TEDxBeaconStreet
Sam Rodriques: What we'll learn about the brain in the next century
سام رودریگز: مطالبی که راجع به مغز در قرن بعدی خواهیم آموخت
Filmed:
Readability: 4
1,621,715 views
در این صحبت پر اوهام، متخصص اعصاب سام رودریگرز ما را به سفر هیجان انگیز علم مغز در صد سال آینده می‌برد. او اختراعات عجیب و گاهی ترسناک راا که ممکن است برای درمان بیماری های مغزی و تشخیص آنها مهم باشد، بیان می‌کند. مثل لیزرها که حفره‌های کوچکی را در جمجمه ما حفر می‌کنند و به محققان اجازه می‌دهند تا فعالیت‌های الکتریکی عصب‌های ما را مطالعه کنند.
Sam Rodriques - Neuroengineer
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works. Full bio
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
I want to tell you guys
something about neuroscience.
something about neuroscience.
0
1040
2507
می‌خواهم که به شما چیزهایی راجع به
علوم اعصاب بگویم.
علوم اعصاب بگویم.
00:16
I'm a physicist by training.
1
4040
1800
من رشته‌ی فیزیک را آموزش دیده‌ام.
00:18
About three years ago, I left physics
2
6230
2206
حدود ۳ سال پیش، فیزیک را رها کردم
00:20
to come and try to understand
how the brain works.
how the brain works.
3
8460
2349
تا بیایم و برای درک چگونگی رفتار مغز
تلاش کنم.
تلاش کنم.
00:22
And this is what I found.
4
10833
1474
و این چیزی است که من یافتم.
00:24
Lots of people are working on depression.
5
12331
2064
بسیاری از افراد در حال کار
روی افسردگی‌اند.
روی افسردگی‌اند.
00:26
And that's really good,
6
14419
1159
و این واقعا خوب است،
00:27
depression is something
that we really want to understand.
that we really want to understand.
7
15602
2721
افسردگی چیزی است که واقعاً
می‌خواهیم درکش کنیم.
می‌خواهیم درکش کنیم.
00:30
Here's how you do it:
8
18347
1167
اینجوری انجامش می‌دهید:
00:31
you take a jar and you fill it up,
about halfway, with water.
about halfway, with water.
9
19538
4161
یک شیشه می‌گیرید و با آب تا نصفه
پُرش می‌کنید.
پُرش می‌کنید.
00:35
And then you take a mouse,
and you put the mouse in the jar, OK?
and you put the mouse in the jar, OK?
10
23723
4182
بعد یک موش می‌آورید و در شیشه قرار می‌دهید
درست؟
درست؟
00:39
And the mouse swims around
for a little while
for a little while
11
27929
2350
و موش برای مدتی به اطراف شنا می‌کند.
00:42
and then at some point,
the mouse gets tired
the mouse gets tired
12
30303
2388
ودر نقطه‌ای، موش خسته میشود
00:44
and decides to stop swimming.
13
32715
1934
و تصمیم میگیرد شنا نکند.
00:46
And when it stops swimming,
that's depression.
that's depression.
14
34673
3133
و وقتی از شنا کردن دست می‌کشد،
این افسردگی است.
این افسردگی است.
00:50
OK?
15
38696
1150
درست؟
00:52
And I'm from theoretical physics,
16
40291
3380
و من از بخش فیزیک نظری هستم،
00:55
so I'm used to people making
very sophisticated mathematical models
very sophisticated mathematical models
17
43695
3668
پس من با افرادی آشنا بودم که
مدلهای ریاضی سطح بالایی
مدلهای ریاضی سطح بالایی
00:59
to precisely describe physical phenomena,
18
47387
2881
برای تشریح دقیق پدیده‌های فیزیکی
می‌ساختند.
می‌ساختند.
01:02
so when I saw that this
is the model for depression,
is the model for depression,
19
50292
2452
پس وقتی دیدم که این مدل افسردگی است،
01:04
I though to myself, "Oh my God,
we have a lot of work to do."
we have a lot of work to do."
20
52768
2937
فکر کردم که "اُه خدای من، کار خیلی
زیادی در پیش داریم."
زیادی در پیش داریم."
01:07
(Laughter)
21
55729
1370
(خنده حضار)
01:09
But this is a kind of general
problem in neuroscience.
problem in neuroscience.
22
57123
2951
اما این یک نوع مشکل عمومی
در علوم اعصاب است.
در علوم اعصاب است.
01:12
So for example, take emotion.
23
60377
2111
بعنوان مثال، درک احساس.
01:14
Lots of people want to understand emotion.
24
62512
2459
بسیاری از افراد می‌خواهند
که احساس را بفهمند.
که احساس را بفهمند.
01:17
But you can't study emotion
in mice or monkeys
in mice or monkeys
25
65352
3313
اما شما نمی‌توانید احساس را در
موش‌ها یا میمون‌ها مطالعه کنید
موش‌ها یا میمون‌ها مطالعه کنید
01:20
because you can't ask them
26
68689
1254
چون نمی‌توانید بپرسید
01:21
how they're feeling
or what they're experiencing.
or what they're experiencing.
27
69967
2317
که چه حسی دارند یا
چه چیزی تجربه می‌کنند.
چه چیزی تجربه می‌کنند.
در عوض، افرادی که می‌خواهند احساس
را درک کنند،
را درک کنند،
01:24
So instead, people who want
to understand emotion,
to understand emotion,
28
72308
2357
01:26
typically end up studying
what's called motivated behavior,
what's called motivated behavior,
29
74689
2777
معمولًا مطالعاتی می‌کنند که
رفتار تحریک شده نامیده میشود،
رفتار تحریک شده نامیده میشود،
01:29
which is code for "what the mouse does
when it really, really wants cheese."
when it really, really wants cheese."
30
77490
3658
که کُدی هست برای "موش چه می‌کند
وقتی واقعاً و واقعاً پنیر را می‌خواهد".
وقتی واقعاً و واقعاً پنیر را می‌خواهد".
01:33
OK, I could go on and on.
31
81839
1675
درست، حال می‌توانم ادامه دهم.
01:35
I mean, the point is, the NIH
spends about 5.5 billion dollars a year
spends about 5.5 billion dollars a year
32
83538
6316
یعنی این که نکته این هست که "NIH"
سالانه حدود ۵/۵ میلیارد دلار
سالانه حدود ۵/۵ میلیارد دلار
01:41
on neuroscience research.
33
89878
1532
بر روی تحقیقات علوم اعصاب هزینه می‌کند.
01:43
And yet there have been almost
no significant improvements in outcomes
no significant improvements in outcomes
34
91434
3603
و هنوز هیچ پیشرفت چشمگیری در خروجی‌ها
برای بیماران
برای بیماران
01:47
for patients with brain diseases
in the past 40 years.
in the past 40 years.
35
95061
3491
با بیماری‌های مغزی در
۴۰ سال گذشته وجود نداشته است.
۴۰ سال گذشته وجود نداشته است.
01:51
And I think a lot of that
is basically due to the fact
is basically due to the fact
36
99015
2540
و فکر می‌کنم بخش بزرگی از آن مربوط به
این حقیقت است
این حقیقت است
01:53
that mice might be OK as a model
for cancer or diabetes,
for cancer or diabetes,
37
101579
4151
که موش‌ها شاید برای سرطان و دیابت
مدلهای خوبی باشند،
مدلهای خوبی باشند،
01:57
but the mouse brain
is just not sophisticated enough
is just not sophisticated enough
38
105754
2687
اما مغز موش به اندازه کافی
02:00
to reproduce human psychology
or human brain disease.
or human brain disease.
39
108465
3175
برای بازسازی روانشناسی آدم‌ها و یا
بیماری مغز انسان مناسب نیست.
بیماری مغز انسان مناسب نیست.
02:04
OK?
40
112379
1225
درست؟
02:05
So if the mouse models are so bad,
why are we still using them?
why are we still using them?
41
113628
3634
پس اگرمدل‌های موش این قدر بد
هستند، چرا هنوز از آنها استفاده می‌کنیم؟
هستند، چرا هنوز از آنها استفاده می‌کنیم؟
02:10
Well, it basically boils down to this:
42
118143
2103
خُب، بطور اساسی مربوط به این مورد است:
02:12
the brain is made up of neurons
43
120270
2556
مغز از رشته‌های عصب تشکیل شده است
02:14
which are these little cells that send
electrical signals to each other.
electrical signals to each other.
44
122850
3447
که این سلول‌های کوچک هستند که پیغام‌های
الکتریکی را به یکدیگر می‌رسانند.
الکتریکی را به یکدیگر می‌رسانند.
02:18
If you want to understand
how the brain works,
how the brain works,
45
126680
2144
اگر می‌خواهید بفهمید که مغز چگونه
کار می‌کند،
کار می‌کند،
02:20
you have to be able to measure
the electrical activity of these neurons.
the electrical activity of these neurons.
46
128848
3808
مجبور هستید که بتوانید میزان فعالیت
الکتریکی این عصب‌ها را اندازه بگیرید.
الکتریکی این عصب‌ها را اندازه بگیرید.
02:25
But to do that, you have to get
really close to the neurons
really close to the neurons
47
133339
2992
اما برای انجام آن، باید خیلی
به عصب‌ها با نوعی
به عصب‌ها با نوعی
02:28
with some kind of electrical
recording device or a microscope.
recording device or a microscope.
48
136355
2928
ثبت کننده الکتریکی
یا یک میکروسکوپ نزدیک شوید.
یا یک میکروسکوپ نزدیک شوید.
02:31
And so you can do that in mice
and you can do it in monkeys,
and you can do it in monkeys,
49
139563
2810
و شما می‌توانید آن را درموش‌ها و میمون‌ها
اجرا کنید،
اجرا کنید،
02:34
because you can physically
put things into their brain
put things into their brain
50
142397
2548
چون شما بصورت فیزیکی می‌توانید
چیزها را وارد مغز کنید
چیزها را وارد مغز کنید
02:36
but for some reason we still
can't do that in humans, OK?
can't do that in humans, OK?
51
144969
3046
اما بنابر دلایلی هنوز نمی‌توان این کار
را با انسان‌ها کنیم، درست؟
را با انسان‌ها کنیم، درست؟
02:40
So instead, we've invented
all these proxies.
all these proxies.
52
148533
3370
در عوض، ما تمام این جایگزین‌ها را
درست کرده‌ایم.
درست کرده‌ایم.
02:43
So the most popular one is probably this,
53
151927
2515
واحتمالًا معروف‌ترین آنها این است،
02:46
functional MRI, fMRI,
54
154466
2397
MRI تابعی ، fMRI،
02:48
which allows you to make these
pretty pictures like this,
pretty pictures like this,
55
156887
2692
که اجازه می‌دهد این شکل‌های زیبا
را طوری ترسیم کنید که
را طوری ترسیم کنید که
02:51
that show which parts
of your brain light up
of your brain light up
56
159603
2056
نشان دهد کدام بخش‌های مغرتان
فعال میشود
فعال میشود
02:53
when you're engaged
in different activities.
in different activities.
57
161683
2126
وقتی مشغول فعالیت‌های متنوعی باشید.
02:55
But this is a proxy.
58
163833
1920
اما این یک جایگزین است.
02:57
You're not actually measuring
neural activity here.
neural activity here.
59
165777
3292
اینجا در واقع فعالیت عصبی را
اندازه نمی‌گیرید.
اندازه نمی‌گیرید.
03:01
What you're doing
is you're measuring, essentially,
is you're measuring, essentially,
60
169093
2842
شما در حال اندازه‌گیری هستید،
اساساً،
اساساً،
03:03
like, blood flow in the brain.
61
171959
1832
شبیه، جریان خون درمغز.
03:05
Where there's more blood.
62
173815
1238
جایی‌که خون بیشتری هست.
03:07
It's actually where there's more oxygen,
but you get the idea, OK?
but you get the idea, OK?
63
175077
3103
در واقع اکسیژن بیشتری حضور دارد،
اما شما ایده را گرفتید، درست؟
اما شما ایده را گرفتید، درست؟
03:10
The other thing that you can do
is you can do this --
is you can do this --
64
178204
2519
کار دیگری که می‌توانید انجام دهید
این هست
این هست
03:12
electroencephalography -- you can put
these electrodes on your head, OK?
these electrodes on your head, OK?
65
180747
3591
"مغز نگاری الکتریکی" شما می‌توانید این
الکترود‌ها را سرتان بگذارید، درست؟
الکترود‌ها را سرتان بگذارید، درست؟
03:16
And then you can measure your brain waves.
66
184362
2143
سپس قادرید امواج مغزتان را اندازه بگیرید.
03:19
And here, you're actually measuring
electrical activity.
electrical activity.
67
187125
3079
و اینجا، در واقع در حال ثبت
فعالیت الکتریکی هستید.
فعالیت الکتریکی هستید.
03:22
But you're not measuring
the activity of neurons.
the activity of neurons.
68
190228
2365
اما فعالیت عصب‌هارا اندازه نمی‌گیرید.
03:24
You're measuring
these electrical currents,
these electrical currents,
69
192911
2444
شما در حال ثبت این جریان‌های
الکتریکی هستید،
الکتریکی هستید،
03:27
sloshing back and forth in your brain.
70
195379
2299
که در مغزتان عقب و جلو می‌روند.
03:30
So the point is just
that these technologies that we have
that these technologies that we have
71
198157
2674
پس نکته تنها این هست که این تکنولوژی‌ها
که ما داریم
که ما داریم
03:32
are really measuring the wrong thing.
72
200855
2436
در واقع درحال ثبت اطلاعات غلط هستند.
03:35
Because, for most of the diseases
that we want to understand --
that we want to understand --
73
203315
2953
چون، برای بسیاری از بیماری‌ها
که می‌خواهیم درک کنیم
که می‌خواهیم درک کنیم
03:38
like, Parkinson's is the classic example.
74
206292
2198
مثلاً، مرض پارکینسن یک نمونه کلاسیک است.
03:40
In Parkinson's, there's one particular
kind of neuron deep in your brain
kind of neuron deep in your brain
75
208514
3554
در پارکینسن، در یک نوع از رشته عصبی
عمیق درمغز شما وجود دارد
عمیق درمغز شما وجود دارد
03:44
that is responsible for the disease,
76
212092
1731
که مسئول این بیماری است،
03:45
and these technologies just don't have
the resolution that you need
the resolution that you need
77
213847
3182
و این تکنولوژی‌ها وضوح لازم را ندارند
03:49
to get at that.
78
217053
1373
برای دستیابی به آن.
03:50
And so that's why
we're still stuck with the animals.
we're still stuck with the animals.
79
218450
3974
و بنابراین این دلیلی است که ما همچنان
به حیوانات متصل هستیم.
به حیوانات متصل هستیم.
03:54
Not that anyone wants
to be studying depression
to be studying depression
80
222448
2533
نه این که هر کسی که می‌خواهد
افسردگی را مطالعه کند
افسردگی را مطالعه کند
03:57
by putting mice into jars, right?
81
225005
2262
بوسیله گذاشتن موش‌ها در لیوان است، درست؟
03:59
It's just that there's this pervasive
sense that it's not possible
sense that it's not possible
82
227291
3753
بلکه تنها بخاطر این است که یک احساس
فراگیر وجود دارد که این غیرممکن است
فراگیر وجود دارد که این غیرممکن است
04:03
to look at the activity of neurons
in healthy humans.
in healthy humans.
83
231068
3847
که به فعالیت عصب‌ها در انسان‌های سالم
نگاه شود.
نگاه شود.
04:08
So here's what I want to do.
84
236180
1492
و این کاری است که می‌خواهم بکنم
04:09
I want to take you into the future.
85
237974
2521
می‌خواهم شما را به آینده ببرم.
04:12
To have a look at one way in which
I think it could potentially be possible.
I think it could potentially be possible.
86
240519
4482
تا نگاهی به راهی که من فکر می‌کنم
بصورت بالقوه امکان‌پذیر است، بیندازید.
بصورت بالقوه امکان‌پذیر است، بیندازید.
04:17
And I want to preface this by saying,
I don't have all the details.
I don't have all the details.
87
245526
3298
و می‌خواهم که با این مقدمه
بگویم من جزئیات دقیقی ندارم.
بگویم من جزئیات دقیقی ندارم.
04:21
So I'm just going to provide you
with a kind of outline.
with a kind of outline.
88
249272
2967
پس من تنها سرخط مطالب را برای
شما آماده می‌کنم.
شما آماده می‌کنم.
04:24
But we're going to go the year 2100.
89
252263
2400
اما ما به سال ۲۱۰۰ می‌خواهیم برویم.
04:27
Now what does the year 2100 look like?
90
255732
2299
حالا سال ۲۱۰۰ چه شکلی است؟
04:30
Well, to start with, the climate
is a bit warmer that what you're used to.
is a bit warmer that what you're used to.
91
258055
3518
خُب، برای شروع، هوا از چیزی که الان
استفاده می‌کنید کمی گرم‌تراست.
استفاده می‌کنید کمی گرم‌تراست.
04:33
(Laughter)
92
261597
3583
(خنده حضار)
04:37
And that robotic vacuum cleaner
that you know and love
that you know and love
93
265204
4952
و آن ربات پاک کننده خلا که شما
می‌دانید و دوستش دارید
می‌دانید و دوستش دارید
04:42
went through a few generations,
94
270180
1514
بین چند نسل گذشته است،
04:43
and the improvements
were not always so good.
were not always so good.
95
271718
2843
و پیشرفت‌ها همیشه خوب نبودند.
04:46
(Laughter)
96
274585
1595
(خنده حضار)
04:48
It was not always for the better.
97
276530
2310
آن همیشه برای بهتر بودن نبوده است.
04:52
But actually, in the year 2100
most things are surprisingly recognizable.
most things are surprisingly recognizable.
98
280221
4538
اما درواقع، در سال ۲۱۰۰ خیلی از چیزها
بطور شگفت‌انگیزی قابل درک هستند.
بطور شگفت‌انگیزی قابل درک هستند.
04:57
It's just the brain is totally different.
99
285458
2734
تنها این است که مغز است
که کاملاً متفاوت است.
که کاملاً متفاوت است.
05:00
For example, in the year 2100,
100
288740
2547
برای مثال در سال ۲۱۰۰،
05:03
we understand the root causes
of Alzheimer's.
of Alzheimer's.
101
291311
2857
ما به علت‌های اصلی آلزایمر پی برده‌ایم.
05:06
So we can deliver targeted
genetic therapies or drugs
genetic therapies or drugs
102
294192
3714
پس می‌توانیم که درمان‌های ژنتیکی هدفمند
و یا داروها را
و یا داروها را
05:09
to stop the degenerative process
before it begins.
before it begins.
103
297930
2876
برای متوقف کردن فرآیندهای مخرب،
پیش از وقوع، ارائه دهیم.
پیش از وقوع، ارائه دهیم.
05:13
So how did we do it?
104
301629
1333
خُب چطوراین کار را می‌کنیم؟
05:15
Well, there were essentially three steps.
105
303898
2238
خب، سه گام حیاتی وجود داشته است.
05:18
The first step was
that we had to figure out
that we had to figure out
106
306589
2814
گام اول این بود که ما مجبور
به یافتنِ
به یافتنِ
05:21
some way to get electrical
connections through the skull
connections through the skull
107
309427
3293
چند راه برای دستیابی به اتصال الکتریکی
در بین جمجمه بودیم،
در بین جمجمه بودیم،
05:24
so we could measure
the electrical activity of neurons.
the electrical activity of neurons.
108
312744
3015
پس توانستیم که فعالیت الکتریکی عصب‌ها
را اندازه گیری کنیم.
را اندازه گیری کنیم.
05:28
And not only that,
it had to be easy and risk-free.
it had to be easy and risk-free.
109
316339
4349
و نه فقط آن، باید آسان و بدون ریسک باشد.
05:32
Something that basically anyone
would be OK with,
would be OK with,
110
320712
2378
چیزی که بطور پایه‌ای هر کس با آن
راحت باشد.
راحت باشد.
05:35
like getting a piercing.
111
323114
1600
شبیه زدن پیِرسینگ !
05:37
Because back in 2017,
112
325156
2747
چون مشابه سال ۲۰۱۷،
05:39
the only way that we knew of
to get through the skull
to get through the skull
113
327927
2913
تنها راهی که برای دسترسی به داخل
جمجمه می‌دانیم
جمجمه می‌دانیم
05:42
was to drill these holes
the size of quarters.
the size of quarters.
114
330864
2817
این بود که حفره‌های به اندازه یک کوارتر
ایجاد کنیم.
ایجاد کنیم.
05:46
You would never let
someone do that to you.
someone do that to you.
115
334015
2039
شما هرگز به کسی اجازه این کار را نمی‌دهید.
05:48
So in the 2020s,
116
336967
2253
پس در دهه ۲۰۲۰،
05:51
people began to experiment --
rather than drilling these gigantic holes,
rather than drilling these gigantic holes,
117
339244
3381
افراد بجای حفر چنین سوراخ‌های بزرگی
شروع به،
شروع به،
05:54
drilling microscopic holes,
no thicker than a piece of hair.
no thicker than a piece of hair.
118
342649
3115
حفرسوراخ‌های میکروسکوپی به ضخامت
کمتر از یک تار مو کردند.
کمتر از یک تار مو کردند.
05:58
And the idea here
was really for diagnosis --
was really for diagnosis --
119
346735
2096
و ایده اینجا واقعاً برای تشخیص بود.
06:00
there are lots of times in the diagnosis
of brain disorders
of brain disorders
120
348855
2786
زمان‌های زیادی در تشخیص نارسایی‌های مغز
وجود دارد
وجود دارد
06:03
when you would like to be able to look
at the neural activity beneath the skull
at the neural activity beneath the skull
121
351665
4872
وقتی که شما تمایل دارید که قادر به دیدن
فعالیت عصب‌ها درداخل جمجمه باشید
فعالیت عصب‌ها درداخل جمجمه باشید
06:08
and being able to drill
these microscopic holes
these microscopic holes
122
356561
3191
و قادر به حفر چنین سوراخ‌های
میکروسکوپی باشید
میکروسکوپی باشید
06:11
would make that much easier
for the patient.
for the patient.
123
359776
2142
که آن را برای بیمار بسیار آسان‌تر می‌کند.
06:13
In the end, it would be
like getting a shot.
like getting a shot.
124
361942
2349
در انتها، ممکن است شبیه یک تزریق باشد.
06:16
You just go in and you sit down
125
364315
1580
شما فقط می‌روید و می‌نشینید
06:17
and there's a thing
that comes down on your head,
that comes down on your head,
126
365919
2301
و چیزی هست که بر روی سرتان پایین می‌آید،
06:20
and a momentary sting and then it's done,
127
368244
1953
و یک لحظه متصل میشود و بعد تمام میشود،
06:22
and you can go back about your day.
128
370221
1864
و می‌توانید به ادامه روزتان بپردازید.
06:24
So we're eventually able to do it
129
372736
4793
پس ما درنهایت قادر به انجام آن-
06:29
using lasers to drill the holes.
130
377553
2667
برای حفر سوراخ‌ها توسط لیزرها هستیم.
06:32
And with the lasers,
it was fast and extremely reliable,
it was fast and extremely reliable,
131
380244
2620
و با این لیزرها، سریع و کاملاً
قابل اعتماد بود،
قابل اعتماد بود،
06:34
you couldn't even tell
the holes were there,
the holes were there,
132
382888
2213
شما حتی نمی‌توانستید
بگوئید سوراخ‌ها آنجاست،
بگوئید سوراخ‌ها آنجاست،
06:37
any more than you could tell
that one of your hairs was missing.
that one of your hairs was missing.
133
385125
3000
و بیشتراینکه می‌توانستید بگوئید
یک تار موی‌تان را از دست می‌دهید
یک تار موی‌تان را از دست می‌دهید
06:40
And I know it might sound crazy,
using lasers to drill holes in your skull,
using lasers to drill holes in your skull,
134
388753
4738
و می‌دانم شاید عجیب به نظربیاید، که از
لیزرها برای حفرجمجمه‌ی شما استفاده شود،
لیزرها برای حفرجمجمه‌ی شما استفاده شود،
06:45
but back in 2017,
135
393515
1366
اما مشابه سال ۲۰۱۷،
06:46
people were OK with surgeons
shooting lasers into their eyes
shooting lasers into their eyes
136
394905
4109
افراد با جراحی چشم‌شان توسط لیزرها
راحت بودند
راحت بودند
06:51
for corrective surgery
137
399038
1214
برای عمل جراحی اصلاحی
06:52
So when you're already here,
it's not that big of a step.
it's not that big of a step.
138
400276
3887
پس وقتی شما اکنون اینجائید،
پس این یک قدم بزرگ نخواهد بود.
پس این یک قدم بزرگ نخواهد بود.
06:57
OK?
139
405561
1151
درست؟
06:58
So the next step,
that happened in the 2030s,
that happened in the 2030s,
140
406736
3571
پس قدم بعدی که در دهه ۳۰ رخ داد،
07:02
was that it's not just about
getting through the skull.
getting through the skull.
141
410331
3086
این بود که تنها، موضوع دسترسی به
داخل جمجمه نیست.
داخل جمجمه نیست.
07:05
To measure the activity of neurons,
142
413441
1700
برای اندازه‌گیری فعالیت عصب‌ها،
07:07
you have to actually make it
into the brain tissue itself.
into the brain tissue itself.
143
415165
3825
شما در واقع باید که به
بافت خود مغز برسید .
بافت خود مغز برسید .
07:11
And the risk, whenever
you put something into the brain tissue,
you put something into the brain tissue,
144
419344
2968
و خطر، اینکه هر زمان چیزی
درون بافت مغز قرار دهید،
درون بافت مغز قرار دهید،
07:14
is essentially that of stroke.
145
422336
1439
اساساً ضربه مغزی است.
07:15
That you would hit
a blood vessel and burst it,
a blood vessel and burst it,
146
423799
2196
که ممکن است یک رگ خون را بزنید
و از بین برود،
و از بین برود،
07:18
and that causes a stroke.
147
426019
1519
و منجر به ضربه مغزی شود.
07:19
So, by the mid 2030s,
we had invented these flexible probes
we had invented these flexible probes
148
427916
3725
پس، در اواسط دهه‌ی ۳۰،
ما این کاوشگران انعطاف‌پذیر رادرست کردیم
ما این کاوشگران انعطاف‌پذیر رادرست کردیم
07:23
that were capable of going
around blood vessels,
around blood vessels,
149
431665
2278
که قادر به حرکت در اطراف
رگ‌های خونی بودند،
رگ‌های خونی بودند،
07:25
rather than through them.
150
433967
1476
بجای آنکه از درونشان حرکت کنند.
07:27
And thus, we could put
huge batteries of these probes
huge batteries of these probes
151
435467
5697
وبنابراین، ما می‌توانستیم باتری‌های
بزرگی ازاین کاوشگران را
بزرگی ازاین کاوشگران را
07:33
into the brains of patients
152
441188
1357
درون مغز بیمار قرار دهیم
07:34
and record from thousands of their neurons
without any risk to them.
without any risk to them.
153
442569
3270
وبدون هیچ خطری برای بیمار از هزاران عصب
اطلاعات دریافت کنیم.
اطلاعات دریافت کنیم.
07:39
And what we discovered,
sort of to our surprise,
sort of to our surprise,
154
447458
4061
و چیزی که کشف کردیم،
که نوعی سورپرایز بود،
که نوعی سورپرایز بود،
07:43
is that the neurons that we could identify
155
451543
2190
این هست که عصب‌هایی که می‌توانستیم
شناسائی کنیم
شناسائی کنیم
07:45
were not responding
to things like ideas or emotion,
to things like ideas or emotion,
156
453757
3524
به احساسات و ایده‌ها واکنش نشان نمی‌دهند،
07:49
which was what we had expected.
157
457305
1627
که ما آن را انتظار داشتیم.
07:50
They were mostly responding
to things like Jennifer Aniston
to things like Jennifer Aniston
158
458956
3796
آنها بیشتر به "جنیفر آنیستون"
واکنش نشان می‌دهند
واکنش نشان می‌دهند
07:54
or Halle Berry
159
462776
2404
و یا "هِیل بری"
07:57
or Justin Trudeau.
160
465204
1310
یا " جاستین ترادو"
07:58
I mean --
161
466538
1253
منظورم اینه
07:59
(Laughter)
162
467815
2326
(خنده حضار)
08:02
In hindsight, we shouldn't
have been that surprised.
have been that surprised.
163
470165
2437
در درک آن، ما نباید
اینقدر سورپرایز می‌شدیم.
اینقدر سورپرایز می‌شدیم.
08:04
I mean, what do your neurons
spend most of their time thinking about?
spend most of their time thinking about?
164
472626
3262
یعنی، عصب‌ها اکثر اوقات را به فکر کردن
راجع به چه چیزی سپری می‌کنند؟
راجع به چه چیزی سپری می‌کنند؟
08:07
(Laughter)
165
475912
1150
(خنده حضار)
08:09
But really, the point is that
166
477380
2040
اما در واقع، نکته این است که
08:11
this technology enabled us to begin
studying neuroscience in individuals.
studying neuroscience in individuals.
167
479444
4430
این تکنولوژی ما را قادر به شروع مطالعه
علوم اعصاب بصورت مجزا کرد.
علوم اعصاب بصورت مجزا کرد.
08:15
So much like the transition to genetics,
at the single cell level,
at the single cell level,
168
483898
4230
پس بسیار شبیه به انتقال ژنتیک،
در سطح یک سلول واحد،
در سطح یک سلول واحد،
08:20
we started to study neuroscience,
at the single human level.
at the single human level.
169
488152
3206
ما شروع به مطالعه علوم اعصاب،
در سطح یک انسان واحد کردیم.
در سطح یک انسان واحد کردیم.
08:23
But we weren't quite there yet.
170
491890
1618
اما بصورت کامل هنوز موفق نبودیم.
08:25
Because these technologies
171
493895
1642
زیرا این تکنولوژی‌ها
08:27
were still restricted
to medical applications,
to medical applications,
172
495561
3056
همچنان برای کاربردهای درمانی
محدود بودند،
محدود بودند،
08:30
which meant that we were studying
sick brains, not healthy brains.
sick brains, not healthy brains.
173
498641
3391
که یعنی ما مغز‌های بیمار را
و نه مغز های سالم را بررسی می‌کردیم.
و نه مغز های سالم را بررسی می‌کردیم.
08:35
Because no matter how safe
your technology is,
your technology is,
174
503235
3754
زیرا هرچقدر هم که فناوری شما
ایمن باشد،
ایمن باشد،
08:39
you can't stick something
into someone's brain
into someone's brain
175
507013
2730
نمی‌توانید چیزی به مغز فردی متصل کنید
08:41
for research purposes.
176
509767
1420
برای اهداف تحقیقاتی.
08:43
They have to want it.
177
511211
1549
آن‌هاباید که مایل باشند.
08:44
And why would they want it?
178
512784
1460
و چرا باید آن را بخواهند؟
08:46
Because as soon as you have
an electrical connection to the brain,
an electrical connection to the brain,
179
514268
3571
زیرا به محض اتصال جریان الکتریکی
به مغز،
به مغز،
08:49
you can use it to hook
the brain up to a computer.
the brain up to a computer.
180
517863
2444
می‌توانید که مغز را به یارانه متصل کنید.
08:53
Oh, well, you know, the general public
was very skeptical at first.
was very skeptical at first.
181
521061
3429
اُه، خُب، می‌دونید، عموم مردم
در ابتدا بسیار دیرباور بودند.
در ابتدا بسیار دیرباور بودند.
08:56
I mean, who wants to hook
their brain up to their computers?
their brain up to their computers?
182
524514
2869
منظورم اینه که، کی می‌خواست که مغزش
را به رایانه متصل کند؟
را به رایانه متصل کند؟
08:59
Well just imagine being able
to send an email with a thought.
to send an email with a thought.
183
527926
4236
خیلی خب فقط تصور کنید که قادرید
تنها با یک فکر، ایمیل ارسال کنید.
تنها با یک فکر، ایمیل ارسال کنید.
09:04
(Laughter)
184
532186
2253
(خنده حضار)
09:06
Imagine being able to take
a picture with your eyes, OK?
a picture with your eyes, OK?
185
534463
4500
تصور کنید که قادر هستید
بوسیله‌ی چشم‌تان عکس بگیرید، درسته؟
بوسیله‌ی چشم‌تان عکس بگیرید، درسته؟
09:10
(Laughter)
186
538987
1230
(خنده حضار)
09:12
Imagine never forgetting anything anymore,
187
540241
2963
تصور کنید دیگر هرگز چیزی را مجدد
فراموش نمی‌کنید،
فراموش نمی‌کنید،
09:15
because anything
that you choose to remember
that you choose to remember
188
543228
2159
زیرهرچیزی که انتخاب کنید که
به یاد بیاورید
به یاد بیاورید
09:17
will be stored permanently
on a hard drive somewhere,
on a hard drive somewhere,
189
545411
2477
به صورت دائمی در یک سخت‌افزار
در جائی ذخیره میشود،
در جائی ذخیره میشود،
09:19
able to be recalled at will.
190
547912
2029
که در زمان مورد نیاز قادر به یادآوری باشد.
09:21
(Laughter)
191
549965
3366
(خنده حضار)
09:25
The line here
between crazy and visionary
between crazy and visionary
192
553355
3381
اینجا مرز بین جنون و رویاپردازی
09:28
was never quite clear.
193
556760
1467
هرگز کاملاً واضح نبود.
09:30
But the systems were safe.
194
558720
1857
اما سیستم‌ها بی‌خطر بودند.
09:32
So when the FDA decided to deregulate
these laser-drilling systems, in 2043,
these laser-drilling systems, in 2043,
195
560879
5016
زمانی که سازمان غذا و دارو خواست در ۲۰۴۳
این سیستم‌های حفاری لیزری را قانونی کند،
این سیستم‌های حفاری لیزری را قانونی کند،
09:37
commercial demand just exploded.
196
565919
2357
تقاضای تجاری به انفجار رسید.
09:40
People started signing their emails,
197
568300
1888
افراد شروع به امضا کردن ایمیل‌ها
کردند،
کردند،
09:42
"Please excuse any typos.
198
570212
1341
" لطفاً اشتباهات را ببخشید
09:43
Sent from my brain."
199
571577
1333
ارسال شده از مغزم."
09:44
(Laughter)
200
572934
1001
(خنده حضار)
09:45
Commercial systems
popped up left and right,
popped up left and right,
201
573959
2072
سیستم‌های بازرگانی چپ و راست
منتشر شدند،
منتشر شدند،
09:48
offering the latest and greatest
in neural interfacing technology.
in neural interfacing technology.
202
576055
3238
که آخرین و بزرگترین تکنولوژی
رابط عصبی را پیشنهاد می‌کردند.
رابط عصبی را پیشنهاد می‌کردند.
09:51
There were 100 electrodes.
203
579792
1753
۱۰۰ الکترود وجود داشت.
09:53
A thousand electrodes.
204
581569
1911
هزاران الکترود.
09:55
High bandwidth for only 99.99 a month.
205
583504
2476
پهنای باند بالا، فقط ۹۹/۹۹ دلار در ماه.
09:58
(Laughter)
206
586004
1539
(خنده حضار)
09:59
Soon, everyone had them.
207
587567
1534
خیلی زود، همه آنها را داشتند.
10:01
And that was the key.
208
589694
1571
و نکته همان بود.
10:03
Because, in the 2050s,
if you were a neuroscientist,
if you were a neuroscientist,
209
591289
2923
زیرا در دهه ۵۰، اگر یک متخصص اعصاب
بودید
بودید
10:06
you could have someone come into your lab
essentially from off the street.
essentially from off the street.
210
594236
3939
شما می‌توانستید فردی ازخیابان
اساساً به آزمایشگاه شما بیاید
اساساً به آزمایشگاه شما بیاید
10:10
And you could have them engaged
in some emotional task
in some emotional task
211
598792
2864
و شما آنها را مشغول کارهای
عاطفی کنید
عاطفی کنید
10:13
or social behavior or abstract reasoning,
212
601680
2437
و یا رفتار اجتماعی یا
استدلال انتزاعی،
استدلال انتزاعی،
10:16
things you could never study in mice.
213
604141
2531
چیزهایی که هرگز با موش‌ها نمی‌توانستید
مطالعه کنید.
مطالعه کنید.
10:18
And you could record
the activity of their neurons
the activity of their neurons
214
606696
3111
و شما قادر بودید که فعالیت عصب‌هایشان
را اندازه گیری کنید
را اندازه گیری کنید
10:21
using the interfaces
that they already had.
that they already had.
215
609831
3191
بوسیله ی رابط هایی که هم اکنون
داشتند.
داشتند.
10:25
And then you could also ask them
about what they were experiencing.
about what they were experiencing.
216
613046
3189
و آنگاه می‌توانستید ازآن‌ها بپرسید
که چه چیزی را تجربه می‌کنند.
که چه چیزی را تجربه می‌کنند.
10:28
So this link between
psychology and neuroscience
psychology and neuroscience
217
616259
3349
بنابراین این رابط بین روانشناسی و
علوم اعصاب
علوم اعصاب
10:31
that you could never make
in the animals, was suddenly there.
in the animals, was suddenly there.
218
619632
3381
که هرگز نمی‌توانید در حیوانات ایجاد کنید،
ناگهان آنجا دراختیار بود.
ناگهان آنجا دراختیار بود.
10:35
So perhaps the classic example of this
219
623695
2184
پس شاید نمونه کلاسیک این
10:37
was the discovery
of the neural basis for insight.
of the neural basis for insight.
220
625903
3523
اکتشاف پایه عصبی برای بینش بود.
10:41
That "Aha!" moment, the moment
it all comes together, it clicks.
it all comes together, it clicks.
221
629450
3600
آن لحظه‌ی "آها"، لحظه‌ای که همه چیز
به هم می‌رسد،کلیک می‌کند.
به هم می‌رسد،کلیک می‌کند.
10:45
And this was discovered
by two scientists in 2055,
by two scientists in 2055,
222
633593
4056
و این در سال ۲۰۵۵ توسط ۲ دانشمند
کشف شد،
کشف شد،
10:49
Barry and Late,
223
637673
1372
"بَری" و " لِیت "
10:51
who observed, in the dorsal
prefrontal cortex,
prefrontal cortex,
224
639069
3663
که در قشرفوقانی جلوی مغز مشاهده کردند،
10:54
how in the brain of someone
trying to understand an idea,
trying to understand an idea,
225
642756
5222
که چگونه مغز یک فرد برای درک
یک ایده تلاش می‌کند،
یک ایده تلاش می‌کند،
11:00
how different populations of neurons
would reorganize themselves --
would reorganize themselves --
226
648002
3369
چگونه گروه‌های مختلف عصب‌ها
ممکن بود خود را بشناسند
ممکن بود خود را بشناسند
11:03
you're looking at neural
activity here in orange --
activity here in orange --
227
651395
2436
شما اینجا به فعالیت عصبی
به رنگ نارنجی نگاه می‌کنید
به رنگ نارنجی نگاه می‌کنید
11:05
until finally their activity aligns
in a way that leads to positive feedback.
in a way that leads to positive feedback.
228
653855
3738
تا نهایتاً فعالیت‌شان به گونه‌ای که
به بازخورد مثبتی منجر شوند، هم‌تراز شود.
به بازخورد مثبتی منجر شوند، هم‌تراز شود.
11:10
Right there.
229
658339
1150
دقیقاً اینجا.
11:12
That is understanding.
230
660723
1467
که درحال درک است
11:15
So finally, we were able to get
at the things that make us human.
at the things that make us human.
231
663413
4437
پس نهایتاً، ما قادر به دریافت چیزهایی
بودیم که ما را انسان می‌کرد.
بودیم که ما را انسان می‌کرد.
11:21
And that's what really opened the way
to major insights from medicine.
to major insights from medicine.
232
669871
4578
و آن چیزی بود که واقعاً راه را به
بینش‌های مهم در پزشکی، گشود.
بینش‌های مهم در پزشکی، گشود.
11:27
Because, starting in the 2060s,
233
675465
2755
زیرا، در شروع دهه ۲۰۶۰،
11:30
with the ability to record
the neural activity
the neural activity
234
678244
2484
با توانایی ثبت فعالیت عصبی
11:32
in the brains of patients
with these different mental diseases,
with these different mental diseases,
235
680752
3587
در مغز بیمار، با این بیماری‌های
ذهنی متفاوت،
ذهنی متفاوت،
11:36
rather than defining the diseases
on the basis of their symptoms,
on the basis of their symptoms,
236
684363
4690
بجای تعریف بیماری‌ها بر اساس
علائم آنها،
علائم آنها،
11:41
as we had at the beginning of the century,
237
689077
2040
به شکلی که در شروع قرن صورت می‌گرفت،
11:43
we started to define them
238
691141
1222
ما شروع تعریف آنها کردیم
11:44
on the basis of the actual pathology
that we observed at the neural level.
that we observed at the neural level.
239
692387
3539
بر اساس آسیب‌شناسی واقعی که در
سطح عصب‌ها مشاهده می‌شد.
سطح عصب‌ها مشاهده می‌شد.
11:48
So for example, in the case of ADHD,
240
696768
3825
پس بعنوان مثال، در مورد ADHD،
11:52
we discovered that there are
dozens of different diseases,
dozens of different diseases,
241
700617
3174
ما دریاقتیم که ده‌ها نوع بیماری
متفاوت وجود دارد،
متفاوت وجود دارد،
11:55
all of which had been called ADHD
at the start of the century,
at the start of the century,
242
703815
3009
که همگی درابتدای قرن، ADHD نامیده می‌شدند،
11:58
that actually had nothing
to do with each other,
to do with each other,
243
706848
2301
که در واقع هیچ ربطی به هم نداشتند،
12:01
except that they had similar symptoms.
244
709173
2118
بجز آنکه نشانه‌‌های مشابهی داشتند.
12:03
And they needed to be treated
in different ways.
in different ways.
245
711625
2372
و نیازمند درمان به روش‌های متفاوتی، بودند.
12:06
So it was kind of incredible,
in retrospect,
in retrospect,
246
714307
2247
پس یک نوعِ باورنکردنی،
در مقایسه با گذشته،
در مقایسه با گذشته،
12:08
that at the beginning of the century,
247
716578
1777
که در ابتدای قرن،
12:10
we had been treating
all those different diseases
all those different diseases
248
718379
2317
تمام آن بیماری‌ها متفاوت را با
یک داروی مشابه،
یک داروی مشابه،
12:12
with the same drug,
249
720720
1183
درمان می‌کردیم،
12:13
just by giving people amphetamine,
basically is what we were doing.
basically is what we were doing.
250
721927
3214
تنها با دادن آمفیتامین به افراد،
اساساً کاری بود که می‌کردیم.
اساساً کاری بود که می‌کردیم.
12:17
And schizophrenia and depression
are the same way.
are the same way.
251
725165
2488
و شیزوفرنی و افسردگی به روش‌های مشابه.
12:19
So rather than prescribing drugs to people
essentially at random,
essentially at random,
252
727677
4032
بنابراین بجای تجویز دارو برای افراد
اساساً به صورت تصادفی،
اساساً به صورت تصادفی،
12:23
as we had,
253
731733
1150
که ما داشتیم،
12:24
we learned how to predict
which drugs would be most effective
which drugs would be most effective
254
732907
3511
آموخیتم که چگونه حدس بزنیم که چه داروهایی
ممکن است موثرترباشند.
ممکن است موثرترباشند.
12:28
in which patients,
255
736442
1183
در چه بیمارانی،
12:29
and that just led to this huge
improvement in outcomes.
improvement in outcomes.
256
737649
2756
و آن تنها به بهبود بزرگی در
نتایج منجر شد.
نتایج منجر شد.
12:33
OK, I want to bring you back now
to the year 2017.
to the year 2017.
257
741498
3476
درست، می‌خواهم که شما را به سال ۲۰۱۷
بازگردانم.
بازگردانم.
12:38
Some of this may sound satirical
or even far fetched.
or even far fetched.
258
746117
3373
برخی از این ممکن است طنز
باشد و یا اینکه خیلی دور از دسترس.
باشد و یا اینکه خیلی دور از دسترس.
12:41
And some of it is.
259
749514
1293
و بعضی‌ها هم هست.
12:43
I mean, I can't actually
see into the future.
see into the future.
260
751291
2651
یعنی، نمی‌توانم بطور
واقعی آینده را ببینم.
واقعی آینده را ببینم.
12:45
I don't actually know
261
753966
1366
واقعاً نمی‌دانم
12:47
if we're going to be drilling hundreds
or thousands of microscopic holes
or thousands of microscopic holes
262
755356
3667
که آیا ما صدها یا هزاران حفره
میکروسکوپی را در
میکروسکوپی را در
12:51
in our heads in 30 years.
263
759047
1667
سرهایمان در ۳۰ سال بعد حفر می‌کنیم.
12:53
But what I can tell you
264
761762
1706
اما چیزی که می‌توانم بگویم به شما
12:55
is that we're not going
to make any progress
to make any progress
265
763492
2175
این است که هیچ پیشرفتی نخواهیم داشت
12:57
towards understanding the human brain
or human diseases
or human diseases
266
765691
3727
در ادراک مغز انسان و یا بیماری‌های انسان
13:01
until we figure out how to get
at the electrical activity of neurons
at the electrical activity of neurons
267
769442
4516
تا زمانی‌که بفهمیم چگونه می‌توانیم
فعالیت الکتریکی عصب‌ها را بدست آوریم.
فعالیت الکتریکی عصب‌ها را بدست آوریم.
13:05
in healthy humans.
268
773982
1200
در انسان‌های سالم.
13:07
And almost no one is working
on figuring out how to do that today.
on figuring out how to do that today.
269
775918
3239
و تقریباً هیچکس امروز برای درک آن
کارنمی‌کند.
کارنمی‌کند.
13:12
That is the future of neuroscience.
270
780077
2334
آن آینده‌ی علوم اعصاب است.
13:14
And I think it's time for neuroscientists
to put down the mouse brain
to put down the mouse brain
271
782752
4393
و فکر می‌کنم که وقت آن است که متخصصین
علوم اعصاب مغز موش را رها کنند
علوم اعصاب مغز موش را رها کنند
13:19
and to dedicate the thought
and investment necessary
and investment necessary
272
787169
2754
و اینکه افکار و بررسی‌های ضروری را
13:21
to understand the human brain
and human disease.
and human disease.
273
789947
3267
برای درک مغز انسان و بیماری‌های
انسان، اختصاص دهند.
انسان، اختصاص دهند.
13:27
Thank you.
274
795629
1151
متشکرم.
13:28
(Applause)
275
796804
1172
(تشویق حضار)
ABOUT THE SPEAKER
Sam Rodriques - NeuroengineerSam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works.
Why you should listen
Sam Rodriques has designed a new nanofabrication method and a new approach to sensing neural activity with probes in the bloodstream, and his forthcoming technologies are aimed at understanding the spatial organization of cells in the brain and the transcriptional activity of neurons over time. He is a graduate student in Physics at the Massachusetts Institute of Technology, with affiliations at the MIT Media Lab, the MIT Department of Brain and Cognitive Sciences and the Broad Institute of Harvard and MIT. He graduated summa cum laude with highest honors in Physics from Haverford College, where he worked on new methods for calculating quantum entanglement in multipartite quantum systems. He has received numerous national awards and fellowships to support his research, including the Hertz Foundation Graduate Fellowship, an NSF Graduate Research Fellowship and a Churchill Scholarship.
Sam Rodriques | Speaker | TED.com