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

Why you should listen

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

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

More profile about the speaker
Ed Boyden | Speaker | TED.com
TEDSummit

Ed Boyden: A new way to study the brain's invisible secrets

เอ็ด บอยเดน (Ed Boyden): ผ้าอ้อมเด็กให้แรงบันดาลใจกับการศึกษาสมอง

Filmed:
1,501,957 views

วิศวกรประสาทวิทยา เอ็ด บอยเดน ต้องการที่จะรู้ว่าชีวโมเลกุลเล็ก ๆ ในสมองของเราสร้างอารมณ์ ความคิด และความรู้สึก ได้อย่างไร -- แฃะเขาอยากที่จะหาการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลที่นำไปสู่ความผิดปกติอย่างโรคลมบ้าหมูและอัลไซเมอร์ แทนที่จะขยายโครงสร้างที่มองไม่เห็นเหล่านี้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เขาสงสัยว่า ถ้าเขาขยายพวกมันทางกายภาพและทำให้พวกมันง่ายต่อการมองเห็นล่ะ มาเรียนรู้ว่าพอลิเมอร์เดียวกันกับที่ถูกใช้ในการทำให้ผ้าอ้อมเด็กบวมพองจะสามารถเป็นกุญแจสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นต่อสมองของเราได้อย่างไร
- Neuroengineer
Ed Boyden is a professor of biological engineering and brain and cognitive sciences at the MIT Media Lab and the MIT McGovern Institute. Full bio

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

00:12
Helloสวัสดี, everybodyทุกคน.
0
904
1405
สวัสดีครับ ทุกท่าน
00:14
I broughtนำ with me todayในวันนี้ a babyทารก diaperผ้าอ้อม.
1
2333
2643
วันนี้ผมเอาผ้าอ้อมเด็กมาด้วยครับ
00:18
You'llคุณจะ see why in a secondที่สอง.
2
6793
1722
คุณจะเข้าใจในอีกสักครู่ครับว่าทำไม
00:20
Babyทารก diapersผ้าอ้อมเด็ก have interestingน่าสนใจ propertiesคุณสมบัติ.
3
8539
2010
ผ้าอ้อมเด็กมีคุณสมบัติที่น่าสนใจ
00:22
They can swellบวม enormouslyมหาศาล
when you addเพิ่ม waterน้ำ to them,
4
10573
2691
พวกมันสามารถบวมพองขึ้นได้มาก
เมื่อเติมน้ำลงไป
00:25
an experimentการทดลอง doneเสร็จแล้ว
by millionsล้าน of kidsเด็ก everyทุกๆ day.
5
13288
2984
มีการทำการทดลองนี้ทุกวัน
โดยเด็ก ๆ หลายล้านคน
00:28
(Laughterเสียงหัวเราะ)
6
16296
1150
(เสียงหัวเราะ)
00:29
But the reasonเหตุผล why
7
17470
1494
แต่เหตุผลว่าทำไม
00:30
is that they're designedได้รับการออกแบบ
in a very cleverฉลาด way.
8
18988
2190
คือมันถึงถูกออกแบบมา
ได้อย่างชาญฉลาดยิ่ง
00:33
They're madeทำ out of a thing
calledเรียกว่า a swellableswellable materialวัสดุ.
9
21202
2635
พวกมันทำจากสิ่งที่เรียกว่า
วัสดุที่บวมพองได้
00:35
It's a specialพิเศษ kindชนิด of materialวัสดุ that,
when you addเพิ่ม waterน้ำ,
10
23861
2737
มันเป็นวัสดุชนิดพิเศษ
ที่เมื่อคุณเติมน้ำลงไป
00:38
it will swellบวม up enormouslyมหาศาล,
11
26622
1430
มันจะบวมพองขึ้นมาอย่างมาก
00:40
maybe a thousandพัน timesครั้ง in volumeปริมาณ.
12
28076
2166
บางทีมากถึงพันเท่าโดยปริมาตร
00:42
And this is a very usefulมีประโยชน์,
industrialด้านอุตสาหกรรม kindชนิด of polymerลิเมอร์.
13
30266
3236
และมันมีประโยชน์มาก
ในอุตสาหกรรมพอลิเมอร์
00:45
But what we're tryingพยายาม to do
in my groupกลุ่ม at MITเอ็มไอที
14
33819
2526
แต่ที่เราพยายามจะทำกัน
ในกลุ่มวิจัยของผมที่ MIT ก็คือ
00:48
is to figureรูป out if we can do
something similarคล้ายคลึงกัน to the brainสมอง.
15
36369
3213
พยายามค้นหาว่าจะเป็นอย่างไร
ถ้าเราสามารถทำอะไรคล้าย ๆ กันได้กับสมอง
00:51
Can we make it biggerที่ใหญ่กว่า,
16
39606
1159
เราจะทำให้มันใหญ่ขึ้นได้ไหม
00:52
bigใหญ่ enoughพอ that you
can peerมองดู insideภายใน
17
40789
1678
ใหญ่พอที่คุณจะแอบมองลงไป
00:54
and see all the tinyขนาดเล็ก buildingอาคาร blocksบล็อก,
the biomoleculesสารชีวโมเลกุล,
18
42481
2628
และดูโครงสร้างเล็ก ๆ ทั้งหมด
ซึ่งคือชีวโมเลกุล
00:57
how they're organizedจัด in threeสาม dimensionsมิติ,
19
45133
2151
พวกมันถูกจัดเรียงตัวอย่างไร
ในแบบสามมิติ
00:59
the structureโครงสร้าง, the groundพื้น truthความจริง
structureโครงสร้าง of the brainสมอง, if you will?
20
47308
3485
โครงสร้าง โครงสร้างพื้นฐานจริง ๆ
ของสมองของเรา
01:02
If we could get that,
21
50817
1158
ถ้าคุณทำได้ล่ะก็
01:03
maybe we could have a better understandingความเข้าใจ
of how the brainสมอง is organizedจัด
22
51999
3509
บางทีเราอาจเข้าใจมากขึ้น
ว่าสมองมีการจัดเรียงตัวอย่างไร
01:07
to yieldผล thoughtsความคิด and emotionsอารมณ์
23
55532
1659
เพื่อที่จะได้มาซึ่งความคิด
และอารมณ์
01:09
and actionsการปฏิบัติ and sensationsความรู้สึก.
24
57215
1719
และการกระทำ และความรู้สึก
01:10
Maybe we could try to pinpointหาตัว
the exactแน่นอน changesการเปลี่ยนแปลง in the brainสมอง
25
58958
3415
บางทีเราอาจลองพยายามกำหนด
จุดการเปลี่ยนแปลงที่แน่นอนในสมอง
01:14
that resultผล in diseasesโรค,
26
62397
1776
ที่จะทำให้เกิดโรค
01:16
diseasesโรค like Alzheimer'sอัลไซเม
and epilepsyโรคลมบ้าหมู and Parkinson'sพาร์กินสัน,
27
64197
3212
โรคอย่างอัลไซเมอร์ และลมบ้าหมู
และพาคิสัน
01:19
for whichที่ there are fewน้อย
treatmentsการรักษา, much lessน้อยกว่า curesการรักษา,
28
67433
2578
เพราะว่ามันมีการบำบัดไม่กี่วิธี
และการรักษาที่น้อยกว่าอีก
01:22
and for whichที่, very oftenบ่อยครั้ง,
we don't know the causeสาเหตุ or the originsต้นกำเนิด
29
70035
3617
เพราะว่า บ่อยครั้ง ที่เราไม่รู้
ว่าอะไรเป็นต้นกำเนิดของสาเหตุ
01:25
and what's really causingการก่อให้เกิด them to occurเกิดขึ้น.
30
73676
2135
และอะไรกันแน่ที่ทำให้เกิดสิ่งเหล่านี้
01:28
Now, our groupกลุ่ม at MITเอ็มไอที
31
76613
1740
ตอนนี้ กลุ่มของเราที่ MIT
01:30
is tryingพยายาม to take
a differentต่าง pointจุด of viewดู
32
78377
2686
กำลังพยายามมองต่างมุม
01:33
from the way neuroscienceประสาท has
been doneเสร็จแล้ว over the last hundredร้อย yearsปี.
33
81087
3230
จากแนวทางที่ประสาทวิทยาได้ทำกัน
ตลอดหลายร้อยปีที่ผ่านมา
01:36
We're designersนักออกแบบ. We're inventorsนักประดิษฐ์.
34
84341
1579
เราคือนักออกแบบ เราคือนักประดิษฐ์
01:37
We're tryingพยายาม to figureรูป out
how to buildสร้าง technologiesเทคโนโลยี
35
85944
2544
เรากำลังพยายามค้นหา
ว่าจะสร้างเทคโนโลยีได้อย่างไร
01:40
that let us look at and repairซ่อมแซม the brainสมอง.
36
88512
2456
ที่จะทำให้เราจะได้เฝ้าสังเกต
และซ่อมแซมสมอง
01:42
And the reasonเหตุผล is,
37
90992
1151
และเหตุผลก็คือ
01:44
the brainสมอง is incrediblyเหลือเชื่อ,
incrediblyเหลือเชื่อ complicatedซับซ้อน.
38
92167
2801
สมองมีความซับซ้อนที่แสนจะน่าทึ่ง
01:47
So what we'veเราได้ learnedได้เรียนรู้
over the first centuryศตวรรษ of neuroscienceประสาท
39
95484
2887
ฉะนั้น สิ่งที่เราได้เรียนรู้
ตลอดศตวรรษแรกของประสาทวิทยา
01:50
is that the brainสมอง is a very
complicatedซับซ้อน networkเครือข่าย,
40
98395
2303
ก็คือสมองเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนมาก ๆ
01:52
madeทำ out of very specializedเฉพาะ
cellsเซลล์ calledเรียกว่า neuronsเซลล์ประสาท
41
100722
2480
ซึ่งทำมาจากเซลล์เฉพาะที่เรียกว่า
เซลล์ประสาท
01:55
with very complexซับซ้อน geometriesรูปทรงเรขาคณิต,
42
103226
1667
ที่มีลักษณะรูปร่างแสนซับซ้อน
01:56
and electricalไฟฟ้า currentsกระแส will flowไหล
throughตลอด these complexlycomplexly shapedมีรูป neuronsเซลล์ประสาท.
43
104917
4237
และกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่าน
โครงสร้างเซลล์ประสาทที่ซับซ้อนเหล่านี้
02:01
Furthermoreนอกจากนี้, neuronsเซลล์ประสาท
are connectedเกี่ยวข้อง in networksเครือข่าย.
44
109653
2784
ยิ่งกว่านั้น เซลล์ประสาท
ยังเชื่อมโยงกันในเครือข่าย
02:04
They're connectedเกี่ยวข้อง by little junctionsทางแยก
calledเรียกว่า synapsesประสาท that exchangeแลกเปลี่ยน chemicalsสารเคมี
45
112461
3835
พวกมันเชื่อมต่อกันโดยจุดเชื่อมเล็ก ๆ
ที่เรียกว่า ไซแนปส์ที่แลกเปลี่ยนสารเคมี
02:08
and allowอนุญาต the neuronsเซลล์ประสาท
to talk to eachแต่ละ other.
46
116320
2218
และยอมให้เซลล์ประสาทคุยกัน
02:10
The densityความหนาแน่น of the brainสมอง is incredibleเหลือเชื่อ.
47
118562
1940
ความหนาแน่นของสมองนั้นน่าทึ่งมาก
02:12
In a cubicคิว millimeterมิลลิเมตร of your brainสมอง,
48
120526
2307
หนึ่งลูกบาศก์มิลลิเมตรของสมองของคุณ
02:14
there are about 100,000 of these neuronsเซลล์ประสาท
49
122857
2457
มีเซลล์ประสาทอยู่ประมาณ 100,000 เซลล์
02:17
and maybe a billionพันล้าน of those connectionsสัมพันธ์.
50
125338
2517
และบางทีอาจมีการเชื่อมต่อที่ว่า
อยู่เป็นพันล้านจุด
02:20
But it's worseแย่ลง.
51
128887
1382
แต่ที่แย่กว่านั้น
02:22
So, if you could zoomซูม in to a neuronเซลล์ประสาท,
52
130293
2305
ถ้าเราสามารถมองลึกลงไปในเซลล์ประสาท
02:24
and, of courseหลักสูตร, this is just
our artist'sศิลปิน renditionการกระทำ of it.
53
132622
2750
และ แน่ล่ะครับ
นี่เป็นแค่ภาพจำลองของมันโดยศิลปิน
02:27
What you would see are thousandsพัน
and thousandsพัน of kindsชนิด of biomoleculesสารชีวโมเลกุล,
54
135396
4207
ที่คุณเห็นคือชีวโมเลกุลมากมาย
หลายพันชนิด
02:31
little nanoscaleระดับนาโน machinesเครื่อง
organizedจัด in complexซับซ้อน, 3D patternsรูปแบบ,
55
139627
4400
เครื่องกลขนาดนาโนที่ถูกจัดวาง
อยู่ในความซับซ้อน ในรูปแบบสามมิติ
02:36
and togetherด้วยกัน they mediateไกล่เกลี่ย
those electricalไฟฟ้า pulsesพัลส์,
56
144051
2628
และพวกมันนำสัญญาณไฟฟ้าเหล่านั้นด้วยกัน
02:38
those chemicalสารเคมี exchangesแลกเปลี่ยน
that allowอนุญาต neuronsเซลล์ประสาท to work togetherด้วยกัน
57
146703
3937
การแลกเปลี่ยนสัญญาณเคมีเหล่านั้น
ที่ทำให้พวกมันทำงานด้วยกันได้
02:42
to generateผลิต things like thoughtsความคิด
and feelingsความรู้สึก and so forthออกมา.
58
150664
3669
เพื่อสร้างสิ่งต่าง ๆ อย่างเช่น
ความคิด ความรู้สึก และอื่น ๆ
02:46
Now, we don't know how
the neuronsเซลล์ประสาท in the brainสมอง are organizedจัด
59
154357
3764
ครับ เราไม่รู้ว่าเซลล์ประสาทในสมอง
มีการจัดวางตัวอย่างไร
02:50
to formฟอร์ม networksเครือข่าย,
60
158145
1174
เพื่อสร้างเป็นเครือข่าย
02:51
and we don't know how
the biomoleculesสารชีวโมเลกุล are organizedจัด
61
159343
2500
และเราไม่รู้ว่าชีวโมเลกุลเหล่านี้
ถูกจัดวางอย่างไร
02:53
withinภายใน neuronsเซลล์ประสาท
62
161867
1174
ภายในเซลล์ประสาท
02:55
to formฟอร์ม these complexซับซ้อน, organizedจัด machinesเครื่อง.
63
163065
2405
เพื่อเกิดเป็นจักรกลที่ซับซ้อน
และมีระบบระเบียบ
02:57
If we really want to understandเข้าใจ this,
64
165918
1820
ถ้าคุณอยากที่จะเข้าใจจริง ๆ แล้วล่ะก็
02:59
we're going to need newใหม่ technologiesเทคโนโลยี.
65
167762
1817
เราต้องการเทคโนโลยีใหม่
03:01
But if we could get suchอย่างเช่น mapsแผนที่,
66
169603
1784
แต่ถ้าคุณสามารถทำแผนที่อย่างว่าได้
03:03
if we could look at the organizationองค์กร
of moleculesโมเลกุล and neuronsเซลล์ประสาท
67
171411
2943
ถ้าคุณสามารถดูการจัดเรียง
ของโมเลกุลและเซลล์ประสาท
03:06
and neuronsเซลล์ประสาท and networksเครือข่าย,
68
174378
1566
และเซลล์ประสาทและเครือข่ายได้
03:07
maybe we could really understandเข้าใจ
how the brainสมอง conductsปฏิบัติ informationข้อมูล
69
175968
3437
บางที เราอาจเข้าใจได้จริง ๆ
ว่าสมองกำกับข้อมูลต่าง ๆ ได้อย่างไร
03:11
from sensoryประสาทสัมผัส regionsภูมิภาค,
70
179429
1167
จากบริเวณรับสัมผัส
03:12
mixesผสม it with emotionอารมณ์ and feelingความรู้สึก,
71
180620
1736
ผสมมันเข้ากับอารมณ์และความรู้สึก
03:14
and generatesสร้าง our decisionsการตัดสินใจ and actionsการปฏิบัติ.
72
182380
2394
และสร้างการตัดสินใจ และการกระทำของเรา
03:17
Maybe we could pinpointหาตัว the exactแน่นอน setชุด
of molecularโมเลกุล changesการเปลี่ยนแปลง that occurเกิดขึ้น
73
185131
3789
บางทีเราอาจสามารถปักหมุดได้อย่างแม่นยำ
ถึงการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มโมเลกุล
03:20
in a brainสมอง disorderความไม่เป็นระเบียบ.
74
188944
1202
ในสมองที่ผิดปกติ
03:22
And onceครั้งหนึ่ง we know how
those moleculesโมเลกุล have changedการเปลี่ยนแปลง,
75
190170
2822
และเมื่อเรารู้แล้วว่าโมเลกุลเหล่านั้น
ได้เปลี่ยนแปลงไป
03:25
whetherว่า they'veพวกเขาได้ increasedเพิ่มขึ้น in numberจำนวน
or changedการเปลี่ยนแปลง in patternแบบแผน,
76
193016
2780
ไม่ว่ามันจะมีจำนวนมากขึ้น
หรือมีรูปแบบที่เปลี่ยนไป
03:27
we could use those
as targetsเป้าหมาย for newใหม่ drugsยาเสพติด,
77
195820
2939
เราสามารถใช้พวกมัน
เป็นเป้าหมายสำหรับยาใหม่
03:30
for newใหม่ waysวิธี of deliveringการส่งมอบ
energyพลังงาน into the brainสมอง
78
198783
2271
สำหรับวิธีการใหม่ในการส่งพลังงาน
เข้าไปในสมอง
03:33
in orderใบสั่ง to repairซ่อมแซม the brainสมอง
computationsการคำนวณ that are afflictedทรมาน
79
201078
3880
เพื่อที่จะซ่อมการประมวลผลของสมอง
ที่ได้รับผลกระทบ
03:36
in patientsผู้ป่วย who sufferประสบ
from brainสมอง disordersความผิดปกติ.
80
204982
2299
ในผู้ป่วยที่มีอาการจากโรคสมองผิดปกติ
03:39
We'veเราได้ all seenเห็น lots of differentต่าง
technologiesเทคโนโลยี over the last centuryศตวรรษ
81
207793
3243
เราได้เห็นเทคโนโลยีต่าง ๆ มากมาย
ตลอดศตวรรษที่ผ่านมา
03:43
to try to confrontเผชิญหน้า this.
82
211060
1166
ที่พยายามจะแก้ปัญหานี้
03:44
I think we'veเราได้ all seenเห็น brainสมอง scansสแกน
83
212250
1880
ผมคิดว่าเราทุกคนเคยเห็นภาพสแกนสมอง
03:46
takenยึด usingการใช้ MRIMRI machinesเครื่อง.
84
214154
2034
ที่ถ่ายได้โดยใช้เครื่อง MRI
03:48
These, of courseหลักสูตร, have the great powerอำนาจ
that they are noninvasiveไม่รุกล้ำ,
85
216212
3347
ครับ แน่ล่ะว่า พวกมันมีประโยชน์มาก
และไม่สร้างความเสียหาย
03:51
they can be used on livingการดำรงชีวิต humanเป็นมนุษย์ subjectsอาสาสมัคร.
86
219583
2355
พวกมันสามารถใช้ได้กับผู้ที่ยังมีชีวิตอยู่
03:54
But alsoด้วย, they're spatiallyสันนิฐาน crudeหยาบ.
87
222407
2231
แต่ว่า พวกมันค่อนข้างที่จะให้ผลหยาบ ๆ
03:56
Eachแต่ละ of these blobsblobs that you see,
or voxelsชุ, as they're calledเรียกว่า,
88
224662
2990
แต่ละกระเปาะที่คุณเห็น
หรือที่พวกเขาเรียกว่า ปริมาณพิกเซล
03:59
can containบรรจุ millionsล้าน
and millionsล้าน of neuronsเซลล์ประสาท.
89
227676
2689
สามารถบรรจุเซลล์ประสาท
ได้เป็นล้าน ๆ
04:02
So it's not at the levelชั้น of resolutionความละเอียด
90
230389
1850
ฉะนั้น มันไม่ใช่ระดับความคมชัด
04:04
where it can pinpointหาตัว
the molecularโมเลกุล changesการเปลี่ยนแปลง that occurเกิดขึ้น
91
232263
2538
ที่เราจะสามารถปักหมุด
การเปลี่ยนแปลงโมเลกุลที่เกิดขึ้น
04:06
or the changesการเปลี่ยนแปลง in the wiringการเดินสายไฟ
of these networksเครือข่าย
92
234825
2286
หรือการเปลี่ยนแปลงในการเชื่อมต่อ
ของเครือข่ายนี้
04:09
that contributesก่อ to our abilityความสามารถ
to be consciousมีสติอยู่ and powerfulมีอำนาจ beingsสิ่งมีชีวิต.
93
237135
3946
ที่ส่งผลต่อความสามารถของเรา
ในการใช้สติและเป็นสิ่งมีชีวิตที่ทรงอำนาจ
04:13
At the other extremeสุดขีด,
you have microscopesกล้องจุลทรรศน์.
94
241797
3181
ในอีกมุมหนึ่ง คุณมีกล้องจุลทรรศน์
04:17
Microscopesกล้องจุลทรรศน์, of courseหลักสูตร, will use lightเบา
to look at little tinyขนาดเล็ก things.
95
245002
3295
แน่ล่ะว่า กล้องจุลทรรศน์
จะใช้แสดงเพื่อดูสิ่งเล็ก ๆ
04:20
For centuriesมานานหลายศตวรรษ, they'veพวกเขาได้ been used
to look at things like bacteriaแบคทีเรีย.
96
248321
3075
เป็นเวลาหลายศตวรรษที่พวกเขาใช้มัน
ในการมองสิ่งเล็ก ๆ อย่างเช่นแบคทีเรีย
04:23
For neuroscienceประสาท,
97
251420
1151
สำหรับประสาทวิทยา
04:24
microscopesกล้องจุลทรรศน์ are actuallyแท้จริง how neuronsเซลล์ประสาท
were discoveredค้นพบ in the first placeสถานที่,
98
252595
3412
กล้องจุลทรรศน์ทำให้เราค้นพบ
เซลล์ประสาทเป็นครั้งแรก
04:28
about 130 yearsปี agoมาแล้ว.
99
256031
1292
เมื่อประมาณ 130 ปีก่อน
04:29
But lightเบา is fundamentallyลึกซึ้ง limitedถูก จำกัด.
100
257347
2318
แต่แสงมีข้อจำกัดพื้นฐาน
04:31
You can't see individualรายบุคคล moleculesโมเลกุล
with a regularปกติ oldเก่า microscopeกล้องจุลทรรศน์.
101
259689
3298
คุณไม่อาจเห็นโมเลกุลแต่ละโมเลกุลได้
ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเก่า
04:35
You can't look at these tinyขนาดเล็ก connectionsสัมพันธ์.
102
263011
2152
คุณไม่สามารถมอง
การเชื่อมต่อเล็ก ๆ เหล่านี้ได้
04:37
So if we want to make our abilityความสามารถ
to see the brainสมอง more powerfulมีอำนาจ,
103
265187
3942
ฉะนั้น ถ้าเราต้องการที่จะทำให้เราสามารถ
เห็นสมองได้ดีขึ้น
04:41
to get down to the groundพื้น truthความจริง structureโครงสร้าง,
104
269153
2168
ลงไปให้ลึกถึงโครงสร้างรากฐานจริง ๆ
04:43
we're going to need to have
even better technologiesเทคโนโลยี.
105
271345
3280
เราต้องการเทคโนโลยีที่ดีกว่านี้
04:47
My groupกลุ่ม, a coupleคู่ yearsปี agoมาแล้ว,
startedเริ่มต้น thinkingคิด:
106
275611
2224
สองสามปีก่อน กลุ่มของผมเริ่มคิดว่า:
04:49
Why don't we do the oppositeตรงข้าม?
107
277859
1412
ทำไมเราไม่ทำตรงข้ามล่ะ
04:51
If it's so darnยี้ complicatedซับซ้อน
to zoomซูม in to the brainสมอง,
108
279295
2461
ถ้ามันซับซ้อนเกินไป
ที่จะมองลึกลงไปในสมอง
04:53
why can't we make the brainสมอง biggerที่ใหญ่กว่า?
109
281780
1943
ทำไมเราไม่ทำให้สมองใหญ่ขึ้นเสียเลย
04:56
It initiallyในขั้นต้น startedเริ่มต้น
110
284166
1155
มันเริ่มขึ้นจริง ๆ
04:57
with two gradผู้สำเร็จการศึกษา studentsนักเรียน in my groupกลุ่ม,
FeiFei Chenเฉิน and Paulพอล TillbergTillberg.
111
285345
2996
ด้วยนักเรียนปริญญาโทสองคนของผม
เฟย เชน และพอล ทิลเบิร์ก
05:00
Now manyจำนวนมาก othersคนอื่น ๆ in my groupกลุ่ม
are helpingการช่วยเหลือ with this processกระบวนการ.
112
288365
2720
ตอนนี้มีอีกหลายคนในกลุ่ม
ที่กำลังช่วยอยู่ในกระบวนการ
05:03
We decidedตัดสินใจ to try to figureรูป out
if we could take polymersโพลิเมอร์,
113
291109
2762
เราตัดสินใจที่จะพยายามหา
ว่าเราจะสามารถนำพอลิเมอร์
05:05
like the stuffสิ่ง in the babyทารก diaperผ้าอ้อม,
114
293895
1629
อย่างสิ่งนี้ที่อยู่ในผ้าอ้อมเด็ก
05:07
and installติดตั้ง it physicallyทางร่างกาย
withinภายใน the brainสมอง.
115
295548
2006
และใส่สมองเข้าไปทางกายภาพได้หรือไม่
05:09
If we could do it just right,
and you addเพิ่ม waterน้ำ,
116
297578
2241
ถ้าเราสามารถทำมันได้อย่างเหมาะสม
และเติมน้ำลงไป
05:11
you can potentiallyที่อาจเกิดขึ้น blowระเบิด the brainสมอง up
117
299843
1835
คุณอาจสามารถเป่าสมองให้บวม
05:13
to where you could distinguishเห็นความแตกต่าง
those tinyขนาดเล็ก biomoleculesสารชีวโมเลกุล from eachแต่ละ other.
118
301702
3377
ถึงจุดที่คุณสามารถแยกแยะ
โมเลกุลเล็ก ๆ ต่าง ๆ ออกจากกัน
05:17
You would see those connectionsสัมพันธ์
and get mapsแผนที่ of the brainสมอง.
119
305103
2870
คุณจะเห็นการเชื่อมต่อเหล่านั้น
และสามารถทำแผนที่สมองได้
05:19
This could potentiallyที่อาจเกิดขึ้น be quiteทีเดียว dramaticน่าทึ่ง.
120
307997
1988
นี่คงจะเป็นอะไรที่ยิ่งใหญ่ทีเดียว
05:22
We broughtนำ a little demoการสาธิต here.
121
310009
3008
เราเอาตัวอย่างมาให้ชมด้วยครับ
05:25
We got some purifiedบริสุทธิ์ babyทารก diaperผ้าอ้อม materialวัสดุ.
122
313538
2575
เรามีวัสดุจากผ้าอ้อมเด็ก
ที่ทำความสะอาดแล้ว
05:28
It's much easierง่ายดาย
just to buyซื้อ it off the Internetอินเทอร์เน็ต
123
316137
2274
มันง่ายกว่าที่จะซื้อมันจากทางอินเทอร์เน็ต
05:30
than to extractสารสกัด the fewน้อย grainsธัญพืช
that actuallyแท้จริง occurเกิดขึ้น in these diapersผ้าอ้อมเด็ก.
124
318435
3475
แทนที่จะสกัดพวกมันที่มีจำนวนไม่มาก
ออกมาจากผ้าอ้อม
05:33
I'm going to put just one teaspoonช้อนชา here
125
321934
2225
ผมกำลังจะใช้หนึ่งช้อนชา
05:36
of this purifiedบริสุทธิ์ polymerลิเมอร์.
126
324706
1794
ของพอลิเมอร์บริสุทธิ์นี้
05:39
And here we have some waterน้ำ.
127
327270
2152
และเราก็มีน้ำอยู่นิดหน่อย
05:41
What we're going to do
128
329446
1162
ที่เรากำลังจะทำก็คือ
05:42
is see if this teaspoonช้อนชา
of the babyทารก diaperผ้าอ้อม materialวัสดุ
129
330632
3011
ดูว่าหนึ่งช้อนชาของวัสดุผ้าอ้อมเด็ก
05:45
can increaseเพิ่ม in sizeขนาด.
130
333667
1709
จะเพิ่มขนาดหรือเปล่า
05:48
You're going to see it increaseเพิ่ม in volumeปริมาณ
by about a thousandfoldพัน
131
336687
3696
คุณจะเห็นว่ามันเพิ่มปริมาตรขึ้น
ประมาณพันเท่า
05:52
before your very eyesตา.
132
340407
1286
ต่อหน้าต่อตาของคุณ
06:01
I could pourเท much more of this in there,
133
349597
1972
ผมจะเทมันลงไปอีกก็ได้ครับ
06:03
but I think you've got the ideaความคิด
134
351593
1558
แต่ผมคิดว่าคุณคงมองออกแล้ว
06:05
that this is a very,
very interestingน่าสนใจ moleculeอณู,
135
353175
2502
ว่านี่มันเป็นโมเลกุลที่น่าสนใจมาก ๆ
06:07
and if can use it in the right way,
136
355701
1912
และถ้ามันสามารถนำไปใช้ในทางที่ถูกต้องได้
06:09
we mightอาจ be ableสามารถ
to really zoomซูม in on the brainสมอง
137
357637
2321
เราอาจสามารถมองลึกลงไปในสมองได้
06:11
in a way that you can't do
with pastอดีต technologiesเทคโนโลยี.
138
359982
2594
ในแบบที่คุณไม่อาจทำได้
ด้วยเทคโนโลยีในอดีต
06:15
OK. So a little bitบิต of chemistryเคมี now.
139
363227
2054
ครับ พูดกันถึงเรื่องเคมีหน่อย
06:17
What's going on
in the babyทารก diaperผ้าอ้อม polymerลิเมอร์?
140
365305
2442
มันเกิดอะไรขึ้น
ในพอลิเมอร์ผ้าอ้อมเด็กอย่างนั้นหรือ
06:19
If you could zoomซูม in,
141
367771
1676
ถ้าหากมองลึกลงไป
06:21
it mightอาจ look something like
what you see on the screenจอภาพ.
142
369471
2673
มันอาจดุเหมือนอะไรบางอย่าง
ที่คุณเห็นอยู่บนจอในตอนนี้
06:24
Polymersลีเมอร์ are chainsห่วงโซ่ of atomsอะตอม
arrangedจัด in long, thinผอม linesเส้น.
143
372168
4492
พอลิเมอร์คือโซ่ของอะตอม
ที่ถูกจัดเรียงในสายยาว ๆ บาง ๆ
06:28
The chainsห่วงโซ่ are very tinyขนาดเล็ก,
144
376684
1367
โซ่นี้มีขนาดเล็กมาก
06:30
about the widthความกว้าง of a biomoleculeชีวโมเลกุล,
145
378075
1864
ประมาณความกว้างของชีวโมเลกุล
06:31
and these polymersโพลิเมอร์ are really denseหนาแน่น.
146
379963
1747
และพอลิเมอร์เหล่านี้มีความหนาแน่นมาก
06:33
They're separatedแยกออกจากกัน by distancesระยะทาง
147
381734
1500
พวกมันถูกแยกโดยระยะห่าง
06:35
that are around the sizeขนาด of a biomoleculeชีวโมเลกุล.
148
383258
2252
ที่มีขนาดประมาณชีวโมเลกุล
06:37
This is very good
149
385534
1165
นั่นมันดีมากครับ
06:38
because we could potentiallyที่อาจเกิดขึ้น
moveย้าย everything apartต่างหาก in the brainสมอง.
150
386723
3041
เพราะว่าเราอาจเคลื่อนทุกอย่าง
ในสมองออกจากกัน
06:41
If we addเพิ่ม waterน้ำ, what will happenเกิดขึ้น is,
151
389788
1848
ถ้าเราเติมน้ำ สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือ
06:43
this swellableswellable materialวัสดุ
is going to absorbซึมซับ the waterน้ำ,
152
391660
2515
วัสดุที่บวมพองขึ้นได้นี้ก็จะดูดน้ำเข้าไป
06:46
the polymerลิเมอร์ chainsห่วงโซ่ will moveย้าย
apartต่างหาก from eachแต่ละ other,
153
394199
2400
โซ่พอลิเมอร์จะเคลื่อนออกจากกันและกัน
06:48
and the entireทั้งหมด materialวัสดุ
is going to becomeกลายเป็น biggerที่ใหญ่กว่า.
154
396623
2634
และวัสดุทั้งหมดจะมีขนาดใหญ่ขึ้น
06:51
And because these chainsห่วงโซ่ are so tinyขนาดเล็ก
155
399615
1814
และเพราะว่าโซ่เหล่านี้เล็กมาก ๆ
06:53
and spacedเว้นระยะ by biomolecularชีวโมเลกุล distancesระยะทาง,
156
401453
2205
และถูกขั้นระหว่างด้วยระยะชีวโมเลกุล
06:55
we could potentiallyที่อาจเกิดขึ้น blowระเบิด up the brainสมอง
157
403682
2039
พวกมันอาจทำให้สมองบวมขึ้น
06:57
and make it bigใหญ่ enoughพอ to see.
158
405745
1633
และทำให้มันใหญ่พอที่เราจะเห็นได้
07:00
Here'sต่อไปนี้คือ the mysteryความลึกลับ, then:
159
408020
1240
เอาล่ะ มาถึงปริศนาครับ
07:01
How do we actuallyแท้จริง make
these polymerลิเมอร์ chainsห่วงโซ่ insideภายใน the brainสมอง
160
409284
3610
เราจะทำให้พอลิเมอร์เหล่านี้
เข้าไปอยู่ในสมองได้อย่างไร
07:04
so we can moveย้าย all the biomoleculesสารชีวโมเลกุล apartต่างหาก?
161
412918
2239
แล้วเราจะเคลื่อนชีวโมเลกุล
ให้แยกออกจากกันได้อย่างไร
07:07
If we could do that,
162
415181
1151
ถ้าเราทำอย่างนั้นได้
07:08
maybe we could get
groundพื้น truthความจริง mapsแผนที่ of the brainสมอง.
163
416356
2397
บางที เราอาจได้แผนที่จริง ๆ ของสมอง
07:10
We could look at the wiringการเดินสายไฟ.
164
418777
1389
เราอาจมองไปที่การเชื่อมต่อได้
07:12
We can peerมองดู insideภายใน
and see the moleculesโมเลกุล withinภายใน.
165
420190
3157
เราสามารถมองลงไป
และเห็นโมเลกุลที่อยู่ภายในได้
07:15
To explainอธิบาย this, we madeทำ some animationsภาพเคลื่อนไหว
166
423925
2481
เพื่อที่จะอธิบายถึงสิ่งนี้
เราได้ทำภาพเคลื่อนไหว
07:18
where we actuallyแท้จริง look
at, in these artistศิลปิน renderingsเค้า,
167
426430
2603
ที่เรามองลงไปจริง ๆ ในภาพสื่อโดยศิลปิน
07:21
what biomoleculesสารชีวโมเลกุล mightอาจ look
like and how we mightอาจ separateแยก them.
168
429057
3541
ว่าโมเลกุลน่าจะมีหน้าตาอย่างไร
และเราจะแยกพวกมันได้อย่างไร
07:24
Stepขั้นตอน one: what we'dพุธ have
to do, first of all,
169
432622
2549
ขั้นแรกเลยนะครับ สิ่งที่เราต้องทำก็คือ
07:27
is attachแนบ everyทุกๆ biomoleculeชีวโมเลกุล,
shownแสดงให้เห็นว่า in brownสีน้ำตาล here,
170
435195
3389
ติดทุก ๆ โมเลกุลที่เป็นสีน้ำตาลในที่นี้
07:30
to a little anchorสมอ, a little handleจัดการ.
171
438608
2159
เข้ากับสมอเล็ก ๆ มือจับเล็ก ๆ
07:32
We need to pullดึง the moleculesโมเลกุล
of the brainสมอง apartต่างหาก from eachแต่ละ other,
172
440791
3095
เราต้องดึงโมเลกุลของสมองเหล่านี้
ออกจากกันและกัน
07:35
and to do that, we need
to have a little handleจัดการ
173
443910
2326
และเพื่อที่จะทำอย่างนั้น
เราต้องมีมือจับเล็ก ๆ
07:38
that allowsช่วยให้ those polymersโพลิเมอร์ to bindผูก to them
174
446260
2285
ที่ทำให้พอลิเมอร์เหล่านี้จับกับพวกมัน
07:40
and to exertออกแรง theirของพวกเขา forceบังคับ.
175
448569
1542
และเพื่อส่งแรงลงไป
07:43
Now, if you just take babyทารก diaperผ้าอ้อม
polymerลิเมอร์ and dumpเท it on the brainสมอง,
176
451278
3161
ทีนี้ ถ้าคุณเอาพอลิเมอร์ผ้าอ้อมเด็กมา
และโยนมันลงในสมอง
07:46
obviouslyอย่างชัดเจน, it's going to sitนั่ง there on topด้านบน.
177
454463
2037
ชัดเลยว่า มันจะกองอยู่ทางด้านบนอย่างนั้น
07:48
So we need to find a way
to make the polymersโพลิเมอร์ insideภายใน.
178
456524
2528
ฉะนั้น เราต้องหาทางที่จะทำให้
พอลิเมอร์เข้าไปข้างใน
07:51
And this is where we're really luckyโชคดี.
179
459076
1788
และนี่เป็นจุดที่เราโชคดีเอามาก ๆ
07:52
It turnsผลัดกัน out, you can
get the buildingอาคาร blocksบล็อก,
180
460888
2188
ปรากฎว่า คุณสามารถใช้โครงสร้างพื้นฐาน
07:55
monomersโมโนเมอร์, as they're calledเรียกว่า,
181
463100
1372
หรือที่เรียกกันว่าโมโนเมอร์
07:56
and if you let them go into the brainสมอง
182
464496
1784
และถ้าคุณปล่อยให้พวกมันเข้าไปในสมอง
07:58
and then triggerไก the chemicalสารเคมี reactionsปฏิกิริยา,
183
466304
2036
และกระตุ้นด้วยปฏิกิริยาเคมี
08:00
you can get them to formฟอร์ม
those long chainsห่วงโซ่,
184
468364
2702
คุณสามารถทำให้พวกมันก่อตัวเป็นสายยาว
08:03
right there insideภายใน the brainสมอง tissueเนื้อเยื่อ.
185
471090
1798
ตรงนั้นในเนื้อเยื่อสมอง
08:05
They're going to windลม theirของพวกเขา way
around biomoleculesสารชีวโมเลกุล
186
473325
2397
พวกมันจะหาทางพันไปรอบชีวโมเลกุล
08:07
and betweenระหว่าง biomoleculesสารชีวโมเลกุล,
187
475746
1221
และไปอยู่ระหว่างชีวโมเลกุล
08:08
formingการขึ้นรูป those complexซับซ้อน websใย
188
476991
1625
เกิดเป็นใยซับซ้อนเหล่านั้น
08:10
that will allowอนุญาต you, eventuallyในที่สุด,
to pullดึง apartต่างหาก the moleculesโมเลกุล
189
478640
2862
ที่จะทำให้สุดท้ายแล้วคุณจะดึงโมเลกุล
08:13
from eachแต่ละ other.
190
481526
1175
ออกจากกันและกันได้
08:14
And everyทุกๆ time one
of those little handlesจับ is around,
191
482725
3054
และทุกครับที่มีมือจับเล็ก ๆ นั่น
08:17
the polymerลิเมอร์ will bindผูก to the handleจัดการ,
and that's exactlyอย่างแน่นอน what we need
192
485803
3350
พอลิเมอร์จะจับกับมือจับ
08:21
in orderใบสั่ง to pullดึง the moleculesโมเลกุล
apartต่างหาก from eachแต่ละ other.
193
489177
2531
เพื่อที่จะดึงโมเลกุลออกจากกัน
08:23
All right, the momentขณะ of truthความจริง.
194
491732
1693
ครับ วินาทีแห่งความจริงครับ
08:25
We have to treatรักษา this specimenตัวอย่าง
195
493449
2148
เราต้องปฏิบัติกับตัวอย่างนี้
08:27
with a chemicalสารเคมี to kindชนิด of loosenคลาย up
all the moleculesโมเลกุล from eachแต่ละ other,
196
495621
3446
ด้วยสารเคมีเพื่อทำให้โมเลกุลทั้งหมด
คลายตัวออกจากกันและกัน
08:31
and then, when we addเพิ่ม waterน้ำ,
197
499091
1836
และจากนั้น เมื่อเราเติมน้ำ
08:32
that swellableswellable materialวัสดุ is going
to startเริ่มต้น absorbingการดูดซับ the waterน้ำ,
198
500951
2953
วัสดุที่บวมพองได้ก็จะเริ่มดูดน้ำเข้าไป
08:35
the polymerลิเมอร์ chainsห่วงโซ่ will moveย้าย apartต่างหาก,
199
503928
1703
สายพอลิเมอร์จะเคลื่อนออกจากกัน
08:37
but now, the biomoleculesสารชีวโมเลกุล
will come alongตาม for the rideนั่ง.
200
505655
2722
แต่ตอนนี้ ชีวโมเลกุลจะเข้ามาร่วมด้วย
08:40
And much like drawingการวาดภาพ
a pictureภาพ on a balloonบอลลูน,
201
508401
2164
และเหมือนกับภาพเขียนบนลูกโป่ง
08:42
and then you blowระเบิด up the balloonบอลลูน,
202
510589
1587
เมื่อคุณเป่าลูกโป่ง
08:44
the imageภาพ is the sameเหมือนกัน,
203
512200
1290
ภาพนั้นจะเหมือนเดิม
08:45
but the inkหมึก particlesอนุภาค have movedย้าย
away from eachแต่ละ other.
204
513514
2548
แต่อนุภาคหมึกจะเคลื่อนออกจากกันและกัน
08:48
And that's what we'veเราได้ been ableสามารถ
to do now, but in threeสาม dimensionsมิติ.
205
516086
3467
และนั่นเป็นสิ่งที่เราสามารถทำได้ในตอนนี้
แต่ในแบบสามมิติ
08:51
There's one last trickเคล็ดลับ.
206
519577
1999
ยังมีอีกหนึ่งที่ลูกเล่นครับ
08:53
As you can see here,
207
521600
1218
อย่างที่คุณเห็นตรงนี้
08:54
we'veเราได้ color-codedรหัสสี
all the biomoleculesสารชีวโมเลกุล brownสีน้ำตาล.
208
522842
2109
เรามีการให้รหัสสีกับชีวโมเลกุลทั้งหมด
เป็นสีน้ำตาล
08:56
That's because they all
kindชนิด of look the sameเหมือนกัน.
209
524975
2170
นั่นเป็นเพราะว่าพวกมันดูเหมือน ๆ กันไปหมด
08:59
Biomoleculesสารชีวโมเลกุล are madeทำ
out of the sameเหมือนกัน atomsอะตอม,
210
527169
2105
ชีวโมเลกุลทำมาจากอะตอมเหมือน ๆ กัน
09:01
but just in differentต่าง ordersคำสั่งซื้อ.
211
529298
2240
แค่ต่างกันที่ลำดับเท่านั้น
09:03
So we need one last thing
212
531562
1500
ฉะนั้น เราต้องการสิ่งสุดท้าย
09:05
in orderใบสั่ง to make them visibleมองเห็นได้.
213
533086
1695
เพื่อที่จะทำให้มันมองเห็นได้
09:06
We have to bringนำมาซึ่ง in little tagsแท็ก,
214
534805
1579
เราต้องนำฉลากเล็ก ๆ เข้ามา
09:08
with glowingที่เร่าร้อน dyesสีย้อม
that will distinguishเห็นความแตกต่าง them.
215
536408
3019
ซึ่งมันมีสีย้อมเรืองแสง
ที่จะทำให้พวกมันเด่นแตกต่างกัน
09:11
So one kindชนิด of biomoleculeชีวโมเลกุล
mightอาจ get a blueสีน้ำเงิน colorสี.
216
539451
2673
ฉะนั้น ชีวโมเลกุลชนิดหนึ่งเป็นสีฟ้า
09:14
Anotherอื่น kindชนิด of biomoleculeชีวโมเลกุล
mightอาจ get a redสีแดง colorสี.
217
542148
2351
ชีวโมเลกุลอีกชนิดเป็นสีแดง
09:16
And so forthออกมา.
218
544523
1276
อะไรแบบนั้น
09:17
And that's the finalสุดท้าย stepขั้นตอน.
219
545823
1552
และนั่นก็เป็นขั้นตอนสุดท้าย
09:19
Now we can look at something like a brainสมอง
220
547399
2278
ตอนนี้ เราสามารถมองเห็นอะไรบางอย่าง
ที่เหมือนกับสมอง
09:21
and look at the individualรายบุคคล moleculesโมเลกุล,
221
549701
1796
และดูโมเลกุลแต่ละตัวได้
09:23
because we'veเราได้ movedย้าย them
farห่างไกล apartต่างหาก enoughพอ from eachแต่ละ other
222
551521
2707
เพราะเราเคลื่อนพวกมันออกจากกันและกัน
09:26
that we can tell them apartต่างหาก.
223
554252
1698
จนเราสามารถแยกความแตกต่าง
ของพวกมันได้
09:27
So the hopeหวัง here is that
we can make the invisibleมองไม่เห็น visibleมองเห็นได้.
224
555974
2834
ฉะนั้น ความหวังตรงนี้ก็คือ เราสามารถ
ทำให้สิ่งที่มองไม่เห็นเป็นสิ่งที่เห็นได้
09:30
We can turnกลับ things that mightอาจ seemดูเหมือน
smallเล็ก and obscureปิดบัง
225
558832
2566
เราเปลี่ยนสิ่งที่อาจเหมือนเล็กและถูกซ่อนเร้น
09:33
and blowระเบิด them up
226
561422
1151
ให้ขยายใหญ่ขึ้นมา
09:34
untilจนกระทั่ง they're like constellationsกลุ่มดาว
of informationข้อมูล about life.
227
562597
3177
จนกระทั่งมันเหมือนกับกลุ่มดาว
แห่งข้อมูลเกี่ยวกับชีวิต
09:37
Here'sต่อไปนี้คือ an actualที่จริง videoวีดีโอ
of what it mightอาจ look like.
228
565798
2375
นี่คือวีดีโอจริง ๆ ของสิ่งที่น่าจะเป็น
09:40
We have here a little brainสมอง in a dishจาน --
229
568197
2371
เรามีสมองเล็ก ๆ อยู่ในจาน --
09:42
a little pieceชิ้น of a brainสมอง, actuallyแท้จริง.
230
570592
1747
ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของสมองน่ะครับ
09:44
We'veเราได้ infusedInfused the polymerลิเมอร์ in,
231
572363
1596
เราฉีดพอลิเมอร์เข้าไปในนั้น
09:45
and now we're addingเพิ่ม waterน้ำ.
232
573983
1467
และตอนนี้ก็เติมเน้ำ
09:47
What you'llคุณจะ see is that,
right before your eyesตา --
233
575474
2358
ที่คุณจะเห็น -- ต่อหน้าต่อตาของคุณ --
09:49
this videoวีดีโอ is spedเร่ง up about sixtyfoldsixtyfold --
234
577856
1923
เนื่องจากวีดีโอนี้ถูกเร่งความเร็วขึ้นหกสิบเท่า --
09:51
this little pieceชิ้น of brainสมอง tissueเนื้อเยื่อ
is going to growเจริญ.
235
579803
2725
ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของเนื้อเยื่อสมองนี้จะโตขึ้น
09:54
It can increaseเพิ่ม by a hundredfoldเป็นร้อยเท่า
or even more in volumeปริมาณ.
236
582552
3180
มันจะเพิ่มขนาดเป็นร้อย ๆ เท่าหรือมากกว่านั้น
09:57
And the coolเย็น partส่วนหนึ่ง is, because
those polymersโพลิเมอร์ are so tinyขนาดเล็ก,
237
585756
2949
และที่เจ๋งที่สุดก็คือ
เพราะว่าพอลิเมอร์เหล่านี้เล็ก ๆ มาก ๆ
10:00
we're separatingการพลัดพราก biomoleculesสารชีวโมเลกุล
evenlyอย่างเท่าเทียมกัน from eachแต่ละ other.
238
588729
2559
เรากำลังแยกชีวโมเลกุล
ให้ออกห่างจากกันอย่างเท่า ๆ กัน
10:03
It's a smoothเรียบ expansionการขยายตัว.
239
591312
1658
มันเป็นการขยายออกที่ราบรื่น
10:04
We're not losingแพ้ the configurationองค์ประกอบ
of the informationข้อมูล.
240
592994
2687
เราไม่ได้เสียโครงสร้างของข้อมูลไป
10:07
We're just makingการทำ it easierง่ายดาย to see.
241
595705
2700
เราแค่ทำให้มันเห็นได้ง่ายขึ้น
10:11
So now we can take
actualที่จริง brainสมอง circuitryวงจร --
242
599333
2176
ฉะนั้น ตอนนี้เราสามารถ
นำเอาวงจรจริง ๆ ของสมอง --
10:13
here'sนี่คือ a pieceชิ้น of the brainสมอง
involvedที่เกี่ยวข้อง with, for exampleตัวอย่าง, memoryหน่วยความจำ --
243
601533
3134
นี่คือชิ้นส่วนของสมองที่เกี่ยวข้องกับ
ยกตัวอย่างเช่น ความทรงจำ --
10:16
and we can zoomซูม in.
244
604691
1263
และเรามองลึกลงไป
10:17
We can startเริ่มต้น to actuallyแท้จริง look at
how circuitsวงจร are configuredการกำหนดค่า.
245
605978
2890
เราสามารถมองไปที่ว่า
วงจรถูกวางโครงสร้างอย่างไร
10:20
Maybe somedayสักวันหนึ่ง we could readอ่าน out a memoryหน่วยความจำ.
246
608892
1968
บางที สักวันหนึ่ง
เราอาจสามารถอ่านความคิดได้
10:22
Maybe we could actuallyแท้จริง look
at how circuitsวงจร are configuredการกำหนดค่า
247
610884
2779
บางที เราอาจมองดูว่า
วงจรนี้ถูกวางโครงสร้างอย่างไร
10:25
to processกระบวนการ emotionsอารมณ์,
248
613687
1152
เพื่อจัดการกับอารมณ์
10:26
how the actualที่จริง wiringการเดินสายไฟ
of our brainสมอง is organizedจัด
249
614863
2922
การเชื่อมต่อจริง ๆ ของสมองของเรา
ถูกจัดวางอย่างไร
10:29
in orderใบสั่ง to make us who we are.
250
617809
2567
เพื่อที่จะทำให้เราเป็นอย่างที่เราเป็น
10:32
And of courseหลักสูตร, we can pinpointหาตัว, hopefullyหวังว่า,
251
620400
2047
และแน่นอน หวังว่า เราสามารถปักหมุดได้
10:34
the actualที่จริง problemsปัญหาที่เกิดขึ้น in the brainสมอง
at a molecularโมเลกุล levelชั้น.
252
622471
3159
ว่าปัญหาที่แท้จริงในสมองของเรา
ในระดับโมเลกุลคืออะไร
10:37
What if we could actuallyแท้จริง
look into cellsเซลล์ in the brainสมอง
253
625654
2569
ถ้าหากเราสามารถมองเข้าไปในเซลล์
ของสมองได้จริง ๆ
10:40
and figureรูป out, wowว้าว, here are the 17
moleculesโมเลกุล that have alteredการเปลี่ยนแปลง
254
628247
3083
และค้นหาว่า ว้าว นี่คือ 17 โมเลกุล
ที่ถูกเปลี่ยนแปลงไป
10:43
in this brainสมอง tissueเนื้อเยื่อ that has been
undergoingการผ่าตัด epilepsyโรคลมบ้าหมู
255
631354
3455
ในเนื้อเยื่อสมองที่เป็นลมบ้าหมู
10:46
or changingเปลี่ยนแปลง in Parkinson'sพาร์กินสัน diseaseโรค
256
634833
1650
หรือมีการเปลี่ยนแปลงในคนที่เป็นโรคพาคินสัน
10:48
or otherwiseมิฉะนั้น beingกำลัง alteredการเปลี่ยนแปลง?
257
636507
1517
หรือถูกเปลี่ยนไปในสมองปกติ
10:50
If we get that systematicเป็นระบบ listรายการ
of things that are going wrongไม่ถูกต้อง,
258
638048
3043
ถ้าหากเราได้รายการของสิ่งที่ผิดปกตินั้น
มาอย่างเป็นระบบ
10:53
those becomeกลายเป็น our therapeuticทางการรักษา targetsเป้าหมาย.
259
641115
2199
พวกมันจะเป็นเป้าหมายการรักษาของเรา
10:55
We can buildสร้าง drugsยาเสพติด that bindผูก those.
260
643338
1677
เราจะสร้างยาที่จับกับสิ่งเหล่านั้น
10:57
We can maybe aimจุดมุ่งหมาย energyพลังงาน
at differentต่าง partsชิ้นส่วน of the brainสมอง
261
645039
2627
เราอาจเล็งพลังงานจากสมองส่วนอื่น ๆ
10:59
in orderใบสั่ง to help people
with Parkinson'sพาร์กินสัน or epilepsyโรคลมบ้าหมู
262
647690
2687
เพื่อที่จะช่วยคนที่เป็นโรคพาคินสัน
หรือลมบ้าหมู
11:02
or other conditionsเงื่อนไข that affectมีผลต่อ
over a billionพันล้าน people
263
650401
2551
หรือโรคอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อคนนับพันล้าน
11:04
around the worldโลก.
264
652976
1213
ทั่วโลก
11:07
Now, something interestingน่าสนใจ
has been happeningสิ่งที่เกิดขึ้น.
265
655246
2206
ตอนนี้ สิ่งอัศจรรย์บางอย่างได้เกิดขึ้นแล้ว
11:09
It turnsผลัดกัน out that throughoutตลอด biomedicinebiomedicine,
266
657476
2705
ปรากฏว่าทั้งวงการชีวการแพทย์
11:12
there are other problemsปัญหาที่เกิดขึ้น
that expansionการขยายตัว mightอาจ help with.
267
660205
2666
ยังมีปัญหาอื่น ๆ ที่การขยายนี้อาจช่วยได้
11:14
This is an actualที่จริง biopsyการตรวจชิ้นเนื้อ
from a humanเป็นมนุษย์ breastเต้านม cancerโรคมะเร็ง patientผู้ป่วย.
268
662895
3234
นี่คือการชันสูตรจริง ๆ
จากผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งเต้านม
11:18
It turnsผลัดกัน out that if you look at cancersการเกิดโรคมะเร็ง,
269
666505
2188
ปรากฏว่าถ้าคุณมองลึกลงไปในมะเร็ง
11:20
if you look at the immuneภูมิคุ้มกัน systemระบบ,
270
668717
1611
ถ้าคุณดูที่ระบบภูมิคุ้มกัน
11:22
if you look at agingริ้วรอย,
if you look at developmentพัฒนาการ --
271
670352
2513
ถ้าคุณดูที่การแก่ชรา
ถ้าคุณดูที่การพัฒนาเติบโต --
11:24
all these processesกระบวนการ are involvingที่เกี่ยวข้องกับ
large-scaleขนาดใหญ่ biologicalชีวภาพ systemsระบบ.
272
672889
4497
กระบวนการทั้งหมดนี้
เกี่ยวข้องกับระบบชีวภาพขนาดใหญ่
11:29
But of courseหลักสูตร, the problemsปัญหาที่เกิดขึ้น beginเริ่ม
with those little nanoscaleระดับนาโน moleculesโมเลกุล,
273
677410
4024
แต่แน่นอน ปัญหานี้เริ่มต้นในระดับนาโน
11:33
the machinesเครื่อง that make the cellsเซลล์
and the organsอวัยวะ in our bodyร่างกาย tickเห็บ.
274
681458
3869
กลไกลที่ทำให้เซลล์และอวัยวะอื่น ๆ
ในร่างกายของคุณถูกลวง
11:37
So what we're tryingพยายาม
to do now is to figureรูป out
275
685351
2222
ฉะนั้น สิ่งที่เราพยายามทำอยู่ในตอนนี้
ก็เพื่อที่จะค้นหาว่า
11:39
if we can actuallyแท้จริง use this technologyเทคโนโลยี
to mapแผนที่ the buildingอาคาร blocksบล็อก of life
276
687597
3466
ถ้าเราสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ได้จริง
ในการสร้างแผนที่โครงสร้างพื้นฐานชีวิต
11:43
in a wideกว้าง varietyความหลากหลาย of diseasesโรค.
277
691087
1745
ในโรคต่าง ๆ
11:44
Can we actuallyแท้จริง pinpointหาตัว
the molecularโมเลกุล changesการเปลี่ยนแปลง in a tumorเนื้องอก
278
692856
2896
เราจะสามารถปักหมุดการเปลี่ยนแปลง
โมเลกุลในเนื้องอกได้จริง ๆ ไหม
11:47
so that we can actuallyแท้จริง
go after it in a smartฉลาด way
279
695776
2369
เพื่อที่เราจะไล่ล่ามันได้ในทางที่ฉลาด
11:50
and deliverส่งมอบ drugsยาเสพติด that mightอาจ wipeเช็ด out
exactlyอย่างแน่นอน the cellsเซลล์ that we want to?
280
698169
3944
และส่งยาที่อาจกำจัดเซลล์ที่เราต้องการ
ได้อย่างแม่นยำ
11:54
You know, a lot of medicineยา
is very highสูง riskอันตราย.
281
702137
2335
ครับ ยาและการบำบัดมากมายมีความเสี่ยง
11:56
Sometimesบางครั้ง, it's even guessworkการคาดหมาย.
282
704496
1782
บางครั้ง มันก็เหมือนเป็นการเดาสุ่ม
11:58
My hopeหวัง is we can actuallyแท้จริง turnกลับ
what mightอาจ be a high-riskมีความเสี่ยงสูง moonดวงจันทร์ shotการถ่ายภาพ
283
706626
3875
ผมหวังว่า เราจะสามารถเปลี่ยน
การเล็งไกลที่มีความเสี่ยงมาก
12:02
into something that's more reliableน่าเชื่อถือ.
284
710525
1769
เป็นอะไรบางอย่างที่เชื่อถือได้มากกว่า
12:04
If you think about the originalเป็นต้นฉบับ moonดวงจันทร์ shotการถ่ายภาพ,
285
712318
2055
ถ้าคุณคิดถึงการไปดวงจันทร์ในตอนแรก ๆ
12:06
where they actuallyแท้จริง landedเป็นเจ้าของที่ดิน on the moonดวงจันทร์,
286
714397
1898
ที่พวกเขาไปลงจอดบนดวงจันทร์กันจริง ๆ
12:08
it was basedซึ่งเป็นรากฐาน on solidของแข็ง scienceวิทยาศาสตร์.
287
716319
1444
ว่ามันเป็นการกระทำ
ที่พึ่งพาวิทยาศาสตร์ล้วน ๆ
12:09
We understoodเข้าใจ gravityแรงดึงดูด;
288
717787
1603
เราเข้าใจเรื่องแรงดึงดูด
12:11
we understoodเข้าใจ aerodynamicsอากาศพลศาสตร์.
289
719414
1341
เราเข้าใจเรื่องอากาศพลศาสตร์
12:12
We knewรู้ว่า how to buildสร้าง rocketsจรวด.
290
720779
1395
เรารู้แล้วว่าจะสร้างจรวดได้อย่างไร
12:14
The scienceวิทยาศาสตร์ riskอันตราย was underภายใต้ controlควบคุม.
291
722198
2468
ความเสี่ยงของนักวิทยาศาสตร์
สามารถถูกควบคุมเอาไว้ได้
12:16
It was still a great, great
featความสำเร็จ of engineeringวิศวกรรม.
292
724690
2753
มันยังพึ่งพาวิศวกรรมอย่างมากอีกด้วย
12:19
But in medicineยา, we don't
necessarilyจำเป็นต้อง have all the lawsกฎหมาย.
293
727467
2645
แต่ในทางการแพทย์
เราไม่จำเป็นจะต้องมีกฏสำหรับทุกอย่าง
12:22
Do we have all the lawsกฎหมาย
that are analogousคล้ายคลึง to gravityแรงดึงดูด,
294
730136
3109
เรามีกฏสำหรับทุกอย่างหรือเปล่า
ที่คล้ายกันกับแรงดึงดูด
12:25
that are analogousคล้ายคลึง to aerodynamicsอากาศพลศาสตร์?
295
733269
2344
ที่คล้ายกันกับอากาศพลศาสตร์
12:27
I would argueเถียง that with technologiesเทคโนโลยี
296
735637
1730
ผมขอเถียงว่าด้วยเทคโนโลยี
12:29
like the kindsชนิด I'm talkingการพูด about todayในวันนี้,
297
737391
1872
เช่นเดียวกับที่ผมพูดถึงในวันนี้
12:31
maybe we can actuallyแท้จริง deriveได้รับมา those.
298
739287
1693
บางทีเราอาจเปลี่ยนแปลงกฎเหล่านั้นได้
12:33
We can mapแผนที่ the patternsรูปแบบ
that occurเกิดขึ้น in livingการดำรงชีวิต systemsระบบ,
299
741004
2857
เราสามารถสร้างแผนที่รูปแบบ
ที่เกิดขึ้นในระบบสิ่งมีชีวิต
12:35
and figureรูป out how to overcomeเอาชนะ
the diseasesโรค that plagueภัยพิบัติ us.
300
743885
4558
และค้นหาว่าจะเอาชนะโรคต่าง ๆ
ที่คุมคามเราได้อย่างไร
12:41
You know, my wifeภรรยา and I
have two youngหนุ่มสาว kidsเด็ก,
301
749499
2079
ครับ ภรรยาของผมและผมมีลูกสองคน
12:43
and one of my hopesความหวัง as a bioengineerbioengineer
is to make life better for them
302
751602
3234
และหนึ่งในความหวังของผมในฐานะชีววิศวกร
ก็คือการทำให้ชีวิตของพวกเขา
12:46
than it currentlyปัจจุบัน is for us.
303
754860
1729
ดีกว่าที่พวกเรามีอยู่ในตอนนี้
12:48
And my hopeหวัง is, if we can
turnกลับ biologyชีววิทยา and medicineยา
304
756613
3730
และผมหวังว่า ถ้าเราสามารถเปลี่ยน
ชีววิทยาและการแพทย์
12:52
from these high-riskมีความเสี่ยงสูง endeavorsความพยายาม
that are governedภายใต้การควบคุม by chanceโอกาส and luckโชค,
305
760367
4357
จากสิ่งที่ได้มาด้วยความยากลำบาก
ที่ถูกครอบงำด้วยดวงและความเสี่ยง
12:56
and make them things
that we winชนะ by skillความสามารถ and hardยาก work,
306
764748
3927
และทำให้มันกลายเป็นสิ่งที่เราเอาชนะได้
ด้วยทักษะและความทุ่มเท
13:00
then that would be a great advanceความก้าวหน้า.
307
768699
1898
เช่นนั้นแล้ว นั่นคงจะเป็นความก้าวหน้า
ที่ยิ่งใหญ่ทีเดียว
13:02
Thank you very much.
308
770621
1206
ขอบคุณมากครับ
13:03
(Applauseการปรบมือ)
309
771851
10383
(เสียงปรบมือ)

▲Back to top

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

Why you should listen

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

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

More profile about the speaker
Ed Boyden | Speaker | TED.com