Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
Miguel Nicolelis: La comunicazione tra cervelli è arrivata. Come abbiamo fatto
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
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precisamente alle 3:33
in São Paulo, Brazil,
a San Paolo, Brasile,
in Sud America,
that you see celebrating here
che vedete esultare qui
accomplished a magnificent deed.
qualcosa di straordinario.
from mid-chest to the tip of his toes
dalla vita alla punta dei piedi
that killed his brother
che ha ucciso il fratello
that left Juliano in a wheelchair,
che l'ha ridotto in sedia a rotelle,
and on this day did something
e quel giorno ha fatto qualcosa
in the six years deemed impossible.
in questi sei anni credevano impossibile.
World Soccer Cup here
needed to kick a ball.
necessari a calciare una palla.
He's a para-athlete right now.
Ora è un paratleta.
I hope, in a couple years.
spero, tra un paio d'anni.
did not rob from Juliano
non ha tolto a Juliano
for a stadium of about 75,000 people
di circa 75 000 persone
watching on TV.
davanti alla tv.
30 years of basic research
di 30 anni di ricerca
that we have between our ears
che abbiamo fra le orecchie,
that we have above our head
che abbiamo sopra la testa,
through electrical brainstorms,
attraverso tempeste elettriche cerebrali.
took 30 years to imagine in laboratories
quello che Juliano ha compiuto
15 years ago, proposed in a paper
abbiamo proposto in un saggio
that we called a brain-machine interface,
chiamavamo interfaccia cervello-macchina,
a degli strumenti
could just move these devices,
da animali e persone,
dai loro corpi,
from their own bodies,
we actually needed professional help,
bisogno di un aiuto professionale,
a Scot and a Brazilian persevered,
e un brasiliano hanno perseverato,
in our respective countries,
nei nostri rispettivi paesi,
suggesting that this was possible.
per dire che era possibile.
is not rocket science,
non è chissà che,
that a brain is producing
che un cervello produce
to the spinal cord,
che potessero leggere
of these brain cells simultaneously,
cellule cerebrali simultaneamente,
that the brain is generating
these signals into digital commands
i segnali in comandi digitali
or even a virtual device can understand
o persino virtuale può capire
what he, she or it wants to make move,
cosa vuole far muovere,
all'ordine del cervello.
with lots of different types of sensors,
su questi strumenti,
back to the brain to confirm
al cervello per confermare
was being enacted, no matter where --
veniva messa in atto, non importa dove -
or across the planet.
o dall'altra parte del globo.
back to the brain,
dava un riscontro al cervello,
to make us move.
farci muovere.
that we published a few years ago,
che abbiamo pubblicato alcuni anni fa,
senza muovere il corpo,
of an avatar arm,
di un braccio avatar,
is the sound of the brain of this monkey
del cervello della scimmia
visually identical spheres
visivamente identiche
a drop of orange juice that monkeys love,
d'aranciata che la scimmia adora,
select one of these objects
selezionare uno di questi oggetti
touches one of the objects,
tocca uno degli oggetti,
to the brain of the animal
al cervello dell'animale
of the surface of this object,
sulla superficie dell'oggetto,
the correct object that he has to grab,
quello giusto da prendere,
without moving a muscle.
senza muovere un muscolo.
and getting your orange juice.
ed ecco la tua aranciata.
that we had published 15 years ago.
l'idea pubblicata 15 anni fa.
a human being that is paralyzed
portare un essere umano paralizzato
interface to regain mobility.
per riacquistare mobilità.
transforms your life completely.
completamente la tua vita.
of the spinal cord,
del midollo spinale,
cannot reach your muscles.
del cervello non raggiunge i muscoli.
continue to be generated in your head.
a essere generati nella testa.
dream about moving every night.
sognano di muoversi ogni notte.
to get that code out of it
let's create a new body.
è stato creare un corpo nuovo.
kick that ball just by thinking,
a calciare quella palla con il pensiero,
the first brain-controlled robotic vest
robotica a controllo cerebrale
quadriplegic patients to move
tetraplegici per muoversi
156 people from 25 countries
156 persone di 25 Paesi,
of this beautiful Earth,
di questa meravigliosa Terra
dropped their patents,
mollato i brevetti,
kids, school, jobs,
scuola, lavoro
for 18 months to actually get this done.
per costruire davvero questa cosa.
was awarded the World Cup,
l'assegnazione dei mondiali al Brasile,
wanted to do something meaningful
voleva fare qualcosa d'importante
and perfected soccer
e perfezionato il calcio
needs to talk about that.
is to showcase
era mostrare
and technology,
e alla tecnologia,
25 million people around the world
25 milioni di persone nel mondo
because of a spinal cord injury.
a causa di danni al midollo.
and to FIFA and proposed,
e dalla FIFA e abbiamo proposto:
of the 2014 World Cup
dei mondiali 2014
che gli permette di colpire la palla
that allows him to kick the ball
thought that we were completely nuts,
che fossimo matti da legare,
from zero, from scratch.
da zero, dal principio.
non avevamo pazienti,
in a routine of training
in un ciclo ci allenamento
exoskeleton to be built
a controllo cerebrale costruito
Brazilian scientist ever,
scienziato brasiliano di sempre,
created and flew himself
e pilotò lui stesso
in Paris for a million people to see.
a Parigi davanti a un milione di persone.
before the Wright Brothers flew
che i fratelli Wright prendessero il volo
(Laughter)
(Risate)
con questi ragazzi
this exoskeleton together,
questo esoscheletro,
hydraulic machine
macchina idraulica
dai segnali cerebrali
called electroencephalography
chiamata elettroencefalografia
to imagine the movements
di immaginare i movimenti
to the controls, the motors,
with an artificial skin
con una pelle artificiale
one of my greatest friends, in Munich,
uno dei miei più grandi amici, a Monaco,
and the foot touching the ground
articolazioni e del piede che tocca il terreno
through a vest, a shirt.
attraverso una tunica, una camicia.
with micro-vibrating elements
con elementi micro-vibranti
and fools the patient's brain
e ingannano il cervello del paziente
a machine that is carrying him,
una macchina a trasportarlo,
and what you'll see here
e quel che vedete qui
Bruno, actually walked.
Bruno, ha camminato davvero.
because we are setting everything,
perché stiamo programmando tutto
cutting in front of the helmet
sul davanti dell'elmetto
the movement that needs to be performed,
che deve compiere,
Bruno lo certificherà
Bruno is going to certify it,
under the command of Bruno's brain.
e inizia a camminare.
and now he starts walking.
senza potersi muovere,
being able to move,
on the sand of Santos,
sulla sabbia di Santos,
before he had the accident.
prima dell'incidente.
una nuova sensazione nella testa di Bruno.
a new sensation in Bruno's head.
I am running out of time already --
ho quasi finito il tempo --
quando mi sposo,
when I get married,
verso il prete
e essere lì anch'io."
be there by myself.
ogni volta che vorrà.
whenever he wants.
durante i Mondiali e non abbiamo potuto,
during the World Cup, and couldn't,
la FIFA ha spezzato in due le riprese.
FIFA cut its broadcast in half.
è Juliano Pinto nell'eso che dà il calcio
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
che entrassimo in campo
davanti a tutta la folla
in front of the entire crowd,
descrivono semplicemente l'operazione.
just describe the operation.
che l'eso è pronto a partire.
indicate that the exo is ready to go.
e dare feedback,
and it can deliver feedback,
di dare il calcio alla palla,
makes the decision to kick the ball,
verde e gialla
two streams of green and yellow light
e arrivano alle gambe,
and going to the legs,
i comandi mentali ricevuti
that were taken by the exo
posizione, calcia.
the ball is set, and he kicks.
and looked at us on the pitch,
ha guardato noi in campo,
of your imagination.
della vostra immaginazione.
è qui.
published this a year ago,
resa pubblica un anno fa,
to exchange mental messages
di scambiarsi messaggi mentali.
coming from the environment
venire dall'ambiente
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
un torpedo neurofisiologico,
esegue l'azione necessaria
the act that he needed to perform
the environment was sending as a message,
mandava come messaggio,
from the first animal's brain.
dal cervello del primo animale.
because I want to show you the latest.
perché voglio mostrarvi l'ultima.
è il primo ratto informato
is the first rat getting informed
a sinistra della gabbia
on the left of the cage
to basically get a reward.
per ricevere un premio.
comunica mentalmente
he is sending a mental message
that didn't see any light,
che non ha visto nessuna luce,
in 70 percent of the times
il 70 percento delle volte
and get a reward
e riceverà il premio
la luce sulla retina.
the light in the retina.
a limiti un po' più elevati
to a little higher limit
mentally in a brain net,
delle scimmie in una rete cerebrale,
la loro attività cerebrale
the virtual arm that I showed you before,
meccanico che vi ho mostrato prima
the two monkeys combine their brains,
che le scimmie uniscono i cervelli,
per far muovere il braccio virtuale.
to get this virtual arm to move.
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
quando mettete tre scimmie
play the game together,
la famosa aranciata brasiliana.
to get the famous Brazilian orange juice.
of all these brains working
di tutti i cervelli al lavoro,
of a biological computer,
di un computer biologico,
and achieving a motor goal.
e raggiunge un obiettivo motorio.
e scoprire cosa c'è là fuori.
and discover what is out there.
surf the Net just by thinking,
navigheranno in rete con il pensiero,
to an autistic kid who cannot see,
a un bimbo autistico che non ci vede,
of a brain-to-brain bypass,
grazie a un bypass cervello-cervello,
that it all started on a winter afternoon
è iniziato in un pomeriggio d'inverno,
with an impossible kick.
con un calcio impossibile.
grazie per avere rispettato i tempi.
thank you for sticking to your time.
un altro paio di minuti,
a couple more minutes,
vogliamo approfondire, e, naturalmente,
we want to develop, and, of course,
brains to figure out where this is going.
per indovinare dove andremo a finire.
is actually getting a signal
is reacting to that signal
and transmitting the neurological impulse.
e trasmette l'impulso neurologico.
No, it's a little different.
of the other two monkeys.
dell'esistenza delle altre due.
è in 3D.
to accomplish is 3D.
in tre dimensioni.
in three dimensions.
in due dimensioni sul monitor
the two dimensions on the video screen
sincronizzino i cervelli,
to synchronize their brains,
quando una scimmia resta indietro,
when one monkey starts slacking down,
enhance their performance
without telling the monkey
deve controllare,
has to control,
dimentica le vecchie dimensioni
forgets about the old dimensions
on the new dimensions.
that no Turing machine,
nessuna macchina di Turing,
quel che farà una rete cerebrale.
what a brain net will do.
come parte di noi.
as part of us.
in confronto ai fallimenti?
have you succeeded versus failed?
Oh, several times.
Oh, molte volte.
unless I had done it a few times.
se non l'avessi fatto un po' di volte.
per via del tempo,
un gruppo europeo
a European group
cervello a cervello.
man-to-man brain-to-brain connection.
big ideas start in a humble way --
le grandi idee iniziano in modo umile --
di un soggetto
of one subject
tutta tecnologia non invasiva.
all non-invasive technology.
come i nostri ratti,
like our rats, a visual message,
a magnetic pulse in the visual cortex,
magnetico nella corteggia visuale,
due impulsi diversi.
two different pulses.
he saw something different.
the first subject was sending
dal primo soggetto
ecco dove stiamo andando.
Okay, that's where we are going.
a una conferenza TED.
at the next conference.
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
MN: Grazie a te Bruno. Grazie
ABOUT THE SPEAKER
Miguel Nicolelis - NeuroscientistMiguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface.
Why you should listen
At the Nicolelis Laboratory at Duke University, Miguel Nicolelis is best known for pioneering studies in neuronal population coding, Brain Machine Interfaces (BMI) and neuroprosthetics in human patients and non-human primates.His lab's work was seen, famously though a bit too briefly, when a brain-controlled exoskeleton from his lab helped Juliano Pinto, a paraplegic man, kick the first ball at the 2014 World Cup.
But his lab is thinking even bigger. They've developed an integrative approach to studying neurological disorders, including Parkinsons disease and epilepsy. The approach, they hope, will allow the integration of molecular, cellular, systems and behavioral data in the same animal, producing a more complete understanding of the nature of the neurophysiological alterations associated with these disorders. He's the author of the books Beyond Boundaries and The Relativistic Brain.
Miguel was honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Miguel Nicolelis | Speaker | TED.com