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)
Khi bạn nghĩ về bộ não, thật khó khăn để hiểu được, bời vì nếu tôi hỏi bạn ngay bây giờ, tim hoạt động như thế nào, bạn sẽ ngay lập tức trả lời rằng: máy bơm Nó bơm máu. Nếu tôi hỏi bạn về phổi, bạn sẽ nói nó trao đổi khí Oxy từ khí CO2. Thật là dễ dàng. Nếu tôi hỏi não hoạt động như thế nào, khó để có thể hiểu được bởi vì bạn không thể chỉ nhìn vào một bộ não và hiểu đó là gì. Nó không phải là một dụng cụ cơ khí, máy bơm, hay là túi khí Nó giống như, nếu bạn giữ nó trong lòng bàn tay khi nó chết, chỉ một mẩu của chất béo. Để hiểu não hoạt động thế nào, bạn phải đi vào bên trong một bộ não sống bỏi vì não không thuộc cơ khí , nó là điện tử, là hóa học. não của bạn chưa hơn 100 tỷ tế bào, được gọi là nơ-ron. và những nơ-ron này tiếp xúc nhau bằng dòng điện. và chúng ta sẽ nghe trộm cuộc trò chuyện giữa hai tế bào, và ta lắng nghe xem cái gì được gọi là dao động đỉnh điểm. Nhưng ta sẽ không ghi chép não bạn hoặc não tôi hay là não giáo viên bạn, chúng ta sẽ sử dụng người bạn gián tốt tính này. Không phải chỉ vì tôi nghĩ chúng ngầu, mà còn vì chúng có bộ não tương tự giống chúng ta. Nên nếu học được chút gì đó về não chúng làm việc thế nào ta sẽ học được nhiều về não chúng ta hoạt động ra sao Tôi sẽ để chúng vào nước đá và sau đó ... Khán giả: Eo... Greg Gabe: Yeah... Ngay bây giờ chúng sẽ bị gây mê. Vì chúng là động vật máu lạnh, nhiệt độ của chúng sẽ giống của nước chúng không thể kiểm soát nên đơn giản là thư giãn, đúng không? Chúng sẽ không cảm thấy gì cả, nào cho bạn một chút về việc chúng ta đang làm gì, một thí nghiệm khoa học để hiểu về bộ não. vậy ... Đây là chân của con gián. và con gián có tất cả những sợi tóc xinh đẹp này và đầy gai xung quanh nó. Bên dưới mỗi cái là một tế bào, và nơ-ron của nó sẽ gửi thông tin về cơn gió hoặc sự dao động. Để bắt được một con gián không hề dễ bởi chúng có thể cảm nhận bạn đang đến. Trước khi bạn tới được chỗ, chúng đã chạy mất. Những tế bào này truyền thông tin tới não sử dụng những sợi trục nhỏ với tinh nhắn điện tử ở đó. Chúng ta sẽ ghi lại bằng ghim cái chốt ở đây. Ta cần tách chân của con gián... đừng lo, chúng sẽ không mọc lại.. sau đó ta sẽ đặt hai chốt ở đây. Đây là những chốt kim loại. Tin nhắn điện tử này sẽ đi qua và được tiếp nhận. Bây giờ ta sẽ tiến hành thí nghiệm, hãy xem nếu bạn dám. Vâng, nó tởm thật... Tốt rồi. Tiến hành thôi. Bạn có thể thấy chân của nó. Giờ tôi sẽ mang cái chân này, Tôi sẽ đặt nó vào phát mình này để ta có thể tiến hành được gọi là Hộp nhện và nó thay thế nhiều thiết bị đắt tiền trong phòng thí nghiệm, nên bạn có thể làm vậy trong trường cấp 3 của mình hoặc trong tầng hầm như tôi. (khán giả: tiếng cười) Rồi, đó. Bạn có thể thấy không? Được rồi, giờ tôi sẽ bật nó lên. Cắm ổ điện. (âm thanh) Với tôi, đây là âm thanh tuyệt nhất thế giới. Đây là những gì não bạn đang làm. Bạn có 100 tỷ tế bào tạo nên những âm thanh như hạt mưa rơi. Hãy quan sát xem chúng như thế nào, đưa chúng lên màn hình iPad. Tôi đã cắm iPad vào đây. Hãy nhớ ta đã nói sợi trục giống như những đầu nhọn. Nên ta hãy để ý một chút một trong chúng nhìn như chỉ trong 1s. Chúng ta sẽ gõ nhẹ ở đây, để có thể phân tích anh chàng này. Như chúng ta thấy. Đó là thế hoạt động. Bạn cần 100 tỷ tế bào trong não để gửi tất cả thông tin về việc bạn thấy gì, nghe gì. Có thể nói đây là một tế bào nhận lấy thông tin về những dao động trong gió. Chúng ta làm một thí nghiệm thì sao nhỉ? Ta sẽ thổi vào nó và nghe nếu ta thấy có sự thay đổi. Các bạn đã sẵn sàng chưa nào? Khi tôi thổi, cho tôi biết bạn nghe thấy gì. (tiếng thổi) (âm thanh thay đổi) Để tôi lấy bút chạm vào nó. (tiếng ồn) Đó là tốc bộ truyền dữ liệu. Thực ra cần chút kiến thức khoa học thần kinh để hiểu điều này. Đây gọi là tỷ lệ mã hóa: Càng tác động mạnh vào cái gì sẽ càng nhiều dao động đỉnh điểm Và tất cả các thông tin đó sẽ đến não bạn. Bạn hiểu điều đó như thế này. Một cách là làm thí nghiệm với điện. Cách khác là do não bạn không chỉ tiếp nhận dòng đẩy của điện mà còn có thể gửi nó đi. Làm thể nào chuyển động cơ. Quan sát xem chuyện gì xảy ra nếu tôi cắm điện vào chân con gián Tôi sẽ lấy hai chốt điện này cắm vào nó. Lấy đầu khác cắm vào iPod của tôi. Mà thực ra là iPhone. Bạn có biết tai nghe hoạt động như thế nào trong tai bạn không? Điện thoai hoặc iPod của bạn có một bộ sạc? Nó sẽ gửi tín hiệu tới nam châm ở tai nghe khiến chúng rung và bạn có thể nghe được âm thanh Những tín hiệu đó giống như trong não bạn sử dụng bạn có thể gửi chúng tới chân con gián và hy vọng sẽ có hiệu quả, thực ra ta có thể thấy chuyện gì diễn ra khi đưa âm nhạc tới lũ gián. Hãy quan sát. (giai điệu) Bật lên được chưa?Tiến hành nào (Khán giả trầm trồ) GG: Vậy chuyện gì đang diễn ra? Khán giả: Wow (Tiếng cười) Bạn thấy những gì đang diễn ra nó chuyển động theo điệu nhạc Tất cả người yêu audio ở đây nếu bạn có dàn âm thanh bạn biết rằng loa thùng là loa to nhất. Loa to nhất có sóng âm thanh dài nhất, là thứ mang trong dòng điện, và dòng điện là thứ khiến những vật này chuyển động. không chỉ loa tạo ra sóng điện từ Mic-ro cũng gây ra sóng điện từ. (Nhịp điệu) Tôi đã mời một người khác ngoài khán phòng này để giúp tôi điều này. Rồi hãy xem nào. (Beatboxing) Đây là lần đâu tiên chuyện này diễn ra trong lịch sử loài người . Beatbox đến với chân một con gián. Khi bạn trở lại trường, hãy nghĩ về thần kinh học và làm sao có thể bắt đầu cuộc cách mạng nơ-ron Cảm ơn rất nhiều. Tạm biệt. (Vỗ tay)