INK Conference
Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized
アレグザンダー・シアラス 「受胎から誕生までを可視化する」
Filmed:
Readability: 4.9
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アレグザンダー・シアラスが受胎から誕生までの人の成長を例に、強力な医療可視化技術をご覧にいれます。(画像注意)
Alexander Tsiaras - Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
I was offered a position as associate professor of medicine
0
0
3000
私は医学准教授 兼
00:18
and chief of scientific visualization
1
3000
3000
科学的可視化主任として
00:21
at Yale University
2
6000
2000
イェール大学医学部に
00:23
in the department of medicine.
3
8000
2000
招かれました
00:25
And my job was to write many of the algorithms and code
4
10000
3000
私の仕事は NASAのために
00:28
for NASA to do virtual surgery
5
13000
2000
宇宙飛行士の宇宙滞在に備えた
00:30
in preparation for the astronauts going into deep spaceflight,
6
15000
3000
ロボットポッドによる仮想手術用の
00:33
so they could be kept in robotic pods.
7
18000
2000
プログラムを書くことでした
00:35
One of the fascinating things about what we were actually working on
8
20000
2000
取り組んだ中で特に素晴らしかったのは
00:37
is that we were seeing, using new kinds of scanning technologies,
9
22000
3000
スキャン技術を使って かつては見ることのできなかったものを
00:40
things that had just never been seen before --
10
25000
2000
見られるようにしたことです
00:42
I mean, not only in disease management,
11
27000
2000
単に病気の処置というだけではなく
00:44
but also things that allowed us to see things about the body
12
29000
4000
驚異に満ちた人の体の仕組みを
00:48
that just made you marvel.
13
33000
3000
見ることができるようにしたのです
00:51
I remember one of the first times we were looking at collagen.
14
36000
3000
コラーゲンを最初に見たときのことをよく覚えています
00:54
And your entire body, everything --
15
39000
2000
体中のいたる部分
00:56
your hair, skin, bone, nails --
16
41000
2000
髪 皮膚 骨 爪
00:58
everything is made of collagen.
17
43000
2000
様々なものがコラーゲンでできています
01:00
And it's a kind of rope-like structure
18
45000
2000
縄のような構造をしており
01:02
that twirls and swirls like this.
19
47000
2000
こんな風にくねり 渦巻いています
01:04
And the only place that collagen changes its structure
20
49000
4000
コラーゲンの構造が変わる場所は
01:08
is in the cornea of your eye.
21
53000
2000
目の中の
01:10
In your eye,
22
55000
2000
角膜だけです
01:12
it becomes a grid formation,
23
57000
2000
そこでは格子状になっていて
01:14
and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque.
24
59000
3000
透明になるのです
01:17
So perfectly organized a structure,
25
62000
3000
完璧に整った構造で 神秘を感ぜずには
01:20
it was hard not to attribute divinity to it.
26
65000
2000
いられませんでした
01:22
Because we kept on seeing this over and over and over again
27
67000
3000
そのようなものを体の至る所で
01:25
in different parts of the body.
28
70000
2000
目にしたからです
01:27
One of the opportunities I had
29
72000
3000
国立衛生研究所と 興味深いMRI装置に
01:30
was one person was working on a really interesting
30
75000
2000
取り組んでいる人物と
01:32
micromagnetic resonance imaging machine with the NIH.
31
77000
3000
一緒に仕事する機会がありました
01:35
And what we were going to do
32
80000
2000
私たちがやっていたのは
01:37
was scan a new project
33
82000
2000
この新しい技術を使って
01:39
on the development of the fetus from conception to birth
34
84000
2000
受胎から誕生までの胎児の発達を
01:41
using these kinds of new technologies.
35
86000
2000
スキャンするというプロジェクトです
01:43
So I wrote the algorithms in code,
36
88000
2000
私がアルゴリズムを書き
01:45
and he built the hardware -- Paul Lauterbur --
37
90000
3000
ポール・ラウターバーがハードウェアを作りました
01:48
then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI.
38
93000
3000
彼は後にMRIの発明でノーベル賞を手にしています
01:51
I got the data.
39
96000
2000
私はデータを手にしました
01:53
And I'm going to show you a sample of the piece,
40
98000
2000
「受胎から誕生まで」の
01:55
"From Conception to Birth."
41
100000
2000
一部をご覧に入れましょう
01:57
(Music)
42
102000
6000
(音楽)
02:03
Video text: "From Conception to Birth"
43
108000
3000
「受胎から誕生まで」
02:09
Oocyte
44
114000
3000
卵母細胞
02:14
Sperm
45
119000
3000
精子
02:20
Egg Inseminated
46
125000
4000
受精卵
02:27
24 Hours: Baby's first division
47
132000
3000
24時間 最初の卵割
02:33
The fertilized ovum divides a few hours after fusion ...
48
138000
3000
受精卵は融合後数時間で分裂し･･･
02:38
And divides anew every 12 to 15 hours.
49
143000
3000
12〜15時間ごとに卵割を繰り返す
02:41
Early Embryo
50
146000
3000
初期胚
02:44
Yolk sack still feeding Baby.
51
149000
3000
栄養はまだ卵黄嚢から取っている
02:48
25 Days: Heart chamber developing
52
153000
4000
25日目 心腔が発達する
02:56
32 Days: Arms & hands are developing
53
161000
7000
32日目 腕と手が発達する
03:05
36 Days: Beginning of the primitive vertabrae
54
170000
6000
36日目 原始的な脊椎が現れる
03:11
These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.
55
176000
7000
この時期に胚は最も急速に成長する
03:24
If the fetus continues to grow at this speed for the entire nine months,
56
189000
3000
このペースで成長し続けたなら 生まれる頃には
03:27
it would be 1.5 tons at birth.
57
192000
2000
1.5トンにもなっているだろう
03:31
45 Days
58
196000
4000
45日目
03:39
Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.
59
204000
5000
胚の心拍の速さは母親の2倍
03:46
51 Days
60
211000
3000
51日目
03:49
52 Days: Developing retina, nose and fingers
61
214000
8000
52日目 網膜 鼻 指が発達する
04:03
The fetus' continual movement in the womb
62
228000
5000
子宮内で絶えず動いているが
04:08
is necessary for muscular and skeletal growth.
63
233000
5000
これは筋肉と骨格を発達させるため不可欠である
04:25
12 Weeks: Indifferent penis --
64
250000
2000
12週目 未分化のペニス—
04:27
girl or boy yet to be determined
65
252000
2000
見た目上 男女はまだわからない
04:31
8 Months
66
256000
4000
8ヶ月目
05:01
Delivery: the expulsion stage
67
286000
6000
分娩 娩出期
05:43
The moment of birth
68
328000
3000
誕生の時
05:52
(Applause)
69
337000
4000
(拍手)
05:56
Alexander Tsiaras: Thank you.
70
341000
2000
ありがとうございます
05:58
But as you can see,
71
343000
2000
ご覧の通り
06:00
when you actually start working on this data,
72
345000
2000
このデータに取り組んでいると
06:02
it's pretty spectacular.
73
347000
2000
その見事さに打たれます
06:04
And as we kept on scanning more and more,
74
349000
2000
スキャンしていくごとに
06:06
working on this project,
75
351000
2000
プロジェクトで作業するほどに感じます
06:08
looking at these two simple cells
76
353000
2000
２つの単純な細胞が
06:10
that have this kind of unbelievable machinery
77
355000
3000
やがて人間という魔法のような存在へと成長する
06:13
that will become the magic of you.
78
358000
2000
驚くべき機構を備えているのです
06:15
And as we kept on working on this data,
79
360000
2000
このデータに取り組み
06:17
looking at small clusters of the body,
80
362000
3000
まだ小さな塊の体に目を向けると
06:20
these little pieces of tissue
81
365000
3000
胚盤胞の外側の
06:23
that were a trophoblast coming off of a blastocyst,
82
368000
2000
栄養膜組織が
06:25
all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus,
83
370000
3000
突然子宮の側面に付着し
06:28
saying, "I'm here to stay."
84
373000
2000
「ここにいよう」と言います
06:30
All of a sudden having conversation and communications
85
375000
2000
卵胞ホルモン 黄体ホルモンを使って
06:32
with the estrogens, the progesterones,
86
377000
2000
突然 コミュニケーションを取り始め
06:34
saying, "I'm here to stay, plant me,"
87
379000
2000
「ここに根付くことにしよう」と伝え
06:36
building this incredible trilinear fetus
88
381000
3000
この驚くべき三角の胚を作り
06:39
that becomes, within 44 days,
89
384000
2000
44日目には
06:41
something that you can recognize,
90
386000
2000
それと認識できる形になり
06:43
and then at nine weeks
91
388000
2000
９週間で
06:45
is really kind of a little human being.
92
390000
2000
小さな人間のようになります
06:47
The marvel of this information:
93
392000
2000
驚くべきは情報です
06:49
How do we actually have this biological mechanism
94
394000
2000
体の中の生物学的メカニズムは
06:51
inside our body
95
396000
2000
情報をどうやって
06:53
to actually see this information?
96
398000
2000
得ているのでしょう？
06:55
I'm going to show you something pretty unique.
97
400000
2000
変わったものをお見せしましょう
06:57
Here's a human heart at 25 [weeks].
98
402000
2000
25日目の人の心臓です
06:59
It's just basically two strands.
99
404000
2000
2本の子縄のようなものが
07:01
And like this magnificent origami,
100
406000
2000
見事な折り紙のように
07:03
cells are developing
101
408000
2000
4週目には
07:05
at one million cells per second at four weeks,
102
410000
3000
毎秒百万個の細胞を作り出しながら
07:08
as it's just folding on itself.
103
413000
2000
自らを折り畳み
07:10
Within five weeks, you can start to see the early atrium and the early ventricles.
104
415000
3000
５週間目には初期の心房と心室が現れ
07:13
Six weeks, these folds are now beginning
105
418000
2000
6週目には心臓内部に
07:15
with the papilla on the inside of the heart
106
420000
2000
乳頭状突起ができはじめ
07:17
actually being able to pull down
107
422000
2000
心臓の弁のそれぞれが
07:19
each one of those valves in your heart
108
424000
2000
このようにできていき
07:21
until you get a mature heart --
109
426000
3000
やがて成熟した心臓ができあがります
07:24
and then basically the development of the entire human body.
110
429000
2000
体全体も基本的に同じように発達します
07:26
The magic of the mechanisms
111
431000
2000
遺伝的構造の中のメカニズムが
07:28
inside each genetic structure
112
433000
3000
神経細胞が正確にどこに行くべきなのか
07:31
saying exactly where that nerve cell should go --
113
436000
3000
魔法のように伝えます
07:34
the complexity of these mathematical models
114
439000
2000
それがどのように行われるかの
07:36
of how these things are indeed done
115
441000
2000
数学的モデルの複雑さは
07:38
are beyond human comprehension.
116
443000
2000
人の理解力を越えています
07:40
Even though I am a mathematician,
117
445000
2000
私自身数学者ですが
07:42
I look at this with marvel
118
447000
2000
これら一連の命令が
07:44
of how do these instruction sets
119
449000
3000
ミスすることもなく
07:47
not make these mistakes
120
452000
2000
私たちの体を作っていくのを
07:49
as they build what is us?
121
454000
2000
驚きをもって見ています
07:51
It's a mystery, it's magic, it's divinity.
122
456000
2000
ミステリーであり 魔法であり 神を思わせます
07:53
Then you start to take a look at adult life.
123
458000
3000
成長した体に目を向けましょう
07:56
Take a look at this little tuft of capillaries.
124
461000
2000
毛細血管の小さな房
07:58
It's just a tiny sub-substructure, microscopic.
125
463000
3000
小さな顕微鏡的下部構造です
08:01
But basically by the time you're nine months and you're given birth,
126
466000
4000
９ヶ月で産み落とされる時には
08:05
you have almost 60,000 miles of vessels
127
470000
3000
体の中に６万マイル近くの
08:08
inside your body.
128
473000
2000
血管ができていますが
08:10
I mean, and only one mile is visible.
129
475000
2000
見えているのはそのうちの１マイルだけ
08:12
59,999 miles
130
477000
3000
あとの59,999マイルは
08:15
that are basically bringing nutrients and taking waste away.
131
480000
3000
栄養を運び 老廃物を運び出しています
08:18
The complexity of building that within a single system
132
483000
2000
このようなシステムを作り出す複雑さは
08:20
is, again, beyond any comprehension
133
485000
2000
どのような理解も
08:22
or any existing mathematics today.
134
487000
2000
既知の数学さえ越えています
08:24
And that instruction set,
135
489000
2000
脳から体の様々な部分へと
08:26
from the brain to every other part of the body --
136
491000
2000
送られる命令の体系･･･
08:28
look at the complexity of the folding.
137
493000
2000
この折り畳みの複雑さを見てください
08:30
Where does this intelligence
138
495000
2000
皺によってより多くの情報を
08:32
of knowing that a fold can actually hold more information,
139
497000
2000
保持できるという知恵は どこからくるのか
08:34
so as you actually watch the baby's brain grow --
140
499000
3000
赤ちゃんの脳の成長を見るといいです
08:37
and this is one of the things that we're doing right now.
141
502000
2000
これは実際 今私たちがしていることです
08:39
We're actually doing the launch of two new studies
142
504000
2000
生まれた瞬間から赤ちゃんの脳を
08:41
of actually scanning babies' brains from the moment they're born.
143
506000
3000
スキャンする新しい研究を立ち上げています
08:44
Every six months until they're six years old --
144
509000
2000
６歳になるまで６ヶ月ごとに行い
08:46
we're going to be doing actually to about 250 children --
145
511000
3000
250人ほどを対象にすることになるでしょう
08:49
watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold
146
514000
3000
脳回と溝がどう織り込まれ
08:52
to see how this magnificent development
147
517000
2000
この発達が記憶や人間という驚異に
08:54
actually turns into memories and the marvel that is us.
148
519000
3000
どうつながるのかを見たいと思っています
08:57
And it's not just our own existence,
149
522000
2000
自分自身の存在だけではありません
08:59
but how does the woman's body understand
150
524000
2000
女性の体は遺伝子構造を
09:01
to have genetic structure that not only builds her own,
151
526000
3000
どう理解しているのか 自分の体を作るだけでなく
09:04
but then has the understanding
152
529000
2000
それはまた 自らを
09:06
that allows her to become
153
531000
2000
歩く免疫学的心血管システム
09:08
a walking immunological, cardiovascular system
154
533000
3000
移動可能な子育てシステムへと
09:11
that basically is a mobile system
155
536000
2000
作り上げる知恵を
09:13
that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel
156
538000
4000
持ち合わせているという驚異
09:17
that is beyond, again, our comprehension --
157
542000
3000
これもまた我々の理解を超えているものであり
09:20
the magic that is existence, that is us?
158
545000
3000
我々という存在がもつ魔法です
09:23
Thank you.
159
548000
2000
どうもありがとうございました
09:25
(Applause)
160
550000
5000
(拍手)
ABOUT THE SPEAKER
Alexander Tsiaras - Medical image makerUsing art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body.
Why you should listen
Alexander Tsiaras is an artist and technologist whose work explores the unseen human body, developing scientific visualization software to enable him to "paint" the human anatomy using volume data. He's the author of Body Voyage and co-author of Information Architects. Most recently, he is the author of From Conception to Birth: A Life Unfolds and The Architecture and Design of Man and Woman: The Marvel of the Human Body, Revealed.
His latest project is The Visual MD, an online compendium of health visualizations.
Alexander Tsiaras | Speaker | TED.com