INK Conference
Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized
Александър Циарас: Визуализация -- от зачеване до раждане
Filmed:
Readability: 4.9
7,405,500 views
Изобразителят Александър Циарас споделя вълнуваща медицинска визуализация, показваща развитието на човека от зачеването до раждането и след това. (Съдържа графични изображения).
Alexander Tsiaras - Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
I was offered a position as associate professor of medicine
0
0
3000
Предложена ми бе позиция като доцент по медицина
00:18
and chief of scientific visualization
1
3000
3000
и ръководител на научната визуализация
00:21
at Yale University
2
6000
2000
в Йейлския университет
00:23
in the department of medicine.
3
8000
2000
във факултета по медицина.
00:25
And my job was to write many of the algorithms and code
4
10000
3000
И моята работа е да създавам много от алгоритмите и кода
00:28
for NASA to do virtual surgery
5
13000
2000
за НАСА да прави виртуална хирургия
00:30
in preparation for the astronauts going into deep spaceflight,
6
15000
3000
в подготовка на астронавтите за дълготрайни космически полети,
00:33
so they could be kept in robotic pods.
7
18000
2000
така че те да могат да бъдат съхранявани в роботизирани капсули.
00:35
One of the fascinating things about what we were actually working on
8
20000
2000
Едно от интересните неща относно това, по което всъщност работим
00:37
is that we were seeing, using new kinds of scanning technologies,
9
22000
3000
е, че ние виждахме, чрез използване на нови видове технологии за сканиране,
00:40
things that had just never been seen before --
10
25000
2000
неща, които просто никога не са били виждани преди --
00:42
I mean, not only in disease management,
11
27000
2000
имам предвид, не само в лечението на болестите,
00:44
but also things that allowed us to see things about the body
12
29000
4000
но също така и неща, които ни позволиха да видим неща в тялото,
00:48
that just made you marvel.
13
33000
3000
които ще ви накарат да се възхитите.
00:51
I remember one of the first times we were looking at collagen.
14
36000
3000
Спомням си един от първите моменти когато наблюдавахме колаген.
00:54
And your entire body, everything --
15
39000
2000
И цялото ви тяло, всичко --
00:56
your hair, skin, bone, nails --
16
41000
2000
косата, кожата, костите, ноктите --
00:58
everything is made of collagen.
17
43000
2000
всичко е направено от колаген.
01:00
And it's a kind of rope-like structure
18
45000
2000
И това е един вид структура, подобна на въже,
01:02
that twirls and swirls like this.
19
47000
2000
която се огъва и върти по този начин.
01:04
And the only place that collagen changes its structure
20
49000
4000
И единственото място където колагена променя своята структура
01:08
is in the cornea of your eye.
21
53000
2000
е в роговицата на окото ви.
01:10
In your eye,
22
55000
2000
В окото ви,
01:12
it becomes a grid formation,
23
57000
2000
тя се превръща в мрежово формирование,
01:14
and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque.
24
59000
3000
и следователно, става прозрачно, за разлика от непрозрачно.
01:17
So perfectly organized a structure,
25
62000
3000
Толкова перфектно организирана структура,
01:20
it was hard not to attribute divinity to it.
26
65000
2000
че беше трудно да не я обожествим.
01:22
Because we kept on seeing this over and over and over again
27
67000
3000
Защото ние продължавахме да виждаме това отново и отново
01:25
in different parts of the body.
28
70000
2000
в различни части на тялото.
01:27
One of the opportunities I had
29
72000
3000
Една от възможностите, които имах
01:30
was one person was working on a really interesting
30
75000
2000
бе един човек, който работеше по наистина интересна
01:32
micromagnetic resonance imaging machine with the NIH.
31
77000
3000
микромагнетичната резонантна машина с Националните институти по здравеопазване.
01:35
And what we were going to do
32
80000
2000
И това, което щяхме да направим
01:37
was scan a new project
33
82000
2000
бе да сканираме нов проект
01:39
on the development of the fetus from conception to birth
34
84000
2000
върху развитието на плода от зачеването до раждането,
01:41
using these kinds of new technologies.
35
86000
2000
използвайки тези видове нови технологии.
01:43
So I wrote the algorithms in code,
36
88000
2000
Така че аз написах кодa на алгоритмите
01:45
and he built the hardware -- Paul Lauterbur --
37
90000
3000
и той изгради хардуера, Пол Лаутербър,
01:48
then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI.
38
93000
3000
и след това спечели Нобелова награда за изобретяването на магнитно-резонансната томография.
01:51
I got the data.
39
96000
2000
Имам данните.
01:53
And I'm going to show you a sample of the piece,
40
98000
2000
И ще ви покажа един пример от филма,
01:55
"From Conception to Birth."
41
100000
2000
"От зачатието до раждането."
01:57
(Music)
42
102000
6000
(Музика)
02:03
Video text: "From Conception to Birth"
43
108000
3000
Видео текст: "От зачатието до раждането"
02:09
Oocyte
44
114000
3000
Ооцити
02:14
Sperm
45
119000
3000
Сперма
02:20
Egg Inseminated
46
125000
4000
Осеменено яйце
02:27
24 Hours: Baby's first division
47
132000
3000
24 часа: първото разделение в бебето
02:33
The fertilized ovum divides a few hours after fusion ...
48
138000
3000
Оплодената яйцеклетка се разделя няколко часа след сливането ...
02:38
And divides anew every 12 to 15 hours.
49
143000
3000
И отново се разделя на всеки 12 до 15 часа.
02:41
Early Embryo
50
146000
3000
Начален ембрион
02:44
Yolk sack still feeding Baby.
51
149000
3000
Жълтъчената торбичка все още храни бебето.
02:48
25 Days: Heart chamber developing
52
153000
4000
25 дни: Сърдечната камера се развива
02:56
32 Days: Arms & hands are developing
53
161000
7000
32 дни: Ръцете се развиват
03:05
36 Days: Beginning of the primitive vertabrae
54
170000
6000
36 дни: Начало на примитивния скелет
03:11
These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.
55
176000
7000
Тези седмици са период на най-бързото развитие на плода.
03:24
If the fetus continues to grow at this speed for the entire nine months,
56
189000
3000
Ако плодът продължава да расте с тази скорост за всички тези девет месеца,
03:27
it would be 1.5 tons at birth.
57
192000
2000
ще бъде 1,5 тона при раждането.
03:31
45 Days
58
196000
4000
45 дни
03:39
Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.
59
204000
5000
Сърцето на ембриона бие два пъти по-бързо от това на майката.
03:46
51 Days
60
211000
3000
51 дни
03:49
52 Days: Developing retina, nose and fingers
61
214000
8000
52 дни: Развитие на ретината, носа и пръстите
04:03
The fetus' continual movement in the womb
62
228000
5000
Непрекъснато движение на плода в утробата
04:08
is necessary for muscular and skeletal growth.
63
233000
5000
е необходимо за мускулно-скелетния растеж.
04:25
12 Weeks: Indifferent penis --
64
250000
2000
12 седмици: Недиференциран пенис --
04:27
girl or boy yet to be determined
65
252000
2000
момче или момиче тепърва ще се определи
04:31
8 Months
66
256000
4000
8 месеца
05:01
Delivery: the expulsion stage
67
286000
6000
Раждане: Етап на експулсиране
05:43
The moment of birth
68
328000
3000
Моментът на раждането
05:52
(Applause)
69
337000
4000
(Ръкопляскания)
05:56
Alexander Tsiaras: Thank you.
70
341000
2000
Александър Циарас: Благодаря ви.
05:58
But as you can see,
71
343000
2000
Но както виждате,
06:00
when you actually start working on this data,
72
345000
2000
когато действително започнете да работите по тези данни,
06:02
it's pretty spectacular.
73
347000
2000
това е доста вълнуващо.
06:04
And as we kept on scanning more and more,
74
349000
2000
И продължихме да сканираме все повече и повече,
06:06
working on this project,
75
351000
2000
да работим по този проект,
06:08
looking at these two simple cells
76
353000
2000
гледайки тези две прости клетки,
06:10
that have this kind of unbelievable machinery
77
355000
3000
които имат този вид невероятен механизъм,
06:13
that will become the magic of you.
78
358000
2000
който ще се превърне в магията представляваща вас.
06:15
And as we kept on working on this data,
79
360000
2000
И като продължихме да работим върху тези данни,
06:17
looking at small clusters of the body,
80
362000
3000
гледайки малки групи в тялото,
06:20
these little pieces of tissue
81
365000
3000
тези малки парченца тъкан,
06:23
that were a trophoblast coming off of a blastocyst,
82
368000
2000
които са били трофобласт, излизащ като бластоцист,
06:25
all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus,
83
370000
3000
внезапно заравяйки се в стената на матката,
06:28
saying, "I'm here to stay."
84
373000
2000
казвайки: "Аз съм тук, за да остана."
06:30
All of a sudden having conversation and communications
85
375000
2000
Внезапно подхващащи разговори и комуникирайки
06:32
with the estrogens, the progesterones,
86
377000
2000
с естрогени, прогестерони,
06:34
saying, "I'm here to stay, plant me,"
87
379000
2000
казвайки: "Аз съм тук, за да остана, посадете ме."
06:36
building this incredible trilinear fetus
88
381000
3000
изграждайки този невероятен триизмерен плод,
06:39
that becomes, within 44 days,
89
384000
2000
което става в рамките на 44 дни,
06:41
something that you can recognize,
90
386000
2000
нещо, което вие можете да разпознаете,
06:43
and then at nine weeks
91
388000
2000
и после в деветата седмица
06:45
is really kind of a little human being.
92
390000
2000
е наистина вид малко човешко същество.
06:47
The marvel of this information:
93
392000
2000
Чудото на тази информация:
06:49
How do we actually have this biological mechanism
94
394000
2000
Как всъщност разполагаме с този биологичен механизъм
06:51
inside our body
95
396000
2000
вътре в тялото,
06:53
to actually see this information?
96
398000
2000
който всъщност да види тази информация?
06:55
I'm going to show you something pretty unique.
97
400000
2000
Ще ви покажа нещо доста уникално.
06:57
Here's a human heart at 25 [weeks].
98
402000
2000
Ето едно човешко сърце на 25 [седмици].
06:59
It's just basically two strands.
99
404000
2000
Това са просто две нишки
07:01
And like this magnificent origami,
100
406000
2000
И подобно на това великолепно оригами,
07:03
cells are developing
101
408000
2000
клетките се развиват с темпо
07:05
at one million cells per second at four weeks,
102
410000
3000
от един милион клетки в секунда на четири седмици,
07:08
as it's just folding on itself.
103
413000
2000
като просто се сгъва в себе си.
07:10
Within five weeks, you can start to see the early atrium and the early ventricles.
104
415000
3000
В рамките на пет седмици, можете да видите зачатък на предсърцието и камерите на сърцето.
07:13
Six weeks, these folds are now beginning
105
418000
2000
Шест седмици, тези гънки сега започват
07:15
with the papilla on the inside of the heart
106
420000
2000
с папилата от вътрешната страна на сърцето,
07:17
actually being able to pull down
107
422000
2000
всъщност са в състояние да придърпат надолу
07:19
each one of those valves in your heart
108
424000
2000
всяка една от тези клапи в сърцето,
07:21
until you get a mature heart --
109
426000
3000
докато получите едно зряло сърце --
07:24
and then basically the development of the entire human body.
110
429000
2000
и след това, по същество, развитието на цялото човешко тяло.
07:26
The magic of the mechanisms
111
431000
2000
Магията на механизмите
07:28
inside each genetic structure
112
433000
3000
вътре във всяка генетична структура,
07:31
saying exactly where that nerve cell should go --
113
436000
3000
казващи точно къде трябва да върви определена нервна клетка --
07:34
the complexity of these mathematical models
114
439000
2000
сложността на тези математически модели,
07:36
of how these things are indeed done
115
441000
2000
за това как тези неща наистина са направени,
07:38
are beyond human comprehension.
116
443000
2000
са отвъд човешкото разбиране.
07:40
Even though I am a mathematician,
117
445000
2000
Въпреки че съм математик,
07:42
I look at this with marvel
118
447000
2000
гледам с учудване на това,
07:44
of how do these instruction sets
119
449000
3000
как този набор от инструкции
07:47
not make these mistakes
120
452000
2000
не правят тези грешки,
07:49
as they build what is us?
121
454000
2000
докато изграждат това което сме ние?
07:51
It's a mystery, it's magic, it's divinity.
122
456000
2000
Това е загадъчно, това е магическо, това е божествено.
07:53
Then you start to take a look at adult life.
123
458000
3000
После започвате да гледате на живота на възрастните.
07:56
Take a look at this little tuft of capillaries.
124
461000
2000
Обърнете внимание на този малък сноп от капиляри.
07:58
It's just a tiny sub-substructure, microscopic.
125
463000
3000
Това е само една малка под-конструкция, микроскопична.
08:01
But basically by the time you're nine months and you're given birth,
126
466000
4000
Но просто докато станете на девет месеца и сте се родили,
08:05
you have almost 60,000 miles of vessels
127
470000
3000
имате почти 60 000 мили от кръвоносни съдове
08:08
inside your body.
128
473000
2000
в тялото си.
08:10
I mean, and only one mile is visible.
129
475000
2000
Имам предвид, само една миля се вижда.
08:12
59,999 miles
130
477000
3000
59 999 мили,
08:15
that are basically bringing nutrients and taking waste away.
131
480000
3000
които просто доставят хранителни вещества и изкарват отпадъците.
08:18
The complexity of building that within a single system
132
483000
2000
Сложността на изграждането на това в рамките на една система
08:20
is, again, beyond any comprehension
133
485000
2000
отново е отвъд всякакво разбиране,
08:22
or any existing mathematics today.
134
487000
2000
на която и да е съществуваща математика днес.
08:24
And that instruction set,
135
489000
2000
И тези инструкции,
08:26
from the brain to every other part of the body --
136
491000
2000
от мозъка към всяка друга част на тялото --
08:28
look at the complexity of the folding.
137
493000
2000
погледнете сложността на сгъване.
08:30
Where does this intelligence
138
495000
2000
Откъде идва тази интелигентност
08:32
of knowing that a fold can actually hold more information,
139
497000
2000
на познание, че гънките могат фактически да задържат повече информация,
08:34
so as you actually watch the baby's brain grow --
140
499000
3000
така че всъщност като гледате как мозъка на бебето расте --
08:37
and this is one of the things that we're doing right now.
141
502000
2000
и това е едно от нещата, които правим в момента.
08:39
We're actually doing the launch of two new studies
142
504000
2000
Ние всъщност стартираме две нови проучвания
08:41
of actually scanning babies' brains from the moment they're born.
143
506000
3000
като сканираме мозъци на бебетата от момента, в който са родени.
08:44
Every six months until they're six years old --
144
509000
2000
На всеки шест месеца, докато навършат шест години --
08:46
we're going to be doing actually to about 250 children --
145
511000
3000
ще го правим с около 250 деца --
08:49
watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold
146
514000
3000
гледайки точно как гънките и браздите на мозъците се нагъват,
08:52
to see how this magnificent development
147
517000
2000
за да видим как това великолепно развитие
08:54
actually turns into memories and the marvel that is us.
148
519000
3000
всъщност се превръща в спомени и чудото, което сме ние.
08:57
And it's not just our own existence,
149
522000
2000
И това не е само нашето собствено съществуване,
08:59
but how does the woman's body understand
150
524000
2000
но и как тялото на жената разбира
09:01
to have genetic structure that not only builds her own,
151
526000
3000
да има генетична структура, която не само се самоизгражда
09:04
but then has the understanding
152
529000
2000
но след това има разбирането,
09:06
that allows her to become
153
531000
2000
което й позволява да се превърне
09:08
a walking immunological, cardiovascular system
154
533000
3000
в ходеща имунологична, сърдечно-съдова система,
09:11
that basically is a mobile system
155
536000
2000
която по същество е мобилна система,
09:13
that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel
156
538000
4000
която в действителност може да се грижи, да третира това дете с един вид чудодействие,
09:17
that is beyond, again, our comprehension --
157
542000
3000
което е отвъд, отново, на нашето разбиране --
09:20
the magic that is existence, that is us?
158
545000
3000
магията, която е съществуването, която сме ние?
09:23
Thank you.
159
548000
2000
Благодаря ви.
09:25
(Applause)
160
550000
5000
(Ръкопляскания)
ABOUT THE SPEAKER
Alexander Tsiaras - Medical image makerUsing art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body.
Why you should listen
Alexander Tsiaras is an artist and technologist whose work explores the unseen human body, developing scientific visualization software to enable him to "paint" the human anatomy using volume data. He's the author of Body Voyage and co-author of Information Architects. Most recently, he is the author of From Conception to Birth: A Life Unfolds and The Architecture and Design of Man and Woman: The Marvel of the Human Body, Revealed.
His latest project is The Visual MD, an online compendium of health visualizations.
Alexander Tsiaras | Speaker | TED.com