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TEDSummit

Ed Boyden: Baby diapers inspired this new way to study the brain

エド・ボイデン: 脳の見えない秘密を調べる新しい方法

June 26, 2016

神経工学者のエド・ボイデンは、私達の脳の小さな生体分子がどのように感情、思考、感覚を生み出すのか知ろうとしています。また、てんかんやアルツハイマー病のような脳の疾患を引き起こす生体分子の変化を突き止めたいとも願っています。「見えない構造を顕微鏡で拡大するより、脳組織を物理的に拡大したら見やすくなるのでは?」と彼は考えました。紙おむつの吸収材に使われるポリマーが、なぜ私達の脳をもっと良く理解する為のカギとなり得るのか、知りたいと思いませんか。

Ed Boyden - Neuroengineer
Ed Boyden is a professor of biological engineering and brain and cognitive sciences at the MIT Media Lab and the MIT McGovern Institute. Full bio

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Double-click the English subtitles below to play the video.
Hello, everybody.
みなさん こんにちは
00:12
I brought with me today a baby diaper.
赤ちゃんの紙おむつを持ってきました
00:14
You'll see why in a second.
今 その理由がお分かりになります
00:18
Baby diapers have interesting properties.
紙おむつには
興味深い素材が使われています
00:20
They can swell enormously
when you add water to them,
紙おむつが水分を吸うと
非常に膨れ上がることは
00:22
an experiment done
by millions of kids every day.
日々何百万人もの赤ちゃんが
実証してくれています
00:25
(Laughter)
(笑)
00:28
But the reason why
その理由というのは
00:29
is that they're designed
in a very clever way.
紙おむつが巧妙に考案され
00:30
They're made out of a thing
called a swellable material.
膨潤性のある素材から
作られているからです
00:33
It's a special kind of material that,
when you add water,
その特別な素材は
00:35
it will swell up enormously,
水を加えると驚く程膨れ上がり
00:38
maybe a thousand times in volume.
千倍もの容積になります
00:39
And this is a very useful,
industrial kind of polymer.
これは有用な工業用ポリマーですが
00:42
But what we're trying to do
in my group at MIT
MITの私のグループは
00:45
is to figure out if we can do
something similar to the brain.
我々の脳にも同じような事が
できないかと研究しています
00:48
Can we make it bigger,
脳をもっと大きく
00:51
big enough that you
can peer inside
脳内部を覗ける程大きくして
00:52
and see all the tiny building blocks,
the biomolecules,
細かな構成部分の生体分子全てが
00:54
how they're organized in three dimensions,
3次元的にどのような構成になっているか
00:56
the structure, the ground truth
structure of the brain, if you will?
脳の実体を見られないだろうかというものです
00:59
If we could get that,
それができれば
01:02
maybe we could have a better understanding
of how the brain is organized
我々の脳がどのように
01:03
to yield thoughts and emotions
思考 感情 行動 感覚を
01:07
and actions and sensations.
生み出しているのか
もっと良くわかるでしょうし
01:09
Maybe we could try to pinpoint
the exact changes in the brain
脳のどの箇所の変化が
01:10
that result in diseases,
様々な病気を起こしているかを
的確に突き止められるかも知れません
01:14
diseases like Alzheimer's
and epilepsy and Parkinson's,
アルツハイマー病、てんかん、
パーキンソン病などです
01:16
for which there are few
treatments, much less cures,
これらの病気の完治は勿論のこと
治療法はほとんどなく
01:19
and for which, very often,
we don't know the cause or the origins
何が原因で発症するか
01:21
and what's really causing them to occur.
はっきりとは分かっていません
01:25
Now, our group at MIT
MITの我々の研究グループは
01:28
is trying to take
a different point of view
今までとは異なる視点を持ち
01:30
from the way neuroscience has
been done over the last hundred years.
過去 100年の神経科学とは
違った方法を試みています
01:32
We're designers. We're inventors.
我々はデザイナーでもあり
発明家でもあります
01:36
We're trying to figure out
how to build technologies
我々が研究しているのは
01:37
that let us look at and repair the brain.
脳内を見て修復する技術を
作り上げることです
01:40
And the reason is,
そんな技術が必要な理由は
01:42
the brain is incredibly,
incredibly complicated.
我々の脳は非常に複雑に
できているからです
01:43
So what we've learned
over the first century of neuroscience
20世紀を通して
我々が神経科学で学んだ事は
01:47
is that the brain is a very
complicated network,
脳は非常に複雑なネットワークであり
01:50
made out of very specialized
cells called neurons
特殊化した細胞 ニューロンが
01:52
with very complex geometries,
とても込み入った配置をなし
01:55
and electrical currents will flow
through these complexly shaped neurons.
この複雑に構成されたニューロンを通り
電気が流れているということです
01:56
Furthermore, neurons
are connected in networks.
さらにネットワークを
作っているニューロンは
02:01
They're connected by little junctions
called synapses that exchange chemicals
シナプスという小さな結合部で繫がり
化学物質で伝達し合い
02:04
and allow the neurons
to talk to each other.
互いに情報交換をしています
02:08
The density of the brain is incredible.
我々の脳の密度はとても高く
02:10
In a cubic millimeter of your brain,
脳の1ミリ立方メートル内に
02:12
there are about 100,000 of these neurons
約十万個のニューロン
02:14
and maybe a billion of those connections.
十億ものシナプスがあり得るということです
02:17
But it's worse.
それだけではなく
02:20
So, if you could zoom in to a neuron,
1つのニューロンにズームインしてみると
02:22
and, of course, this is just
our artist's rendition of it.
もちろんこれは概念図にすぎませんが―
02:24
What you would see are thousands
and thousands of kinds of biomolecules,
何千種もの生体分子が見られ
02:27
little nanoscale machines
organized in complex, 3D patterns,
その小さなナノスケールの生体分子が
複雑な3Dの形態で構成され
02:31
and together they mediate
those electrical pulses,
共に電気のパルスを送り
02:35
those chemical exchanges
that allow neurons to work together
化学物質を交換し合い
ニューロンを恊働させ
02:38
to generate things like thoughts
and feelings and so forth.
思考や感情などを生み出しています
02:42
Now, we don't know how
the neurons in the brain are organized
ニューロンがどのように脳内に
ネットワークを作っているのか
02:46
to form networks,
分かっていません
02:49
and we don't know how
the biomolecules are organized
このような生体分子が
02:51
within neurons
どのようにニューロン内で組織化され
02:53
to form these complex, organized machines.
こうした複雑に組織立った機能を
持っているのか分かっていません
02:54
If we really want to understand this,
本当にこれを理解したいなら
02:57
we're going to need new technologies.
新しいテクノロジーが必要になるでしょう
02:59
But if we could get such maps,
そんな地図を手に入れて
03:01
if we could look at the organization
of molecules and neurons
分子とニューロンや
03:03
and neurons and networks,
ニューロンとネットワークの構成が
見られたとしたら
03:06
maybe we could really understand
how the brain conducts information
恐らく我々の脳がどうやって
知覚野からの情報を
03:07
from sensory regions,
処理して
03:11
mixes it with emotion and feeling,
感情や感覚とミックスして
03:12
and generates our decisions and actions.
我々を決断や行動に移らせるのか
本当に理解できるかも知れません
03:14
Maybe we could pinpoint the exact set
of molecular changes that occur
的確にどの分子グループが
脳の疾患を起こしているか
03:16
in a brain disorder.
探し出せるかも知れません
03:20
And once we know how
those molecules have changed,
一旦 分子がどのように
変わったかが分かれば
03:21
whether they've increased in number
or changed in pattern,
問題の分子が増えようと
パターンが変わろうと
03:24
we could use those
as targets for new drugs,
その情報を新薬の標的として
03:27
for new ways of delivering
energy into the brain
脳にエネルギーを送り込む
新しい方法の為に使い
03:30
in order to repair the brain
computations that are afflicted
脳疾患を持つ患者の脳機能を
03:32
in patients who suffer
from brain disorders.
修復することができるでしょう
03:36
We've all seen lots of different
technologies over the last century
前世紀に生まれた
多種多様なテクノロジーを使い
03:39
to try to confront this.
我々はこの問題に取り組もうとして来ました
03:42
I think we've all seen brain scans
脳画像を撮る
03:44
taken using MRI machines.
MRIはご存知だと思います
03:45
These, of course, have the great power
that they are noninvasive,
これは非侵襲的で 高性能であり
03:48
they can be used on living human subjects.
生きているヒトに使えますが
03:51
But also, they're spatially crude.
空間解像度は低く
03:54
Each of these blobs that you see,
or voxels, as they're called,
ボクセルと呼ばれる画素の1つ1つは
03:56
can contain millions
and millions of neurons.
何百万ものニューロンを含んでいます
03:59
So it's not at the level of resolution
それで この解像度のレベルでは
04:02
where it can pinpoint
the molecular changes that occur
分子レベルの変化や
04:04
or the changes in the wiring
of these networks
ヒトの意識を制御する高い能力に関わる
04:06
that contributes to our ability
to be conscious and powerful beings.
神経ネットワークの配線の変化を
突き止めることはできません
04:08
At the other extreme,
you have microscopes.
その一方 顕微鏡もありますね
04:13
Microscopes, of course, will use light
to look at little tiny things.
勿論 顕微鏡は微細なものを
見るために光を使います
04:16
For centuries, they've been used
to look at things like bacteria.
何世紀もバクテリアのようなものを
見るのに使われてきました
04:20
For neuroscience,
神経科学において
04:23
microscopes are actually how neurons
were discovered in the first place,
神経細胞は顕微鏡を使い発見された
というのが始まりで
04:24
about 130 years ago.
130年程前のことです
04:27
But light is fundamentally limited.
しかし顕微鏡で見られるものは
基本的に限られています
04:29
You can't see individual molecules
with a regular old microscope.
普通の顕微鏡では
分子は見分けられません
04:31
You can't look at these tiny connections.
小さな結合部分を見ることができません
04:34
So if we want to make our ability
to see the brain more powerful,
脳をもっと詳細を鮮明に見られるようにして
04:37
to get down to the ground truth structure,
脳の構造を根本から把握したいならば
04:40
we're going to need to have
even better technologies.
もっと進んだテクノロジーが
必要になって来るでしょう
04:43
My group, a couple years ago,
started thinking:
数年前 私の研究グループは
こう考え始めました
04:47
Why don't we do the opposite?
「逆から考えてみよう
04:49
If it's so darn complicated
to zoom in to the brain,
脳にズームインするのがそんなに難しいなら
04:51
why can't we make the brain bigger?
脳を大きくできないだろうか?」
04:53
It initially started
まず2人の大学院生の
04:55
with two grad students in my group,
Fei Chen and Paul Tillberg.
フェイ・チェンとポール・ティルバーグ
と共に始めました
04:57
Now many others in my group
are helping with this process.
今では私のグループの多くが
このプロセスに参加しています
05:00
We decided to try to figure out
if we could take polymers,
紙おむつに使われている
ポリマーが使えるかどうか
05:02
like the stuff in the baby diaper,
脳内に実際埋め込んで
05:05
and install it physically
within the brain.
検討してみる事にしました
05:07
If we could do it just right,
and you add water,
それが きちんと入り
水を加えると
05:09
you can potentially blow the brain up
こうして脳を膨らますことができ
05:11
to where you could distinguish
those tiny biomolecules from each other.
微細な生体分子の1つ1つが
見分けられます
05:13
You would see those connections
and get maps of the brain.
その結合の仕方を見て
脳の地図ができます
05:16
This could potentially be quite dramatic.
これはかなり劇的なことになりかねません
05:19
We brought a little demo here.
その小さなデモを持ってきました
05:21
We got some purified baby diaper material.
ここに精製された紙おむつの素材があります
05:25
It's much easier
just to buy it off the Internet
ネットで買った方が
05:27
than to extract the few grains
that actually occur in these diapers.
オムツに実際に含まれている
少量のポリマーを抽出するよりは
05:30
I'm going to put just one teaspoon here
ここに小さじ1杯分の
05:33
of this purified polymer.
精製されたポリマーが入っています
05:36
And here we have some water.
ここに水があります
05:39
What we're going to do
今から
05:41
is see if this teaspoon
of the baby diaper material
一さじの紙おむつ素材 ポリマーが
05:42
can increase in size.
大きくなるかどうか見ます
05:45
You're going to see it increase in volume
by about a thousandfold
千倍ほどに膨らむのが
05:48
before your very eyes.
今 見えてきますよ
05:52
I could pour much more of this in there,
もっと水を入れてもいいのですが
06:01
but I think you've got the idea
これでポリマーが
06:03
that this is a very,
very interesting molecule,
とても興味深い分子だと
お分かりになると思います
06:04
and if can use it in the right way,
正しく使えば
06:07
we might be able
to really zoom in on the brain
今までのテクノロジーでは
できないやり方で
06:09
in a way that you can't do
with past technologies.
本当に脳内にズームイン
できるかもしれません
06:11
OK. So a little bit of chemistry now.
今度は 化学をちょっと
06:15
What's going on
in the baby diaper polymer?
紙おむつのポリマーでは
何が起きているのでしょう?
06:17
If you could zoom in,
ズームインしてみると
06:19
it might look something like
what you see on the screen.
スライドのように
06:21
Polymers are chains of atoms
arranged in long, thin lines.
ポリマーは原子が細長い鎖状になったものです
06:23
The chains are very tiny,
鎖はとても細く
06:28
about the width of a biomolecule,
生体分子の太さくらいです
06:29
and these polymers are really dense.
とても密度が高く
06:31
They're separated by distances
鎖間の距離は
06:33
that are around the size of a biomolecule.
生体分子サイズ位です
06:35
This is very good
これが とてもいいことなのは
06:37
because we could potentially
move everything apart in the brain.
脳内の全てのものを分離させられる
かもしれないからです
06:38
If we add water, what will happen is,
水を加えると
06:41
this swellable material
is going to absorb the water,
この膨潤性のある材料は水を吸収します
06:43
the polymer chains will move
apart from each other,
ポリマーの鎖同士の距離間が広がり
06:46
and the entire material
is going to become bigger.
素材全体が膨張します
06:48
And because these chains are so tiny
ポリマーの鎖はとても細く
06:51
and spaced by biomolecular distances,
その間隔は生体分子サイズなので
06:53
we could potentially blow up the brain
詳しく見られるほど
脳を膨らませることができるでしょう
06:55
and make it big enough to see.
詳しく見られるほど
脳を膨らませることができるでしょう
06:57
Here's the mystery, then:
しかし 問題は
06:59
How do we actually make
these polymer chains inside the brain
脳の生体分子を分離するため
どうやって こんなポリマーの鎖を
07:01
so we can move all the biomolecules apart?
脳内につくれるか
ということです
07:04
If we could do that,
それができれば
07:07
maybe we could get
ground truth maps of the brain.
脳地図を作ることが可能となり
07:08
We could look at the wiring.
神経回路が見られるでしょう
07:10
We can peer inside
and see the molecules within.
こうして中をのぞき
分子を見る事ができます
07:12
To explain this, we made some animations
これを説明するため
アニメーションを作成しました
07:15
where we actually look
at, in these artist renderings,
この概念図で示すのは
07:18
what biomolecules might look
like and how we might separate them.
生体分子がどのように見えるか
そして それらの分離の様子です
07:20
Step one: what we'd have
to do, first of all,
ステップ1:まず しなくてはならない事は
07:24
is attach every biomolecule,
shown in brown here,
茶色で示してある
生体分子全てに
07:27
to a little anchor, a little handle.
小さな取っ手をつけます
07:30
We need to pull the molecules
of the brain apart from each other,
脳の分子を1つずつ
離さなくてはならないので
07:32
and to do that, we need
to have a little handle
それには 小さな取っ手が要ります
07:35
that allows those polymers to bind to them
ポリマーを取っ手と結合させ
07:38
and to exert their force.
力を伝えます
07:40
Now, if you just take baby diaper
polymer and dump it on the brain,
ただ紙おむつのポリマーを
脳の上に置いたら
07:43
obviously, it's going to sit there on top.
脳の表面に乗っかっているだけです
07:46
So we need to find a way
to make the polymers inside.
ポリマーを脳内に入れる方法を
考え出す必要があります
07:48
And this is where we're really lucky.
ここがとても幸運なところで
07:50
It turns out, you can
get the building blocks,
モノマーと呼ばれる単量体を
07:52
monomers, as they're called,
これに使えるのです
07:54
and if you let them go into the brain
それを脳内に入れて
07:56
and then trigger the chemical reactions,
化学反応を引き起こさせ
07:58
you can get them to form
those long chains,
この長いポリマーの鎖を
作る事ができるのです
08:00
right there inside the brain tissue.
脳の組織内 その場でです
08:02
They're going to wind their way
around biomolecules
ポリマーは生体分子の周りや
08:05
and between biomolecules,
分子間に巻き付き
08:07
forming those complex webs
複雑な網を作り
08:08
that will allow you, eventually,
to pull apart the molecules
最後には分子を
お互いから引き離します
08:10
from each other.
最後には分子を
お互いから引き離します
08:13
And every time one
of those little handles is around,
取っ手の1つがあれば
08:14
the polymer will bind to the handle,
and that's exactly what we need
ポリマーは取っ手に結合します
まさにこれが必要なことで
08:17
in order to pull the molecules
apart from each other.
これが分子をお互いから引き離すのです
08:20
All right, the moment of truth.
実は ここで重要な事が1つ
08:23
We have to treat this specimen
試料を薬品で処理し
08:25
with a chemical to kind of loosen up
all the molecules from each other,
分子の繫がりをほぐさなくてはなりません
08:27
and then, when we add water,
そうすれば水を加えると
08:30
that swellable material is going
to start absorbing the water,
膨潤性のある素材は
水を吸い始めるのです
08:32
the polymer chains will move apart,
ポリマーの鎖は互いに遠のき始め
08:35
but now, the biomolecules
will come along for the ride.
それと共に生体分子が
お互い遠のき合います
08:37
And much like drawing
a picture on a balloon,
それは風船に
絵を描くのと似ています
08:40
and then you blow up the balloon,
そのまま風船を膨らませても
08:42
the image is the same,
上に描かれたイメージは同じですが
08:44
but the ink particles have moved
away from each other.
絵のインク分子は
1つ1つ遠のいて行きます
08:45
And that's what we've been able
to do now, but in three dimensions.
それと同じ事が3Dでできたのです
08:47
There's one last trick.
最後に1つの工夫があります
08:51
As you can see here,
ここに見られるように
08:53
we've color-coded
all the biomolecules brown.
生体分子は全部茶色に
色分けしてあります
08:54
That's because they all
kind of look the same.
どれもみんな似ているからです
08:56
Biomolecules are made
out of the same atoms,
生体分子は同じ原子からできていますが
08:58
but just in different orders.
ただその並び方が違うのです
09:01
So we need one last thing
それで最後にあるものが
09:03
in order to make them visible.
分子を見分ける為に必要です
09:04
We have to bring in little tags,
小さな名札です
09:06
with glowing dyes
that will distinguish them.
光る染料で生体分子を
見分けるようにします
09:08
So one kind of biomolecule
might get a blue color.
ある種の生体分子は青で
09:11
Another kind of biomolecule
might get a red color.
別の種類は赤という風に
09:13
And so forth.
種類別に色を変えます
09:16
And that's the final step.
それが最後の段階です
09:17
Now we can look at something like a brain
これで脳の
09:19
and look at the individual molecules,
分子を1つ1つ見る事ができます
09:21
because we've moved them
far apart enough from each other
なぜなら分子同士が十分離れているので
09:23
that we can tell them apart.
個々の分子を識別できるからです
09:26
So the hope here is that
we can make the invisible visible.
ここでは今まで視認できなかったものを
見えるようにすることが目標です
09:27
We can turn things that might seem
small and obscure
小さくはっきりしないしないものを
09:30
and blow them up
膨らませて
09:33
until they're like constellations
of information about life.
生物が持つ情報の集合体が
星座のように見られます
09:34
Here's an actual video
of what it might look like.
これがその様子を示す
実際のビデオです
09:37
We have here a little brain in a dish --
培養皿に小さな脳が・・・
09:40
a little piece of a brain, actually.
脳の一部が少しあります
09:42
We've infused the polymer in,
ポリマーが注入されています
09:44
and now we're adding water.
これに水を加えます
09:45
What you'll see is that,
right before your eyes --
皆様の目の前で起こるのは・・・
09:47
this video is sped up about sixtyfold --
このビデオは60倍に
圧縮されています
09:49
this little piece of brain tissue
is going to grow.
この小さな脳組織が大きくなります
09:51
It can increase by a hundredfold
or even more in volume.
百倍あるいはそれ以上の大きさにもなり得ます
09:54
And the cool part is, because
those polymers are so tiny,
これが巧くできているのは
ポリマーがとても小さいので
09:57
we're separating biomolecules
evenly from each other.
生体分子を等間隔に
分離させている事です
10:00
It's a smooth expansion.
スムーズな膨張です
10:03
We're not losing the configuration
of the information.
情報の配置関係は失われてはいません
10:04
We're just making it easier to see.
ただ見やすくしているだけです
10:07
So now we can take
actual brain circuitry --
これで実際の脳の神経回路を
見る事ができます
10:11
here's a piece of the brain
involved with, for example, memory --
例えば ここに記憶を司る
脳の部分があります
10:13
and we can zoom in.
ここにズームインして
10:16
We can start to actually look at
how circuits are configured.
神経回路がどのように配線されているか
見る事ができます
10:17
Maybe someday we could read out a memory.
恐らく将来は記憶を
読み取れるようになるかも
10:20
Maybe we could actually look
at how circuits are configured
神経回路がどのようになって
10:22
to process emotions,
感情を生み出しているのか
10:25
how the actual wiring
of our brain is organized
神経回路の繫がりがどうなって
ヒトとしての我々を作っているのか
10:26
in order to make us who we are.
見られるようになるかも知れません
10:29
And of course, we can pinpoint, hopefully,
もちろん うまく行けば
的確に
10:32
the actual problems in the brain
at a molecular level.
脳内の実際の問題箇所を
分子レベルで突き止められるので
10:34
What if we could actually
look into cells in the brain
脳内の細胞を実際に見て
10:37
and figure out, wow, here are the 17
molecules that have altered
「この17個の分子が脳組織に変化を起こして
てんかんの原因となっているんだ」
10:40
in this brain tissue that has been
undergoing epilepsy
とか
10:43
or changing in Parkinson's disease
パーキンソン病における推移を見られ
10:46
or otherwise being altered?
または修復できるとしたらすごいですね
10:48
If we get that systematic list
of things that are going wrong,
悪い箇所の系統立ったリストが手に入るなら
10:49
those become our therapeutic targets.
それが治療の標的となり
10:52
We can build drugs that bind those.
そこに結合する薬が作られます
10:55
We can maybe aim energy
at different parts of the brain
脳の特定箇所に
集中的にエネルギー照射をして
10:56
in order to help people
with Parkinson's or epilepsy
パーキンソン病やてんかんの患者や
10:59
or other conditions that affect
over a billion people
その他の脳疾患を持つ
世界中の十億以上の人々を
11:02
around the world.
助けられるかも知れません
11:04
Now, something interesting
has been happening.
面白いことが今起きています
11:07
It turns out that throughout biomedicine,
医学において生体分子を
拡大して観察できることが
11:09
there are other problems
that expansion might help with.
助けとなる他の問題があるのです
11:12
This is an actual biopsy
from a human breast cancer patient.
これは乳がん患者の生検材料です
11:14
It turns out that if you look at cancers,
このように癌や
11:18
if you look at the immune system,
免疫組織など
11:20
if you look at aging,
if you look at development --
また加齢や成長過程を見ると
11:22
all these processes are involving
large-scale biological systems.
これらは全て
生物学的システム全体が関与していますが
11:24
But of course, the problems begin
with those little nanoscale molecules,
もちろん それらの問題は
人体が機能する為の細胞や臓器を作る
11:29
the machines that make the cells
and the organs in our body tick.
ナノスケールの分子から始まっています
11:33
So what we're trying
to do now is to figure out
そこで今 我々は
11:37
if we can actually use this technology
to map the building blocks of life
様々な病気に広く使えないかと
このテクノロジーを使い
11:39
in a wide variety of diseases.
生命の構成単位の地図作りに
取り組んでいます
11:42
Can we actually pinpoint
the molecular changes in a tumor
癌に起きる分子の変化を
ピンポイントで見つけ
11:44
so that we can actually
go after it in a smart way
巧い方法でそれを捉えて
11:47
and deliver drugs that might wipe out
exactly the cells that we want to?
ちょうどその箇所に薬を運び
除きたい細胞だけをとり除けないか?
11:49
You know, a lot of medicine
is very high risk.
ご存知のように薬の多くには
危険を伴い
11:53
Sometimes, it's even guesswork.
時には当てずっぽうで投与されます
11:56
My hope is we can actually turn
what might be a high-risk moon shot
私の希望は月に行くかのような
危険性の高い無謀な治療を
11:58
into something that's more reliable.
もっと確かなものにすることです
12:02
If you think about the original moon shot,
もっとも実際にあった月旅行は
12:04
where they actually landed on the moon,
月に着陸したので
12:06
it was based on solid science.
堅固な科学に基づいていました
12:08
We understood gravity;
重力や
12:09
we understood aerodynamics.
空気力学の理解に基づき
12:11
We knew how to build rockets.
宇宙船は作られました
12:12
The science risk was under control.
リスクが科学的にコントロールされた
12:14
It was still a great, great
feat of engineering.
それは それは偉大なる
技術の集結でしたが
12:16
But in medicine, we don't
necessarily have all the laws.
医療では そんな法則が
必ずしもあるとは言えません
12:19
Do we have all the laws
that are analogous to gravity,
医療に重力や空気力学のような
12:21
that are analogous to aerodynamics?
そんな法則がありますか?
12:25
I would argue that with technologies
今日私が話しているような
12:27
like the kinds I'm talking about today,
テクノロジーを使いそんな法則を
12:29
maybe we can actually derive those.
導き出せるかもしれません
12:31
We can map the patterns
that occur in living systems,
生体のシステム内で
起きているパターンの地図を作り
12:32
and figure out how to overcome
the diseases that plague us.
我々を悩ます病気を克服する方法を
見つけられます
12:35
You know, my wife and I
have two young kids,
私と妻には幼い二人の子供たちがいます
12:41
and one of my hopes as a bioengineer
is to make life better for them
生物工学者として私は
子供たちのために今より良い未来をと
12:43
than it currently is for us.
願っています
12:46
And my hope is, if we can
turn biology and medicine
そして生物学と医療を
12:48
from these high-risk endeavors
that are governed by chance and luck,
偶然と運にだけに頼る
危険性の高い試みから
12:52
and make them things
that we win by skill and hard work,
日々精進して技能を磨き
可能なものにできるならば
12:56
then that would be a great advance.
それは 大きな進歩となるでしょう
13:00
Thank you very much.
ありがとうございました
13:02
(Applause)
(拍手)
13:03
Translator:Reiko Bovee
Reviewer:Masaki Yanagishita

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Ed Boyden - Neuroengineer
Ed Boyden is a professor of biological engineering and brain and cognitive sciences at the MIT Media Lab and the MIT McGovern Institute.

Why you should listen

Ed Boyden leads the Synthetic Neurobiology Group, which develops tools for analyzing and repairing complex biological systems such as the brain. His group applies these tools in a systematic way in order to reveal ground truth scientific understandings of biological systems, which in turn reveal radical new approaches for curing diseases and repairing disabilities. These technologies include expansion microscopy, which enables complex biological systems to be imaged with nanoscale precision, and optogenetic tools, which enable the activation and silencing of neural activity with light (TED Talk: A light switch for neurons). Boyden also co-directs the MIT Center for Neurobiological Engineering, which aims to develop new tools to accelerate neuroscience progress.

Amongst other recognitions, Boyden has received the Breakthrough Prize in Life Sciences (2016), the BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award (2015), the Carnegie Prize in Mind and Brain Sciences (2015), the Jacob Heskel Gabbay Award (2013), the Grete Lundbeck Brain Prize (2013) and the NIH Director's Pioneer Award (2013). He was also named to the World Economic Forum Young Scientist list (2013) and the Technology Review World's "Top 35 Innovators under Age 35" list (2006). His group has hosted hundreds of visitors to learn how to use new biotechnologies and spun out several companies to bring inventions out of his lab and into the world. Boyden received his Ph.D. in neurosciences from Stanford University as a Hertz Fellow, where he discovered that the molecular mechanisms used to store a memory are determined by the content to be learned. Before that, he received three degrees in electrical engineering, computer science and physics from MIT. He has contributed to over 300 peer-reviewed papers, current or pending patents and articles, and he has given over 300 invited talks on his group's work.

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Data provided by TED.

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