Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
Мигел Николелис: Общуването на мозък с мозък е факт. Как го постигнахме.
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
in São Paulo, Brazil,
в Сао Пауло, Бразилия –
зимен следобед,
that you see celebrating here
когото виждате тук да празнува така,
accomplished a magnificent deed.
извърши велик подвиг.
from mid-chest to the tip of his toes
на гръдния кош до пръстите на краката
that killed his brother
преди 6 години, убила брат му
that left Juliano in a wheelchair,
гръбначния мозък, поставило го
and on this day did something
и в този ден направи нещо,
in the six years deemed impossible.
през шестте години, смятаха за невъзможно.
World Soccer Cup here
Бразилия 2014,
needed to kick a ball.
необходими за ритането на топка.
He's a para-athlete right now.
Сега е пара-атлет.
I hope, in a couple years.
след две години, надявам се.
did not rob from Juliano
на гръбначния мозък не отне на Джулиано,
for a stadium of about 75,000 people
на стадион с около 75 000 души
watching on TV.
пред телевизорите.
30 years of basic research
30 години научни проучвания,
that we have between our ears
между ушите ни,
that we have above our head
над главите ни,
through electrical brainstorms,
чрез електрическa активност,
took 30 years to imagine in laboratories
отне 30 години проектиране в лаборатория
15 years ago, proposed in a paper
преди 15 години обявихме в една статия,
that we called a brain-machine interface,
интерфейс мозък-машина,
с устройства,
could just move these devices,
просто да движат тези устройства,
from their own bodies,
от телата им,
какво искат да направят,
we actually needed professional help,
ние се нуждаем от професионална помощ –
a Scot and a Brazilian persevered,
и един бразилец продължиха,
in our respective countries,
в съответните ни държави
suggesting that this was possible.
подсказващи, че това е възможно.
is not rocket science,
не е сложна наука,
that a brain is producing
които мозъкът създава,
to the spinal cord,
на гръбначния мозък,
които могат да разчитат
of these brain cells simultaneously,
мозъчни клетки едновременно
that the brain is generating
създадено от мозъка,
да се движим в пространството.
these signals into digital commands
тези сигнали в дигитални команди,
or even a virtual device can understand
и дори виртуално устройство ще разбере,
what he, she or it wants to make move,
какво иска да раздвижи
на мозъчната команда.
with lots of different types of sensors,
с множество сензори от различен тип,
back to the brain to confirm
обратно към мозъка, за да потвърдим,
was being enacted, no matter where --
се реализира, без значение къде –
or across the planet.
или някъде на планетата.
back to the brain,
обратна връзка на мозъка,
to make us move.
кара ни да направим движение.
that we published a few years ago,
който публикувахме преди няколко години –
of an avatar arm,
на ръка-аватар,
is the sound of the brain of this monkey
от мозъка на маймуната,
visually identical spheres
визуално идентични сфери
a drop of orange juice that monkeys love,
малко портокалов сок, обичан от маймуните,
select one of these objects
да избере един от обектите
touches one of the objects,
докосне един обект,
to the brain of the animal
електрически импулс,
of the surface of this object,
на повърхността на този обект,
the correct object that he has to grab,
кой е точният обект за хващане
without moving a muscle.
без да е помръднала и мускул.
and getting your orange juice.
без да се помръднеш.
that we had published 15 years ago.
идеята, публикувана преди 15 години.
a human being that is paralyzed
парализиран човек,
interface to regain mobility.
за да си възвърне подвижността.
transforms your life completely.
изцяло променя живота ви.
of the spinal cord,
на гръбначния мозък,
cannot reach your muscles.
мозъчната ви активност не стига до мускулите.
continue to be generated in your head.
да се зараждат в главата ви.
dream about moving every night.
сънуват движения всяка нощ.
to get that code out of it
този код оттам
let's create a new body.
ново тяло.
роботизирана жилетка.
kick that ball just by thinking,
да ритне онази топка само с мисълта си,
the first brain-controlled robotic vest
мозъчно-управлявана роботизирана жилетка,
quadriplegic patients to move
с параплегия и тетраплегия, за да
обратната връзка.
преди 15 години.
156 people from 25 countries
от 25 държави,
of this beautiful Earth,
на красивата ни Земя,
dropped their patents,
отказаха се от патентите си,
kids, school, jobs,
училището, работата
for 18 months to actually get this done.
за 18 месеца, за да свършат това.
was awarded the World Cup,
спечели Световната купа,
wanted to do something meaningful
иска да направи нещо смислено
and perfected soccer
и усъвършенства футбола,
разбира се.
needs to talk about that.
да говори на тази тема.
is to showcase
and technology,
25 million people around the world
25 милиона души по света,
because of a spinal cord injury.
заради увреждане на гръбначния мозък.
and to FIFA and proposed,
и при ФИФА и казахме:
of the 2014 World Cup
на Световното първенство през 2014
бразилец с параплегия,
that allows him to kick the ball
екзоскелет, за да ритне топката
thought that we were completely nuts,
помислиха ни за напълно откачени
from zero, from scratch.
от нулата, от самото начало.
in a routine of training
на осем пациента
този тип,
exoskeleton to be built
екзоскелет проект
Brazilian scientist ever,
бразилски учен,
created and flew himself
полетял със създадения от него
in Paris for a million people to see.
в Париж, пред очите на милиони хора.
before the Wright Brothers flew
преди полета на братята Райт
(Laughter)
(Смях)
this exoskeleton together,
hydraulic machine
хидравлична машина,
от мозъчни сигнали,
called electroencephalography
наречена електроенцефалография,
to imagine the movements
да си представи движенията,
to the controls, the motors,
към контролите, моторите
with an artificial skin
с изкуствена кожа,
one of my greatest friends, in Munich,
най-добрите ми приятели, в Мюнхен,
and the foot touching the ground
стави и за докосване на земята с крак
through a vest, a shirt.
чрез една жилетка или риза.
with micro-vibrating elements
с микро-вибриращи елементи,
and fools the patient's brain
информация и заблуждава мозъка на пациента
a machine that is carrying him,
не го носи машина,
and what you'll see here
а тук ще видите
Bruno, actually walked.
Бруно, действително проходи.
because we are setting everything,
защото нагласяме всичко
cutting in front of the helmet
пред шлема,
the movement that needs to be performed,
движението, което трябва да извърши,
Bruno is going to certify it,
Бруно ще го потвърди
under the command of Bruno's brain.
под ръководството на мозъка на Бруно.
and now he starts walking.
и сега започва да ходи.
being able to move,
да се движи,
on the sand of Santos,
по пясъка на Сантош,
before he had the accident.
е ходел преди катастрофата.
a new sensation in Bruno's head.
усещане в главата на Бруно.
I am running out of time already --
вече изоставам с времето –
when I get married,
когато се женя,
be there by myself.
самият аз да присъствам."
whenever he wants.
когато поиска.
during the World Cup, and couldn't,
на Световното първенство, но не можа,
FIFA cut its broadcast in half.
ФИФА отряза предаването наполовина.
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
в екзо-то изпълнява удара
на игрището
in front of the entire crowd,
пред цялата публика
just describe the operation.
просто описват процеса.
indicate that the exo is ready to go.
показват, че екзо е готов за действие.
and it can deliver feedback,
и да връща обратна информация
makes the decision to kick the ball,
да ритне топката,
two streams of green and yellow light
зелена и жълта светлина,
and going to the legs,
и насочени към краката -
that were taken by the exo
приети от екзо,
the ball is set, and he kicks.
и той рита.
and looked at us on the pitch,
и погледна към нас на игрището,
както видяхте:
of your imagination.
на въображението ви.
published this a year ago,
едва преди година,
to exchange mental messages
ментални съобщения между две животни,
coming from the environment
в обкръжаващата го среда,
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
торпедо, неврофизиологично торпедо
the act that he needed to perform
the environment was sending as a message,
е излъчила средата,
from the first animal's brain.
от мозъка на първото животно.
because I want to show you the latest.
да ви покажа и най-новата.
is the first rat getting informed
е информиран
on the left of the cage
отляво на клетката,
to basically get a reward.
за да получи награда.
he is sending a mental message
ментално съобщение
that didn't see any light,
въобще не е видял светлина
in 70 percent of the times
в 70 процента от случаите,
and get a reward
и получава награда
the light in the retina.
да е била осветявана.
to a little higher limit
mentally in a brain net,
ментално в мозъчна мрежа,
мозъчната си активност
the virtual arm that I showed you before,
виртуалната ръка, която вече ви показах
the two monkeys combine their brains,
маймуните обединяват мозъците си
to get this virtual arm to move.
за да задвижат виртуалната ръка.
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
когато включим три маймуни
play the game together,
играят заедно играта,
to get the famous Brazilian orange juice.
получат прочутия бразилски портокалов сок.
of all these brains working
на всички тези мозъци, работещи
of a biological computer,
на биологичен компютър –
and achieving a motor goal.
и постигане на двигателна цел.
and discover what is out there.
да открием какво има отвъд.
surf the Net just by thinking,
из Мрежата само с мисълта си
to an autistic kid who cannot see,
на дете с аутизъм, което не вижда,
of a brain-to-brain bypass,
байпас от мозък до мозък,
that it all started on a winter afternoon
всичко започна в един зимен следобед
with an impossible kick.
с един невъзможен удар.
thank you for sticking to your time.
че спази времето.
a couple more minutes,
още две минути,
we want to develop, and, of course,
бихме искали да развием и разбира се,
brains to figure out where this is going.
мозъци, за да разберем накъде отиваме.
is actually getting a signal
получава сигнал,
is reacting to that signal
and transmitting the neurological impulse.
и е препратила неврологичния импулс.
No, it's a little different.
Не, малко по-различно е.
of the other two monkeys.
за съществуването на другите две.
to accomplish is 3D.
трябва да изпълнят е 3D.
in three dimensions.
в три измерения.
the two dimensions on the video screen
само двете измерения,
to synchronize their brains,
да синхронизират мозъците си,
when one monkey starts slacking down,
започне да се разсейва,
enhance their performance
представянето си,
without telling the monkey
has to control,
forgets about the old dimensions
забравя старите измерения
on the new dimensions.
върху новите.
that no Turing machine,
нито машината на Тюринг,
what a brain net will do.
какво би постигнала една мозъчна мрежа.
as part of us.
have you succeeded versus failed?
Oh, several times.
Няколко опита.
unless I had done it a few times.
ако не го бях направил няколко пъти.
a European group
една Европейска група
man-to-man brain-to-brain connection.
мозък-до-мозък при хора.
big ideas start in a humble way --
големите идеи започват скромно –
of one subject
на един човек
all non-invasive technology.
всичко с не-инвазивна технология.
like our rats, a visual message,
като нашите плъхове, визуално съобщение
a magnetic pulse in the visual cortex,
магнитен импулс в зрителната кора
two different pulses.
два различни импулса.
he saw something different.
the first subject was sending
изпратено от първия човек
Okay, that's where we are going.
Добре, ето накъде вървим.
at the next conference.
на следващата конференция.
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
МН: Благодаря, Бруно. Благодаря.
ABOUT THE SPEAKER
Miguel Nicolelis - NeuroscientistMiguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface.
Why you should listen
At the Nicolelis Laboratory at Duke University, Miguel Nicolelis is best known for pioneering studies in neuronal population coding, Brain Machine Interfaces (BMI) and neuroprosthetics in human patients and non-human primates.His lab's work was seen, famously though a bit too briefly, when a brain-controlled exoskeleton from his lab helped Juliano Pinto, a paraplegic man, kick the first ball at the 2014 World Cup.
But his lab is thinking even bigger. They've developed an integrative approach to studying neurological disorders, including Parkinsons disease and epilepsy. The approach, they hope, will allow the integration of molecular, cellular, systems and behavioral data in the same animal, producing a more complete understanding of the nature of the neurophysiological alterations associated with these disorders. He's the author of the books Beyond Boundaries and The Relativistic Brain.
Miguel was honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Miguel Nicolelis | Speaker | TED.com