TED2014
Nancy Kanwisher: A neural portrait of the human mind
Нэнси Кэнвишер: Нейронный портрет человеческого разума
Filmed:
Readability: 4.2
1,226,930 views
Основоположница сканирования мозга Нэнси Кэнвишер использует функциональную МРТ, чтобы увидеть активность различных областей мозга (зачастую своих собственных). Она делится тем, что узнала вместе с коллегами: мозг состоит из узкоспециализированных компонентов и областей общего назначения. Однако многое ещё только предстоит узнать.
Nancy Kanwisher - Brain researcher
Using fMRI imaging to watch the human brain at work, Nancy Kanwisher’s team has discovered cortical regions responsible for some surprisingly specific elements of cognition. Full bio
Using fMRI imaging to watch the human brain at work, Nancy Kanwisher’s team has discovered cortical regions responsible for some surprisingly specific elements of cognition. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Today I want to tell you
0
604
1216
Сегодня я хочу рассказать
00:13
about a project being carried out
1
1820
1803
о проекте, проводимом учёными
00:15
by scientists all over the world
2
3623
2687
по всему миру
00:18
to paint a neural portrait of the human mind.
3
6310
3288
с целью изобразить нейронный портрет
человеческого разума.
человеческого разума.
00:21
And the central idea of this work
4
9598
2172
Главная идея этой работы
заключается в том,
заключается в том,
00:23
is that the human mind and brain
5
11770
1858
что человеческий разум и мозг —
00:25
is not a single, general-purpose processor,
6
13628
2857
это не единый,
универсальный процессор,
универсальный процессор,
00:28
but a collection of highly specialized components,
7
16485
3442
а набор
узкоспециализированных компонентов,
узкоспециализированных компонентов,
00:31
each solving a different specific problem,
8
19927
2983
каждый из которых отвечает за решение
отдельной специфической задачи,
отдельной специфической задачи,
00:34
and yet collectively making up
9
22910
2336
при этом все вместе
они делают из нас людей,
они делают из нас людей,
00:37
who we are as human beings and thinkers.
10
25246
4356
способных думать.
00:41
To give you a feel for this idea,
11
29602
1476
Чтобы прочувствовать эту идею,
00:43
imagine the following scenario:
12
31078
2664
представьте следующую ситуацию:
00:45
You walk into your child's day care center.
13
33742
2196
вы приходите за ребёнком
в детский сад.
в детский сад.
00:47
As usual, there's a dozen kids there
14
35938
2237
Как всегда, там куча детей,
00:50
waiting to get picked up,
15
38175
1591
ожидающих прихода родителей.
00:51
but this time,
16
39766
1632
Но в этот раз,
00:53
the children's faces look weirdly similar,
17
41398
2985
каким-то странным образом,
все их лица выглядят похожими,
все их лица выглядят похожими,
00:56
and you can't figure out which child is yours.
18
44383
2808
и вы не можете понять,
кто из них ваш ребёнок.
кто из них ваш ребёнок.
00:59
Do you need new glasses?
19
47191
1749
Может, вам нужны новые очки?
01:00
Are you losing your mind?
20
48940
1908
Может, вы сходите с ума?
01:02
You run through a quick mental checklist.
21
50848
2452
Вы быстро оцениваете
своё психическое состояние.
своё психическое состояние.
01:05
No, you seem to be thinking clearly,
22
53300
1894
Нет, кажется, вы ясно мыслите
01:07
and your vision is perfectly sharp.
23
55194
2391
и видите идеально.
01:09
And everything looks normal
24
57585
1789
Всё кажется обычным,
01:11
except the children's faces.
25
59374
2162
за исключением детских лиц.
01:13
You can see the faces,
26
61536
1786
Вы видите лица,
01:15
but they don't look distinctive,
27
63322
1708
но не можете их различить.
01:17
and none of them looks familiar,
28
65030
1858
Ни одно из них
не кажется вам знакомым.
не кажется вам знакомым.
01:18
and it's only by spotting an orange hair ribbon
29
66888
2498
И только увидев
оранжевую ленту для волос,
оранжевую ленту для волос,
01:21
that you find your daughter.
30
69386
1896
вы находите свою дочь.
01:23
This sudden loss of the ability to recognize faces
31
71282
3425
Эта внезапная потеря способности
распознавать лица
распознавать лица
01:26
actually happens to people.
32
74707
1546
в действительности случается с людьми.
01:28
It's called prosopagnosia,
33
76253
2054
Она называется прозопагнозия
01:30
and it results from damage
34
78307
1181
и является результатом повреждения
01:31
to a particular part of the brain.
35
79488
2126
определённой части головного мозга.
01:33
The striking thing about it
36
81614
1500
Поразительно то,
01:35
is that only face recognition is impaired;
37
83114
2595
что ухудшается только распознавание лиц,
01:37
everything else is just fine.
38
85709
2439
в остальном мозг работает отлично.
01:40
Prosopagnosia is one of many surprisingly specific
39
88148
3868
Прозопагнозия — одно из многих
удивительно специфичных
удивительно специфичных
01:44
mental deficits that can happen after brain damage.
40
92016
4535
умственных нарушений, случающихся
из-за повреждения головного мозга.
из-за повреждения головного мозга.
01:48
These syndromes collectively
41
96551
1363
Вместе все эти синдромы
01:49
have suggested for a long time
42
97914
2239
долгое время наводили на мысль о том,
01:52
that the mind is divvied up into distinct components,
43
100153
3768
что разум разделён
на отдельные элементы.
на отдельные элементы.
01:55
but the effort to discover those components
44
103921
2385
Попытки обнаружить эти элементы
01:58
has jumped to warp speed
45
106306
1614
достигли запредельной скорости
01:59
with the invention of brain imaging technology,
46
107920
2582
с изобретением технологии
сканирования мозга,
сканирования мозга,
02:02
especially MRI.
47
110502
3048
особенно МРТ.
02:05
So MRI enables you to see internal anatomy
48
113550
3240
МРТ позволяет увидеть
внутреннюю анатомию
внутреннюю анатомию
02:08
at high resolution,
49
116790
1586
в высоком разрешении.
02:10
so I'm going to show you in a second
50
118376
1430
Сейчас я покажу вам
02:11
a set of MRI cross-sectional images
51
119806
3352
серию снимков знакомых нам предметов
02:15
through a familiar object,
52
123158
1618
в поперечном разрезе.
02:16
and we're going to fly through them
53
124776
875
Мы просмотрим их насквозь,
02:17
and you're going to try to figure out what the object is.
54
125651
2473
и вы попытаетесь угадать,
что это за предметы.
что это за предметы.
02:20
Here we go.
55
128124
2111
Поехали.
02:24
It's not that easy. It's an artichoke.
56
132241
1889
Не так уж это и просто.
Это артишок.
Это артишок.
02:26
Okay, let's try another one,
57
134130
1630
Хорошо, посмотрим на другое.
02:27
starting from the bottom and going through the top.
58
135760
2596
Начинаем с нижней части и проходим вверх.
02:32
Broccoli! It's a head of broccoli.
59
140812
1151
Брокколи! Да, это головка брокколи.
02:33
Isn't it beautiful? I love that.
60
141963
1664
Красиво, правда? Мне нравится.
02:35
Okay, here's another one. It's a brain, of course.
61
143627
2757
Хорошо, вот ещё одно.
Конечно же, это мозг.
Конечно же, это мозг.
02:38
In fact, it's my brain.
62
146384
1586
В действительности это мой мозг.
02:39
We're going through slices through my head like that.
63
147970
1733
Мы проходим через слои моей головы.
02:41
That's my nose over on the right, and now
64
149703
1758
Вот мой нос справа.
02:43
we're going over here, right there.
65
151461
3409
А сейчас мы двигаемся вот сюда.
02:46
So this picture's nice, if I do say so myself,
66
154870
4601
Это изображение красиво,
раз уж я сама так заявляю,
раз уж я сама так заявляю,
02:51
but it shows only anatomy.
67
159471
1912
но оно показывает лишь анатомию.
02:53
The really cool advance with functional imaging
68
161383
2520
Настоящий прогресс
в функциональном сканировании
в функциональном сканировании
02:55
happened when scientists figured out how to make
69
163903
1572
произошёл, когда учёные поняли,
02:57
pictures that show not just anatomy but activity,
70
165475
3395
как получать изображения, отображающие
не только анатомию, но и активность,
не только анатомию, но и активность,
03:00
that is, where neurons are firing.
71
168870
2435
т.е. место, где активируются нейроны.
03:03
So here's how this works.
72
171305
1516
Вот как это работает.
03:04
Brains are like muscles.
73
172821
1117
Мозг подобен мышцам.
03:05
When they get active,
74
173938
1563
Когда они сокращаются,
03:07
they need increased blood flow to supply that activity,
75
175501
2974
им необходим увеличенный приток крови
для обеспечения этой активности.
для обеспечения этой активности.
03:10
and lucky for us, blood flow
control to the brain is local,
control to the brain is local,
76
178475
3568
К счастью для нас, управление кровотоком
к мозгу является локальным.
к мозгу является локальным.
03:14
so if a bunch of neurons, say, right there
77
182043
2162
Если группа нейронов, скажем, здесь
03:16
get active and start firing,
78
184205
1500
активируется и возбуждается,
03:17
then blood flow increases just right there.
79
185705
2725
то приток крови увеличится именно сюда.
03:20
So functional MRI picks up
on that blood flow increase,
on that blood flow increase,
80
188430
3721
Функциональная МРТ
улавливает это увеличение притока крови,
улавливает это увеличение притока крови,
03:24
producing a higher MRI response
81
192151
2033
выдавая более высокую
ответную реакцию
ответную реакцию
03:26
where neural activity goes up.
82
194184
2926
там, где происходит
активация нейронов.
активация нейронов.
03:29
So to give you a concrete feel
83
197110
1700
Чтобы дать вам точно прочувствовать,
03:30
for how a functional MRI experiment goes
84
198810
2485
как проходит эксперимент
с функциональной МРТ,
с функциональной МРТ,
03:33
and what you can learn from it
85
201295
1439
и что вы можете и не можете
03:34
and what you can't,
86
202734
1384
узнать с её помощью,
03:36
let me describe one of the first studies I ever did.
87
204118
3442
позвольте мне рассказать
об одном из первых моих исследований.
об одном из первых моих исследований.
03:39
We wanted to know if there was a special
part of the brain for recognizing faces,
part of the brain for recognizing faces,
88
207560
4138
Нам хотелось узнать, есть ли особая
часть мозга, отвечающая за узнавание лиц.
часть мозга, отвечающая за узнавание лиц.
03:43
and there was already reason to
think there might be such a thing
think there might be such a thing
89
211698
3072
У нас уже была причина думать,
что такая часть должна существовать,
что такая часть должна существовать,
03:46
based on this phenomenon of prosopagnosia
90
214770
1720
учитывая феномен прозопагнозии,
03:48
that I described a moment ago,
91
216490
2123
о котором я рассказала ранее.
03:50
but nobody had ever seen that part of the brain
92
218613
2278
Но никто никогда не видел
этот участок мозга
этот участок мозга
03:52
in a normal person,
93
220891
1919
у нормального человека,
03:54
so we set out to look for it.
94
222810
2056
и мы начали его поиски.
03:56
So I was the first subject.
95
224866
1951
Я была первым объектом исследования.
03:58
I went into the scanner, I lay on my back,
96
226817
2212
Меня поместили в сканер,
я легла на спину
я легла на спину
04:01
I held my head as still as I could
97
229029
2583
и держала голову неподвижно,
насколько могла,
насколько могла,
04:03
while staring at pictures of faces like these
98
231612
5017
при этом часами рассматривала
фотографии лиц, таких как эти,
фотографии лиц, таких как эти,
04:08
and objects like these
99
236629
2131
и предметов, как эти.
04:10
and faces and objects for hours.
100
238760
5165
И снова лица, и снова предметы.
04:15
So as somebody who has
pretty close to the world record
pretty close to the world record
101
243925
2772
Довольно близко подойдя
к мировому рекорду
к мировому рекорду
04:18
of total number of hours spent inside an MRI scanner,
102
246697
3543
по количеству часов,
проведённых в сканере МРТ,
проведённых в сканере МРТ,
04:22
I can tell you that one of the skills
103
250240
1432
я могу заявить, что одно умение,
04:23
that's really important for MRI research
104
251672
2663
которое очень важно
для МРТ исследования, —
для МРТ исследования, —
04:26
is bladder control.
105
254335
1778
это контроль мочевого пузыря.
04:28
(Laughter)
106
256113
1802
(Смех)
04:29
When I got out of the scanner,
107
257915
1537
Закончив сканирование,
04:31
I did a quick analysis of the data,
108
259452
2316
я сделала быстрый анализ данных
04:33
looking for any parts of my brain
109
261768
1503
в поисках любого участка мозга,
04:35
that produced a higher response
when I was looking at faces
when I was looking at faces
110
263271
2806
который подавал более сильный сигнал,
когда я смотрела на лица,
когда я смотрела на лица,
04:38
than when I was looking at objects,
111
266077
1870
чем когда я рассматривала предметы.
04:39
and here's what I saw.
112
267947
2171
И вот что я увидела.
04:42
Now this image looks just awful by today's standards,
113
270118
3656
По нынешним стандартам
этот снимок выглядит просто ужасно.
этот снимок выглядит просто ужасно.
04:45
but at the time I thought it was beautiful.
114
273774
2808
Но в то время я думала, что он красив.
04:48
What it shows is that region right there,
115
276582
1950
На нём показан вот этот участок,
04:50
that little blob,
116
278532
1283
этот маленький шарик
04:51
it's about the size of an olive
117
279815
1747
размером с оливку,
04:53
and it's on the bottom surface of my brain
118
281562
2156
расположенный
на нижней поверхности мозга,
на нижней поверхности мозга,
04:55
about an inch straight in from right there.
119
283718
3206
примерно в дюйме вот отсюда.
04:58
And what that part of my brain is doing
120
286924
2790
То, что проделывает эта часть мозга, —
05:01
is producing a higher MRI response,
121
289714
2920
это как раз таки
подача более высокого сигнала,
подача более высокого сигнала,
05:04
that is, higher neural activity,
122
292634
1748
т.е. активность нейронов была выше,
05:06
when I was looking at faces
123
294382
1482
когда я смотрела на лица,
05:07
than when I was looking at objects.
124
295864
2266
чем когда я смотрела на предметы.
05:10
So that's pretty cool,
125
298130
1360
Всё это очень здорово,
05:11
but how do we know this isn't a fluke?
126
299490
2318
но откуда нам знать,
что это не случайность?
что это не случайность?
05:13
Well, the easiest way
127
301808
1420
Самый простой способ —
05:15
is to just do the experiment again.
128
303228
2114
проделать этот эксперимент снова.
05:17
So I got back in the scanner,
129
305342
1639
Я вернулась к сканеру,
05:18
I looked at more faces and I looked at more objects
130
306981
2431
просмотрела больше лиц и предметов
05:21
and I got a similar blob,
131
309412
2189
и получила всё тот же шарик.
05:23
and then I did it again
132
311601
1895
Потом я проделала это ещё раз,
05:25
and I did it again
133
313496
1855
и ещё раз,
05:27
and again and again,
134
315351
3072
и ещё несколько раз,
05:30
and around about then
135
318423
1047
и только потом
05:31
I decided to believe it was for real.
136
319470
2941
я решила поверить,
что это было действительно так.
что это было действительно так.
05:34
But still, maybe this is
something weird about my brain
something weird about my brain
137
322411
3753
Но всё же, может быть,
что-то не так с моим мозгом,
что-то не так с моим мозгом,
05:38
and no one else has one of these things in there,
138
326164
2462
и ни у кого другого этого нет?
05:40
so to find out, we scanned a bunch of other people
139
328626
2455
Чтобы выяснить это,
мы просканировали целую группу людей
мы просканировали целую группу людей
05:43
and found that pretty much everyone
140
331081
2446
и обнаружили, что почти у каждого
05:45
has that little face-processing region
141
333527
2006
есть область,
отвечающая за обработку лиц,
отвечающая за обработку лиц,
05:47
in a similar neighborhood of the brain.
142
335533
2893
в той же части мозга.
05:50
So the next question was,
143
338426
1888
Следующий вопрос состоял в том,
05:52
what does this thing really do?
144
340314
1474
какие функции она выполняет?
05:53
Is it really specialized just for face recognition?
145
341788
3932
Неужели она специализируется
только на распознавании лиц?
только на распознавании лиц?
05:57
Well, maybe not, right?
146
345720
1240
А может быть и нет?
05:58
Maybe it responds not only to faces
147
346960
1802
Может, она реагирует не только на лица,
06:00
but to any body part.
148
348762
2109
но и на части тела?
06:02
Maybe it responds to anything human
149
350871
2369
Может, она реагирует
на всё человеческое,
на всё человеческое,
06:05
or anything alive
150
353240
1780
или что-то одушевлённое,
06:07
or anything round.
151
355020
1656
или что-то круглое?
06:08
The only way to be really sure that that region
152
356676
2154
Единственный способ
удостовериться в том,
удостовериться в том,
06:10
is specialized for face recognition
153
358830
2417
что эта область отвечает
за распознавание лиц, —
за распознавание лиц, —
06:13
is to rule out all of those hypotheses.
154
361247
2643
это исключение остальных гипотез.
06:15
So we spent much of the next couple of years
155
363890
2830
Бо́льшую часть следующих двух лет
мы провели,
мы провели,
06:18
scanning subjects while they looked at lots
156
366720
1647
сканируя людей,
пока они просматривали
пока они просматривали
06:20
of different kinds of images,
157
368367
1606
сотни разных изображений.
06:21
and we showed that that part of the brain
158
369973
1957
Мы установили, что эта область мозга
06:23
responds strongly when you look at
159
371930
1950
интенсивно реагирует,
когда человек смотрит
когда человек смотрит
06:25
any images that are faces of any kind,
160
373880
3453
на различные изображения лиц.
06:29
and it responds much less strongly
161
377333
1913
Гораздо слабее она реагирует
06:31
to any image you show that isn't a face,
162
379246
3149
на все остальные изображения,
06:34
like some of these.
163
382395
1305
как, например, эти.
06:35
So have we finally nailed the case
164
383700
2239
Так удалось ли нам отстоять позицию,
06:37
that this region is necessary for face recognition?
165
385939
3240
что эта область мозга
необходима для распознавания лиц?
необходима для распознавания лиц?
06:41
No, we haven't.
166
389179
1323
Нет.
06:42
Brain imaging can never tell you
167
390502
1951
Сканирование мозга
никогда не сможет сказать,
никогда не сможет сказать,
06:44
if a region is necessary for anything.
168
392453
2440
необходима ли какая-то его область
для чего-либо.
для чего-либо.
06:46
All you can do with brain imaging
169
394893
1440
Всё, что вы можете сделать, —
06:48
is watch regions turn on and off
170
396333
2048
это наблюдать
за активностью областей мозга
за активностью областей мозга
06:50
as people think different thoughts.
171
398381
1968
в то время,
как человек думает о чём-то.
как человек думает о чём-то.
06:52
To tell if a part of the brain is
necessary for a mental function,
necessary for a mental function,
172
400349
3611
Чтобы узнать, необходима ли какая-то
часть мозга для умственной деятельности,
часть мозга для умственной деятельности,
06:55
you need to mess with it and see what happens,
173
403960
2509
нужно повозиться с ним и увидеть,
что получится.
что получится.
06:58
and normally we don't get to do that.
174
406469
2275
В действительности
мы этого не делаем.
мы этого не делаем.
07:00
But an amazing opportunity came about
175
408744
2584
Но совсем недавно
возникла удивительная возможность,
возникла удивительная возможность,
07:03
very recently when a couple of colleagues of mine
176
411328
2464
когда двое моих коллег
07:05
tested this man who has epilepsy
177
413792
3071
проверяли вот этого человека,
страдающего эпилепсией.
страдающего эпилепсией.
07:08
and who is shown here in his hospital bed
178
416863
2682
Здесь он показан на больничной койке
07:11
where he's just had electrodes placed
179
419545
1367
с электродами, помещёнными
07:12
on the surface of his brain
180
420912
2071
на поверхность его головного мозга
07:14
to identify the source of his seizures.
181
422983
2554
для определения источника приступов.
07:17
So it turned out by total chance
182
425537
2533
Совершенно случайно получилось так,
07:20
that two of the electrodes
183
428070
1949
что два электрода располагались
07:22
happened to be right on top of his face area.
184
430019
3223
прямо над областью распознавания лиц.
07:25
So with the patient's consent,
185
433242
2329
С согласия пациента
07:27
the doctors asked him what happened
186
435571
2587
врачи узнавали, что происходит с ним
07:30
when they electrically stimulated
that part of his brain.
that part of his brain.
187
438158
4166
во время электрической стимуляции
этой части мозга.
этой части мозга.
07:34
Now, the patient doesn't know
188
442324
1654
Сам пациент не знает,
07:35
where those electrodes are,
189
443978
1384
где расположены электроды,
07:37
and he's never heard of the face area.
190
445362
2212
и никогда не слышал
об области распознавания лиц.
об области распознавания лиц.
07:39
So let's watch what happens.
191
447574
1991
Давайте посмотрим, что происходило.
07:41
It's going to start with a control condition
192
449565
1969
Видео начнётся с контрольного условия,
07:43
that will say "Sham" nearly invisibly
193
451534
2407
с едва заметной надписи красного цвета
07:45
in red in the lower left,
194
453941
1710
«SHAM» в левом нижнем углу,
07:47
when no current is delivered,
195
455651
2282
когда не подаётся электрический ток.
07:49
and you'll hear the neurologist speaking
to the patient first. So let's watch.
to the patient first. So let's watch.
196
457933
3815
Сначала вы услышите разговор невролога
с пациентом. Давайте посмотрим.
с пациентом. Давайте посмотрим.
07:53
(Video) Neurologist: Okay, just look at my face
197
461748
2081
(Видео) Невролог:
Просто посмотри на моё лицо
Просто посмотри на моё лицо
07:55
and tell me what happens when I do this.
198
463829
3285
и скажи, что происходит,
когда я делаю вот так.
когда я делаю вот так.
07:59
All right?
199
467114
934
Хорошо?
08:00
Patient: Okay.
200
468048
2823
Пациент: Хорошо.
08:02
Neurologist: One, two, three.
201
470871
4320
Невролог: Один, два, три.
08:07
Patient: Nothing.
Neurologist: Nothing? Okay.
Neurologist: Nothing? Okay.
202
475191
3015
Пациент: Ничего.
Невролог: Ничего? Понятно.
Невролог: Ничего? Понятно.
08:10
I'm going to do it one more time.
203
478206
2407
Сейчас я сделаю это ещё раз.
08:12
Look at my face.
204
480613
3194
Посмотри на моё лицо.
08:15
One, two, three.
205
483807
4500
Один, два, три.
08:20
Patient: You just turned into somebody else.
206
488307
2824
Пациент: Вы только что превратились
в кого-то другого.
в кого-то другого.
08:23
Your face metamorphosed.
207
491131
2137
Ваше лицо изменилось.
08:25
Your nose got saggy, it went to the left.
208
493268
3011
Ваш нос отвис и ушёл влево.
08:28
You almost looked like somebody I'd seen before,
209
496279
3536
Вы выглядели почти как человек,
которого я видел раньше,
которого я видел раньше,
08:31
but somebody different.
210
499815
2634
но при этом совершенно другой.
08:34
That was a trip.
211
502449
2072
Вот это был глюк.
08:36
(Laughter)
212
504521
3132
(Смех)
08:39
Nancy Kanwisher: So this experiment —
213
507653
1615
Нэнси Кэнвишер: Этот эксперимент —
08:41
(Applause) —
214
509268
4223
(Аплодисменты) —
08:45
this experiment finally nails the case
215
513491
2682
Этот эксперимент наконец
подтверждает довод о том,
подтверждает довод о том,
08:48
that this region of the brain is not only
216
516173
1825
что эта область мозга не только
08:49
selectively responsive to faces
217
517998
2137
избирательно реагирует на лица,
08:52
but causally involved in face perception.
218
520135
3045
но к тому же участвует
в восприятии лица.
в восприятии лица.
08:55
So I went through all of these details
219
523180
2130
Я подробно рассказала
08:57
about the face region to show you what it takes
220
525310
2464
об области распознавания лиц,
чтобы показать вам,
чтобы показать вам,
08:59
to really establish that a part of the brain
221
527774
2339
как пришлось устанавливать тот факт,
что часть мозга
что часть мозга
09:02
is selectively involved in a specific mental process.
222
530113
3128
избирательно участвует в конкретном
психическом процессе.
психическом процессе.
09:05
Next, I'll go through much more quickly
223
533241
2159
Далее я быстро расскажу
09:07
some of the other specialized regions of the brain
224
535400
2660
о других специализированных
областях мозга,
областях мозга,
09:10
that we and others have found.
225
538060
2100
которые были обнаружены нами
и другими учёными.
и другими учёными.
09:12
So to do this, I've spent a lot of time
226
540160
2114
Чтобы сделать это,
я провела много времени
я провела много времени
09:14
in the scanner over the last month
227
542274
1867
внутри сканера весь прошлый месяц
09:16
so I can show you these things in my brain.
228
544141
2261
с целью показать вам следующее.
09:18
So let's get started. Here's my right hemisphere.
229
546402
3233
Итак, начнём.
Это правое полушарие моего мозга.
Это правое полушарие моего мозга.
09:21
So we're oriented like that.
You're looking at my head this way.
You're looking at my head this way.
230
549635
2662
Снимок ориентирован так.
Смотрите на мою голову с этой стороны.
Смотрите на мою голову с этой стороны.
09:24
Imagine taking the skull off
231
552297
1093
Представьте, что убираете череп
09:25
and looking at the surface of the brain like that.
232
553390
2268
и смотрите на поверхность мозга вот так.
09:27
Okay, now as you can see,
233
555658
1758
Как вы видите,
09:29
the surface of the brain is all folded up.
234
557416
1503
поверхность мозга вся в складках.
09:30
So that's not good. Stuff could be hidden in there.
235
558919
1721
Это неудобно.
Что-то может быть скрыто.
Что-то может быть скрыто.
09:32
We want to see the whole thing,
236
560640
1434
Давайте распрямим её,
09:34
so let's inflate it so we can see the whole thing.
237
562074
3312
чтобы видеть полную картину.
09:37
Next, let's find that face area I've been talking about
238
565386
2829
Далее давайте найдём
область распознавания лиц,
область распознавания лиц,
09:40
that responds to images like these.
239
568215
2227
которая реагирует на эти изображения.
09:42
To see that, let's turn the brain around
240
570442
1519
Чтобы увидеть её, повернём мозг
09:43
and look on the inside surface on the bottom,
241
571961
2019
и посмотрим
на внутреннюю поверхность снизу.
на внутреннюю поверхность снизу.
09:45
and there it is, that's my face area.
242
573980
2305
Вот она, эта область.
09:48
Just to the right of that is another region
243
576285
2707
Справа от неё
расположена другая область —
расположена другая область —
09:50
that is shown in purple
244
578992
1638
она показана фиолетовым —
09:52
that responds when you process color information,
245
580630
3072
которая реагирует
на обработку цветовой информации.
на обработку цветовой информации.
09:55
and near those regions are other regions
246
583702
2691
Рядом с этими участками ещё одни,
09:58
that are involved in perceiving places,
247
586393
2363
которые вовлечены
в восприятие пространства.
в восприятие пространства.
10:00
like right now, I'm seeing
this layout of space around me
this layout of space around me
248
588756
2838
Например, сейчас я вижу
планировку пространства вокруг себя,
планировку пространства вокруг себя,
10:03
and these regions in green right there
249
591594
1752
и эти области, выделенные зелёным,
10:05
are really active.
250
593346
1274
в данный момент активны.
10:06
There's another one out on the outside surface again
251
594620
2370
Есть ещё одна часть внешней поверхности,
10:08
where there's a couple more face regions as well.
252
596990
2805
где расположены две дополнительные
области распознавания лиц.
области распознавания лиц.
10:11
Also in this vicinity
253
599795
2345
В этом полушарии
также расположена область,
также расположена область,
10:14
is a region that's selectively involved
254
602140
1645
избирательно участвующая
10:15
in processing visual motion,
255
603785
1936
в обработке видимого движения,
10:17
like these moving dots here,
256
605721
1504
такого, как эти движущиеся точки.
10:19
and that's in yellow at the bottom of the brain,
257
607225
2689
Она выделена жёлтым
в нижней части мозга.
в нижней части мозга.
10:21
and near that is a region that responds
258
609914
3168
Рядом с ней участок, реагирующий
10:25
when you look at images of bodies and body parts
259
613082
2897
на изображения тела или его частей,
как эти, например.
как эти, например.
10:27
like these, and that region is shown in lime green
260
615979
2745
Он окрашен в светло-зелёный цвет
10:30
at the bottom of the brain.
261
618724
2003
в нижней части мозга.
10:32
Now all these regions I've shown you so far
262
620727
2632
Все области, показанные вам,
10:35
are involved in specific aspects of visual perception.
263
623359
4432
вовлечены в конкретные аспекты
визуального восприятия.
визуального восприятия.
10:39
Do we also have specialized brain regions
264
627791
2148
Имеем ли мы другие
специализированные области
специализированные области
10:41
for other senses, like hearing?
265
629939
2813
для других чувств, например, слуха?
10:44
Yes, we do. So if we turn the brain around a little bit,
266
632752
3037
Конечно. Если мы немного повернём мозг,
10:47
here's a region in dark blue
267
635789
2401
то увидим тёмно-синий участок,
10:50
that we reported just a couple of months ago,
268
638190
2346
о котором мы сообщили пару месяцев назад.
10:52
and this region responds strongly
269
640536
1634
Он активно реагирует,
10:54
when you hear sounds with pitch, like these.
270
642170
3429
когда вы слышите звуки с высоким тоном,
как, например, эти.
как, например, эти.
10:57
(Sirens)
271
645599
2143
(Звук сирены)
10:59
(Cello music)
272
647742
2081
(Виолончель)
11:01
(Doorbell)
273
649823
1917
(Дверной звонок)
11:03
In contrast, that same region
does not respond strongly
does not respond strongly
274
651740
3608
И напротив,
эта область слабо реагирует
эта область слабо реагирует
11:07
when you hear perfectly familiar sounds
275
655348
1562
на отлично знакомые звуки,
11:08
that don't have a clear pitch, like these.
276
656910
2362
которые не обладают высоким тоном.
Например:
Например:
11:11
(Chomping)
277
659272
2469
(Хруст)
11:13
(Drum roll)
278
661741
2200
(Барабанная дробь)
11:15
(Toilet flushing)
279
663941
2767
(Спуск воды в туалете)
11:18
Okay. Next to the pitch region
280
666708
2498
Рядом с областью «высокого тона»
11:21
is another set of regions that
are selectively responsive
are selectively responsive
281
669206
2474
есть группа участков,
избирательно реагирующих
избирательно реагирующих
11:23
when you hear the sounds of speech.
282
671680
2765
на звуки речи.
11:26
Okay, now let's look at these same regions.
283
674445
1840
Давайте посмотрим на такие же участки
11:28
In my left hemisphere, there's a similar arrangement —
284
676285
2468
в левом полушарии.
Их расположение примерно одинаково —
Их расположение примерно одинаково —
11:30
not identical, but similar —
285
678753
1473
не идентично, но похоже.
11:32
and most of the same regions are in here,
286
680226
2209
Большинство схожих областей
расположены тут,
расположены тут,
11:34
albeit sometimes different in size.
287
682435
2002
хотя иногда они отличаются размерами.
11:36
Now, everything I've shown you so far
288
684437
2014
Всё, что я показала вам, —
11:38
are regions that are involved in
different aspects of perception,
different aspects of perception,
289
686451
3026
это области, вовлечённые
в различные аспекты восприятия, —
в различные аспекты восприятия, —
11:41
vision and hearing.
290
689477
1833
зрение и слух.
11:43
Do we also have specialized brain regions
291
691310
1660
Есть ли у нас специализированные области
11:44
for really fancy, complicated mental processes?
292
692970
3435
для действительно причудливых и сложных
психических процессов?
психических процессов?
11:48
Yes, we do.
293
696405
1429
Они есть.
11:49
So here in pink are my language regions.
294
697834
3389
Здесь розовым обозначены речевые центры.
11:53
So it's been known for a very long time
295
701223
1428
С давних пор было известно,
11:54
that that general vicinity of the brain
296
702651
2035
что эта область мозга в целом
11:56
is involved in processing language,
297
704686
2193
вовлечена в обработку речи.
11:58
but we showed very recently
298
706879
1732
Но лишь недавно мы выявили,
12:00
that these pink regions
299
708611
1710
что эти области розового цвета
12:02
respond extremely selectively.
300
710321
2205
реагируют крайне избирательно.
12:04
They respond when you understand
the meaning of a sentence,
the meaning of a sentence,
301
712526
2812
Они реагируют, когда вы понимаете
смысл предложения,
смысл предложения,
12:07
but not when you do other complex mental things,
302
715338
2838
и не активны, когда вы решаете
другие сложные умственные задачи,
другие сложные умственные задачи,
12:10
like mental arithmetic
303
718176
2179
например, считаете в уме,
12:12
or holding information in memory
304
720355
2396
или запоминаете информацию,
12:14
or appreciating the complex structure
305
722751
2655
или оцениваете сложную структуру
12:17
in a piece of music.
306
725406
2284
музыкального произведения.
12:21
The most amazing region that's been found yet
307
729664
2889
Самый удивительный центр,
найденный на сегодняшний день, —
найденный на сегодняшний день, —
12:24
is this one right here in turquoise.
308
732553
3307
вот этот,
выделенный бирюзовым цветом.
выделенный бирюзовым цветом.
12:27
This region responds
309
735860
2190
Эта область активируется,
12:30
when you think about what another person is thinking.
310
738050
4268
когда вы думаете о том,
что думает другой человек.
что думает другой человек.
12:34
So that may seem crazy,
311
742318
1644
Как бы безумно это ни звучало,
12:35
but actually, we humans do this all the time.
312
743962
3868
но мы, люди, в действительности
часто делаем это.
часто делаем это.
12:39
You're doing this when you realize
313
747830
2193
Вы делаете это, когда осознаёте,
12:42
that your partner is going to be worried
314
750023
1631
что до́ма будут беспокоиться,
12:43
if you don't call home to say you're running late.
315
751654
2507
если вы не позвоните и не предупредите,
что опаздываете.
что опаздываете.
12:46
I'm doing this with that region of my brain right now
316
754161
3469
Этот центр моего мозга активен сейчас,
12:49
when I realize that you guys
317
757630
2281
когда я думаю, что вам наверняка
12:51
are probably now wondering about
318
759911
1598
теперь интересно знать
12:53
all that gray, uncharted territory in the brain,
319
761509
2547
об остальной серой неизведанной
территории мозга —
территории мозга —
12:56
and what's up with that?
320
764056
1964
что происходит там.
12:58
Well, I'm wondering about that too,
321
766020
1685
Мне тоже хотелось бы это знать.
12:59
and we're running a bunch of
experiments in my lab right now
experiments in my lab right now
322
767705
2395
Сейчас мы проводим множество
экспериментов в лаборатории
экспериментов в лаборатории
13:02
to try to find a number of other
323
770100
2013
с целью выявить ряд других
13:04
possible specializations in the brain
324
772113
2032
специализированных областей мозга,
13:06
for other very specific mental functions.
325
774145
3368
отвечающих
за очень специфические функции.
за очень специфические функции.
13:09
But importantly, I don't think we have
326
777513
2621
Важно отметить,
что я не думаю, что у нас есть
что я не думаю, что у нас есть
13:12
specializations in the brain
327
780134
1564
специализированные участки в мозге
13:13
for every important mental function,
328
781698
2746
на все важные психические функции,
13:16
even mental functions that may be critical for survival.
329
784444
3409
даже на те, которые имеют
решающее значение для выживания.
решающее значение для выживания.
13:19
In fact, a few years ago,
330
787853
2102
Несколько лет назад
13:21
there was a scientist in my lab
331
789955
1117
в моей лаборатории работал учёный,
13:23
who became quite convinced
332
791072
1409
совершенно убеждённый в том,
13:24
that he'd found a brain region
333
792481
1749
что он нашёл в мозге область
13:26
for detecting food,
334
794230
1912
обнаружения пищи.
13:28
and it responded really strongly in the scanner
335
796142
1918
При сканировании
она интенсивно реагировала,
она интенсивно реагировала,
13:30
when people looked at images like this.
336
798060
2728
когда люди смотрели на такие изображения.
13:32
And further, he found a similar response
337
800788
2912
Далее он обнаружил такую же реакцию
13:35
in more or less the same location
338
803700
1939
почти в том же месте
13:37
in 10 out of 12 subjects.
339
805639
2001
у 10 из 12 испытуемых.
13:39
So he was pretty stoked,
340
807640
2294
Это настолько взволновало его,
13:41
and he was running around the lab
341
809934
1260
что он бегал по лаборатории,
13:43
telling everyone that he was going to go on "Oprah"
342
811194
2002
рассказывая всем,
что пойдёт на шоу Опры
что пойдёт на шоу Опры
13:45
with his big discovery.
343
813196
2018
со своим грандиозным открытием.
13:47
But then he devised the critical test:
344
815214
3022
Но потом он провёл решающий тест —
13:50
He showed subjects images of food like this
345
818236
3183
показал испытуемым эти изображения еды
13:53
and compared them to images with very similar
346
821419
2741
и сравнил с результатами
просмотра картинок
просмотра картинок
13:56
color and shape, but that weren't food, like these.
347
824160
3810
с похожими текстурой и цветом,
но не изображающих еду.
но не изображающих еду.
13:59
And his region responded the same
348
827970
2131
Обнаруженный им участок
отреагировал одинаково
отреагировал одинаково
14:02
to both sets of images.
349
830101
1949
на обе группы изображений.
14:04
So it wasn't a food area,
350
832050
1327
Так что это была область,
14:05
it was just a region that liked colors and shapes.
351
833377
2771
которой всего лишь нравились
цвета и формы.
цвета и формы.
14:08
So much for "Oprah."
352
836148
2561
Вот вам и Опра.
14:12
But then the question, of course, is,
353
840483
2225
Хотя вопрос, конечно, в том,
14:14
how do we process all this other stuff
354
842708
2126
как мы обрабатываем
всю остальную информацию,
всю остальную информацию,
14:16
that we don't have specialized brain regions for?
355
844834
2970
для которой у нас нет
специализированных областей в мозге?
специализированных областей в мозге?
14:19
Well, I think the answer is that in addition
356
847804
1811
Я думаю, ответ в том,
14:21
to these highly specialized components
that I've been describing,
that I've been describing,
357
849615
3554
что помимо узкоспециализированных
компонентов, о которых я рассказала,
компонентов, о которых я рассказала,
14:25
we also have a lot of very general-
purpose machinery in our heads
purpose machinery in our heads
358
853169
3679
у нас в голове также есть
области общего назначения,
области общего назначения,
14:28
that enables us to tackle
359
856848
1494
позволяющие нам решать
14:30
whatever problem comes along.
360
858342
2106
любые возникающие проблемы.
14:32
In fact, we've shown recently that
361
860448
2055
В действительности,
как мы недавно выявили,
как мы недавно выявили,
14:34
these regions here in white
362
862503
2068
эти области,
выделенные белым на картинке,
выделенные белым на картинке,
14:36
respond whenever you do any difficult mental task
363
864571
3411
реагируют всякий раз, когда вы решаете
сложную умственную задачу.
сложную умственную задачу.
14:39
at all —
364
867982
1101
Так было
14:41
well, of the seven that we've tested.
365
869083
3571
со всеми семью, что мы протестировали.
14:44
So each of the brain regions that I've described
366
872654
2169
Каждый отдел мозга,
о котором я рассказала
о котором я рассказала
14:46
to you today
367
874823
1306
вам сегодня,
14:48
is present in approximately the same location
368
876129
2767
присутствует
приблизительно в том же месте
приблизительно в том же месте
14:50
in every normal subject.
369
878896
1742
у каждого нормального человека.
14:52
I could take any of you,
370
880638
1623
Можно взять любого из вас,
14:54
pop you in the scanner,
371
882261
1226
поместить в аппарат сканирования
14:55
and find each of those regions in your brain,
372
883487
2285
и найти каждый из этих отделов
в вашем мозге.
в вашем мозге.
14:57
and it would look a lot like my brain,
373
885772
1905
Он будет выглядеть очень похоже на мой.
14:59
although the regions would be slightly different
374
887677
2070
Хотя области будут немного отличаться
15:01
in their exact location and in their size.
375
889747
3564
в их точном местоположении и размере.
15:05
What's important to me about this work
376
893311
2365
Для меня важным в этой работе
15:07
is not the particular locations of these brain regions,
377
895676
2969
является не просто обнаружение
отдельных областей мозга,
отдельных областей мозга,
15:10
but the simple fact that we have
378
898645
2587
но в первую очередь сам факт того,
15:13
selective, specific components of mind and brain
379
901232
2568
что у нас есть избирательные,
специфические компоненты
специфические компоненты
15:15
in the first place.
380
903800
1648
мозга и разума.
15:17
I mean, it could have been otherwise.
381
905448
2011
Я имею в виду,
что всё могло бы быть иначе.
что всё могло бы быть иначе.
15:19
The brain could have been a single,
382
907459
2441
Мозг мог бы быть единым
15:21
general-purpose processor,
383
909900
1495
процессором общего назначения,
15:23
more like a kitchen knife
384
911395
1472
как кухонный нож,
15:24
than a Swiss Army knife.
385
912867
1683
а не швейцарский армейский ножик.
15:26
Instead, what brain imaging has delivered
386
914550
3111
Вместо этого,
сканирование мозга показало
сканирование мозга показало
15:29
is this rich and interesting picture of the human mind.
387
917661
3846
сложную и интересную картину
человеческого разума.
человеческого разума.
15:33
So we have this picture of very general-purpose
388
921507
2463
У нас есть изображение структуры
15:35
machinery in our heads
389
923970
1070
общего назначения
15:37
in addition to this surprising array
390
925040
2357
в дополнение к удивительному набору
15:39
of very specialized components.
391
927397
3435
узкоспециализированных компонентов.
15:43
It's early days in this enterprise.
392
931712
2153
Это лишь начальные этапы проекта.
15:45
We've painted only the first brushstrokes
393
933865
2776
Мы сделали лишь первые мазки
15:48
in our neural portrait of the human mind.
394
936641
2927
нейронного портрета
человеческого разума.
человеческого разума.
15:51
The most fundamental questions remain unanswered.
395
939568
3082
Самые фундаментальные вопросы
остаются без ответа.
остаются без ответа.
15:54
So for example, what does each
of these regions do exactly?
of these regions do exactly?
396
942650
3800
Например, что именно делает
каждый из этих отделов?
каждый из этих отделов?
15:58
Why do we need three face areas
397
946450
2142
Зачем нам нужны три области
распознавания лиц
распознавания лиц
16:00
and three place areas,
398
948592
1465
и три области восприятия пространства?
16:02
and what's the division of labor between them?
399
950057
2868
И как происходит
разделение труда между ними?
разделение труда между ними?
16:04
Second, how are all these things
400
952925
2693
Второй вопрос — как все эти области
16:07
connected in the brain?
401
955618
1712
связаны между собой в мозге?
16:09
With diffusion imaging,
402
957330
1587
При помощи диффузионной МРТ
16:10
you can trace bundles of neurons
403
958917
2179
можно проследить,
как пучки нейронов
как пучки нейронов
16:13
that connect to different parts of the brain,
404
961096
2575
соединяются с различными частями мозга.
16:15
and with this method shown here,
405
963671
1631
А с помощью этого метода
16:17
you can trace the connections of
individual neurons in the brain,
individual neurons in the brain,
406
965302
3697
можно увидеть
соединения отдельных нейронов,
соединения отдельных нейронов,
16:20
potentially someday giving us a wiring diagram
407
968999
2718
которые потенциально смогут дать
полную схему соединений
полную схему соединений
16:23
of the entire human brain.
408
971717
2066
в человеческом мозге.
16:25
Third, how does all of this
409
973783
2047
Третий вопрос — как выстраивается
16:27
very systematic structure get built,
410
975830
3149
эта очень систематическая структура
16:30
both over development in childhood
411
978979
2956
во время развития в детстве
16:33
and over the evolution of our species?
412
981935
2812
и в целом во время эволюции
нашего вида?
нашего вида?
16:36
To address questions like that,
413
984747
1900
Для поиска ответов на эти вопросы
16:38
scientists are now scanning
414
986647
1783
учёные сканируют
16:40
other species of animals,
415
988430
2157
различные виды животных,
16:42
and they're also scanning human infants.
416
990587
5386
а также младенцев.
16:48
Many people justify the high
cost of neuroscience research
cost of neuroscience research
417
996931
3651
Многие оправдывают высокую стоимость
исследований в нейробиологии,
исследований в нейробиологии,
16:52
by pointing out that it may help us someday
418
1000582
2754
указывая, что в будущем они помогут нам
16:55
to treat brain disorders like Alzheimer's and autism.
419
1003336
3457
в лечении заболеваний мозга,
таких как болезнь Альцгеймера и аутизм.
таких как болезнь Альцгеймера и аутизм.
16:58
That's a hugely important goal,
420
1006793
1947
Это чрезвычайно важная цель.
17:00
and I'd be thrilled if any of my work contributed to it,
421
1008740
3221
Я буду рада, если хоть какая-то часть
моей работы поспособствует этому.
моей работы поспособствует этому.
17:03
but fixing things that are broken in the world
422
1011961
2998
Однако исправление нарушений —
17:06
is not the only thing that's worth doing.
423
1014959
2801
не единственное,
ради чего стоит работать.
ради чего стоит работать.
17:09
The effort to understand the human mind and brain
424
1017760
3228
Попытки понять
человеческий мозг и разум
человеческий мозг и разум
17:12
is worthwhile even if it never led to the treatment
425
1020988
2818
имеют смысл, даже если
не приведут к излечению
не приведут к излечению
17:15
of a single disease.
426
1023806
1677
ни одной болезни.
17:17
What could be more thrilling
427
1025483
2037
Ведь что может быть более захватывающим,
17:19
than to understand the fundamental mechanisms
428
1027520
3141
чем понимание лежащих в основе
человеческого опыта
человеческого опыта
17:22
that underlie human experience,
429
1030661
2296
фундаментальных механизмов,
17:24
to understand, in essence, who we are?
430
1032957
2926
понимание нашей сущности?
17:27
This is, I think, the greatest scientific quest
431
1035883
3449
Я думаю, что это
величайшие научные изыскания
величайшие научные изыскания
17:31
of all time.
432
1039332
2713
всех времён.
17:34
(Applause)
433
1042045
5470
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Nancy Kanwisher - Brain researcherUsing fMRI imaging to watch the human brain at work, Nancy Kanwisher’s team has discovered cortical regions responsible for some surprisingly specific elements of cognition.
Why you should listen
Does the brain use specialized processors to solve complex problems, or does it rely instead on more general-purpose systems?
This question has been at the crux of brain research for centuries. MIT researcher Nancy Kanwisher seeks to answer this question by discovering a “parts list” for the human mind and brain. "Understanding the nature of the human mind," she says, "is arguably the greatest intellectual quest of all time."
Kanwisher and her colleagues have used fMRI to identify distinct sites in the brain for face recognition, knowing where you are, and thinking about other people’s thoughts. Yet these discoveries are a prelude to bigger questions: How do these brain regions develop and function? What are the actual computations that go on in each region, and how are these computations implemented in circuits of neurons? And how do these work together to produce human intelligence?
To learn more, see Kanwisher's collection of short talks on how scientists actually study the human mind and brain and what they have learned so far.
Nancy Kanwisher | Speaker | TED.com