TEDMED 2012
Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.
Miguel Nicolelis: O maimuță care controlează cu mintea un robot. Serios.
Filmed:
Readability: 4.1
1,315,130 views
Ne putem folosi creierul pentru a controla direct mașinăriile, fără a avea nevoie de un corp intermediar? Miguel Nicolelis povestește un experiment extraordinar în care o maimuță deșteaptă din Statele Unite învață să controleze un avatar și apoi un robot din Japonia, doar cu ajutorul gândurilor sale. Această cercetare are implicații profunde pentru persoanele ce suferă de tetraplegie și, probabil, pentru noi toți. (Filmat la TEDMED 2012.)
Miguel Nicolelis - Neuroscientist
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
The kind of neuroscience that I do and my colleagues do
0
330
2851
Neuroştiinţa pe care o practicăm, eu şi colegii mei,
00:19
is almost like the weatherman.
1
3181
2166
seamănă mult cu vânătoarea de furtuni.
00:21
We are always chasing storms.
2
5347
3516
Pentru că mereu urmărim nişte furtuni.
00:24
We want to see and measure storms -- brainstorms, that is.
3
8863
4883
Vrem să vedem şi să măsurăm furtunile
– furtunile din creier (brainstorm), vreau să spun.
– furtunile din creier (brainstorm), vreau să spun.
00:29
And we all talk about brainstorms in our daily lives,
4
13746
2768
Dar deşi toţi vorbim despre brainstorming
în viaţa noastră de zi cu zi,
în viaţa noastră de zi cu zi,
00:32
but we rarely see or listen to one.
5
16514
3450
rareori avem ocazia să îl vedem sau ascultăm.
00:35
So I always like to start these talks
6
19964
1634
Întotdeauna îmi place să încep aceste discursuri
00:37
by actually introducing you to one of them.
7
21598
2982
chiar arătându-vă una.
00:40
Actually, the first time we recorded more than one neuron --
8
24580
3427
De fapt, prima dată când am înregistrat
mai mult de un neuron –
mai mult de un neuron –
00:43
a hundred brain cells simultaneously --
9
28007
2223
o sută de celule ale creierului, simultan –
00:46
we could measure the electrical sparks
10
30230
2469
când am măsurat scânteile electrice
00:48
of a hundred cells in the same animal,
11
32699
2680
a o sută de celule ale aceluiaşi animal,
00:51
this is the first image we got,
12
35379
1802
asta a fost prima imagine pe care am obţinut-o,
00:53
the first 10 seconds of this recording.
13
37181
2315
primele 10 secunde ale acestei înregistrări.
00:55
So we got a little snippet of a thought,
14
39496
3351
Astfel, am obţinut un mic fragment de gând,
00:58
and we could see it in front of us.
15
42847
2905
pe care l-am văzut chiar în faţa ochilor noştri.
01:01
I always tell the students
16
45752
1012
Întotdeauna le spun studenţilor
01:02
that we could also call neuroscientists some sort of astronomer,
17
46764
4106
că putem asemăna cercetătorii în neuroștiință
cu un fel de astronomi,
cu un fel de astronomi,
01:06
because we are dealing with a system
18
50870
1626
deoarece avem de-a face cu un sistem
01:08
that is only comparable in terms of number of cells
19
52496
2917
care se poate compara ca număr de celule
01:11
to the number of galaxies that we have in the universe.
20
55413
2936
numai cu numărul de galaxii din univers.
01:14
And here we are, out of billions of neurons,
21
58349
3030
Şi iată cum, din miliarde de neuroni,
01:17
just recording, 10 years ago, a hundred.
22
61379
2818
am înregistrat, acum 10 ani, doar o sută.
01:20
We are doing a thousand now.
23
64197
1583
Înregistrăm o mie acum.
01:21
And we hope to understand something fundamental about our human nature.
24
65780
5400
Şi sperăm să înţelegem ceva fundamental
despre natura noastră umană.
despre natura noastră umană.
01:27
Because, if you don't know yet,
25
71180
1932
Pentru că, dacă încă nu ştiţi,
01:29
everything that we use to define what human nature is comes from these storms,
26
73112
5250
toate instrumentele de definire a naturii omului
vin de la aceste furtuni,
vin de la aceste furtuni,
01:34
comes from these storms that roll over the hills and valleys of our brains
27
78362
4651
de la aceste furtuni care străbat
dealurile şi văile creierului nostru
dealurile şi văile creierului nostru
01:38
and define our memories, our beliefs,
28
83013
3885
şi definesc amintirile, credinţele,
01:42
our feelings, our plans for the future.
29
86898
2700
sentimentele noastre, planurile noastre de viitor.
01:45
Everything that we ever do,
30
89598
2398
Tot ce facem,
01:47
everything that every human has ever done, do or will do,
31
91996
5067
ce am făcut sau vom face vreodată,
fiecare dintre noi,
fiecare dintre noi,
01:52
requires the toil of populations of neurons producing these kinds of storms.
32
97063
5434
necesită truda unor neuroni
care produc aceste furtuni.
care produc aceste furtuni.
01:58
And the sound of a brainstorm, if you've never heard one,
33
102497
2483
Iar sunetul unei furtuni neuronale,
dacă n-aţi auzit niciodată una,
dacă n-aţi auzit niciodată una,
02:00
is somewhat like this.
34
104980
3349
e ceva de genul acesta.
02:04
You can put it louder if you can.
35
108329
3146
Se poate da mai tare.
02:07
My son calls this "making popcorn while listening to a badly-tuned A.M. station."
36
111475
6403
Fiul meu îi spune „a face floricele în timp ce asculţi
un post de radio A.M. prost reglat.”
un post de radio A.M. prost reglat.”
02:13
This is a brain.
37
117878
1485
Acesta este un creier.
02:15
This is what happens when you route these electrical storms to a loudspeaker
38
119363
3434
Asta se întâmplă când aceste furtuni electrice
sunt amplificate printr-un difuzor
sunt amplificate printr-un difuzor
02:18
and you listen to a hundred brain cells firing,
39
122797
2866
şi asculţi o sută de neuroni în acţiune.
02:21
your brain will sound like this -- my brain, any brain.
40
125663
4622
Creierul va suna aşa – creierul meu, orice creier.
02:26
And what we want to do as neuroscientists in this time
41
130285
3762
Noi, neurologii, ca oameni de știință,
vrem în acest moment
vrem în acest moment
02:29
is to actually listen to these symphonies, these brain symphonies,
42
134047
5350
să ascultăm, de fapt, aceste simfonii ale creierului
02:35
and try to extract from them the messages they carry.
43
139397
3400
şi să încercăm să extragem din ele
mesajele pe care le transmit.
mesajele pe care le transmit.
02:38
In particular, about 12 years ago
44
142797
2851
În particular, acum vreo 12 ani
02:41
we created a preparation that we named brain-machine interfaces.
45
145648
3048
am creat ceva pe care l-am numit
interfeţele creier-maşină.
interfeţele creier-maşină.
02:44
And you have a scheme here that describes how it works.
46
148696
2702
Iată o schemă care-i descrie modul de funcţionare.
02:47
The idea is, let's have some sensors that listen to these storms, this electrical firing,
47
151398
5566
Ideea era să punem nişte senzori care să înregistreze
aceste furtuni, aceste impulsuri electrice,
aceste furtuni, aceste impulsuri electrice,
02:52
and see if you can, in the same time that it takes
48
156964
3082
şi să vedem dacă putem, în timpul necesar
02:55
for this storm to leave the brain and reach the legs or the arms of an animal --
49
160046
4969
pentru ca furtuna să iasă din creier şi să ajungă
în picioarele sau în braţele unui animal –
în picioarele sau în braţele unui animal –
03:00
about half a second --
50
165015
2864
aproximativ jumătate de secundă –
03:03
let's see if we can read these signals,
51
167879
2351
să vedem dacă putem citi aceste semnale,
03:06
extract the motor messages that are embedded in it,
52
170230
3400
să extragem mesajele motrice
care sunt încorporate în ele,
care sunt încorporate în ele,
03:09
translate it into digital commands
53
173630
2272
să le transpunem în comenzi digitale
03:11
and send it to an artificial device
54
175902
1886
şi să le transmitem unui dispozitiv artificial
03:13
that will reproduce the voluntary motor wheel of that brain in real time.
55
177788
5893
care va reproduce ciclul motor voluntar
al creierului în timp real.
al creierului în timp real.
03:19
And see if we can measure how well we can translate that message
56
183681
3848
Şi să vedem dacă putem măsura
cât de bine putem traduce acel mesaj
cât de bine putem traduce acel mesaj
03:23
when we compare to the way the body does that.
57
187529
3518
comparativ cu felul în care o face organismul.
03:26
And if we can actually provide feedback,
58
191047
2866
Şi dacă putem oferi şi feedback,
03:29
sensory signals that go back from this robotic, mechanical, computational actuator
59
193913
5734
semnale senzoriale care pleacă din acest
dispozitiv robotizat, mecanic, computaţional
dispozitiv robotizat, mecanic, computaţional
03:35
that is now under the control of the brain,
60
199647
2251
care se află acum sub controlul creierului,
03:37
back to the brain,
61
201898
1311
înapoi la creier,
03:39
how the brain deals with that,
62
203209
2121
cum tratează creierul acest feedback
03:41
of receiving messages from an artificial piece of machinery.
63
205330
4901
şi anume primirea de mesaje
de la o maşinărie artificială.
de la o maşinărie artificială.
03:46
And that's exactly what we did 10 years ago.
64
210231
2321
Şi exact asta am făcut acum 10 ani.
03:48
We started with a superstar monkey called Aurora
65
212552
2961
Am început cu o maimuţică superstar numită Aurora
03:51
that became one of the superstars of this field.
66
215513
2468
care a devenit unul dintre superstarurile
din acest domeniu.
din acest domeniu.
03:53
And Aurora liked to play video games.
67
217981
2299
Aurorei i-a plăcut să joace jocuri video.
03:56
As you can see here,
68
220280
1373
Cum se poate vedea aici,
03:57
she likes to use a joystick, like any one of us, any of our kids, to play this game.
69
221653
4944
îi place să folosească un joystick, ca oricăruia
dintre noi, dintre copiii noştri, pentru a juca acest joc.
dintre noi, dintre copiii noştri, pentru a juca acest joc.
04:02
And as a good primate, she even tries to cheat before she gets the right answer.
70
226597
4671
Ca o primată bună ce este, chiar încearcă să trişeze
înainte de a ajunge la răspunsul corect.
înainte de a ajunge la răspunsul corect.
04:07
So even before a target appears that she's supposed to cross
71
231268
4283
Înainte să apară ţinta pe care ar trebui să o marcheze
04:11
with the cursor that she's controlling with this joystick,
72
235551
2850
cu ajutorul cursorului pe care îl controlează
cu acest joystick,
cu acest joystick,
04:14
Aurora is trying to find the target, no matter where it is.
73
238401
3951
Aurora încearcă să găsească ţinta, indiferent unde este.
04:18
And if she's doing that,
74
242352
1469
Şi dacă reuşeşte,
04:19
because every time she crosses that target with the little cursor,
75
243821
3314
pentru că de fiecare dată când marchează
ţinta cu micuţul cursor,
ţinta cu micuţul cursor,
04:23
she gets a drop of Brazilian orange juice.
76
247135
2950
primeşte un strop de suc de portocale braziliene.
04:25
And I can tell you, any monkey will do anything for you
77
250085
2950
Şi vă pot spune, orice maimuţă va face orice
04:28
if you get a little drop of Brazilian orange juice.
78
253035
3100
pentru un strop de suc de portocale braziliene.
04:32
Actually any primate will do that.
79
256135
2731
De fapt, orice primată va face orice pentru asta.
04:34
Think about that.
80
258866
1334
Gândiţi-vă la asta.
04:36
Well, while Aurora was playing this game, as you saw,
81
260200
3400
Ei bine, în timp ce Aurora juca acest joc,
aşa cum aţi văzut,
aşa cum aţi văzut,
04:39
and doing a thousand trials a day
82
263600
2435
şi în timp ce făcea o mie de încercări pe zi,
04:41
and getting 97 percent correct and 350 milliliters of orange juice,
83
266035
3883
reuşind să răspundă corect la 97 la sută din ele
şi primind 350 de mililitri de suc de portocale,
şi primind 350 de mililitri de suc de portocale,
04:45
we are recording the brainstorms that are produced in her head
84
269918
3399
noi înregistram furtunile creierului produse în capul ei
04:49
and sending them to a robotic arm
85
273317
1647
şi le trimiteam la un braţ robotic
04:50
that was learning to reproduce the movements that Aurora was making.
86
274964
3871
care învăţa să reproducă mişcările pe care le făcea Aurora.
04:54
Because the idea was to actually turn on this brain-machine interface
87
278835
3783
Pentru că ideea era să pornim de fapt
această interfaţă creier-maşină
această interfaţă creier-maşină
04:58
and have Aurora play the game just by thinking,
88
282618
4700
şi să îi permitem Aurorei să se joace doar mental,
05:03
without interference of her body.
89
287318
2617
fără a interveni fizic.
05:05
Her brainstorms would control an arm
90
289935
2916
Furtunile din creierul ei ar controla un braţ
05:08
that would move the cursor and cross the target.
91
292851
2709
care ar muta cursorul şi ar marca ţinta.
05:11
And to our shock, that's exactly what Aurora did.
92
295560
3191
Şi, spre mirarea noastră, Aurora chiar a făcut asta.
05:14
She played the game without moving her body.
93
298751
4200
A jucat jocul fără să-şi miște corpul.
05:18
So every trajectory that you see of the cursor now,
94
302951
2237
Deci, fiecare traiectorie a cursorului
pe care o vedeţi acum
pe care o vedeţi acum
05:21
this is the exact first moment she got that.
95
305188
3212
este exact primul moment în care a făcut acest lucru.
05:24
That's the exact first moment
96
308400
1784
Acesta este exact primul moment
05:26
a brain intention was liberated from the physical domains of a body of a primate
97
310184
6767
în care o intenţie a creierului a fost eliberată
de constrângerile fizice ale unui corp de primată
de constrângerile fizice ale unui corp de primată
05:32
and could act outside, in that outside world,
98
316951
3700
şi a putut acţiona în afara corpului,
în acea lume exterioară,
în acea lume exterioară,
05:36
just by controlling an artificial device.
99
320651
2966
doar prin controlul unui dispozitiv artificial.
05:39
And Aurora kept playing the game, kept finding the little target
100
323617
4917
Şi Aurora a continuat să joace jocul,
să găsească micuţa ţintă
să găsească micuţa ţintă
05:44
and getting the orange juice that she wanted to get, that she craved for.
101
328534
3917
şi să primească sucul de portocale
pe care şi-l dorea atât de mult.
pe care şi-l dorea atât de mult.
05:48
Well, she did that because she, at that time, had acquired a new arm.
102
332451
6701
Ei bine, a reuşit asta pentru că, la momentul respectiv,
a primit un nou braţ.
a primit un nou braţ.
05:55
The robotic arm that you see moving here 30 days later,
103
339152
2963
Brațul robotic pe care îl vedeţi aici mişcându-se,
05:58
after the first video that I showed to you,
104
342115
2686
după 30 de zile de la prima înregistrare
pe care v-am arătat-o,
pe care v-am arătat-o,
06:00
is under the control of Aurora's brain
105
344801
2650
e controlat de creierul Aurorei
06:03
and is moving the cursor to get to the target.
106
347451
3168
şi mută cursorul pentru a ajunge la ţintă.
06:06
And Aurora now knows that she can play the game with this robotic arm,
107
350619
3899
Iar Aurora ştie acum că poate juca jocul
cu acest braț robotic,
cu acest braț robotic,
06:10
but she has not lost the ability to use her biological arms to do what she pleases.
108
354518
5716
dar nu şi-a pierdut capacitatea de a-şi folosi
braţele biologice pentru a face ce îi place.
braţele biologice pentru a face ce îi place.
06:16
She can scratch her back, she can scratch one of us, she can play another game.
109
360234
4067
Se poate scărpina pe spate, poate să ne scarpine pe noi,
poate să se joace alt joc.
poate să se joace alt joc.
06:20
By all purposes and means,
110
364301
1600
În toate privinţele,
06:21
Aurora's brain has incorporated that artificial device
111
365901
4116
creierul Aurorei a integrat acel dispozitiv artifcial
06:25
as an extension of her body.
112
370017
2750
ca pe o extensie a corpului ei.
06:28
The model of the self that Aurora had in her mind
113
372767
3533
Modelul de sine pe care Aurora îl avea în minte
06:32
has been expanded to get one more arm.
114
376300
4084
a fost extins cu un braţ suplimentar.
06:36
Well, we did that 10 years ago.
115
380384
2350
Ei bine, am făcut asta acum 10 ani.
06:38
Just fast forward 10 years.
116
382734
2833
Trecem repede peste cei 10 ani.
06:41
Just last year we realized that you don't even need to have a robotic device.
117
385567
4983
Anul trecut ne-am dat seama că nici măcar
nu e nevoie de un dispozitiv robotizat.
nu e nevoie de un dispozitiv robotizat.
06:46
You can just build a computational body, an avatar, a monkey avatar.
118
390550
5484
Putem construi doar un corp computaţional,
un avatar, un avatar maimuţă.
un avatar, un avatar maimuţă.
06:51
And you can actually use it for our monkeys to either interact with them,
119
396034
4250
Şi acesta poate fi folosit pentru ca maimuţicile noastre
să interacţioneze cu el
să interacţioneze cu el
06:56
or you can train them to assume in a virtual world
120
400284
4439
sau putem să le învăţăm să îşi asume,
într-o lume virtuală,
într-o lume virtuală,
07:00
the first-person perspective of that avatar
121
404723
3044
perspectiva la persoana întâi a acelui avatar
07:03
and use her brain activity to control the movements of the avatar's arms or legs.
122
407767
5651
şi să-şi folosească activitatea creierului pentru a controla
mişcările braţelor sau picioarelor avatarului.
mişcările braţelor sau picioarelor avatarului.
07:09
And what we did basically was to train the animals
123
413418
2766
Ce am făcut, mai exact, a fost să antrenăm animalele
07:12
to learn how to control these avatars
124
416184
3050
să înveţe cum să controleze aceste avataruri
07:15
and explore objects that appear in the virtual world.
125
419234
3899
şi să exploreze obiecte care apar în lumea virtuală.
07:19
And these objects are visually identical,
126
423133
2301
Iar aceste obiecte sunt identice vizual,
07:21
but when the avatar crosses the surface of these objects,
127
425434
3883
dar când avatarul intersectează
suprafaţa acestor obiecte,
suprafaţa acestor obiecte,
07:25
they send an electrical message that is proportional to the microtactile texture of the object
128
429317
6400
acestea trimit un semnal electric
proporţional cu textura microtactilă a obiectului
proporţional cu textura microtactilă a obiectului
07:31
that goes back directly to the monkey's brain,
129
435717
4016
care merge înapoi direct la creierul maimuţei,
07:35
informing the brain what it is the avatar is touching.
130
439733
5052
informând creierul ce anume atinge avatarul.
07:40
And in just four weeks, the brain learns to process this new sensation
131
444785
4765
Şi în doar patru săptămâni, creierul învaţă
să proceseze această senzaţie nouă
să proceseze această senzaţie nouă
07:45
and acquires a new sensory pathway -- like a new sense.
132
449550
6434
şi dobândeşte o nouă cale senzorială – ca un nou simţ.
07:51
And you truly liberate the brain now
133
455984
2416
Acum putem elibera cu adevărat creierul
07:54
because you are allowing the brain to send motor commands to move this avatar.
134
458400
4384
deoarece i se permite să trimită comenzi motorii
pentru mişcarea acestui avatar.
pentru mişcarea acestui avatar.
07:58
And the feedback that comes from the avatar is being processed directly by the brain
135
462784
5000
Iar feedback-ul care vine de la avatar
este procesat direct de creier,
este procesat direct de creier,
08:03
without the interference of the skin.
136
467784
2433
fără intervenţia pielii.
08:06
So what you see here is this is the design of the task.
137
470217
2534
Deci, vedeţi aici proiectarea sarcinii.
08:08
You're going to see an animal basically touching these three targets.
138
472751
4250
Veţi vedea un animal care practic atinge aceste trei ţinte.
08:12
And he has to select one because only one carries the reward,
139
477001
4349
El trebuie să selecteze una dintre ele,
una singură este asociată cu recompensa,
una singură este asociată cu recompensa,
08:17
the orange juice that they want to get.
140
481350
1867
sucul de portocale dorit.
08:19
And he has to select it by touch using a virtual arm, an arm that doesn't exist.
141
483217
5633
Trebuie să selecteze ţinta atingând-o
cu un braţ virtual, un braţ care nu există.
cu un braţ virtual, un braţ care nu există.
08:24
And that's exactly what they do.
142
488850
2000
Iar animalul face exact asta.
08:26
This is a complete liberation of the brain
143
490850
3435
Este o eliberare completă a creierului
08:30
from the physical constraints of the body and the motor in a perceptual task.
144
494285
4282
de constrângerile fizice ale corpului şi ale motricităţii
într-o sarcină perceptivă.
într-o sarcină perceptivă.
08:34
The animal is controlling the avatar to touch the targets.
145
498567
4167
Animalul controlează avatarul pentru a atinge ţintele.
08:38
And he's sensing the texture by receiving an electrical message directly in the brain.
146
502734
5651
Şi simte textura primind un mesaj electric direct în creier.
08:44
And the brain is deciding what is the texture associated with the reward.
147
508385
3883
Iar creierul decide care este textura
asociată cu recompensa.
asociată cu recompensa.
08:48
The legends that you see in the movie don't appear for the monkey.
148
512268
3832
Legendele pe care le vedeţi pe film
nu apar şi pentru maimuţă.
nu apar şi pentru maimuţă.
08:52
And by the way, they don't read English anyway,
149
516100
2484
Şi, oricum, maimuţele nu ştiu să citească în engleză,
08:54
so they are here just for you to know that the correct target is shifting position.
150
518584
5216
aşa că le-am inclus doar ca să vedeţi
că ţinta corectă îşi schimbă poziţia.
că ţinta corectă îşi schimbă poziţia.
08:59
And yet, they can find them by tactile discrimination,
151
523800
3934
Cu toate acestea, maimuţele o identifică
prin discriminare tactilă
prin discriminare tactilă
09:03
and they can press it and select it.
152
527734
3217
şi o pot selecta prin apăsare.
09:06
So when we look at the brains of these animals,
153
530951
2682
Prin urmare, atunci când analizăm
creierul acestor animale,
creierul acestor animale,
09:09
on the top panel you see the alignment of 125 cells
154
533633
3667
pe panoul de sus vedem alinierea celor 125 de celule
09:13
showing what happens with the brain activity, the electrical storms,
155
537300
4201
care arată ce se întâmplă în creier, furtunile electrice,
09:17
of this sample of neurons in the brain
156
541501
2067
din această zonă din creier,
09:19
when the animal is using a joystick.
157
543568
2116
când animalul folosește un joystick.
09:21
And that's a picture that every neurophysiologist knows.
158
545684
2600
Iar asta-i o imagine pe care orice neurofiziolog o știe.
09:24
The basic alignment shows that these cells are coding for all possible directions.
159
548284
5183
Alinierea de bază arată că aceste celule
codifică toate direcţiile posibile.
codifică toate direcţiile posibile.
09:29
The bottom picture is what happens when the body stops moving
160
553467
5683
Imaginea de jos arată ce se întâmplă
când corpul se opreşte din mișcare,
când corpul se opreşte din mișcare,
09:35
and the animal starts controlling either a robotic device or a computational avatar.
161
559150
6134
iar animalul începe să controleze fie un dispozitiv robotizat,
fie un avatar computaţional.
fie un avatar computaţional.
09:41
As fast as we can reset our computers,
162
565284
3066
La fel de repede cum ne resetăm calculatoarele,
09:44
the brain activity shifts to start representing this new tool,
163
568350
5818
activitatea creierului se schimbă pentru a începe
să reprezinte acest instrument nou,
să reprezinte acest instrument nou,
09:50
as if this too was a part of that primate's body.
164
574168
5250
ca și cum și acesta ar fi o parte a corpului primatei.
09:55
The brain is assimilating that too, as fast as we can measure.
165
579418
4715
Creierul asimilează și acest lucru,
pe atât de rapid pe cât putem măsura.
pe atât de rapid pe cât putem măsura.
10:00
So that suggests to us that our sense of self
166
584133
3618
Asta ne sugerează că sentimentul
conștiinței de sine
conștiinței de sine
10:03
does not end at the last layer of the epithelium of our bodies,
167
587751
4150
nu se oprește la ultimul strat de epiteliu al corpului,
10:07
but it ends at the last layer of electrons of the tools that we're commanding with our brains.
168
591901
5718
ci la ultimul strat de electroni ai instrumentelor
pe care le controlăm cu creierul.
pe care le controlăm cu creierul.
10:13
Our violins, our cars, our bicycles, our soccer balls, our clothing --
169
597619
4764
Viorile, mașinile, bicicletele noastre,
mingile noastre de fotbal, hainele noastre.
mingile noastre de fotbal, hainele noastre.
10:18
they all become assimilated by this voracious, amazing, dynamic system called the brain.
170
602383
6851
toate acestea sunt asimilate de acest sistem
vorace, uimitor, dinamic, numit creier.
vorace, uimitor, dinamic, numit creier.
10:25
How far can we take it?
171
609234
1699
Cât de departe putem merge?
10:26
Well, in an experiment that we ran a few years ago, we took this to the limit.
172
610933
4218
Ei bine, într-un experiment pe care l-am făcut
acum câţiva ani, am mers până la limită.
acum câţiva ani, am mers până la limită.
10:31
We had an animal running on a treadmill
173
615151
2482
Aveam un animal ce alerga
pe o bandă de alergare
pe o bandă de alergare
10:33
at Duke University on the East Coast of the United States,
174
617633
2267
la Universitatea Duke, de pe Coasta de Est a Statelor Unite,
10:35
producing the brainstorms necessary to move.
175
619900
2700
producând furtuna din creier
necesară pentru a se mișca.
necesară pentru a se mișca.
10:38
And we had a robotic device, a humanoid robot,
176
622600
4091
Şi aveam un dispozitiv robotizat, un robot umanoid,
10:42
in Kyoto, Japan at ATR Laboratories
177
626691
2394
la Kyoto, Japonia, în Laboratoarele ATR,
10:44
that was dreaming its entire life to be controlled by a brain,
178
629085
6094
care a visat întreaga sa viaţă să fie controlat de un creier,
10:51
a human brain, or a primate brain.
179
635179
3273
un creier uman sau un creier de primată.
10:54
What happens here is that the brain activity that generated the movements in the monkey
180
638452
4598
Aici activitatea cerebrală
care a generat mişcările maimuţei
care a generat mişcările maimuţei
10:58
was transmitted to Japan and made this robot walk
181
643050
3467
a fost transmisă în Japonia
şi a făcut acest robot să meargă,
şi a făcut acest robot să meargă,
11:02
while footage of this walking was sent back to Duke,
182
646517
4067
în timp ce imagini cu mersul acestuia
au fost trimise înapoi la Duke,
au fost trimise înapoi la Duke,
11:06
so that the monkey could see the legs of this robot walking in front of her.
183
650584
5233
astfel încât maimuţa să poată vedea
picioarele acestui robot mergând în faţa ei,
picioarele acestui robot mergând în faţa ei,
11:11
So she could be rewarded, not by what her body was doing
184
655817
4067
iar ea să fie recompensată nu pentru ceea ce face corpul ei,
11:15
but for every correct step of the robot on the other side of the planet
185
659884
4961
ci pentru fiecare pas corect al robotului
de pe cealaltă parte a planetei,
de pe cealaltă parte a planetei,
11:20
controlled by her brain activity.
186
664845
2609
controlat de activitatea creierului ei.
11:23
Funny thing, that round trip around the globe took 20 milliseconds less
187
667454
7118
Un lucru amuzant este că această plimbare în jurul globului
a durat cu 20 de milisecunde mai puţin
a durat cu 20 de milisecunde mai puţin
11:30
than it takes for that brainstorm to leave its head, the head of the monkey,
188
674572
4150
decât e nevoie pentru ca furtuna din creier
să plece din cap, capul maimuţei,
să plece din cap, capul maimuţei,
11:34
and reach its own muscle.
189
678722
3870
şi să ajungă la propriii săi mușchi.
11:38
The monkey was moving a robot that was six times bigger, across the planet.
190
682592
6030
Maimuţa mișca un robot de şase ori mai mare decât ea,
aflat pe cealaltă parte a planetei.
aflat pe cealaltă parte a planetei.
11:44
This is one of the experiments in which that robot was able to walk autonomously.
191
688622
6400
Acesta este unul dintre experimentele în care acel robot
s-a putut deplasa în mod autonom.
s-a putut deplasa în mod autonom.
11:50
This is CB1 fulfilling its dream in Japan
192
695022
5267
Acesta este CB1 din Japonia, al cărui vis se materializează
11:56
under the control of the brain activity of a primate.
193
700289
3700
sub controlul activităţii cerebrale a unei primate.
11:59
So where are we taking all this?
194
703989
1989
Prin urmare, încotro ne îndreptăm?
12:01
What are we going to do with all this research,
195
705978
2343
Ce facem cu toată această cercetare
12:04
besides studying the properties of this dynamic universe that we have between our ears?
196
708321
5668
în afară de a studia proprietăţile acestui univers dinamic
pe care îl avem între urechile noastre?
pe care îl avem între urechile noastre?
12:09
Well the idea is to take all this knowledge and technology
197
713989
4833
Ideea este să folosim toate aceste cunoștințe și tehnologii
12:14
and try to restore one of the most severe neurological problems that we have in the world.
198
718822
5484
şi să încercăm să rezolvăm una dintre cele mai severe
probleme neurologice pe care le avem în lume.
probleme neurologice pe care le avem în lume.
12:20
Millions of people have lost the ability to translate these brainstorms
199
724306
4583
Milioane de oameni şi-au pierdut capacitatea
de a transpune aceste furtuni din creier
de a transpune aceste furtuni din creier
12:24
into action, into movement.
200
728889
2116
în acţiune, în mişcare.
12:26
Although their brains continue to produce those storms and code for movements,
201
731005
5234
Deși creierul lor continuă să producă aceste furtuni
şi să codifice pentru mişcări,
şi să codifice pentru mişcări,
12:32
they cannot cross a barrier that was created by a lesion on the spinal cord.
202
736239
5167
ei nu pot depăși o barieră creată
de o leziune a măduvei spinării.
de o leziune a măduvei spinării.
12:37
So our idea is to create a bypass,
203
741406
2450
Prin urmare, ideea noastră e de a crea un by-pass,
12:39
is to use these brain-machine interfaces to read these signals,
204
743856
4032
de a folosi aceste interfeţe creier-maşină
pentru a citi aceste semnale,
pentru a citi aceste semnale,
12:43
larger-scale brainstorms that contain the desire to move again,
205
747888
4050
furtuni din creier la scară mai mare,
care conţin dorinţa redobândirii mișcării,
care conţin dorinţa redobândirii mișcării,
12:47
bypass the lesion using computational microengineering
206
751938
3969
ocolind leziunea, folosind microingineria computaţională
12:51
and send it to a new body, a whole body called an exoskeleton,
207
755907
7114
şi trimițând-le către un nou corp, întreg,
numit un exoschelet,
numit un exoschelet,
12:58
a whole robotic suit that will become the new body of these patients.
208
763021
5567
un costum robotizat întreg, care va deveni
noul corp al acestor pacienţi.
noul corp al acestor pacienţi.
13:04
And you can see an image produced by this consortium.
209
768588
4126
Şi puteţi vedea o imagine produsă de acest consorțiu.
13:08
This is a nonprofit consortium called the Walk Again Project
210
772714
4059
Acesta este un consorţiu nonprofit numit
Walk Again Project
Walk Again Project
13:12
that is putting together scientists from Europe,
211
776773
2783
și care reunește oameni de ştiinţă din Europa,
13:15
from here in the United States, and in Brazil
212
779556
1865
de aici, din Statele Unite, şi în Brazilia
13:17
together to work to actually get this new body built --
213
781421
4517
pentru a lucra împreună pentru a construi, de fapt, acest corp nou,
13:21
a body that we believe, through the same plastic mechanisms
214
785938
3334
un corp despre care credem că, prin
aceleași mecanisme din plastic
aceleași mecanisme din plastic
13:25
that allow Aurora and other monkeys to use these tools through a brain-machine interface
215
789272
5802
care îi permit Aurorei şi altor maimuţe să folosească
aceste instrumente printr-o interfaţă creier-mașină
aceste instrumente printr-o interfaţă creier-mașină
13:30
and that allows us to incorporate the tools that we produce and use in our daily life.
216
795074
5630
şi care ne permite să încorporăm instrumentele
pe care le producem şi folosim în viaţa noastră de zi cu zi.
pe care le producem şi folosim în viaţa noastră de zi cu zi.
13:36
This same mechanism, we hope, will allow these patients,
217
800704
3684
Exact acelaşi mecanism sperăm
că va permite acestor pacienţi
că va permite acestor pacienţi
13:40
not only to imagine again the movements that they want to make
218
804388
3768
nu numai să-şi imagineze din nou
mişcările pe care doresc să le facă
mişcările pe care doresc să le facă
13:44
and translate them into movements of this new body,
219
808156
3207
şi să le transpună în mişcările acestui nou corp,
13:47
but for this body to be assimilated as the new body that the brain controls.
220
811363
6758
ci și ca acest corp să fie asimilat ca fiind
noul corp pe care creierul îl controlează.
noul corp pe care creierul îl controlează.
13:54
So I was told about 10 years ago
221
818121
3851
Acum 10 ani, mi s-a spus
13:57
that this would never happen, that this was close to impossible.
222
821972
5066
că acest lucru nu se va întâmpla niciodată,
că-i aproape imposibil.
că-i aproape imposibil.
14:02
And I can only tell you that as a scientist,
223
827038
2451
Şi pot să vă spun că eu, ca om de ştiinţă,
14:05
I grew up in southern Brazil in the mid-'60s
224
829489
2986
am crescut în sudul Braziliei, la mijlocul anilor '60,
14:08
watching a few crazy guys telling [us] that they would go to the Moon.
225
832475
5048
văzând câțiva nebuni care spuneau
că vor merge pe Lună.
că vor merge pe Lună.
14:13
And I was five years old,
226
837523
1461
Aveam cinci ani
14:14
and I never understood why NASA didn't hire Captain Kirk and Spock to do the job;
227
838984
4240
şi nu înţelegeam de ce NASA nu îi angajează
pe Căpitanul Kirk și pe Spock pentru aceasta.
pe Căpitanul Kirk și pe Spock pentru aceasta.
14:19
after all, they were very proficient --
228
843224
2432
La urma urmei, erau chiar foarte buni.
14:21
but just seeing that as a kid
229
845656
3450
Doar văzând acest lucru, copil fiind,
14:25
made me believe, as my grandmother used to tell me,
230
849106
2985
m-a făcut să cred, așa cum bunica mea obișnuia să-mi spună,
14:27
that "impossible is just the possible
231
852091
1845
că „Imposibilul e doar posibilul
14:29
that someone has not put in enough effort to make it come true."
232
853936
3904
pentru care cineva nu a depus suficient efort
pentru a-l face să devină realitate.”
pentru a-l face să devină realitate.”
14:33
So they told me that it's impossible to make someone walk.
233
857840
3799
Mi-au spus că-i imposibil să faci pe cineva să meargă.
14:37
I think I'm going to follow my grandmother's advice.
234
861639
3251
Cred că voi urma sfatul bunicii mele.
14:40
Thank you.
235
864890
1450
Vă mulţumesc.
14:42
(Applause)
236
866340
8029
(Aplauze)
ABOUT THE SPEAKER
Miguel Nicolelis - NeuroscientistMiguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface.
Why you should listen
At the Nicolelis Laboratory at Duke University, Miguel Nicolelis is best known for pioneering studies in neuronal population coding, Brain Machine Interfaces (BMI) and neuroprosthetics in human patients and non-human primates.His lab's work was seen, famously though a bit too briefly, when a brain-controlled exoskeleton from his lab helped Juliano Pinto, a paraplegic man, kick the first ball at the 2014 World Cup.
But his lab is thinking even bigger. They've developed an integrative approach to studying neurological disorders, including Parkinsons disease and epilepsy. The approach, they hope, will allow the integration of molecular, cellular, systems and behavioral data in the same animal, producing a more complete understanding of the nature of the neurophysiological alterations associated with these disorders. He's the author of the books Beyond Boundaries and The Relativistic Brain.
Miguel was honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Miguel Nicolelis | Speaker | TED.com