INK Conference
Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized
Alexander Tsiaras: Od početí k narození -- odhaleno
Filmed:
Readability: 4.9
7,405,500 views
Ilustrátor Alexander Tsiaras se podělí o silnou lékařskou vizualizaci. Ukazuje vývoj člověka od početí k narození a ještě dál. (Několik obrázků.)
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
Byla mi nabídnuta pozice docenta medicíny
00:18
and chief of scientific visualization
1
3000
3000
a šéfa vědecké vizualizace
00:21
at Yale University
2
6000
2000
na Yaleově univerzitě
00:23
in the department of medicine.
3
8000
2000
v oddělení medicíny.
00:25
And my job was to write many of the algorithms and code
4
10000
3000
A mou prací bylo napsat mnoho algoritmů a kódu
00:28
for NASA to do virtual surgery
5
13000
2000
pro NASA v oboru virtuální chirurgie,
00:30
in preparation for the astronauts going into deep spaceflight,
6
15000
3000
v přípravě astronautů chystajících se na dlouhý vesmírný let,
00:33
so they could be kept in robotic pods.
7
18000
2000
aby vydrželi v robotech.
00:35
One of the fascinating things about what we were actually working on
8
20000
2000
Jedna z fascinujících věcí na tom, na čem jsme pracovali,
00:37
is that we were seeing, using new kinds of scanning technologies,
9
22000
3000
je, že jsme viděli za použití nových druhů pozorovacích technologií
00:40
things that had just never been seen before --
10
25000
2000
věci, která ještě nikdy před tím nebyly spatřeny --
00:42
I mean, not only in disease management,
11
27000
2000
myslím nejen oboru nemocí,
00:44
but also things that allowed us to see things about the body
12
29000
4000
ale také věci, které nám umožňují vidět věci přesahující tělo,
00:48
that just made you marvel.
13
33000
3000
z čehož právě žasnete.
00:51
I remember one of the first times we were looking at collagen.
14
36000
3000
Pamatuji si, když jsme poprvé hleděli na kolagen.
00:54
And your entire body, everything --
15
39000
2000
A vaše celé tělo, vše --
00:56
your hair, skin, bone, nails --
16
41000
2000
vaše vlasy, pokožku, kost, nehty --
00:58
everything is made of collagen.
17
43000
2000
vše je tvořeno kolagenem.
01:00
And it's a kind of rope-like structure
18
45000
2000
A je to tak trochu "provazovitá" struktura,
01:02
that twirls and swirls like this.
19
47000
2000
která se takhle otáčí a zatačí.
01:04
And the only place that collagen changes its structure
20
49000
4000
A jediné místo, kde kolagen mění svou strukturu,
01:08
is in the cornea of your eye.
21
53000
2000
je rohovka vašeho oka.
01:10
In your eye,
22
55000
2000
Ve vašem oku
01:12
it becomes a grid formation,
23
57000
2000
se uskupí do mřížky,
01:14
and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque.
24
59000
3000
a proto se stane průsvitným v opaku k neprůhlednosti.
01:17
So perfectly organized a structure,
25
62000
3000
Tak perfektně organizovaná struktura,
01:20
it was hard not to attribute divinity to it.
26
65000
2000
že bylo těžké nepřisuzovat to boží ruce.
01:22
Because we kept on seeing this over and over and over again
27
67000
3000
Protože to vidíme stále znovu a znovu dokola
01:25
in different parts of the body.
28
70000
2000
v různých částech těla.
01:27
One of the opportunities I had
29
72000
3000
Jedna z příležitostí, kterou jsem měl,
01:30
was one person was working on a really interesting
30
75000
2000
byl člověk, který pracoval na opravdu zajímavém
01:32
micromagnetic resonance imaging machine with the NIH.
31
77000
3000
mikromagnetickou rezonanci zobrazujícím přístroji s NIH. (Národní ústavy zdraví)
01:35
And what we were going to do
32
80000
2000
A co jsme se chystali udělat,
01:37
was scan a new project
33
82000
2000
bylo skenovat nový projekt
01:39
on the development of the fetus from conception to birth
34
84000
2000
o vývoji plodu od početí k narození
01:41
using these kinds of new technologies.
35
86000
2000
za použití těchto nových druhů technologií.
01:43
So I wrote the algorithms in code,
36
88000
2000
Tak jsem naprogramoval algoritmy
01:45
and he built the hardware -- Paul Lauterbur --
37
90000
3000
a on sestavil hardware -- Paul Lauterbur --
01:48
then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI.
38
93000
3000
a pak vyhrál Nobelovu cenu za vynález MRI.
01:51
I got the data.
39
96000
2000
Získal jsem data.
01:53
And I'm going to show you a sample of the piece,
40
98000
2000
A ukáži vám ukázku díla:
01:55
"From Conception to Birth."
41
100000
2000
"Od početí k narození."
01:57
(Music)
42
102000
6000
(Hudba)
02:03
Video text: "From Conception to Birth"
43
108000
3000
Text videa: "Od početí k narození"
02:09
Oocyte
44
114000
3000
Vajíčko
02:14
Sperm
45
119000
3000
Spermie
02:20
Egg Inseminated
46
125000
4000
Oplodnění vajíčka
02:27
24 Hours: Baby's first division
47
132000
3000
24 hodin: První dělení dítěte
02:33
The fertilized ovum divides a few hours after fusion ...
48
138000
3000
Oplodněné vajíčko se dělí pár hodin po spojení ...
02:38
And divides anew every 12 to 15 hours.
49
143000
3000
A znovu se rozdělí každých 12 až 15 hodin.
02:41
Early Embryo
50
146000
3000
Rané embryo
02:44
Yolk sack still feeding Baby.
51
149000
3000
Žloutkový vak stále vyživující Dítě.
02:48
25 Days: Heart chamber developing
52
153000
4000
25 dní: Vyvíjí se srdeční komora
02:56
32 Days: Arms & hands are developing
53
161000
7000
32 dní: Vyvíjí se paže a ruce
03:05
36 Days: Beginning of the primitive vertabrae
54
170000
6000
36 dní: Počátek primitivních obratlů
03:11
These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.
55
176000
7000
Tyto týdny jsou obdobím nejrychlejšího vývoje plodu.
03:24
If the fetus continues to grow at this speed for the entire nine months,
56
189000
3000
Kdyby plod pokračoval v růstu touto rychlostí po celých devět měsíců,
03:27
it would be 1.5 tons at birth.
57
192000
2000
vážil by při porodu jeden a půl tuny.
03:31
45 Days
58
196000
4000
45 dní
03:39
Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.
59
204000
5000
Srdce embrya byje dvakrát rychleji než matčino.
03:46
51 Days
60
211000
3000
51 dní
03:49
52 Days: Developing retina, nose and fingers
61
214000
8000
52 dní: Vytvařející se sítnice, nos a prsty
04:03
The fetus' continual movement in the womb
62
228000
5000
Neustálý pohyb plodu v děloze
04:08
is necessary for muscular and skeletal growth.
63
233000
5000
je nezbytný pro vývoj svalů a kostí.
04:25
12 Weeks: Indifferent penis --
64
250000
2000
12 týdnů: Nerozlišený penis --
04:27
girl or boy yet to be determined
65
252000
2000
pohlaví se prozradí později
04:31
8 Months
66
256000
4000
8 měsíců
05:01
Delivery: the expulsion stage
67
286000
6000
Porod: expulzační fáze
05:43
The moment of birth
68
328000
3000
Okamžik narození
05:52
(Applause)
69
337000
4000
(Aplaus)
05:56
Alexander Tsiaras: Thank you.
70
341000
2000
Alexander Tsiaras: Děkuji vám.
05:58
But as you can see,
71
343000
2000
Ale jak můžete vidět,
06:00
when you actually start working on this data,
72
345000
2000
když opravdu začnete pracovat na těchto datech,
06:02
it's pretty spectacular.
73
347000
2000
je to docela úžasné.
06:04
And as we kept on scanning more and more,
74
349000
2000
A jak jsme pokračovali ve skenování dál a dál,
06:06
working on this project,
75
351000
2000
pracovali na tomtu projektu,
06:08
looking at these two simple cells
76
353000
2000
dívali se na tyto dvě jednoduché buňky,
06:10
that have this kind of unbelievable machinery
77
355000
3000
které mají tento neuvěřitelný aparát,
06:13
that will become the magic of you.
78
358000
2000
stane se to pro vás kouzlem.
06:15
And as we kept on working on this data,
79
360000
2000
A jak jsme pokračovali v práci na těchto datech,
06:17
looking at small clusters of the body,
80
362000
3000
hleděli na malé shluky těla,
06:20
these little pieces of tissue
81
365000
3000
tyto malé kousky tkáně,
06:23
that were a trophoblast coming off of a blastocyst,
82
368000
2000
které byly trofoblastem vycházejícím z blastocysty,
06:25
all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus,
83
370000
3000
najednou zavrtaným do stěny dělohy,
06:28
saying, "I'm here to stay."
84
373000
2000
říkajícím: "Jsem tu, abych zůstal."
06:30
All of a sudden having conversation and communications
85
375000
2000
Najednou konverzuje a komunikuje
06:32
with the estrogens, the progesterones,
86
377000
2000
s estrogeny a progesterony
06:34
saying, "I'm here to stay, plant me,"
87
379000
2000
a říká: "Jsem tu, abych zůstal, zasaďte mě."
06:36
building this incredible trilinear fetus
88
381000
3000
Vystavuje tento neuvěřitelný trilineární plod,
06:39
that becomes, within 44 days,
89
384000
2000
který se stane ve 44 dnech
06:41
something that you can recognize,
90
386000
2000
něčím, co dokážete poznat,
06:43
and then at nine weeks
91
388000
2000
a poté v devátém týdnu
06:45
is really kind of a little human being.
92
390000
2000
je opravdu tak nějak malou lidskou bytostí.
06:47
The marvel of this information:
93
392000
2000
Zázrak této informace:
06:49
How do we actually have this biological mechanism
94
394000
2000
Jak vlastně máme tento biologický mechanismus
06:51
inside our body
95
396000
2000
v našem těle,
06:53
to actually see this information?
96
398000
2000
abychom viděli tuto informaci?
06:55
I'm going to show you something pretty unique.
97
400000
2000
Ukáži vám něco opravdu unikátního.
06:57
Here's a human heart at 25 [weeks].
98
402000
2000
Tady je lidské tělo ve 25 [týdnech].
06:59
It's just basically two strands.
99
404000
2000
Jsou to v podstatě dvě cévy.
07:01
And like this magnificent origami,
100
406000
2000
A jako toto skvostné origami
07:03
cells are developing
101
408000
2000
se buňky vyvíjí
07:05
at one million cells per second at four weeks,
102
410000
3000
rychlostí milion buněk za sekundu ve čtvrtém týdnu,
07:08
as it's just folding on itself.
103
413000
2000
jen tím, že se skládají na sebe.
07:10
Within five weeks, you can start to see the early atrium and the early ventricles.
104
415000
3000
Během pěti týdnů můžete začít vidět rané síně a rané komory.
07:13
Six weeks, these folds are now beginning
105
418000
2000
Šest týdnů, tyto ohyby nyní začínají
07:15
with the papilla on the inside of the heart
106
420000
2000
výběžkem na vnitřku srdce
07:17
actually being able to pull down
107
422000
2000
a jsou vlastně schopny stáhnout
07:19
each one of those valves in your heart
108
424000
2000
každou z těchto chlopní ve vašem srdci,
07:21
until you get a mature heart --
109
426000
3000
dokud nemáte vyspělé srdce --
07:24
and then basically the development of the entire human body.
110
429000
2000
a poté v podstatě vývoj celého lidského těla.
07:26
The magic of the mechanisms
111
431000
2000
Kouzlo mechanismu
07:28
inside each genetic structure
112
433000
3000
uvnitř každé genetické struktury
07:31
saying exactly where that nerve cell should go --
113
436000
3000
říká přesně, kam má tato nervová buňka jít --
07:34
the complexity of these mathematical models
114
439000
2000
komplexnost těchto matematických modelů,
07:36
of how these things are indeed done
115
441000
2000
jak jsou tyto věci vskutku dělány,
07:38
are beyond human comprehension.
116
443000
2000
jsou mimo lidské chápání.
07:40
Even though I am a mathematician,
117
445000
2000
I přesto, že jsem matematik,
07:42
I look at this with marvel
118
447000
2000
koukám na toto s úžasem.
07:44
of how do these instruction sets
119
449000
3000
Jak tyto sady instrukcí
07:47
not make these mistakes
120
452000
2000
nedělají chyby,
07:49
as they build what is us?
121
454000
2000
když staví to, co jsme my?
07:51
It's a mystery, it's magic, it's divinity.
122
456000
2000
Je to záhada, je to magie, je to božské.
07:53
Then you start to take a look at adult life.
123
458000
3000
Poté se začnete dívat na dospělý život.
07:56
Take a look at this little tuft of capillaries.
124
461000
2000
Podívejte na tento shluk kapilár.
07:58
It's just a tiny sub-substructure, microscopic.
125
463000
3000
Je to jen drobná sub-substruktura, mikroskopická.
08:01
But basically by the time you're nine months and you're given birth,
126
466000
4000
Ale v zásadě, když je vám devět měsíců a rodíte se,
08:05
you have almost 60,000 miles of vessels
127
470000
3000
máte téměř 60 tisíc mil cév
08:08
inside your body.
128
473000
2000
ve vašem těle.
08:10
I mean, and only one mile is visible.
129
475000
2000
Chci říct, a jen jedna míle je viditelná.
08:12
59,999 miles
130
477000
3000
59 999 mil,
08:15
that are basically bringing nutrients and taking waste away.
131
480000
3000
které v podstatě vedou živiny a odváží odpad.
08:18
The complexity of building that within a single system
132
483000
2000
Složitost vybudování tohoto v jediném systému
08:20
is, again, beyond any comprehension
133
485000
2000
je opět mimo vše chápání,
08:22
or any existing mathematics today.
134
487000
2000
nebo jakoukoli dnešní matematiku.
08:24
And that instruction set,
135
489000
2000
A tato sada instrukcí
08:26
from the brain to every other part of the body --
136
491000
2000
z mozku do každé další části těla --
08:28
look at the complexity of the folding.
137
493000
2000
podívejte na složitost ohybů.
08:30
Where does this intelligence
138
495000
2000
Kde tato inteligence,
08:32
of knowing that a fold can actually hold more information,
139
497000
2000
která ví, že ohyb udrží více informací,
08:34
so as you actually watch the baby's brain grow --
140
499000
3000
takže vlastně vidíte mozek dítěte růst --
08:37
and this is one of the things that we're doing right now.
141
502000
2000
a toto je jedna z věcí, které právě děláme.
08:39
We're actually doing the launch of two new studies
142
504000
2000
Ve skutečnosti spouštíme dvě nové studie
08:41
of actually scanning babies' brains from the moment they're born.
143
506000
3000
o skenování mozků dětí od okamžiku, kdy se narodí.
08:44
Every six months until they're six years old --
144
509000
2000
Každých šest měsíců dokud jim nebude šest let --
08:46
we're going to be doing actually to about 250 children --
145
511000
3000
budeme pracovat s přibližně 250 dětmi --
08:49
watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold
146
514000
3000
sledovat přesně, jak se gyrus a sulcus mozku skládají,
08:52
to see how this magnificent development
147
517000
2000
abychom viděli, jak se tento ohromující vývoj
08:54
actually turns into memories and the marvel that is us.
148
519000
3000
změní ve vzpomínky a div, jímž jsme my.
08:57
And it's not just our own existence,
149
522000
2000
A není to jen naše vlastní existence,
08:59
but how does the woman's body understand
150
524000
2000
ale jak ženské tělo rozumí tomu,
09:01
to have genetic structure that not only builds her own,
151
526000
3000
že má genetickou strukturu, která nejen staví její tělo,
09:04
but then has the understanding
152
529000
2000
ale také má schopnost,
09:06
that allows her to become
153
531000
2000
která jí umožňuje stát se
09:08
a walking immunological, cardiovascular system
154
533000
3000
chodícím imunologickým, kardiovaskulárním systémem,
09:11
that basically is a mobile system
155
536000
2000
který v podstatě je pohyblivým systémem,
09:13
that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel
156
538000
4000
které vlastně vyživuje a staré se o toto dítě tak trochu s úžasem.
09:17
that is beyond, again, our comprehension --
157
542000
3000
To je opět za hranicí našeho chápání --
09:20
the magic that is existence, that is us?
158
545000
3000
toto kouzlo, které je existencí. Které je námi?
09:23
Thank you.
159
548000
2000
Děkuji vám.
09:25
(Applause)
160
550000
5000
(Aplaus)
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