstate je to neurálna strelnica. Chvíľu to trvalo v neurológii sa to nazýva rýchlosť kódovania, čo znamená, že čím silnejšie na niečo zaplačíte, tým viac hrotov tam bude, a všetky tieto informácie stúpajú do vášho mozgu. Takto vnímate veci. Takže to je jeden zo spôsobov experimentovania s elektrinou. Ďalší spočíva v tom, že váš mozog nevníma len elektrické impulzy, ale ich aj vysiela. Tak ste schopní hýbať svalmi. Pozrime sa na to, čo sa stane ak zapojím niečo elektrické rovno do nohy švába. Vezmem dva špendlíky a zapojím ich do švába. Vezmem druhý koniec a zapojím ho do môjho iPodu. Vlastne je to môj iPhone. Neviem, či viete ako vo vašich ušiach fungujú vaše sluchadlá? Vo vašom telefóne, iPode, máte batériu, je tak? Tá odosiela elektrický prúd do magnetov vo vašich sluchadlách ktorá sa trasú tam a späť a umožňujú vám počuť veci. Ale ten elektrický prúd je rovnaký ako používa náš mozog tak to skúsme odoslať priamo do nohy nášho švába a snáď to bude fungovať, môžeme vidieť, čo sa stane ak zahráme hudbu do švába. Pozrime sa na to. (Hudba) Vieme to dať hlasnejšie? To je ono. (Hudba hrá) (Poslucháči zareagujú a zhíknu) Takže, čo sa deje? (Hudba hrá) Vidíte čo sa hýbe. Pohybuje sa na basy. Všetky tie hudobné súbory. Ak máte skvelé, udierajúce autorádiá, viete, že basové reproduktory sú najväčšie reproduktory. Najväčšie reproduktory majú najdlhšie vlny, najdlhšie vlny majú najviac prúdu, a prúd je to, čo spôsobí, že tieto veci sa hýbu. Takže nielen reproduktory spôsobujú elektrinu. Mikrofóny ju spôsobujú taktiež. (Beat) Teraz teda na pódium pozvem niekoho ďalšieho, aby mi s tým pomohol. Poďme na to. (Beatbox) Toto, čo sa deje sa deje prvý krát v histórii ľudstva. Ľudský beatbox k nohe švába. Keď sa vrátite na svoju strednú školu, myslite na neurológiu a na to, ako môžete začať neuro-revolúciu. Ďakujem veľmi pekne. (Aplauz)