TED2018
Mary Lou Jepsen: How we can use light to see deep inside our bodies and brains
Mary Lou Jepsen: Utiliser la lumière pour observer les profondeurs du corps et du cerveau
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A l'aide de démonstrations à couper le souffle, l'inventrice Mary Lou Jepsen nous montre que la lumière rouge permet d'observer et potentiellement de stimuler ce qui est à l'intérieur du corps et du cerveau. En nous emmenant aux confins de la physique optique, elle dévoile des technologies nouvelles basées sur la lumière et le son visant à détecter des tumeurs ou mesurer l’activité neurale. Ces technologies pourraient remplacer les IRM par des systèmes moins coûteux, plus efficaces, et portatifs.
Mary Lou Jepsen - Inventor, entrepreneur, optical physicist
Mary Lou Jepsen pushes the edges of what's possible in optics and physics, to make new types of devices, leading teams and working with huge factories that can ship vast volumes of these strange, new things. Full bio
Mary Lou Jepsen pushes the edges of what's possible in optics and physics, to make new types of devices, leading teams and working with huge factories that can ship vast volumes of these strange, new things. Full bio
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00:12
People don't realize
0
722
1887
Les gens ne réalisent pas
00:14
that red light and benign
near-infrared light
near-infrared light
1
2633
4159
que la lumière rouge et la lumière
infrarouge proche et bénigne
infrarouge proche et bénigne
00:18
go right through your hand,
just like this.
just like this.
2
6816
3357
traversent votre main, comme ça.
00:23
This fact could enable better,
faster and cheaper health care.
faster and cheaper health care.
3
11157
5186
Cela pourrait permettre de meilleurs soins
médicaux, plus rapides, et moins chers.
médicaux, plus rapides, et moins chers.
00:28
Our translucence is key here.
4
16696
2905
Notre translucidité est la clef ici.
00:32
I'm going to show you how we use
this key and a couple of other keys
this key and a couple of other keys
5
20093
3862
Je vais montrer comment nous utilisons
cette clef et quelques autres
cette clef et quelques autres
00:35
to see deep inside our bodies and brains.
6
23979
2733
pour observer les profondeurs
de nos corps et de nos cerveaux.
de nos corps et de nos cerveaux.
00:40
OK, so first up ...
7
28043
1515
Bien, commençons...
00:42
You see this laser pointer
and the spot it makes on my hand?
and the spot it makes on my hand?
8
30868
3431
Vous voyez ce pointeur laser
et le point qu’il fait sur ma main ?
et le point qu’il fait sur ma main ?
00:47
The light goes right through my hand --
9
35624
1886
La lumière traverse ma main.
Pouvez-vous éteindre
la lumière, s’il vous plait ?
la lumière, s’il vous plait ?
00:49
if we could bring
the lights down, please --
the lights down, please --
10
37534
2067
00:51
as I've already shown.
11
39625
1181
00:52
But you can no longer see that laser spot.
12
40830
2754
Mais maintenant, on ne voit plus
le point du laser.
le point du laser.
00:55
You see my hand glow.
13
43608
1460
On voit ma main qui rayonne.
00:58
That's because the light
spreads out, it scatters.
spreads out, it scatters.
14
46013
3690
C’est parce que la lumière
se répand, elle se disperse.
se répand, elle se disperse.
01:02
I need you to understand
what scattering is,
what scattering is,
15
50226
3208
Vous devez bien comprendre
ce qu’est la dispersion
ce qu’est la dispersion
01:05
so I can show you how we get rid of it
16
53458
2802
avant que je ne vous montre
comment s’en débarrasser
comment s’en débarrasser
01:08
and see deep inside our bodies and brains.
17
56284
2436
pour observer l'intérieur
de notre corps et du cerveau.
de notre corps et du cerveau.
01:12
So, I've got a piece of chicken back here.
18
60419
2491
J’ai pris un poulet.
01:15
(Laughter)
19
63683
1386
(Rires)
01:17
It's raw.
20
65093
1150
Il est cru.
01:20
Putting on some gloves.
21
68085
1618
Je mets des gants.
01:21
It's got the same
optical properties as human flesh.
optical properties as human flesh.
22
69727
4543
Le poulet possède les mêmes propriétés
optiques que la chair humaine.
optiques que la chair humaine.
01:29
So, here's the chicken ...
putting it on the light.
putting it on the light.
23
77204
4531
Mon poulet est prêt…
Je le place sous la lumière.
Je le place sous la lumière.
01:34
Can you see, the light goes right through?
24
82744
2156
Vous voyez, la lumière le traverse.
01:38
I also implanted a tumor in that chicken.
25
86731
2733
J’ai implanté une tumeur dans ce poulet.
01:42
Can you see it?
26
90215
1180
Vous la voyez ?
01:43
Audience: Yes.
27
91419
1328
Public : Oui.
01:44
Mary Lou Jepsen: So this means,
using red light and infrared light,
using red light and infrared light,
28
92771
4672
Mary Lou Jepsen : Ça signifie qu’avec
de la lumière rouge et infra-rouge,
de la lumière rouge et infra-rouge,
01:49
we can see tumors in human flesh.
29
97467
2457
on peut détecter des tumeurs
dans la chair humaine.
dans la chair humaine.
01:53
But there's a catch.
30
101117
1333
Mais il y a un souci.
01:55
When I throw another
piece of chicken on it,
piece of chicken on it,
31
103534
2294
Si je place un autre morceau
de poulet au-dessus,
de poulet au-dessus,
01:59
the light still goes through,
32
107137
1787
la lumière le traverse toujours,
02:02
but you can no longer see the tumor.
33
110050
2400
mais on ne peut plus voir la tumeur.
02:05
That's because the light scatters.
34
113188
2619
C’est à cause de la dispersion
de la lumière.
de la lumière.
02:08
So we have to do something
about the scatter
about the scatter
35
116633
2284
On doit donc résoudre
le souci de dispersion
le souci de dispersion
02:10
so we can see the tumor.
36
118941
1600
afin d'observer la tumeur.
02:14
We have to de-scatter the light.
37
122055
2133
On doit dé-disperser la lumière.
02:17
So ...
38
125245
1150
Donc…
02:19
A technology I spent
the early part of my career on
the early part of my career on
39
127785
2848
Au début de ma carrière,
j’ai travaillé sur une technologie
j’ai travaillé sur une technologie
02:22
enables de-scattering.
40
130657
1468
qui permet de dé-disperser la lumière.
02:24
It's called holography.
41
132720
1533
Ça s’appelle l’holographie.
02:26
And it won the Nobel Prize
in physics in the 70s,
in physics in the 70s,
42
134728
2936
Cela a valu un prix Nobel
de physique dans les années 70,
de physique dans les années 70,
02:29
because of the fantastic things
it enables you to do with light.
it enables you to do with light.
43
137688
4032
car elle permet de réaliser
des choses fantastiques avec la lumière.
des choses fantastiques avec la lumière.
02:34
This is a hologram.
44
142879
1267
Voici un hologramme.
02:36
It captures all of the light,
all of the rays, all of the photons
all of the rays, all of the photons
45
144934
4571
Il capte toute la lumière, tous les rayons
et tous les photons
et tous les photons
02:41
at all of the positions
and all of the angles, simultaneously.
and all of the angles, simultaneously.
46
149529
4510
en toute position et selon tous
les angles, simultanément.
les angles, simultanément.
02:47
It's amazing.
47
155173
1150
C'est impressionnant.
02:48
To see what we can do with holography ...
48
156831
2631
Il y a tant de chose que nous pouvons
réaliser avec l’holographie.
réaliser avec l’holographie.
02:53
You see these marbles?
49
161022
1476
Regardez ces billes.
02:54
Look at these marbles
bouncing off of the barriers,
bouncing off of the barriers,
50
162522
2709
Observez comment elles
rebondissent sur les plots.
rebondissent sur les plots.
02:57
as an analogy to light
being scattered by our bodies.
being scattered by our bodies.
51
165688
3730
C’est une analogie de la lumière
qui se disperse dans notre corps.
qui se disperse dans notre corps.
03:02
As the marbles get to the bottom
of the scattering maze,
of the scattering maze,
52
170323
4016
Quand les billes arrivent en bas
du labyrinthe dispersif,
du labyrinthe dispersif,
03:06
they're chaotic, they're scattering
and bouncing everywhere.
and bouncing everywhere.
53
174363
4067
elles sont chaotiques, elles se répandent
et rebondissent partout.
et rebondissent partout.
03:11
If we record a hologram
at the bottom inside of the screen,
at the bottom inside of the screen,
54
179046
4206
Si on enregistre un hologramme
en bas, à l’intérieur de l’écran,
en bas, à l’intérieur de l’écran,
03:15
we can record the position and angle
of each marble exiting the maze.
of each marble exiting the maze.
55
183276
6539
on peut enregistrer la position et l’angle
de chaque bille qui sort du labyrinthe.
de chaque bille qui sort du labyrinthe.
03:22
And then we can bring in
marbles from below
marbles from below
56
190339
2514
On peut ensuite apporter
des billes par le bas,
des billes par le bas,
03:26
and have the hologram direct each marble
to exactly the right position and angle,
to exactly the right position and angle,
57
194061
6148
et faire que l'hologramme dirige
chaque bille exactement
chaque bille exactement
à la bonne position et dans le bon angle
03:32
such as they emerge in a line
at the top of the scatter matrix.
at the top of the scatter matrix.
58
200233
5262
pour les faire émerger sur une ligne,
au sommet de la matrice de diffusion.
au sommet de la matrice de diffusion.
03:39
We're going to do that with this.
59
207162
1916
On va essayer de le faire avec ceci.
03:41
This is optically similar to human brain.
60
209732
4282
Ceci est optiquement similaire
au cerveau humain.
au cerveau humain.
03:46
I'm going to switch to green light now,
61
214787
2690
Je passe à une lumière verte maintenant,
03:49
because green light is brighter
to your eyes than red or infrared,
to your eyes than red or infrared,
62
217501
3758
car la lumière verte est plus visible
à vos yeux que le rouge ou l’infra-rouge,
à vos yeux que le rouge ou l’infra-rouge,
03:53
and I really need you to see this.
63
221283
1960
et j’ai besoin que vous voyiez ça.
03:55
So we're going to put a hologram
in front of this brain
in front of this brain
64
223665
4825
On va déposer un hologramme
devant ce cerveau
devant ce cerveau
04:00
and make a stream of light come out of it.
65
228514
2666
et en faire sortir un rayon lumineux.
04:04
Seems impossible but it isn't.
66
232831
2929
Ça semble impossible mais ça ne l’est pas.
04:07
This is the setup you're going to see.
67
235784
2206
Voici les instruments.
04:10
Green light.
68
238014
1150
La lumière verte.
04:12
Hologram here, green light going in,
69
240514
2865
Ici, l’hologramme,
la lumière qui le pénètre,
la lumière qui le pénètre,
04:15
that's our brain.
70
243403
1150
et notre cerveau.
04:18
And a stream of light comes out of it.
71
246458
4391
Et voici le rayon de lumière qui en sort.
04:22
We just made a brain lase
of densely scattering tissue.
of densely scattering tissue.
72
250873
4730
Nous venons d'émettre un laser à partir
de tissus extrêmement dispersifs.
de tissus extrêmement dispersifs.
04:27
Seems impossible,
no one's done this before,
no one's done this before,
73
255627
3270
Ça semble impossible
et personne ne l’a jamais fait avant.
et personne ne l’a jamais fait avant.
04:30
you're the first public audience
to ever see this.
to ever see this.
74
258921
2740
Vous êtes les premiers
à observer cela publiquement.
à observer cela publiquement.
04:33
(Applause)
75
261685
4786
(Applaudissements)
04:38
What this means is
that we can focus deep into tissue.
that we can focus deep into tissue.
76
266495
3667
Ça signifie qu'on peut se concentrer
très profondément dans les tissus.
très profondément dans les tissus.
04:42
Our translucency is the first key.
77
270805
3010
Notre translucidité est la première clef.
04:45
Holography enabling de-scattering
is the second key
is the second key
78
273839
4031
Ensuite, l’holographie de dé-dispersion
est la deuxième clef,
est la deuxième clef,
04:49
to enable us to see deep inside
of our bodies and brains.
of our bodies and brains.
79
277894
3867
qui nous permet de voir les tissus
du corps et du cerveau en profondeur.
du corps et du cerveau en profondeur.
04:54
You're probably thinking,
80
282981
1667
Vous pensez sans doute :
04:57
"Sounds good, but what about
skull and bones?
skull and bones?
81
285118
3009
« C'est pas mal, mais qu'en est-il
du crâne et des os ? »
du crâne et des os ? »
05:00
How are you going to see through the brain
without seeing through bone?"
without seeing through bone?"
82
288151
4070
Comment peut-on observer le cerveau
si on ne peut pas traverser l’os ?
si on ne peut pas traverser l’os ?
05:04
Well, this is real human skull.
83
292245
2288
Bien. Voici un vrai crâne humain.
05:07
We ordered it at skullsunlimited.com.
84
295188
3135
Nous l’avons acheté à skullsunlimited.com.
05:10
(Laughter)
85
298347
1746
(Rires)
05:12
No kidding.
86
300117
1238
Je ne plaisante pas.
05:13
But we treat this skull with great respect
at our lab and here at TED.
at our lab and here at TED.
87
301379
4724
Nous traitons ce crâne avec un profond
respect dans notre labo et ici à TED.
respect dans notre labo et ici à TED.
05:18
And as you can see,
88
306127
1596
Vous le constatez,
05:20
the red light goes right through it.
89
308770
1990
la lumière rouge le traverse.
05:23
Goes through our bones.
90
311912
1535
Ça traverse nos os.
05:25
So we can go through skull
and bones and flesh with just red light.
and bones and flesh with just red light.
91
313471
5018
On peut donc traverser le crâne, les os
et la chair avec une simple lumière rouge.
et la chair avec une simple lumière rouge.
05:31
Gamma rays and X-rays do that, too,
but they cause tumors.
but they cause tumors.
92
319268
3729
Avec les rayons gamma et X aussi,
mais ils provoquent des tumeurs.
mais ils provoquent des tumeurs.
05:35
Red light is all around us.
93
323637
3076
La lumière rouge est partout.
05:39
So, using that, I'm going
to come back here
to come back here
94
327137
2904
Avec ça, je reviens ici
05:42
and show you something more useful
than making a brain lase.
than making a brain lase.
95
330065
3403
et je vous montre une chose plus utile
qu’un laser partant du cerveau.
qu’un laser partant du cerveau.
05:46
We challenged ourselves to see how fine
we could focus through brain tissue.
we could focus through brain tissue.
96
334229
3954
On s’est mis comme défi de voir
jusqu’où nous pouvions affiner
notre vision des tissus du cerveau.
notre vision des tissus du cerveau.
05:50
Focusing through this brain,
97
338967
2102
On a concentré les rayons sur le cerveau,
05:53
it was such a fine focus,
we put a bare camera die in front of it.
we put a bare camera die in front of it.
98
341093
4574
et c'était très précis,
nous avons capturé l'image.
nous avons capturé l'image.
05:58
And the bare camera die ...
99
346288
1800
Et cette image,
06:03
Could you turn down the spotlight?
100
351454
1627
Pouvez-vous éteindre la lumière ?
06:05
OK, there it is.
101
353105
1150
La voilà.
06:07
Do you see that?
102
355117
1159
Vous voyez ça ?
06:08
Each pixel is two-thousandths
of a millimeter wide.
of a millimeter wide.
103
356300
4276
La largeur de chaque pixel est
de deux millièmes de millimètre.
de deux millièmes de millimètre.
06:13
Two microns.
104
361673
1404
Deux microns.
06:15
That means that spot focus --
full width half max --
full width half max --
105
363101
3389
Le point focal est donc de 6 à 8 microns.
06:18
is six to eight microns.
106
366514
1790
06:21
To give you an idea of what that means:
107
369006
2648
Pour vous faire une idée,
06:24
that's the diameter of the smallest neuron
in the human brain.
in the human brain.
108
372442
4002
c’est équivalent au diamètre des plus
petits neurones du cerveau humain.
petits neurones du cerveau humain.
06:29
So that means we can focus
through skull and brain to a neuron.
through skull and brain to a neuron.
109
377300
4450
Nous pouvons donc nous focaliser sur un
neurone à travers le crâne et le cerveau.
neurone à travers le crâne et le cerveau.
06:34
No one has seen this before,
we're doing this for the first time here.
we're doing this for the first time here.
110
382104
3634
Personne n’a encore vu cela auparavant.
C’est une première pour vous.
C’est une première pour vous.
06:38
It's not impossible.
111
386207
1589
Ce n’est pas impossible !
06:39
(Applause)
112
387820
1942
(Applaudissements)
06:41
We made it work with our system,
so we've made a breakthrough.
so we've made a breakthrough.
113
389786
2982
On l’a réalisé avec notre système,
donc c’est une vraie percée.
donc c’est une vraie percée.
06:44
(Laughter)
114
392792
1801
(Rires)
06:46
Just to give an idea -- like,
that's not just 50 marbles.
that's not just 50 marbles.
115
394617
2952
Pour donner un ordre de grandeur,
on ne parle pas de 50 billes,
on ne parle pas de 50 billes,
06:49
That's billions, trillion of photons,
116
397593
2897
mais de milliers de milliards de photons,
06:52
all falling in line as directed
by the hologram,
by the hologram,
117
400514
3396
tous bien alignés,
dirigés par l’hologramme,
dirigés par l’hologramme,
06:55
to ricochet through
densely scattering brain,
densely scattering brain,
118
403934
5071
pour ricocher à travers les tissus
dispersifs du cerveau
dispersifs du cerveau
07:01
and emerge as a focus.
119
409029
2937
et émerger de manière concentrée.
07:03
It's pretty cool.
120
411990
2008
Je trouve ça assez cool.
07:06
We're excited about it.
121
414022
1277
On est tous super excité.
07:07
This is an MRI machine.
122
415728
2032
Voici un IRM.
Ça coûte des millions,
ça remplit une salle entière.
ça remplit une salle entière.
07:09
It's a few million dollars,
it fills a room,
it fills a room,
123
417784
2162
Beaucoup de vous ont déjà fait un IRM.
07:11
many people have probably been in one.
124
419970
2186
07:14
I've spent a lot of time in one.
125
422180
1540
J'ai passé du temps dans un IRM.
07:15
It has a focus of about a millimeter --
126
423744
2397
Le point focal est d'un millimètre.
07:18
kind of chunky, compared to
what I just showed you.
what I just showed you.
127
426165
2833
C'est plutôt grand, par rapport
à ce que je viens de montrer.
à ce que je viens de montrer.
07:21
A system based on our technology
could enable dramatically lower cost,
could enable dramatically lower cost,
128
429022
5658
Un système basé sur notre technologie
pourrait réduire grandement les coûts,
pourrait réduire grandement les coûts,
07:26
higher resolution
129
434704
1815
améliorer la résolution,
07:28
and smaller medical imaging.
130
436543
2493
avec de plus petites images médicales.
07:31
So that's what we've started to do.
131
439680
1869
C'est ce que nous avons commencé.
07:34
My team and I have built a rig, a lab rig
132
442180
4228
Avec mon équipe, nous avons
construit une plateforme dans le labo
construit une plateforme dans le labo
07:38
to scan out tissue.
133
446432
1856
pour scanner des tissus.
07:40
And here it is in action.
134
448797
1666
Le voici quand il fonctionne.
07:42
We wanted to see how good we could do.
135
450932
2142
On voulait vérifier
la qualité du résultat.
la qualité du résultat.
07:46
We've built this over the last year.
136
454535
2061
On l'a construit l'année dernière.
07:49
And the result is,
137
457626
1525
Le résultat est le suivant :
07:51
we're able to find tumors
138
459814
4337
nous pouvons trouver des tumeurs
07:56
in this sample --
139
464175
1170
dans cet échantillon --
07:57
70 millimeters deep,
the light going in here,
the light going in here,
140
465369
3141
la lumière pénètre
à 70 millimètres de profondeur,
à 70 millimètres de profondeur,
08:00
half a millimeter resolution,
141
468534
2214
avec une résolution d'un demi-millimètre.
08:02
and that's the tumor it found.
142
470772
2288
Voici la tumeur qu'il a découverte.
08:05
You're probably looking at this,
143
473526
2461
En observant ça, vous pensez sans doute :
08:08
like, "Sounds good,
but that's kind of a big system.
but that's kind of a big system.
144
476011
4991
« C'est prometteur, mais il s'agit
d'un équipement encombrant.
d'un équipement encombrant.
08:13
It's smaller than
a honking-big MRI machine,
a honking-big MRI machine,
145
481026
4551
Certes, c'est plus compact
que l'éléphantesque
que l'éléphantesque
08:17
monster MRI machine,
146
485601
1350
et monstrueux IRM,
08:18
but can you do something
to shrink it down?"
to shrink it down?"
147
486975
2165
mais n'est-il pas possible
de le réduire davantage ? »
de le réduire davantage ? »
08:22
And the answer is:
148
490038
1784
Et la réponse est :
08:23
of course.
149
491846
1170
« Évidemment ! »
08:25
We can replace each
big element in that system
big element in that system
150
493040
3620
On peut remplacer chaque gros
composant du système
composant du système
08:28
with a smaller component --
151
496684
1595
par un plus petit,
08:30
a little integrated circuit,
152
498303
1897
un petit circuit intégré,
08:32
a display chip the size
of a child's fingernail.
of a child's fingernail.
153
500224
4139
une puce de la taille
d'un ongle d'un enfant.
d'un ongle d'un enfant.
08:37
A bit about my background:
154
505451
1555
Quel est a été mon parcours ?
08:39
I've spent the last two decades
inventing, prototype-developing
inventing, prototype-developing
155
507030
6235
J'ai passé les 20 dernières années
à inventer et développer des prototypes
à inventer et développer des prototypes
08:45
and then shipping billions of dollars
of consumer electronics --
of consumer electronics --
156
513289
4959
et aussi à livrer de l'électronique grand
public pour des milliards de dollars,
public pour des milliards de dollars,
08:50
with full custom chips --
157
518272
2305
avec des puces totalement personnalisées,
08:52
on the hairy edge of optical physics.
158
520601
2736
à la lisière des connaissances
en physique optique.
en physique optique.
08:55
So my team and I built the big lab rig
159
523919
4682
Donc, nous avons construit
cette grande plateforme
cette grande plateforme
09:00
to perfect our architecture
and test the corner cases
and test the corner cases
160
528625
4742
pour peaufiner notre architecture
et mettre à l'épreuve les cas difficiles
et mettre à l'épreuve les cas difficiles
09:05
and really fine-tune our chip designs,
161
533849
2191
afin de perfectionner
la conception de nos puces
la conception de nos puces
09:08
before spending the millions of dollars
to fabricate each chip.
to fabricate each chip.
162
536064
3649
avant de dépenser des millions de dollars
pour les fabriquer.
pour les fabriquer.
09:12
Our new chip inventions
slim down the system, speed it up
slim down the system, speed it up
163
540318
4672
Nos nouvelles puces ont réduit
la taille du système, augmenté sa vitesse
la taille du système, augmenté sa vitesse
09:17
and enable rapid scanning
and de-scattering of light
and de-scattering of light
164
545014
4083
et permettent de scanner et dé-disperser
plus rapidement la lumière
plus rapidement la lumière
09:21
to see deep into our bodies.
165
549121
1867
pour observer le corps en profondeur.
09:23
This is the third key to enable
better, faster and cheaper health care.
better, faster and cheaper health care.
166
551498
5525
C'est la troisième clef pour des soins
meilleurs, plus rapides et moins chers.
meilleurs, plus rapides et moins chers.
09:33
This is a mock-up of something
that can replace the functionality
that can replace the functionality
167
561577
6705
Ceci est la maquette d'un équipement
capable de remplacer les fonctions
capable de remplacer les fonctions
09:40
of a multimillion-dollar MRI machine
168
568306
2970
d'une machine IRM
de plusieurs millions de dollars
de plusieurs millions de dollars
09:43
into a consumer electronics price point,
169
571300
2690
pour le prix d'un équipement
électronique grand public.
électronique grand public.
09:46
that you could wear as a bandage,
line a ski hat, put inside a pillow.
line a ski hat, put inside a pillow.
170
574014
5333
On pourrait le porter comme bandage,
dans un bonnet, ou un oreiller.
dans un bonnet, ou un oreiller.
09:51
That's what we're building.
171
579882
1672
C'est ce qu'on développe.
(Applaudissements)
09:53
(Applause)
172
581578
1169
Oh, merci.
09:54
Oh, thanks!
173
582771
1279
(Applaudissements)
09:56
(Applause)
174
584074
2975
09:59
So you're probably thinking,
175
587073
2139
Maintenant, vous songez probablement :
10:01
"I get the light going through our bodies.
176
589236
2833
« Je comprends
que la lumière traverse le corps.
que la lumière traverse le corps.
10:04
I even get the holography
de-scattering the light.
de-scattering the light.
177
592911
2934
Je comprends la dé-dispersion
de la lumière par holographie.
de la lumière par holographie.
10:08
But how do we use these new
chip inventions, exactly,
chip inventions, exactly,
178
596656
2867
Mais comment utiliser ces nouvelles puces
10:11
to do the scanning?"
179
599547
1255
pour réaliser les scanners ? »
10:13
Well, we have a sound approach.
180
601903
2066
Notre approche est audible.
10:16
No, literally -- we use sound.
181
604411
1866
Littéralement, car nous utilisons le son.
10:18
Here, these three discs represent
the integrated circuits
the integrated circuits
182
606949
4100
Ces trois cercles noirs représentent
les circuits intégrés
les circuits intégrés
10:23
that we've designed,
183
611073
1465
que nous avons conçus
10:24
that massively reduce the size
of our current bulky system.
of our current bulky system.
184
612562
4847
et qui permettent cette réduction massive
de la taille des équipements.
de la taille des équipements.
10:30
One of the spots, one of the chips,
emits a sonic ping,
emits a sonic ping,
185
618157
3420
Un des cercles, une des puces,
émet un ping sonique,
émet un ping sonique,
10:34
and it focuses down,
186
622369
1654
qui se répand vers le bas.
10:36
and then we turn red light on.
187
624696
2081
Ensuite on allume la lumière rouge.
10:39
And the red light that goes
through that sonic spot
through that sonic spot
188
627347
3396
La lumière rouge qui traverse
le point sonique
le point sonique
10:42
changes color slightly,
189
630767
2360
change légèrement de couleur,
10:45
much like the pitch
of the police car siren changes
of the police car siren changes
190
633680
3005
un peu comme le timbre d'une sirène
de police change de ton
de police change de ton
10:48
as it speeds past you.
191
636709
1467
quand la voiture passe près de vous.
10:52
So.
192
640042
1241
Bien.
10:53
There's this other thing about holography
I haven't told you yet,
I haven't told you yet,
193
641307
3301
Il y a une autre chose à savoir
dont je ne vous ai pas encore parlé.
Vous devez le savoir.
Vous devez le savoir.
10:56
that you need to know.
194
644632
1309
10:58
Only two beams of exactly the same color
can make a hologram.
can make a hologram.
195
646427
4769
Seuls deux rayons de précisément la même
couleur peuvent créer un hologramme.
couleur peuvent créer un hologramme.
11:03
So, that's the orange light
that's coming off of the sonic spot,
that's coming off of the sonic spot,
196
651800
5356
Donc, nous avons ici la lumière orange
qui sort du point sonique,
qui sort du point sonique,
11:09
that's changed color slightly,
197
657180
2183
dont la couleur s'est altérée,
11:11
and we create a glowing disc
of orange light
of orange light
198
659387
3649
et nous créons un disque brillant
de lumière orange
de lumière orange
11:15
underneath a neighboring chip
199
663060
1619
sous une puce à proximité
11:17
and then record a hologram
on the camera chip.
on the camera chip.
200
665212
3627
et on enregistre un hologramme
sur la puce de la caméra.
sur la puce de la caméra.
11:21
Like so.
201
669362
1215
Comme ceci.
11:22
From that hologram, we can extract
information just about that sonic spot,
information just about that sonic spot,
202
670601
5333
De cet hologramme, on extrait les données
sur ce point sonique précisément
sur ce point sonique précisément
11:27
because we filter out
all of the red light.
all of the red light.
203
675958
2934
car on filtre la lumière rouge
pour l'éliminer.
pour l'éliminer.
11:32
Then, we can optionally
focus the light back down into the brain
focus the light back down into the brain
204
680037
3927
Ensuite, on peut éventuellement focaliser
la lumière sur le cerveau à nouveau
la lumière sur le cerveau à nouveau
11:35
to stimulate a neuron
or part of the brain.
or part of the brain.
205
683988
3183
pour stimuler un neurone
ou une partie du cerveau.
ou une partie du cerveau.
11:39
And then we move on
to shift the sonic focus to another spot.
to shift the sonic focus to another spot.
206
687195
5104
Ensuite, on continue en focalisant
le point sonique sur un autre endroit.
le point sonique sur un autre endroit.
11:44
And that way, spot by spot,
we scan out the brain.
we scan out the brain.
207
692323
3960
C'est ainsi, point après point,
que nous scannons le cerveau.
que nous scannons le cerveau.
11:49
Our chips decode holograms
208
697309
2643
Nos puces décodent les hologrammes
11:51
a bit like Rosalind Franklin decoded
this iconic image of X-ray diffraction
this iconic image of X-ray diffraction
209
699976
5764
un peu comme Rosalind Franklin a décodé
l'image de la diffraction des rayons X
l'image de la diffraction des rayons X
11:57
to reveal the structure of DNA
for the first time.
for the first time.
210
705764
3111
pour dévoiler la structure de l'ADN
la toute première fois.
la toute première fois.
12:01
We're doing that electronically
with our chips,
with our chips,
211
709379
3192
L'électronique nous permet de faire ça,
avec nos puces,
avec nos puces,
12:04
recording the image
and decoding the information,
and decoding the information,
212
712595
3737
d'enregistrer une image,
de décoder l'information,
de décoder l'information,
12:08
in a millionth of a second.
213
716356
1828
en un millionième de seconde.
12:10
We scan fast.
214
718612
1675
On scanne très vite.
12:13
Our system may be extraordinary
at finding blood.
at finding blood.
215
721625
3333
Notre système est particulièrement bon
pour trouver du sang.
pour trouver du sang.
12:17
And that's because blood absorbs
red light and infrared light.
red light and infrared light.
216
725534
3881
C'est dû au fait que le sang absorbe
la lumière rouge et infra-rouge.
la lumière rouge et infra-rouge.
12:21
Blood is red.
217
729439
1563
Le sang est rouge.
12:23
Here's a beaker of blood.
218
731995
1388
Voici un bécher de sang.
12:25
I'm going to show you.
219
733407
1467
Je vais vous montrer ça.
12:27
And here's our laser,
going right through it.
going right through it.
220
735704
3067
Voici notre laser qui le traverse.
12:31
It really is a laser,
you can see it on the -- there it is.
you can see it on the -- there it is.
221
739180
2929
C'est vraiment un laser,
on peut le voir là, le voilà.
on peut le voir là, le voilà.
12:34
In comparison to my pound of flesh,
222
742133
3941
Comparons avec la chair,
12:38
where you can see
the light goes everywhere.
the light goes everywhere.
223
746098
2428
où on constate une dispersion
totale de la lumière.
totale de la lumière.
12:41
So let's see that again, blood.
224
749415
2067
Mais faisons-le encore à travers le sang.
12:44
This is really key: blood absorbs light,
225
752303
2703
Ceci est crucial :
le sang absorbe la lumière,
le sang absorbe la lumière,
12:47
flesh scatters light.
226
755989
2206
la chair la disperse.
12:51
This is significant,
227
759133
1388
C'est très important
12:52
because every tumor bigger
than a cubic millimeter or two
than a cubic millimeter or two
228
760545
3865
car toutes les tumeurs plus grosses
qu'un millimètre cube ou deux
qu'un millimètre cube ou deux
12:56
has five times the amount of blood
as normal flesh.
as normal flesh.
229
764434
3779
ont cinq fois plus de sang
que de la chair saine.
que de la chair saine.
13:01
So with our system, you can imagine
detecting cancers early,
detecting cancers early,
230
769069
4622
Avec notre système, il est donc aisé de
détecter des cancers de manière précoce,
détecter des cancers de manière précoce,
13:05
when intervention is easy,
231
773715
2140
quand une intervention est facile,
13:07
or tracking the size of your tumor
as it grows or shrinks.
as it grows or shrinks.
232
775879
3933
ou de suivre l'évolution d'une tumeur
quand elle croît ou diminue.
quand elle croît ou diminue.
13:12
Our system also should be extraordinary
at finding out where blood isn't,
at finding out where blood isn't,
233
780338
5136
Notre système devait aussi être puissant
pour détecter où il n'y a pas de sang,
pour détecter où il n'y a pas de sang,
13:17
like a clogged artery,
234
785498
1722
dans une artère bouchée,
13:19
or the color change in blood
235
787244
2001
ou le changement de couleur du sang
13:21
as it carries oxygen
versus not carrying oxygen,
versus not carrying oxygen,
236
789269
3588
quand il transporte de l'oxygène,
ou pas,
ou pas,
13:24
which is a way to measure neural activity.
237
792881
2800
qui est le moyen pour mesurer
l'activité neurale.
l'activité neurale.
13:28
There's a saying that "sunlight"
is the best disinfectant.
is the best disinfectant.
238
796872
4634
On dit que la « lumière du soleil »
est le meilleur désinfectant.
est le meilleur désinfectant.
13:33
It's literally true.
239
801530
1512
C'est littéralement exact.
13:35
Researchers are killing pneumonia in lungs
by shining light deep inside of lungs.
by shining light deep inside of lungs.
240
803563
6162
Certains chercheurs tuent la pneumonie
dans les poumons
en y projetant de la lumière.
en y projetant de la lumière.
13:41
Our system could enable this
noninvasively.
noninvasively.
241
809749
3254
Notre système pourrait permettre
cela de manière non invasive.
cela de manière non invasive.
13:45
Let me give you three more examples
of what this technology can do.
of what this technology can do.
242
813932
4279
Trois autres exemples de ce que
notre technologie peut accomplir.
notre technologie peut accomplir.
13:50
One: stroke.
243
818592
1389
De une : les AVC.
13:52
There's two major kinds of stroke:
244
820601
2267
Il y a deux causes majeures des AVC :
13:54
the one caused by clogs
245
822892
2152
ceux causés par les caillots,
13:57
and another caused by rupture.
246
825068
1961
ceux par les ruptures.
13:59
If you can determine the type of stroke
within an hour or two,
within an hour or two,
247
827053
4098
Si on détermine l'origine de l'AVC
une heure ou deux après,
une heure ou deux après,
14:03
you can give medication to massively
reduce the damage to the brain.
reduce the damage to the brain.
248
831175
4708
on peut administrer des médicaments
pour réduire les dommages au cerveau.
pour réduire les dommages au cerveau.
14:08
Get the drug wrong,
249
836358
1452
Si on se trompe de traitement,
14:10
and the patient dies.
250
838675
1341
le patient meurt.
14:12
Today, that means access to an MRI scanner
within an hour or two of a stroke.
within an hour or two of a stroke.
251
840752
4728
Cela signifie donc qu'il faut passer
l'IRM très rapidement.
l'IRM très rapidement.
14:18
Tomorrow, with compact, portable,
inexpensive imaging,
inexpensive imaging,
252
846306
4271
Demain, avec un système d'imagerie
compact, portable et bon marché,
compact, portable et bon marché,
14:22
every ambulance and every clinic
can decode the type of stroke
can decode the type of stroke
253
850601
3830
toutes les ambulances et cliniques
pourront déterminer le type d'AVC
pourront déterminer le type d'AVC
14:26
and get the right therapy on time.
254
854455
2283
et administrer la bonne thérapie,
à temps.
à temps.
14:30
(Applause)
255
858396
4021
(Applaudissements)
14:34
Thanks.
256
862441
1150
Merci.
14:36
Two:
257
864155
1150
De deux,
14:38
two-thirds of humanity
lacks access to medical imaging.
lacks access to medical imaging.
258
866085
4596
Deux tiers de l'humanité n'ont pas
accès à l'imagerie médicale.
accès à l'imagerie médicale.
14:43
Compact, portable, inexpensive
medical imaging can save countless lives.
medical imaging can save countless lives.
259
871394
5024
Une imagerie médicale compacte, portable
et bon marché peut sauver des vies.
et bon marché peut sauver des vies.
14:49
And three:
260
877347
1555
De trois,
14:50
brain-computer communication.
261
878926
2062
la communication entre le cerveau
et les ordinateurs.
et les ordinateurs.
14:53
I've shown here onstage our system
focusing through skull and brain
focusing through skull and brain
262
881529
4348
Je vous ai montré le système qui traverse
le crâne et le cerveau
le crâne et le cerveau
14:57
to the diameter of the smallest neuron.
263
885901
2730
et qui se focalise sur le diamètre
des plus petits neurones.
des plus petits neurones.
15:01
Using light and sound,
you can activate or inhibit neurons,
you can activate or inhibit neurons,
264
889187
4287
En utilisant la lumière et le son,
on peut activer ou inhiber des neurones,
on peut activer ou inhiber des neurones,
et simultanément, on peut atteindre
15:05
and simultaneously,
we can match spec by spec
we can match spec by spec
265
893498
3492
la résolution d'un scanner IRM fonctionnel
15:09
the resolution of an fMRI scanner,
266
897014
2706
15:11
which measures oxygen use in the brain.
267
899744
2508
qui mesure l'oxygène
consommé par le cerveau.
consommé par le cerveau.
15:14
We do that by looking
at the color change in the blood,
at the color change in the blood,
268
902276
3341
On fait cela en observant les changements
de couleur dans le sang
de couleur dans le sang
15:17
rather than using a two-ton magnet.
269
905641
2333
plutôt qu'en utilisant
un aimant de deux tonnes.
un aimant de deux tonnes.
Imaginez donc qu'aujourd'hui,
grâce aux IRM fonctionnels,
grâce aux IRM fonctionnels,
15:21
So you can imagine
that with fMRI scanners today,
that with fMRI scanners today,
270
909541
6152
on peut décoder les mots et les rêves
imaginés par les personnes scannées.
imaginés par les personnes scannées.
15:28
we can decode the imagined words,
images and dreams of those being scanned.
images and dreams of those being scanned.
271
916617
4557
Nous travaillons sur un système
qui associe les trois fonctions
qui associe les trois fonctions
15:33
We're working on a system
that puts all three of these capabilities
that puts all three of these capabilities
272
921665
3317
15:37
into the same system --
273
925006
1547
dans un seul instrument --
15:38
neural read and write
with light and sound,
with light and sound,
274
926577
3214
lecture et écriture neurale
avec la lumière et le son,
avec la lumière et le son,
et simultanément, une cartographie
de l'oxygène dans le cerveau.
de l'oxygène dans le cerveau.
15:41
while simultaneously
mapping oxygen use in the brain --
mapping oxygen use in the brain --
275
929815
4127
Ensemble, de manière non invasive
et avec un équipement transportable
et avec un équipement transportable
15:45
all together in a noninvasive portable
276
933966
2587
15:48
that can enable
brain-computer communication,
brain-computer communication,
277
936577
2786
qui permet la communication
entre le cerveau et l'ordinateur.
entre le cerveau et l'ordinateur.
15:51
no implants, no surgery,
no optional brain surgery required.
no optional brain surgery required.
278
939387
4326
Nul besoin d'implants, de chirurgie
ou d'opération du cerveau.
ou d'opération du cerveau.
Cela peut faire énormément de bien
aux deux milliards de personnes
aux deux milliards de personnes
15:56
This can do enormous good
279
944061
2080
15:58
for the two billion people
that suffer globally with brain disease.
that suffer globally with brain disease.
280
946165
4533
qui souffrent de maladies
cérébrales dans le monde.
cérébrales dans le monde.
(Applaudissements)
16:04
(Applause)
281
952020
5135
On me demande
la profondeur maximale possible.
la profondeur maximale possible.
16:09
People ask me how deep we can go.
282
957179
1890
16:11
And the answer is:
the whole body's in reach.
the whole body's in reach.
283
959093
2929
La réponse est que le corps
entier est à portée de main.
entier est à portée de main.
Mais il y a une autre façon
de voir les choses.
de voir les choses.
16:14
But here's another way to look at it.
284
962046
2036
(Rires)
16:20
(Laughter)
285
968800
1404
Ma tête vient de s'illuminer.
Vous voulez revoir ça ?
Vous voulez revoir ça ?
16:22
My whole head just lit up,
you want to see it again?
you want to see it again?
286
970228
2612
Public : Oui !
16:24
Audience: Yes!
287
972864
1230
(Rires)
16:26
(Laughter)
288
974118
1417
MLJ : Ça a l'air effrayant
mais ce ne l'est pas.
mais ce ne l'est pas.
16:28
MLJ: This looks scary, but it's not.
289
976442
2221
Ce qui fait vraiment peur,
c'est de ne pas connaître notre corps,
c'est de ne pas connaître notre corps,
16:31
What's truly scary
is not knowing about our bodies,
is not knowing about our bodies,
290
979046
2983
16:34
our brains and our diseases
291
982053
1992
notre cerveau et nos maladies,
afin de les soigner efficacement.
16:36
so we can effectively treat them.
292
984069
1945
Cette technologie peut aider.
16:38
This technology can help.
293
986038
1658
Merci.
16:39
Thank you.
294
987720
1151
(Applaudissements)
16:40
(Applause)
295
988895
5454
16:46
Thank you.
296
994373
1151
Merci.
16:47
(Applause)
297
995548
1150
ABOUT THE SPEAKER
Mary Lou Jepsen - Inventor, entrepreneur, optical physicistMary Lou Jepsen pushes the edges of what's possible in optics and physics, to make new types of devices, leading teams and working with huge factories that can ship vast volumes of these strange, new things.
Why you should listen
Mary Lou Jepsen is one of the world’s foremost engineers and scientists in optics, imaging and display -- inventing at the hairy, crazy edge of what physics allows, aiming to do what seems impossible and leading teams to achieve these in volume in partnership with the world’s largest manufacturers, in Asia. She has more than 200 patents published or issued.
Jepsen is the founder and CEO of Openwater, which aims to use new optics to see inside our bodies. Previously a top technical exec at Google, Facebook, Oculus and Intel, her startups include One Laptop Per Child, where she was CTO and chief architect on the $100 laptop. She studied at Brown, MIT and Rhode Island School of Design, and she was a professor at both MITs -- the one in Cambridge, Mass., and the Royal Melbourne Institute of Tech in Australia.
Mary Lou Jepsen | Speaker | TED.com