ABOUT THE SPEAKER
Sheila Nirenberg - Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices.

Why you should listen

Sheila Nirenberg is a neuroscientist/professor at Weill Medical College of Cornell University, where she studies neural coding – that is, how the brain takes information from the outside world and encodes it in patterns of electrical activity. The idea is to be able to decode the activity, to look at a pattern of electrical pulses and know what an animal is seeing or thinking or feeling.  Recently, she’s been using this work to develop new kinds of prosthetic devices, particularly ones for treating blindness.


More profile about the speaker
Sheila Nirenberg | Speaker | TED.com
TEDMED 2011

Sheila Nirenberg: A prosthetic eye to treat blindness

Sheila Nirenberg: Protetičko oko u liječenju sljepoće

Filmed:
470,530 views

Na TEDMED-u, Sheila Nirenberg pokazuje hrabar način kako obnoviti vid ljudima s određenim tipovima sljepoće: spajanjem na optički živac i slanjem signala iz kamere izravno u mozak.
- Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
I studystudija how the brainmozak processesprocesi
0
0
2000
Proučavam kako mozak obrađuje
00:17
informationinformacija. That is, how it takes
1
2000
2000
informacije, tj. kako preuzima
00:19
informationinformacija in from the outsideizvan worldsvijet, and
2
4000
2000
informacije iz vanjskog svijeta i
00:21
convertspretvara it into patternsobrasci of electricalelektrična activityaktivnost,
3
6000
2000
pretvara ih u obrasce električne aktivnosti
00:23
and then how it usesnamjene those patternsobrasci
4
8000
2000
te kako koristi te obrasce
00:25
to allowdopustiti you to do things --
5
10000
2000
da bismo mogli obavljati određene radnje –
00:27
to see, hearčuti, to reachdohvatiti for an objectobjekt.
6
12000
2000
vidjeti, čuti, dosegnuti predmet.
00:29
So I'm really a basicosnovni scientistnaučnik, not
7
14000
2000
Ja sam obični znanstvenik,
00:31
a cliniciankliničar, but in the last yeargodina and a halfpola
8
16000
2000
ne oftamolog, ali unatrag godinu i pol
00:33
I've startedpočeo to switchprekidač over, to use what
9
18000
2000
istraživala sam kako iskoristiti
00:35
we'veimamo been learningučenje about these patternsobrasci
10
20000
2000
znanje koje smo stekli o obrascima
00:37
of activityaktivnost to developrazviti prostheticprotetski devicesuređaji,
11
22000
3000
električne aktivnosti kako bismo razvili protetičke uređaje.
00:40
and what I wanted to do todaydanas is showpokazati you
12
25000
2000
Ono što danas želim učiniti jest pokazati vam
00:42
an exampleprimjer of this.
13
27000
2000
primjer toga.
00:44
It's really our first forayprepad into this.
14
29000
2000
To je zaista naš prvi poduhvat u ovome.
00:46
It's the developmentrazvoj of a prostheticprotetski deviceuređaj
15
31000
2000
Razvitak protetičkog uređaja
00:48
for treatingtretiranje blindnessslijepilo.
16
33000
2000
za liječenje sljepoće.
00:50
So let me startpočetak in on that problemproblem.
17
35000
2000
Dopustite mi da počnem.
00:52
There are 10 millionmilijuna people in the U.S.
18
37000
2000
U SAD – u, a u svijetu još mnogo više,
00:54
and manymnogi more worldwideširom svijeta who are blindslijep
19
39000
2000
živi 10 milijuna ljudi koji su slijepi
00:56
or are facingokrenut blindnessslijepilo dueuslijed to diseasesoboljenja
20
41000
2000
zbog bolesti mrežnice,
00:58
of the retinaMrežnica, diseasesoboljenja like
21
43000
2000
bolesti poput
01:00
macularmakularna degenerationdegeneracija, and there's little
22
45000
2000
makularne degeneracije
01:02
that can be doneučinio for them.
23
47000
2000
i gotovo da im se ne može pomoći.
01:04
There are some drugdroga treatmentstretmani, but
24
49000
2000
Postoje neki tretmani lijekovima,
01:06
they're only effectivedjelotvoran on a smallmali fractionfrakcija
25
51000
2000
ali oni su učinkoviti kod malog postotka oboljelih.
01:08
of the populationpopulacija. And so, for the vastogroman
26
53000
2000
Stoga većini pacijenata
01:10
majorityvećina of patientspacijenti, theirnjihov bestnajbolje hopenada for
27
55000
2000
nadu u povratak vida pružaju
01:12
regainingvraćanju sightvid is throughkroz prostheticprotetski devicesuređaji.
28
57000
2000
protetički uređaji.
01:14
The problemproblem is that currentstruja prostheticsprotetika
29
59000
2000
Problem je što današnji protetički uređaji
01:16
don't work very well. They're still very
30
61000
2000
nisu baš učinkoviti. Još uvijek su jako ograničeni
01:18
limitedograničen in the visionvizija that they can providepružiti.
31
63000
2000
u vidu kojega mogu osigurati.
01:20
And so, you know, for exampleprimjer, with these
32
65000
2000
Na primjer, pomoću tih uređaja
01:22
devicesuređaji, patientspacijenti can see simplejednostavan things
33
67000
2000
pacijenti mogu vidjeti tek jarko svjetlo
01:24
like brightsvijetao lightssvjetla and highvisok contrastkontrast edgesrubovi,
34
69000
2000
i visoko kontrastne rubove,
01:26
not very much more, so nothing closeblizu
35
71000
2000
ne mnogo; dakle,
01:28
to normalnormalan visionvizija has been possiblemoguće.
36
73000
3000
ništa blisko normalnom vidu nije moguće.
01:31
So what I'm going to tell you about todaydanas
37
76000
2000
Dakle, ono o čemu ću danas govoriti
01:33
is a deviceuređaj that we'veimamo been workingrad on
38
78000
2000
tiče se uređaja na kojemu smo radili
01:35
that I think has the potentialpotencijal to make
39
80000
2000
i za kojeg mislim da isti ima mogućnost
01:37
a differencerazlika, to be much more effectivedjelotvoran,
40
82000
2000
biti drukčijim, biti znatno učinkovitiji.
01:39
and what I wanted to do is showpokazati you
41
84000
2000
Ono što želim učiniti jest pokazati vam
01:41
how it worksdjela. Okay, so let me back up a
42
86000
2000
kako on funkcionira. Kako biste mogli uočiti problem
01:43
little bitbit and showpokazati you how a normalnormalan retinaMrežnica
43
88000
2000
koji nastojim riješiti,
01:45
worksdjela first so you can see the problemproblem
44
90000
2000
prvo mi dopustite da se nakratko vratim
01:47
that we were tryingtežak to solveriješiti.
45
92000
2000
i pokažem vam kako normalna mrežnica funkcionira.
01:49
Here you have a retinaMrežnica.
46
94000
2000
Ovdje vidite mrežnicu.
01:51
So you have an imageslika, a retinaMrežnica, and a brainmozak.
47
96000
2000
Vidite sliku, mrežnica, mozak.
01:53
So when you look at something, like this imageslika
48
98000
2000
Dakle, kada gledate u nešto poput slike
01:55
of this baby'sbebe facelice, it goeside into your eyeoko
49
100000
2000
lica ovog djeteta, slika putuje prema oku
01:57
and it landszemljišta on your retinaMrežnica, on the front-endsučelja
50
102000
2000
te pada na mrežnicu, na završne stanice,
01:59
cellsStanice here, the photoreceptorsfotoreceptora.
51
104000
2000
ovdje, na fotoreceptore.
02:01
Then what happensdogađa se is the retinalmrežnice circuitrystrujni krugovi,
52
106000
2000
Zatim se stvara električni impuls,
02:03
the middlesrednji partdio, goeside to work on it,
53
108000
2000
središnji dio ga obrađuje,
02:05
and what it does is it performsobavlja operationsoperacije
54
110000
2000
on provodi operacije nad njim,
02:07
on it, it extractsekstrakti informationinformacija from it, and it
55
112000
2000
izvlači informacije iz njega
02:09
convertspretvara that informationinformacija into a codekodirati.
56
114000
2000
te ih prevodi u kod.
02:11
And the codekodirati is in the formoblik of these patternsobrasci
57
116000
2000
Kod je u obliku obrazaca
02:13
of electricalelektrična pulsesimpulsa that get sentposlao
58
118000
2000
električne aktivnosti
02:15
up to the brainmozak, and so the keyključ thing is
59
120000
2000
koji se šalju u mozak. Ključna stvar jest
02:17
that the imageslika ultimatelyna kraju getsdobiva convertedpretvoriti
60
122000
2000
da se slika konačno prevodi u kod.
02:19
into a codekodirati. And when I say codekodirati,
61
124000
2000
Kada kažem kod,
02:21
I do literallydoslovce mean codekodirati.
62
126000
2000
doslovce mislim na kod.
02:23
Like this patternuzorak of pulsesimpulsa here actuallyzapravo meanssredstva "baby'sbebe facelice,"
63
128000
3000
Ovaj obrazac impulsa zapravo znači “lice djeteta”
02:26
and so when the brainmozak getsdobiva this patternuzorak
64
131000
2000
i kada mozak primi ovaj obrazac impulsa,
02:28
of pulsesimpulsa, it knowszna that what was out there
65
133000
2000
on prepoznaje ono što vidi
02:30
was a baby'sbebe facelice, and if it
66
135000
2000
kao lice djeteta,
02:32
got a differentdrugačiji patternuzorak it would know
67
137000
2000
a da je zaprimio neki drugačiji obrazac, znao bi
02:34
that what was out there was, say, a dogpas,
68
139000
2000
da ono što vidi jest, naprimjer, pas;
02:36
or anotherjoš patternuzorak would be a housekuća.
69
141000
2000
neki drugi obrazac predstavljao bi kuću.
02:38
AnywayU svakom slučaju, you get the ideaideja.
70
143000
2000
U svakom slučaju, shvatili ste.
02:40
And, of coursenaravno, in realstvaran life, it's all dynamicdinamičan,
71
145000
2000
U stvarnom životu sve je dinamično,
02:42
meaningznačenje that it's changingmijenjanje all the time,
72
147000
2000
odnosno sve se neprestano mijenja,
02:44
so the patternsobrasci of pulsesimpulsa are changingmijenjanje
73
149000
2000
stoga se mijenjaju i obrasci impulsa
02:46
all the time because the worldsvijet you're
74
151000
2000
jer se i svijet koji promatramo
02:48
looking at is changingmijenjanje all the time too.
75
153000
3000
neprestano mijenja.
02:51
So, you know, it's sortvrsta of a complicatedsložen
76
156000
2000
Stoga, znate, to je malo komplicirana stvar.
02:53
thing. You have these patternsobrasci of pulsesimpulsa
77
158000
2000
Imate obrasce električnih impusla
02:55
comingdolazak out of your eyeoko everysvaki millisecondmilisekundi
78
160000
2000
koji svake milisekunde putuju iz vaših očiju
02:57
tellingreći your brainmozak what it is that you're seeingvidim.
79
162000
2000
i govore mozgu što vi zapravo vidite.
02:59
So what happensdogađa se when a personosoba
80
164000
2000
No, što se dogodi kada osoba
03:01
getsdobiva a retinalmrežnice degenerativedegenerativne diseasebolest like
81
166000
2000
oboli od degenerativnih bolesti mrežnice
03:03
macularmakularna degenerationdegeneracija? What happensdogađa se is
82
168000
2000
poput makularne degeneracije?
03:05
is that, the front-endsučelja cellsStanice dieumrijeti,
83
170000
2000
Dogodi se sljedeće: završe stanice odumru,
03:07
the photoreceptorsfotoreceptora dieumrijeti, and over time,
84
172000
2000
fotoreceptori odumru, a s vremenom
03:09
all the cellsStanice and the circuitskrugovi that are
85
174000
2000
sve stanice i s njima povezani živčani vodovi
03:11
connectedpovezan to them, they dieumrijeti too.
86
176000
2000
također odumiru.
03:13
UntilDo the only things that you have left
87
178000
2000
Naposljetku, jedina stvar koja vam preostaje
03:15
are these cellsStanice here, the outputizlaz cellsStanice,
88
180000
2000
su ove stanice ovdje,
03:17
the onesone that sendposlati the signalssignali to the brainmozak,
89
182000
2000
odvodne stanice - one koje šalju signale u mozak,
03:19
but because of all that degenerationdegeneracija
90
184000
2000
no zbog svih nastalih oštećenja,
03:21
they aren'tnisu sendingslanje any signalssignali anymoreviše.
91
186000
2000
one više ne šalju signale.
03:23
They aren'tnisu gettinguzimajući any inputulazni, so
92
188000
2000
Ne primaju nikakve informacije,
03:25
the person'sosobe brainmozak no longerviše getsdobiva
93
190000
2000
stoga mozak takve osobe
03:27
any visualvidni informationinformacija --
94
192000
2000
više ne prima vizualne informacije,
03:29
that is, he or she is blindslijep.
95
194000
3000
tj. on ili ona je slijep/a.
03:32
So, a solutionriješenje to the problemproblem, then,
96
197000
2000
Stoga, rješenje problema bila bi
03:34
would be to buildizgraditi a deviceuređaj that could mimicimitirati
97
199000
2000
izgradnja uređaja koji bi mogao oponašati
03:36
the actionsakcije of that front-endsučelja circuitrystrujni krugovi
98
201000
2000
djelatnost završnih stanica
03:38
and sendposlati signalssignali to the retina'smrežnice outputizlaz cellsStanice,
99
203000
2000
i slati signale u odvodne stanice mrežnice
03:40
and they can go back to doing theirnjihov
100
205000
2000
koje bi tada mogle obavljati svoju
03:42
normalnormalan jobposao of sendingslanje signalssignali to the brainmozak.
101
207000
2000
normalnu funkciju slanja signala u mozak.
03:44
So this is what we'veimamo been workingrad on,
102
209000
2000
To je ono na čemu smo radili
03:46
and this is what our prostheticprotetski does.
103
211000
2000
i to naš protetski uređaj radi.
03:48
So it consistssastoji se of two partsdijelovi, what we call
104
213000
2000
Dakle on se sastoji od dva dijela koje mi zovemo
03:50
an encoderkoder and a transducersonde.
105
215000
2000
koder i pretvornik.
03:52
And so the encoderkoder does just
106
217000
2000
Koder radi upravo ono
03:54
what I was sayingizreka: it mimicsoponaša the actionsakcije
107
219000
2000
o čemu sam govorila: on oponaša djelatnost
03:56
of the front-endsučelja circuitrystrujni krugovi -- so it takes imagesslika
108
221000
2000
frontalnih završnih stanica (fotoreceptora)—
03:58
in and convertspretvara them into the retina'smrežnice codekodirati.
109
223000
2000
dakle on preuzima slike te ih pretvara u kod mrežnice.
04:00
And then the transducersonde then makesmarke the
110
225000
2000
Zatim pretvarač potiče
04:02
outputizlaz cellsStanice sendposlati the codekodirati on up
111
227000
2000
efektorske (odvodne) stanice na slanje koda
04:04
to the brainmozak, and the resultproizlaziti is
112
229000
2000
prema mozgu, a rezultat je
04:06
a retinalmrežnice prostheticprotetski that can produceproizvoditi
113
231000
3000
protetička mrežnica koja može proizvesti
04:09
normalnormalan retinalmrežnice outputizlaz.
114
234000
2000
normalne signale poput zdrave mrežnice.
04:11
So a completelypotpuno blindslijep retinaMrežnica,
115
236000
2000
Dakle, potpuno oštećena mrežnica
04:13
even one with no front-endsučelja circuitrystrujni krugovi at all,
116
238000
2000
čak i bez aktivnosti završnih stanica,
04:15
no photoreceptorsfotoreceptora,
117
240000
2000
bez fotoreceptora,
04:17
can now sendposlati out normalnormalan signalssignali,
118
242000
2000
sada može slati normalne signale,
04:19
signalssignali that the brainmozak can understandrazumjeti.
119
244000
3000
signale koje mozak može razumijeti.
04:22
So no other deviceuređaj has been ableu stanju
120
247000
2000
Dosada niti jedan uređaj
04:24
to do this.
121
249000
2000
nije mogao to obavljati.
04:26
Okay, so I just want to take
122
251000
2000
OK, samo želim reći
04:28
a sentencekazna or two to say something about
123
253000
2000
rečenicu ili dvije o pretvorniku i o tome
04:30
the encoderkoder and what it's doing, because
124
255000
2000
što on radi jer
04:32
it's really the keyključ partdio and it's
125
257000
2000
to je zbilja ključni dio
04:34
sortvrsta of interestingzanimljiv and kindljubazan of coolsvjež.
126
259000
2000
i zapravo je zanimljiv i super.
04:36
I'm not sure "coolsvjež" is really the right wordriječ, but
127
261000
2000
Nisam sigurna da je “super” prava riječ,
04:38
you know what I mean.
128
263000
2000
ali znate na što mislim.
04:40
So what it's doing is, it's replacingzamjena
129
265000
2000
On zapravo zamjenjuje
04:42
the retinalmrežnice circuitrystrujni krugovi, really the gutscrijeva of
130
267000
2000
električnu aktivnost mrežnice
04:44
the retinalmrežnice circuitrystrujni krugovi, with a setset of equationsjednadžbe,
131
269000
2000
sa sustavom jednadžbi
04:46
a setset of equationsjednadžbe that we can implementimplementirati
132
271000
2000
koji možemo ugraditi u čip.
04:48
on a chipčip. So it's just mathmatematika.
133
273000
2000
Dakle, to je matematika.
04:50
In other wordsriječi, we're not literallydoslovce replacingzamjena
134
275000
3000
Drugim riječima, mi ne nastojimo doslovno zamijeniti
04:53
the componentskomponente of the retinaMrežnica.
135
278000
2000
komponente mrežnice.
04:55
It's not like we're makingizrađivanje a little mini-devicemini uređaja
136
280000
2000
Ne nastojimo napraviti mini-uređaje
04:57
for eachsvaki of the differentdrugačiji cellćelija typesvrste.
137
282000
2000
koji bi zamijenili različite tipove stanica.
04:59
We'veMoramo just abstractedrastresen what the
138
284000
2000
Mi smo samo preveli
05:01
retina'smrežnice doing with a setset of equationsjednadžbe.
139
286000
2000
djelatnost mrežnice u sustav jednadžbi.
05:03
And so, in a way, the equationsjednadžbe are servingservirati
140
288000
2000
I, zapravo, te jednadžbe služe
05:05
as sortvrsta of a codebookkodnom. An imageslika comesdolazi in,
141
290000
2000
kao knjiga kodova. Kada dolazi slika,
05:07
goeside throughkroz the setset of equationsjednadžbe,
142
292000
3000
ona prolazi kroz sustav jednadžbi
05:10
and out comesdolazi streamspotoci of electricalelektrična pulsesimpulsa,
143
295000
2000
te izlazi kao niz električnih impulsa,
05:12
just like a normalnormalan retinaMrežnica would produceproizvoditi.
144
297000
4000
baš kao da ga je proizvela normalna mrežnica.
05:16
Now let me put my moneynovac
145
301000
2000
Dopustite mi da prijeđem na stvar
05:18
where my mouthusta is and showpokazati you that
146
303000
2000
i pokažem vam
05:20
we can actuallyzapravo produceproizvoditi normalnormalan outputizlaz,
147
305000
2000
da zaista možemo proizvesti normalan izlazni signal
05:22
and what the implicationsimplikacije of this are.
148
307000
2000
te koje su posljedice toga.
05:24
Here are threetri setssetovi of
149
309000
2000
Ovdje vidite tri uzorka
05:26
firingplamena patternsobrasci. The topvrh one is from
150
311000
2000
aktivnosti otpuštanja. Gornji je
05:28
a normalnormalan animalživotinja, the middlesrednji one is from
151
313000
2000
od normalne životinje, srednji od
05:30
a blindslijep animalživotinja that's been treatedliječi with
152
315000
2000
slijepe životinje
05:32
this encoder-transducerkoder-sonde deviceuređaj, and the
153
317000
2000
s koder-pretvornikom,
05:34
bottomdno one is from a blindslijep animalživotinja treatedliječi
154
319000
2000
a donji od slijepe životinje s
05:36
with a standardstandard prostheticprotetski.
155
321000
2000
normalnim protetičkim uređajem.
05:38
So the bottomdno one is the state-of-the-artstanje-of-the-art
156
323000
2000
Donji je uzorak najmodernijeg
05:40
deviceuređaj that's out there right now, whichkoji is
157
325000
2000
dostupnog uređaja danas,
05:42
basicallyu osnovi madenapravljen up of lightsvjetlo detectorsdetektori,
158
327000
2000
koji je sačinjen od detektora svjetla,
05:44
but no encoderkoder. So what we did was we
159
329000
2000
bez pretvornika.
05:46
presentedpredstavili moviesfilmovi of everydaysvaki dan things --
160
331000
2000
Mi smo zapravo pokazali filmove koji prikazuju svakodnevne stvari –
05:48
people, babiesbebe, parkpark benchesklupe,
161
333000
2000
ljude, bebe, klupe u parku,
05:50
you know, regularredovan things happeningdogađa -- and
162
335000
2000
znate, svakodnevne stvari –
05:52
we recordedzabilježena the responsesReakcija from the retinasMrežnica
163
337000
2000
i zabilježili smo aktivnost mrežnice
05:54
of these threetri groupsgrupe of animalsživotinje.
164
339000
2000
ovih triju grupa žvotinja.
05:56
Now just to orientOrijent you, eachsvaki boxkutija is showingpokazivanje
165
341000
2000
Samo da vas usmjerim, svaka slika prikazuje
05:58
the firingplamena patternsobrasci of severalnekoliko cellsStanice,
166
343000
2000
uzorak aktivnosti nekoliko stanica,
06:00
and just as in the previousprijašnji slidesslajdova,
167
345000
2000
i kao i u prijašnjem slajdu,
06:02
eachsvaki rowred is a differentdrugačiji cellćelija,
168
347000
2000
svaki red predstavlja drugačiji tip stanica,
06:04
and I just madenapravljen the pulsesimpulsa a little bitbit smallermanji
169
349000
2000
i ja sam samo malo smanjila
06:06
and thinnerTanja so I could showpokazati you
170
351000
3000
i stanjila impulse kako bih vam mogla prikazati
06:09
a long stretchrastezanje of datapodaci.
171
354000
2000
izduženi uzorak podataka.
06:11
So as you can see, the firingplamena patternsobrasci
172
356000
2000
Kao što možete vidjeti, uzorci aktivnosti
06:13
from the blindslijep animalživotinja treatedliječi with
173
358000
2000
mrežnice slijepe životinje s
06:15
the encoder-transducerkoder-sonde really do very
174
360000
2000
koder-pretvornikom zaista odgovaraju uzorku
06:17
closelytijesno matchutakmica the normalnormalan firingplamena patternsobrasci --
175
362000
2000
aktivnosti mrežnice normalne životinje –
06:19
and it's not perfectsavršen, but it's prettyprilično good --
176
364000
2000
poklapanje nije savršeno, ali je prilično dobro.
06:21
and the blindslijep animalživotinja treatedliječi with
177
366000
2000
Dok kod slijepe životinje sa
06:23
the standardstandard prostheticprotetski,
178
368000
2000
standardim protetičkim uređajem
06:25
the responsesReakcija really don't.
179
370000
2000
poklapanja gotovo i nema.
06:27
And so with the standardstandard methodnačin,
180
372000
3000
Dakle, koristeći standardnu metodu,
06:30
the cellsStanice do firevatra, they just don't firevatra
181
375000
2000
stanice pokazuju aktivnost,
06:32
in the normalnormalan firingplamena patternsobrasci because
182
377000
2000
ali ne daju normalne uzorke aktivnosti
06:34
they don't have the right codekodirati.
183
379000
2000
jer nemaju odgovarajući kod.
06:36
How importantvažno is this?
184
381000
2000
Kolika je važnost toga?
06:38
What's the potentialpotencijal impactudar
185
383000
2000
Kakav je mogući utjecaj
06:40
on a patient'sbolesnički abilitysposobnost to see?
186
385000
3000
na vid pacijenata?
06:43
So I'm just going to showpokazati you one
187
388000
2000
Pokazat ću vam krucijalni pokus
06:45
bottom-lineSkrati experimenteksperiment that answersodgovori this,
188
390000
2000
koji odgovara na prethodna pitanja.
06:47
and of coursenaravno I've got a lot of other datapodaci,
189
392000
2000
Naravno, imam još mnogo podataka
06:49
so if you're interestedzainteresiran I'm happysretan
190
394000
2000
koje ću vam rado pokazati
06:51
to showpokazati more. So the experimenteksperiment
191
396000
2000
ako ste zainteresirani. Dakle, pokus se zove
06:53
is calledzvao a reconstructionrekonstrukcija experimenteksperiment.
192
398000
2000
“pokus rekonstrukcije.”
06:55
So what we did is we tookuzeo a momenttrenutak
193
400000
2000
Zapravo smo nakratko ostavili
06:57
in time from these recordingssnimke and askedpitao,
194
402000
3000
ove snimke te se zapitali
07:00
what was the retinaMrežnica seeingvidim at that momenttrenutak?
195
405000
2000
što mrežnica trenutno vidi?
07:02
Can we reconstructrekonstruirati what the retinaMrežnica
196
407000
2000
Možemo li rekonstruirati ono što mrežnica
07:04
was seeingvidim from the responsesReakcija
197
409000
2000
vidi na osnovi
07:06
from the firingplamena patternsobrasci?
198
411000
2000
uzoraka aktivnosti mrežnice.
07:08
So, when we did this for responsesReakcija
199
413000
3000
Dakle, snimlili smo uzorke aktivnosti mrežnice
07:11
from the standardstandard methodnačin and from
200
416000
3000
pomoću standardne metode
07:14
our encoderkoder and transducersonde.
201
419000
2000
te koder-pretvornika uređaja.
07:16
So let me showpokazati you, and I'm going to
202
421000
2000
Dopustite mi da vam pokažem,
07:18
startpočetak with the standardstandard methodnačin first.
203
423000
2000
i započet ću sa standardom metodom.
07:20
So you can see that it's prettyprilično limitedograničen,
204
425000
2000
Dakle možete vidjeti da je prilično ograničena,
07:22
and because the firingplamena patternsobrasci aren'tnisu
205
427000
2000
a kako obrasci aktivnosti nisu
07:24
in the right codekodirati, they're very limitedograničen in
206
429000
2000
pravilno kodirani, vrlo su ograničeni
07:26
what they can tell you about
207
431000
2000
u načinu na koji vam govore što vidite.
07:28
what's out there. So you can see that
208
433000
2000
Dakle vi vidite nešto,
07:30
there's something there, but it's not so clearčisto
209
435000
2000
ali niste sigurni što vidite,
07:32
what that something is, and this just sortvrsta of
210
437000
2000
a to nas vodi natrag
07:34
circleskrugovi back to what I was sayingizreka in the
211
439000
2000
onome o čemu sam govorila na početku,
07:36
beginningpočetak, that with the standardstandard methodnačin,
212
441000
2000
da koristeći standardnu metodu
07:38
patientspacijenti can see high-contrastjakog kontrasta edgesrubovi, they
213
443000
2000
pacijenti mogu vidjeti visokokontrastne rubove ,
07:40
can see lightsvjetlo, but it doesn't easilylako go
214
445000
2000
mogu vidjeti svjetlo,
07:42
furtherunaprijediti than that. So what was
215
447000
2000
ali ne više od toga.
07:44
the imageslika? It was a baby'sbebe facelice.
216
449000
3000
No, što je prikazivala slika? To je bilo lice djeteta.
07:47
So what about with our approachpristup,
217
452000
2000
Što se događa kod našeg pristupa
07:49
addingdodajući the codekodirati? And you can see
218
454000
2000
dodavanjem koda?
07:51
that it's much better. Not only can you
219
456000
2000
Možete vidjeti da je rezultat mnogo bolji.
07:53
tell that it's a baby'sbebe facelice, but you can
220
458000
2000
Ne samo da možete reći da vidite lice djeteta,
07:55
tell that it's this baby'sbebe facelice, whichkoji is a
221
460000
2000
nego da vidite lice točno ovog djeteta,
07:57
really challengingizazovno taskzadatak.
222
462000
2000
što je zbilja veliki izazov.
07:59
So on the left is the encoderkoder
223
464000
2000
Lijevo vidite djelovanje samo kodera,
08:01
alonesam, and on the right is from an actualstvaran
224
466000
2000
a desno učinak kodera i pretvornika
08:03
blindslijep retinaMrežnica, so the encoderkoder and the transducersonde.
225
468000
2000
kod slijepe mrežnice.
08:05
But the keyključ one really is the encoderkoder alonesam,
226
470000
2000
Ali ključan je zapravo koder
08:07
because we can teamtim up the encoderkoder with
227
472000
2000
jer ga možemo kombinirati
08:09
the differentdrugačiji transducersonde.
228
474000
2000
s različitim pretvaračima.
08:11
This is just actuallyzapravo the first one that we triedpokušala.
229
476000
2000
Ovo je prikaz djelovanja prvog koji smo isprobali.
08:13
I just wanted to say something about the standardstandard methodnačin.
230
478000
2000
Samo želim još nešto reći o standardnoj metodi.
08:15
When this first camedošao out, it was just a really
231
480000
2000
Kada se prvi puta pojavila,
08:17
excitinguzbudljiv thing, the ideaideja that you
232
482000
2000
to je bila vrlo uzbudljiva stvar,
08:19
even make a blindslijep retinaMrežnica respondodgovarati at all.
233
484000
3000
ideja da slijepa mrežnica može reagirati uopće.
08:22
But there was this limitingograničavajući factorfaktor,
234
487000
3000
Ali postajao je ograničavajući faktor,
08:25
the issueizdanje of the codekodirati, and how to make
235
490000
2000
problem koda te što učiniti
08:27
the cellsStanice respondodgovarati better,
236
492000
2000
da stanice reagiraju bolje,
08:29
produceproizvoditi normalnormalan responsesReakcija,
237
494000
2000
da produciraju normalne odgovore,
08:31
and so this was our contributiondoprinos.
238
496000
2000
a ovo je bio naš dobrinos.
08:33
Now I just want to wrapomotati up,
239
498000
2000
Da zaključim,
08:35
and as I was mentioningspomenuti earlierranije
240
500000
2000
a kao što sam ranije spomenula
08:37
of coursenaravno I have a lot of other datapodaci
241
502000
2000
imam još mnoštvo ostalih podataka
08:39
if you're interestedzainteresiran, but I just wanted to give
242
504000
2000
koje vam mogu pokazati ukoliko ste zainteresirani.
08:41
this sortvrsta of basicosnovni ideaideja
243
506000
2000
Željela sam vam prenjeti ideju o tome
08:43
of beingbiće ableu stanju to communicatekomunicirati
244
508000
3000
da možemo komunicirati
08:46
with the brainmozak in its languagejezik, and
245
511000
2000
s mozgom koristeći njegov jezik
08:48
the potentialpotencijal powervlast of beingbiće ableu stanju to do that.
246
513000
3000
te o mogućnostima na tom polju.
08:51
So it's differentdrugačiji from the motormotor prostheticsprotetika
247
516000
2000
To se razlikuje od protetičkih uređaja
08:53
where you're communicatingkomuniciranje from the brainmozak
248
518000
2000
gdje je komunikacija na relaciji mozak – uređaj.
08:55
to a deviceuređaj. Here we have to communicatekomunicirati
249
520000
2000
Ovdje se komunikacija
08:57
from the outsideizvan worldsvijet
250
522000
2000
vrši između vanjskoga svijeta
08:59
into the brainmozak and be understoodrazumjeti,
251
524000
2000
i mozga
09:01
and be understoodrazumjeti by the brainmozak.
252
526000
2000
koji tu komunikaciju podržava.
09:03
And then the last thing I wanted
253
528000
2000
Posljednje što želim
09:05
to say, really, is to emphasizenaglasiti
254
530000
2000
jest naglasiti
09:07
that the ideaideja generalizesgeneralizes.
255
532000
2000
da je ova ideja opća.
09:09
So the sameisti strategystrategija that we used
256
534000
2000
Dakle ista strategija koju smo mi koristili
09:11
to find the codekodirati for the retinaMrežnica we can alsotakođer
257
536000
2000
u pronalasku koda mrežnice,
09:13
use to find the codekodirati for other areaspodručja,
258
538000
2000
može se iskorisititi u pronalasku kodova u drugim poljima,
09:15
for exampleprimjer, the auditorygledaoci systemsistem and
259
540000
2000
naprimjer, u osjetu sluha
09:17
the motormotor systemsistem, so for treatingtretiranje deafnessgluhoća
260
542000
2000
ili lokomotornog sustava, dakle u tretiranju gluhoće
09:19
and for motormotor disordersporemećaji.
261
544000
2000
i bolesti sustava organa za kretanje.
09:21
So just the sameisti way that we were ableu stanju to
262
546000
2000
Na isti način kojim smo prebrodili
09:23
jumpskok over the damagedoštećen
263
548000
2000
oštećenja
09:25
circuitrystrujni krugovi in the retinaMrežnica to get to the retina'smrežnice
264
550000
2000
električne aktivnosti mrežnice
09:27
outputizlaz cellsStanice, we can jumpskok over the
265
552000
2000
kako bismo dospjeli do efektorskih stanica mrežnice,
09:29
damagedoštećen circuitrystrujni krugovi in the cochleapužnice
266
554000
2000
možemo prebroditi oštećenja električne aktivnosti pužnice,
09:31
to get the auditorygledaoci nerveživac,
267
556000
2000
a kako bismo dospjeli do slušnog živca
09:33
or jumpskok over damagedoštećen areaspodručja in the cortexkorteks,
268
558000
2000
odnosno kako bismo izbjegli oštećenja u kori mozga,
09:35
in the motormotor cortexkorteks, to bridgemost the gappraznina
269
560000
3000
u motoričkom dijelu kore mozga,
09:38
producedizrađen by a strokeudar.
270
563000
2000
kako bismo preprodili oštećenja uzrokovana moždanom kapi.
09:40
I just want to endkraj with a simplejednostavan
271
565000
2000
Želim završiti jednostavnom porukom
09:42
messageporuka that understandingrazumijevanje the codekodirati
272
567000
2000
da je razumijevanje koda,
09:44
is really, really importantvažno, and if we
273
569000
2000
zbilja, zbilja važno te ukoliko razumijemo kod,
09:46
can understandrazumjeti the codekodirati,
274
571000
2000
jezik mozga,
09:48
the languagejezik of the brainmozak, things becomepostati
275
573000
2000
stvari koje su se nekada činile
09:50
possiblemoguće that didn't seemčiniti se obviouslyočito
276
575000
2000
nemogućima,
09:52
possiblemoguće before. Thank you.
277
577000
2000
sada su moguće. Hvala vam.
09:54
(ApplausePljesak)
278
579000
5000
(Pljesak)
Translated by Senzos Osijek
Reviewed by Zlatko Smetisko

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Sheila Nirenberg - Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices.

Why you should listen

Sheila Nirenberg is a neuroscientist/professor at Weill Medical College of Cornell University, where she studies neural coding – that is, how the brain takes information from the outside world and encodes it in patterns of electrical activity. The idea is to be able to decode the activity, to look at a pattern of electrical pulses and know what an animal is seeing or thinking or feeling.  Recently, she’s been using this work to develop new kinds of prosthetic devices, particularly ones for treating blindness.


More profile about the speaker
Sheila Nirenberg | Speaker | TED.com