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TEDIndia 2009

Pawan Sinha: How brains learn to see

パワン・シンハが脳がどのように見ることを学ぶかを語ります

November 5, 2009

パワン・シンハは人間の脳の視覚システムがどのように発達するかという画期的な研究内容を説明します。シンハ氏と同氏のチームは生まれつき目の見えない子どもたちに、無料で視力視覚回復の治療を施し、どのように視覚データを脳が解釈するのか研究しています。この研究は神経科学、技術分野、自閉症に関する洞察も含まれています。

Pawan Sinha - Visual neuroscientist
Pawan Sinha researches how our brains interpret what our eyes see -- and uses that research to give blind children the gift of sight. Full bio

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Double-click the English subtitles below to play the video.
If you are a blind child in India,
もしあなたがインドで生まれつき目の見えない子どもだったら
00:15
you will very likely have to contend with
少なくとも二つの大きな悪いニュースに
00:19
at least two big pieces of bad news.
立ち向かわなければなりません
00:22
The first bad news
最初の悪いニュースは
00:25
is that the chances of getting treatment
視力回復の手術の機会は
00:27
are extremely slim to none,
ほとんどないか、全くないということです
00:30
and that's because most of the blindness
なぜなら、インドのほとんどの
00:33
alleviation programs in the country
視力回復プログラムは
00:35
are focused on adults,
成人が対象となっており、
00:37
and there are very, very few hospitals
本当に本当に少ない病院しか
00:39
that are actually equipped to treat children.
子どもの手術ができる施設がありません
00:42
In fact, if you were to be treated,
実際のところ、もし治療を受けることができても
00:46
you might well end up being treated
おそらくは、医者の資格をもたない人に
00:51
by a person who has no medical credentials
治療を施される可能性は高いです
00:54
as this case from Rajasthan illustrates.
ラジャサンのケースのようにです
00:57
This is a three-year-old orphan girl
この女の子は3歳の孤児で
01:00
who had cataracts.
白内障です
01:02
So, her caretakers took her
世話人がこの子をつれて
01:04
to the village medicine man,
村の祈祷師のところへ行くと
01:06
and instead of suggesting to the caretakers
この祈祷師は、世話人に
01:08
that the girl be taken to a hospital,
病院へ連れていくことを勧めず
01:11
the person decided to burn her abdomen
この子の腹部を焼くことにしました
01:14
with red-hot iron bars
真っ赤になるまで熱した鉄でです
01:16
to drive out the demons.
彼女の中にいる悪魔を追い払うためです
01:18
The second piece of bad news
あなたに届けられる
01:20
will be delivered to you
二つ目の悪いニュースは
01:23
by neuroscientists, who will tell you
神経科学医から届きます
01:25
that if you are older than four or five years of age,
それは、あなたが4〜5歳以上なら
01:28
that even if you have your eye corrected,
たとえ目の治療を受けたとしても
01:31
the chances of your brain learning how to see
あなたの脳がどのように物を見るかを学ぶチャンスは
01:34
are very, very slim --
本当に少ないということです
01:37
again, slim or none.
繰り返しますが、チャンスがあっても、ないに等しいのです
01:39
So when I heard these two things,
この二つのニュースを聞いて
01:42
it troubled me deeply,
私はとても悲しかった
01:44
both because of personal reasons
科学的にも、
01:46
and scientific reasons.
個人的にもです
01:48
So let me first start with the personal reason.
では、まず個人的な理由からお伝えしようと思います
01:50
It'll sound corny, but it's sincere.
かっこいい話ではないですが、正直にお伝えします
01:53
That's my son, Darius.
こちらは、私の息子、ダリウスです
01:56
As a new father,
新米の父親としては
01:58
I have a qualitatively different sense
ちょっと異質な気持ちをもっています
02:00
of just how delicate babies are,
赤ちゃんがどれほど繊細なのか
02:04
what our obligations are towards them
赤ちゃんに対する義務は何か
02:07
and how much love
赤ちゃんへの愛情が
02:10
we can feel towards a child.
どれほどなのかといったことです
02:12
I would move heaven and earth
私はダリウスの治療のためなら
02:15
in order to get treatment for Darius,
全力を尽くします
02:17
and for me to be told
私は、ダリウスのように
02:20
that there might be other Dariuses
治療を受けられない子どもが
02:22
who are not getting treatment,
他にもいるというのを聞くと
02:24
that's just viscerally wrong.
それはいけないと本能的に思うのです
02:26
So that's the personal reason.
これは個人的な理由です
02:29
Scientific reason is that this notion
つぎに、科学的な理由です
02:31
from neuroscience of critical periods --
臨界期に関する
02:34
that if the brain is older
神経科学の見解では
02:36
than four or five years of age,
4歳か5歳以上になると、
02:39
it loses its ability to learn --
脳は学ぶ能力を失うというのです
02:41
that doesn't sit well with me,
ただ、私はあまりこの考えに納得いきません
02:43
because I don't think that idea
なぜかというと、この考えは
02:45
has been tested adequately.
十分に検証されていないからです
02:47
The birth of the idea is from
この考えは、デビッド・ヒューベルと
02:50
David Hubel and Torsten Wiesel's work,
トルステン・ウィーゼルの研究によるものです
02:52
two researchers who were at Harvard,
この二人はハーバード大学に在籍していました
02:54
and they got the Nobel Prize in 1981
視覚生理学の研究において、
02:56
for their studies of visual physiology,
1981年にノーベル賞を受賞しました
02:59
which are remarkably beautiful studies,
彼らの研究は本当に素晴らしいものでしたが
03:01
but I believe some of their work
彼らの研究には
03:03
has been extrapolated
人間に応用するのが
03:05
into the human domain prematurely.
時期尚早な部分もあったと思います
03:07
So, they did their work with kittens,
さまざまな欠乏症をもった
03:09
with different kinds of deprivation regiments,
子猫などを使って
03:11
and those studies,
60年代という昔に行われた
03:13
which date back to the '60s,
この研究の成果が
03:15
are now being applied to human children.
現代の人間の子どもたちに適用されているのです
03:17
So I felt that I needed to do two things.
そのため、私は二つのことをしなくてはならないと思っています
03:20
One: provide care
一つめは、
03:23
to children who are currently
現在治療を受けられない子どもたちに
03:26
being deprived of treatment.
治療を施すことです
03:28
That's the humanitarian mission.
これは人道的な使命です
03:30
And the scientific mission would be
そして、科学的な使命は
03:32
to test the limits
視覚の可塑性の限界を
03:34
of visual plasticity.
試すことです
03:36
And these two missions, as you can tell,
お察しのとおり、この二つの使命は
03:38
thread together perfectly. One adds to the other;
お互いを完全にうまく組み合わせることができます
03:41
in fact, one would be impossible without the other.
実際、この二つの使命は一つが欠ければ、不可能となります
03:44
So, to implement
この二つの使命を
03:49
these twin missions,
実行するために
03:51
a few years ago, I launched Project Prakash.
数年前に、プロジェクト・プラカシュを立ち上げました
03:53
Prakash, as many of you know,
プラカシュは、多くの人が知っているように
03:56
is the Sanskrit word for light,
サンスクリットで光を意味するものです
03:58
and the idea is that
このプロジェクトは、
04:00
in bringing light into the lives of children,
多くの子どもたちの命に光をもたらすとともに
04:02
we also have a chance
神経科学の深い謎を
04:05
of shedding light on some of the
解明するという可能性も
04:07
deepest mysteries of neuroscience.
秘めています
04:09
And the logo -- even though it looks extremely Irish,
ロゴは、とてもアイルランド的にも見えますが
04:12
it's actually derived from
実は
04:15
the Indian symbol of Diya, an earthen lamp.
インドではディヤと呼ばれる陶製のランプのシンボルに由来します
04:17
The Prakash, the overall effort
プラカシュの目的は
04:21
has three components:
3つあります
04:24
outreach, to identify children in need of care;
手を差し伸べてケアが必要な子どもたちを見つけることと
04:26
medical treatment; and in subsequent study.
治療と、その後の研究です
04:30
And I want to show you a short video clip
では短いビデオをこれからお見せします
04:33
that illustrates the first two components of this work.
このビデオは、最初の2つの目的を説明するものです
04:36
This is an outreach station
これは支援センターです
04:41
conducted at a school for the blind.
ある盲学校で行われました
04:43
(Text: Most of the children are profoundly and permanently blind ...)
(テキスト:ほとんどの子どもたちは永久に目が見えないか、ほとんど見えません)
04:46
Pawan Sinha: So, because this is a school for the blind,
ここは盲学校なので
04:51
many children have permanent conditions.
多くの子どもたちは永久に目が見えない状態です
04:56
That's a case of microphthalmos,
小眼球症の場合、
04:58
which is malformed eyes,
眼球が奇形となり
05:01
and that's a permanent condition;
永久に変わらないため
05:03
it cannot be treated.
治療ができません
05:05
That's an extreme of micropthalmos
これは、小眼球症の極端な例で
05:07
called enophthalmos.
眼球陥入といいます
05:09
But, every so often, we come across children
しかし、時々
05:11
who show some residual vision,
わずかながら視力を持つ子どもたちに出会うことがあります
05:13
and that is a very good sign
そしてこれはとても良いサインなのです
05:16
that the condition might actually be treatable.
このサインは治療ができるかもしれないという状態なのです
05:19
So, after that screening, we bring the children to the hospital.
そのため、検査が終わった後で、このような状態の子どもたちを病院に連れてきます
05:21
That's the hospital we're working with in Delhi,
私たちと一緒に問題に取り組むデリーの病院です
05:24
the Schroff Charity Eye Hospital.
シュロフ・チェリティ・アイ・ホスピタルといいます
05:26
It has a very well-equipped
ここはとても施設が整った病院です
05:29
pediatric ophthalmic center,
この小児眼科センターは
05:31
which was made possible in part
ロナルド・マクドナルドの基金の協力もあって
05:35
by a gift from the Ronald McDonald charity.
設立されました
05:37
So, eating burgers actually helps.
ハンバーガーを食べのも役に立ちますね
05:41
(Text: Such examinations allow us to improve
(テキスト:このような検査をすることで
05:45
eye-health in many children, and ...
多くの子どもたちの目の健康を改善できますし、
05:47
... help us find children who can participate in Project Prakash.)
プロジェクト・パラケシュに参加できる子を見つけられます)
05:54
PS: So, as I zoom in to the eyes of this child,
この子どもの眼球を良く見てみると
05:57
you will see the cause of his blindness.
この子がなぜ失明したのかがわかります
05:59
The whites that you see in the middle of his pupils
瞳孔の真ん中に、白い部分が見えますか
06:03
are congenital cataracts,
これは先天性白内障です
06:06
so opacities of the lens.
レンズの混濁です
06:09
In our eyes, the lens is clear,
私たちの眼の中にあるレンズは透明です
06:11
but in this child, the lens has become opaque,
しかし、この子のレンズは濁ってしまったのです
06:14
and therefore he can't see the world.
そのため、この子は目が見えないのです
06:16
So, the child is given treatment. You'll see shots of the eye.
で、この子に治療を施しました。この子の目の写真が見えると思います
06:19
Here's the eye with the opaque lens,
これが混濁したレンズを持つ目の写真です
06:22
the opaque lens extracted
この混濁したレンズを取り除き
06:24
and an acrylic lens inserted.
アクリルのレンズを挿入しました
06:26
And here's the same child
で、これが治療後の同じ子どもの目です
06:29
three weeks post-operation,
手術後3週間です
06:31
with the right eye open.
右目が開いています
06:34
(Applause)
(拍手)
06:40
Thank you.
ありがとうございます
06:46
So, even from that little clip, you can begin to get the sense
そして、このビデオクリップを見て頂いただけでも、
06:48
that recovery is possible,
治療が可能だということをおわかり頂けたと思います
06:51
and we have now
そして、私たちは、これまでに
06:53
provided treatment to over 200 children,
200人の子どもたちに治療を施しました
06:55
and the story repeats itself.
これからも続けていきます
06:58
After treatment, the child
治療後にこの子どもの視力は
07:00
gains significant functionality.
大きく改善しました
07:02
In fact, the story holds true
この話は
07:05
even if you have a person who got sight
数年間ほとんど視力がなかった人が
07:08
after several years of deprivation.
視力を回復した場合にも当てはまります
07:10
We did a paper a few years ago
数年前にある女性のことを論文にしたことがあります
07:12
about this woman that you see on the right, SRD,
この写真の右側にいるのがその女性S.R.D.です
07:14
and she got her sight late in life,
彼女は高齢ですが、視力を取り戻したのです
07:18
and her vision is remarkable at this age.
そして彼女の視力は、彼女の年齢を考えるととてもすばらしく良いのです
07:20
I should add a tragic postscript to this --
悲しいニュースを付け加えなくてはならないのですが、
07:24
she died two years ago
彼女は2年前に
07:27
in a bus accident.
バスの交通事故で亡くなりました
07:29
So, hers is just a truly inspiring story --
しかし、彼女のケースは本当に感激的でした
07:31
unknown, but inspiring story.
あまり知られてはいませんが、とても勇気づけられます
07:35
So when we started finding these results,
こういった成果が表れると
07:38
as you might imagine, it created quite a bit of stir
ご想像のとおり、科学誌や一般紙でも
07:40
in the scientific and the popular press.
かなり混乱がみられました
07:43
Here's an article in Nature
これがネーチャーに掲載された記事です
07:46
that profiled this work,
このケースの詳細が掲載されました
07:48
and another one in Time.
他にはタイム誌があります
07:50
So, we were fairly convinced -- we are convinced --
そのため、私たちは確信しました
07:52
that recovery is feasible,
視力の回復は実行可能だと
07:54
despite extended visual deprivation.
たとえ長い間視力がほとんどなかったとしてもです
07:56
The next obvious question to ask:
当然、次にこんな疑問をもたれるでしょう
07:59
What is the process of recovery?
回復の過程はどうだったのでしょうか
08:01
So, the way we study that is,
私たちの研究では
08:04
let's say we find a child who has light sensitivity.
光を感じられる子どもを見つけて
08:07
The child is provided treatment,
この子を治療します
08:09
and I want to stress that the treatment
強調しておきますが
08:11
is completely unconditional;
この治療は完全に無償です
08:13
there is no quid pro quo.
報酬などは全くありません
08:15
We treat many more children then we actually work with.
さらに多くの子どもに治療を施し、研究も進めます
08:17
Every child who needs treatment is treated.
治療が必要な子どもは全て治療します
08:20
After treatment, about every week,
治療が終わったら、ほとんど毎週
08:23
we run the child
その子どもに
08:25
on a battery of simple visual tests
一連の視力テストをします
08:27
in order to see how their visual skills
このテストは子どもたちの視覚的な能力が
08:30
are coming on line.
どのように発達したかを確認するためにです
08:32
And we try to do this for as long as possible.
私たちはできるだけこのテストを続けていきます
08:34
This arc of development
この一連の発達を見れば
08:37
gives us unprecedented
今までみたことのない
08:39
and extremely valuable information
そしてとても貴重な情報が手に入るのです
08:41
about how the scaffolding of vision
どうやって、視力の基盤が
08:43
gets set up.
できていくかという情報です
08:45
What might be the causal connections
幼少期の視力発達能力と
08:47
between the early developing skills
大人になってからの視力発達の能力は
08:49
and the later developing ones?
どのような因果関係があるのでしょうか
08:51
And we've used this general approach to study
この一般的手法で
08:53
many different visual proficiencies,
さまざまな角度から視力の発達を研究してきましたが
08:55
but I want to highlight one particular one,
特に1つ注目していただきたいことがあります
08:58
and that is image parsing into objects.
それは物のイメージ分析能力です
09:02
So, any image of the kind that you see on the left,
左側に見えるようなどんなイメージも
09:05
be it a real image or a synthetic image,
実際のイメージであれ、合成されたイメージであれ
09:07
it's made up of little regions
真ん中に見えるような
09:10
that you see in the middle column,
小さな領域で構成されています
09:12
regions of different colors, different luminances.
違う色や違う光度の領域です
09:14
The brain has this complex task
脳は、複雑な処理をして
09:17
of putting together, integrating,
こういった領域からなるサブセットを
09:20
subsets of these regions
組み合わせたり、統合したりすることで
09:23
into something that's more meaningful,
もっと意味のあるものや
09:25
into what we would consider to be objects,
物と認識できるものを形成して
09:27
as you see on the right.
右側に示すようなものを作ります
09:29
And nobody knows how this integration happens,
でも、どうやって統合しているかは誰にも分かりません
09:31
and that's the question we asked with Project Prakash.
そしてこれがプロジェクト・パラカシュで考えている問題なのです
09:33
So, here's what happens
こんな事がありました
09:37
very soon after the onset of sight.
視力回復のすぐ後にあったことです
09:39
Here's a person who had gained sight just a couple of weeks ago,
この人は数週間前に視力を回復しました
09:42
and you see Ethan Myers, a graduate student from MIT,
MITの院生であるイーサン・マイヤーズが
09:45
running the experiment with him.
彼と一緒に実験をしました
09:48
His visual-motor coordination is quite poor,
彼の視覚と運動の協応には大きな問題がありました
09:51
but you get a general sense
しかし、彼のこの問題に取り組むには
09:55
of what are the regions that he's trying to trace out.
どの領域を取り扱えばいいのか何となくつかめています
09:57
If you show him real world images,
彼に実世界のイメージを見せたり
10:00
if you show others like him real world images,
彼に限らず同じような状態の人に実世界のイメージを見せても
10:02
they are unable to recognize most of the objects
彼らはほとんどの物を認識することができないのです
10:05
because the world to them is over-fragmented;
世界が細かく寸断されすぎているからです
10:07
it's made up of a collage, a patchwork,
色や光度が異なる領域の組み合わせや、寄せ集めとして
10:10
of regions of different colors and luminances.
構成されているように見えます
10:13
And that's what's indicated in the green outlines.
この緑色の線がそれを示しています
10:15
When you ask them,
彼らに、どんな物か分からなくてもいいから、
10:17
"Even if you can't name the objects, just point to where the objects are,"
どこに物があるか指し示してごらんというと
10:19
these are the regions that they point to.
こういった領域を指します
10:22
So the world is this complex
こういった領域の複雑な組み合わせとして
10:24
patchwork of regions.
この世界を見ているのです
10:26
Even the shadow on the ball
ボールの影でさえも、
10:28
becomes its own object.
一つの物として見えるのです
10:30
Interestingly enough,
おもしろいことに
10:33
you give them a few months,
数か月経つと、
10:35
and this is what happens.
こんなことが起こります
10:37
Doctor: How many are these?
医師:これはいくつに見える?
10:43
Patient: These are two things.
患者:2つです
10:45
Doctor: What are their shapes?
医師:これはどんな形をしていますか
10:47
Patient: Their shapes ...
患者:これは..
10:49
This one is a circle,
これは円で
10:51
and this
これは
10:54
is a square.
四角です
10:56
PS: A very dramatic transformation has come about.
このような劇的な変化が見られるのです
10:58
And the question is:
ここで疑問が浮かびます
11:01
What underlies this transformation?
どうやってこの変化が起きたのでしょうか
11:03
It's a profound question,
これはとても重要な質問です
11:05
and what's even more amazing is how simple
そしてさらに素晴らしいのは、
11:07
the answer is.
答えが非常に簡単なことです
11:09
The answer lies in motion
答えは動きの中にあります
11:11
and that's what I want to show you in the next clip.
そしてこれが次のクリップでお見せしたいものでもあります
11:13
Doctor: What shape do you see here?
医師:どんな形が見える?
11:18
Patient: I can't make it out.
患者:よくわかりません
11:20
Doctor: Now?
医師:今ではどう?
11:28
Patient: Triangle.
患者:三角です
11:31
Doctor: How many things are these?
医師:ここには物が何個ありますか?
11:35
Now, how many things are these?
今は何個にありますか
11:48
Patient: Two.
患者:二つ
11:51
Doctor: What are these things?
医師:これは何ですか?
11:53
Patient: A square and a circle.
患者:四角と円が見えます
11:56
PS: And we see this pattern over and over again.
こういった事例を何度も目にします
11:58
The one thing the visual system needs
世界を分析するために
12:01
in order to begin parsing the world
視覚のシステムが必要とするのは
12:04
is dynamic information.
動きの情報なのです
12:06
So the inference we are deriving from this,
このことから導くことのできる推測は
12:08
and several such experiments,
数々の実験もしてわかったことですが
12:10
is that dynamic information processing,
運動に関する情報の分析、もしくは
12:12
or motion processing,
動きの分析は
12:14
serves as the bedrock for building
他の複雑な視覚分析をするうえで、
12:16
the rest of the complexity of visual processing;
重要な基盤になるということです
12:18
it leads to visual integration
これによって、視覚情報を統合でき
12:22
and eventually to recognition.
最終的には、認識ができるようになります
12:24
This simple idea has far reaching implications.
このシンプルなアイデアは、広範囲に適用できる可能性をもっています
12:27
And let me just quickly mention two,
では、簡単に二つの話をします
12:30
one, drawing from the domain of engineering,
一つは、エンジニアの領域の話しで
12:33
and one from the clinic.
もうひとつは臨床的な領域の話です
12:35
So, from the perspective of engineering,
エンジニアの観点からすると
12:37
we can ask: Goven that we know
こんな疑問が浮かばないでしょうか
12:39
that motion is so important for the human visual system,
人間の視覚システムにとって、動きが
12:42
can we use this as a recipe
非常に重要だと分かったのだから、これを利用して
12:44
for constructing machine-based vision systems
機械を使用した視覚システムを開発できないだろうか?
12:47
that can learn on their own, that don't need to be programmed
つまり、自分で学習する機械であって、人間が
12:50
by a human programmer?
プログラムする必要のない機械です
12:53
And that's what we're trying to do.
そして、それが今私たちが取り組んでいることなのです
12:55
I'm at MIT, at MIT you need to apply
私はMITに在籍していますが、MITでは
12:57
whatever basic knowledge you gain.
基礎知識を全て実用化することが求められます
13:00
So we are creating Dylan,
われわれは、ディランという
13:02
which is a computational system
コンピューターシステムを開発中です
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with an ambitious goal
私たちは高い目標を持っています
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of taking in visual inputs
それは、人間の子どもが受容するような
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of the same kind that a human child would receive,
視覚インプットを入力し
13:10
and autonomously discovering:
視覚インプットに含まれる物を
13:13
What are the objects in this visual input?
自動的に認識するのです
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So, don't worry about the internals of Dylan.
ディランの中身のことは気にしないで下さい
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Here, I'm just going to talk about
ディランをテストする方法だけ
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how we test Dylan.
お話しします
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The way we test Dylan is by giving it
ディランをテストするときには
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inputs, as I said, of the same kind
プロジェクト・プラカシュで赤ちゃんや子供に与えるものと
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that a baby, or a child in Project Prakash would get.
同じようなインプットを与えます
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But for a long time we couldn't quite figure out:
しかし、ずいぶんと長い間、私たちはどこから
13:34
Wow can we get these kinds of video inputs?
このビデオインプットを得たらよいかわかりませんでした
13:37
So, I thought,
私はこう思いました
13:41
could we have Darius
ダリウスに
13:43
serve as our babycam carrier,
小さなカメラを持たせて
13:45
and that way get the inputs that we feed into Dylan?
そしてこのインプットをディランに入力できないかと
13:48
So that's what we did.
で、私たちは実行に移しました
13:51
(Laughter)
(笑い)
13:53
I had to have long conversations with my wife.
私は妻と長い間話し合いました
14:00
(Laughter)
(笑い)
14:03
In fact, Pam, if you're watching this,
実際、パム、もしこれを見ているなら
14:08
please forgive me.
どうか許して下さい
14:10
So, we modified the optics of the camera
カメラの光学系を改造して
14:13
in order to mimic the baby's visual acuity.
赤ちゃんの視力を再現しました
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As some of you might know,
ご存知の方もいらっしゃると思いますが
14:20
babyies are born pretty much legally blind.
赤ちゃんはほとんど目の見えない状態で産まれます
14:22
Their acuity -- our acuity is 20/20;
私たちの視力は20/20ですが
14:26
babies' acuity is like 20/800,
赤ちゃんの視力は20/800くらいです
14:29
so they are looking at the world
そのため、赤ちゃんは世界を
14:32
in a very, very blurry fashion.
とてもとてもぼやけた状態で見ているのです
14:34
Here's what a baby-cam video looks like.
小さなカメラで見るとこのようになります
14:37
(Laughter)
(笑い)
14:41
(Applause)
(拍手)
14:50
Thankfully, there isn't any audio
幸いにも、撮影したときの
14:53
to go with this.
音声はありません
14:55
What's amazing is that working with such
すばらしいのは
14:58
highly degraded input,
このように低画質のインプットでも
15:00
the baby, very quickly, is able
赤ちゃんは非常に早く
15:02
to discover meaning in such input.
インプットから意味を発見できるのです
15:04
But then two or three days afterward,
さらに、2〜3日すると
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babies begin to pay attention
赤ちゃんは父親や
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to their mother's or their father's face.
母親に注意を向けるようになります
15:11
How does that happen? We want Dylan to be able to do that,
どうやっているのか?ディランに同じことをさせたいのです
15:13
and using this mantra of motion,
動きを利用するアイデアを使えば
15:16
Dylan actually can do that.
この程度の映像情報でも
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So, given that kind of video input,
ディランは同じことができるようになるのです
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with just about six or seven minutes worth of video,
6〜7分間のビデオで
15:24
Dylan can begin to extract patterns
ディランは顔など
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that include faces.
情報のパターンを抽出しはじめます
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So, it's an important demonstration
これは、動きを利用することが
15:33
of the power of motion.
いかに有効であるか実証しています
15:35
The clinical implication, it comes from the domain of autism.
臨床的な知見は、自閉症の領域から得られます
15:37
Visual integration has been associated with autism
視覚情報の統合を
15:40
by several researchers.
自閉症と関連付けている研究者もいます
15:42
When we saw that, we asked:
これを知ったとき、私たちは思いました
15:44
Could the impairment in visual integration
視覚情報をうまく統合できないのは
15:46
be the manifestation of something underneath,
自閉症の場合に、動きに関する情報をうまく
15:49
of dynamic information processing deficiencies in autism?
処理できないことの原因を示しているのではないかと
15:52
Because, if that hypothesis were to be true,
なぜなら、この仮説が正しければ
15:55
it would have massive repercussions in our understanding
自閉症にさまざまな表現型がある要因について
15:58
of what's causing the many different aspects
私たちの見解は
16:01
of the autism phenotype.
大きく変わることになるからです
16:03
What you're going to see are
これからご覧いただくビデオは
16:06
video clips of two children -- one neurotypical,
神経学的に正常な子と、自閉症の子が
16:08
one with autism, playing Pong.
ポンで遊んでいるときの映像です
16:11
So, while the child is playing Pong, we are tracking where they're looking.
ポンで遊んでいる子の視線を、追跡しています
16:13
In red are the eye movement traces.
赤い部分が視線の軌跡です
16:16
This is the neurotypical child, and what you see
これは神経学的に正常な子のものです。よく見ると
16:19
is that the child is able to make cues
この子は動きに関する情報から
16:22
of the dynamic information
手掛かりを得て
16:24
to predict where the ball is going to go.
どこのボールがいくのか予測しているのです
16:26
Even before the ball gets to a place,
ボールがある場所に行く前に
16:28
the child is already looking there.
この子はすでにその場所を見ています
16:31
Contrast this with a child
この子と自閉症の子が同じゲームをするのを
16:34
with autism playing the same game.
比べてみましょう
16:36
Instead of anticipating,
予測する代わりに
16:38
the child always follows where the ball has been.
この子はいつもボールがどこにあったかを見ています
16:40
The efficiency of the use
自閉症の場合には
16:43
of dynamic information
動きに関する情報を処理する能力に
16:45
seems to be significantly compromised in autism.
大きな障害があるようです
16:47
So we are pursuing this line of work
今この研究を進めていますが
16:51
and hopefully we'll have
今後より多くの情報が
16:54
more results to report soon.
得られることを望んでいます
16:56
Looking ahead, if you think of this disk
これからのことを考えますと、もしこのディスクが
16:58
as representing all of the children
これまでに治療した全ての
17:01
we've treated so far,
子どもたちの数を表すとしたら
17:03
this is the magnitude of the problem.
この課題の規模はこれぐらいです
17:05
The red dots are the children we have not treated.
この赤い点は治療を受けていない子どもたちを表しています
17:07
So, there are many, many more children who need to be treated,
とてもとても多くの子どもたちが治療を必要としています
17:10
and in order to expand the scope of the project,
ですから、このプロジェクトの範囲を広げるために
17:12
we are planning on launching
ある計画をしています
17:15
The Prakash Center for Children,
プラカシュ・センター・フォー・チルドレンです
17:17
which will have a dedicated pediatric hospital,
これは小児科に特化する病院で
17:19
a school for the children we are treating
治療を受ける子どもたちのための学校で
17:22
and also a cutting-edge research facility.
そして、最先端の研究施設でもあります
17:24
The Prakash Center will integrate health care,
プラカシュ・センターはヘルスケアと
17:26
education and research in a way
教育と研究を統合し
17:29
that truly creates the whole
それぞれの部門の合計よりも
17:31
to be greater than the sum of the parts.
さらにすばらしい全体の結果を本当の意味で作り上げるものです
17:33
So, to summarize: Prakash, in its five years of existence,
まとめると、プラカシュは、創立して5年となりますが
17:36
it's had an impact in multiple areas,
多くの部門で効果がありました
17:39
ranging from basic neuroscience
基本的な神経科学や
17:42
plasticity and learning in the brain,
脳の可塑性や学習力、
17:44
to clinically relevant hypotheses like in autism,
自閉症のような臨床学的に適応できる分野もです
17:46
the development of autonomous machine vision systems,
自律的な視覚システムの開発
17:50
education of the undergraduate and graduate students,
大学生や大学院生の教育
17:53
and most importantly in the alleviation
そして最も重要なのは
17:56
of childhood blindness.
目の見えない子どもが減ったことです
17:58
And for my students and I, it's been
私も私の生徒も
18:00
just a phenomenal experience
とても素晴らしい経験をしています
18:02
because we have gotten to do interesting research,
なぜなら、とても興味深い研究をしながら
18:04
while at the same time
同時に
18:08
helping the many children that we have worked with.
一緒に取り組む子どもたちを助けることができるからです
18:10
Thank you very much.
ありがとうございました
18:12
(Applause)
(拍手)
18:14
Translator:Mariko Imada
Reviewer:Satoshi Tatsuhara

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Pawan Sinha - Visual neuroscientist
Pawan Sinha researches how our brains interpret what our eyes see -- and uses that research to give blind children the gift of sight.

Why you should listen

At Pawan Sinha's MIT lab, he and his team spend their days trying to understand how the brain learns to recognize and use the patterns and scenes we see around us. To do this, they often use computers to model the processes of the human brain, but they also study human subjects, some of whom are seeing the world for the very first time and can tell them about the experience as it happens. They find these unusual subjects through the humanitarian branch of their research, Project Prakash.

Project Prakash sets up eye-care camps in some of the most habitually underserved regions of India, and gives free eye-health screenings to, since 2003, more than 700 functionally blind children. The children are then treated without charge, even if they do not fit the profile that would make them eligible for Sinha's research.

Sinha's eventual goal is to help 500 children each year; plans are under way for a center for visual rehabilitation in new Delhi. The special relationship that Sinha has created between research and humanitarianism promises to deliver on both fronts.

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Data provided by TED.

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