ABOUT THE SPEAKER

Miguel Nicolelis - Neuroscientist
Miguel 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.

More profile about the speaker
Miguel Nicolelis | Speaker | TED.com

TEDMED 2012

Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.

미겔 니코렐리스 (Miguel Nicolelis): 생각으로 로봇을 조종하는 원숭이

Filmed: 2012-04-11

Readability: 4.1

1,315,130 views

우리의 두뇌를 사용해서, 몸을 사용하지 않은 채, 직접 기계를 조종할 수 있을까요? 미겔 니코렐리스가 미국의 한 영리한 원숭이가 생각만으로 일본에 있는 원숭이 아바타를 조종하고 로봇의 팔을 조종하는 법을 배우는 놀라운 실험을 소개합니다. 본 연구는 전신마비 환자들, 그리고 어쩌면 우리 모두에게 큰 의미을 줄 수도 있습니다. (TEDMED 2012에서 촬영)

Miguel Nicolelis - Neuroscientist
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16

The kind종류 of neuroscience신경 과학 that I do and my colleagues동료들 do

0

330

2851

저와 제 동료들이 연구하는
신경 과학 분야는

00:19

is almost거의 like the weatherman기상대 직원.

1

3181

2166

일기 예보관과 비슷합니다.

00:21

We are always chasing몰이 storms폭풍.

2

5347

3516

우리는 항상 폭풍을 쫓아갑니다.

00:24

We want to see and measure법안 storms폭풍 -- brainstorms브레인 스토밍, that is.

3

8863

4883

우리는 폭풍, 즉 두뇌의 폭풍(영감)을
보거나 측정하고 싶어합니다.

00:29

And we all talk about brainstorms브레인 스토밍 in our daily매일 lives삶,

4

13746

2768

우리는 매일 두뇌의 폭풍(브레인스톰:영감)
에 대해 이야기하지만,

00:32

but we rarely드물게 see or listen to one.

5

16514

3450

깊은 관심은 거의 기울이지 않습니다.

00:35

So I always like to start스타트 these talks회담

6

19964

1634

그래서 저는강연을 항상

00:37

by actually사실은 introducing도입 you to one of them.

7

21598

2982

이런 내용을 소개하면서 시작합니다.

00:40

Actually사실은, the first time we recorded기록 된 more than one neuron뉴런 --

8

24580

3427

사실, 우리가 하나 이상의 뉴런

00:43

a hundred백 brain뇌 cells세포들 simultaneously동시에 --

9

28007

2223

즉, 동시에 백 여개의 뇌 세포를 기록했을 때,

00:46

we could measure법안 the electrical전기 같은 sparks불꽃

10

30230

2469

우리는 동일한 동물 안에서 백 여개의 세포가

00:48

of a hundred백 cells세포들 in the same같은 animal동물,

11

32699

2680

전기 스파크를 일으키는 것을 볼 수 있었습니다.

00:51

this is the first image영상 we got,

12

35379

1802

이것이 우리가 찍은 기록의 첫 10초 동안의

00:53

the first 10 seconds초 of this recording녹음.

13

37181

2315

이미지입니다.

00:55

So we got a little snippet단편 of a thought,

14

39496

3351

우리는 생각의 한 단편을 잡아

00:58

and we could see it in front앞 of us.

15

42847

2905

그것을 눈으로 볼 수 있었습니다.

01:01

I always tell the students재학생

16

45752

1012

저는 항상 학생들에게

01:02

that we could also또한 call neuroscientists신경 과학자 some sort종류 of astronomer천문학 자,

17

46764

4106

신경 과학자를 천문학자로도
부를 수 있다고 말합니다.

01:06

because we are dealing취급 with a system체계

18

50870

1626

왜냐하면 우리가 다루고 있는 기관 내의

01:08

that is only comparable유사한 in terms자귀 of number번호 of cells세포들

19

52496

2917

세포의 수가

01:11

to the number번호 of galaxies은하계 that we have in the universe우주.

20

55413

2936

우주에 있는 은하수의 수와
비견할만 하기 때문이죠.

01:14

And here we are, out of billions수십억 of neurons뉴런,

21

58349

3030

여기 보시듯, 수십억 개의 뉴런 중

01:17

just recording녹음, 10 years연령 ago...전에, a hundred백.

22

61379

2818

10년 전에는 겨우
백 여개정도 기록하던 것을,

01:20

We are doing a thousand천 now.

23

64197

1583

이제는 천 여개를 다루고 있습니다.

01:21

And we hope기대 to understand알다 something fundamental기본적인 about our human인간의 nature자연.

24

65780

5400

우리는 인간 본성의 기초적인 것을
이해하기를 원합니다.

01:27

Because, if you don't know yet아직,

25

71180

1932

왜냐하면, 아직은 모르지만,

01:29

everything that we use to define밝히다 what human인간의 nature자연 is comes온다 from these storms폭풍,

26

73112

5250

인간 본성이 무엇인지를 정의하는 모든 것은
이러한 폭풍(storms)에서 나오고,

01:34

comes온다 from these storms폭풍 that roll롤 over the hills언덕 and valleys계곡 of our brains두뇌

27

78362

4651

즉, 우리 뇌의 언덕과 골짜기를 넘나드는
폭풍에서 오는 것이기 때문이며,

01:38

and define밝히다 our memories기억, our beliefs신념,

28

83013

3885

또 우리의 기억, 믿음,

01:42

our feelings감정, our plans계획들 for the future미래.

29

86898

2700

감정, 미래에 대한 계획을
정의하기 때문입니다.

01:45

Everything that we ever do,

30

89598

2398

우리가 하는 모든 것,

01:47

everything that every...마다 human인간의 has ever done끝난, do or will do,

31

91996

5067

인간이 해 온 모든 것과
지금 하고 있거나 할 예정인 것들은

01:52

requires요구하다 the toil수고 of populations인구 of neurons뉴런 producing생산 these kinds종류 of storms폭풍.

32

97063

5434

이러한 폭풍을 생성하는
수 많은 뉴런의 노역을 필요로 합니다.

01:58

And the sound소리 of a brainstorm영감, if you've never heard들었던 one,

33

102497

2483

만약 여러분이 '두뇌 폭풍'의
소리를 들어보셨다면

02:00

is somewhat약간 like this.

34

104980

3349

그 소리는 대충 이렇습니다.

02:04

You can put it louder소리가 큰 if you can.

35

108329

3146

여러분이 원하시면
더 크게 할 수 있습니다.

02:07

My son아들 calls전화 this "making만들기 popcorn팝콘 while listening청취 to a badly-tuned심하게 조정 된 A.M. station역."

36

111475

6403

제 아들은 이것을 "잘못 조정된
AM 라디오를 들으면서 팝콘 만들기"라고 부릅니다.

02:13

This is a brain뇌.

37

117878

1485

이것이 뇌입니다.

02:15

This is what happens일이 when you route노선 these electrical전기 같은 storms폭풍 to a loudspeaker확성기

38

119363

3434

이 전기적 폭풍을
스피커에 연결해서 들으면

02:18

and you listen to a hundred백 brain뇌 cells세포들 firing발사,

39

122797

2866

백 여개의 뇌 세포가 터지는
소리를 들을 수 있을 겁니다.

02:21

your brain뇌 will sound소리 like this -- my brain뇌, any brain뇌.

40

125663

4622

여러분의 뇌에서 이런 소리가 납니다.
제 뇌에서도, 어느 누구의 뇌에서도.

02:26

And what we want to do as neuroscientists신경 과학자 in this time

41

130285

3762

신경과학자로서 저희가 이 시간에 하고 싶은 것은

02:29

is to actually사실은 listen to these symphonies교향곡, these brain뇌 symphonies교향곡,

42

134047

5350

이 교향악, 뇌에서 연주되는
이 음악을 실제로 듣고자 하는 것입니다.

02:35

and try to extract추출물 from them the messages메시지 they carry나르다.

43

139397

3400

또한 그 소리를 통해 전달되는
의미도 찾아내고 싶지요.

02:38

In particular특별한, about 12 years연령 ago...전에

44

142797

2851

실제로 12년 전에

02:41

we created만들어진 a preparation예비 that we named명명 된 brain-machine두뇌 기계 interfaces인터페이스.

45

145648

3048

뇌-기계 인터페이스라 불린
준비물을 만들었습니다.

02:44

And you have a scheme계획 here that describes기술하다 how it works공장.

46

148696

2702

어떻게 작동하는지 설명한
제작도가 여기 있습니다.

02:47

The idea생각 is, let's have some sensors센서 that listen to these storms폭풍, this electrical전기 같은 firing발사,

47

151398

5566

이 개념은, 몇 개의 센서를 부착해ㅅ
이런 폭풍의 소리 - 전기적 폭발음을 듣는 것이었죠.

02:52

and see if you can, in the same같은 time that it takes

48

156964

3082

가능하다면 이 폭풍이 뇌를 출발해

02:55

for this storm폭풍 to leave휴가 the brain뇌 and reach범위 the legs다리 or the arms무기 of an animal동물 --

49

160046

4969

동물의 다리나 팔에 닿는 동안 --

03:00

about half절반 a second둘째 --

50

165015

2864

약 0.5초 가량되죠. --

03:03

let's see if we can read독서 these signals신호들,

51

167879

2351

이 신호를 읽어낼 수 있는지 볼까요.

03:06

extract추출물 the motor모터 messages메시지 that are embedded내장 된 in it,

52

170230

3400

이 신호 안에 들어있는
운동 지시 메시지를 추출하여

03:09

translate옮기다 it into digital디지털 commands명령들

53

173630

2272

디지탈 명령문으로 변환한 다음,

03:11

and send보내다 it to an artificial인공의 device장치

54

175902

1886

인공 기기로 보내

03:13

that will reproduce낳다 the voluntary자발적인 motor모터 wheel바퀴 of that brain뇌 in real레알 time.

55

177788

5893

뇌에서 실시간으로 일어나는
자발적인 움직임을 재현해보고자 했습니다.

03:19

And see if we can measure법안 how well we can translate옮기다 that message메시지

56

183681

3848

그리고 신체가 하는 것에 비해

03:23

when we compare비교 to the way the body신체 does that.

57

187529

3518

얼마나 그 신호를 잘 변환할 수 있는지
측정해 보고자 했습니다.

03:26

And if we can actually사실은 provide~을 제공하다 feedback피드백,

58

191047

2866

또 우리가 피드백을 실제로 얻어낼 수 있다면,

03:29

sensory감각 signals신호들 that go back from this robotic로봇 식의, mechanical기계의, computational전산의 actuator액추에이터

59

193913

5734

즉, 이런 기계적인 로봇 컴퓨터 작동 장치로부터 나와
되돌려 보내지는 감각 신호들을 얻을수 있는지 보는겁니다.

03:35

that is now under아래에 the control제어 of the brain뇌,

60

199647

2251

이 작동 장치는 뇌의 통제 아래있는데,

03:37

back to the brain뇌,

61

201898

1311

신호가 뇌로 돌려보내지면

03:39

how the brain뇌 deals거래하다 with that,

62

203209

2121

뇌는 기계로 만든 이 인공 신호에 대해

03:41

of receiving전수 messages메시지 from an artificial인공의 piece조각 of machinery기계.

63

205330

4901

어떻게 반응하는지를 보고자 했습니다.

03:46

And that's exactly정확하게 what we did 10 years연령 ago...전에.

64

210231

2321

바로 이것이 우리가 10년 전에 했던 것입니다.

03:48

We started시작한 with a superstar슈퍼 스타 monkey원숭이 called전화 한 Aurora오로라

65

212552

2961

우리는 이 분야의 수퍼스타가 된

03:51

that became되었다 one of the superstars슈퍼 스타 of this field들.

66

215513

2468

오로라라는 원숭이를 데리고 시작했습니다.

03:53

And Aurora오로라 liked좋아했다 to play놀이 video비디오 games계략.

67

217981

2299

오로라는 비디오 게임을 좋아했습니다.

03:56

As you can see here,

68

220280

1373

여기서 보실 수 있듯이,

03:57

she likes좋아하는 사람 to use a joystick조종간, like any one of us, any of our kids아이들, to play놀이 this game경기.

69

221653

4944

오로라는 게임을 하기 위해 우리처럼, 여느 아이들처럼,
조이스틱을 사용하는 것을 좋아했습니다.

04:02

And as a good primate대주교, she even tries시도하다 to cheat사기 before she gets도착 the right answer대답.

70

226597

4671

영장류답게 맞는 답을 얻기 위해
슬쩍 훔쳐보려고도 했지요.

04:07

So even before a target목표 appears등장하다 that she's supposed가정의 to cross십자가

71

231268

4283

심지어 조이스틱을 이용해
커서로 거너가야 할

04:11

with the cursor커서 that she's controlling제어 with this joystick조종간,

72

235551

2850

대상이 나타나기도 전에

04:14

Aurora오로라 is trying견딜 수 없는 to find the target목표, no matter문제 where it is.

73

238401

3951

그것이 어디에 있든지
대상을 찾으려고 노력했습니다.

04:18

And if she's doing that,

74

242352

1469

그렇게 하면

04:19

because every...마다 time she crosses십자가 that target목표 with the little cursor커서,

75

243821

3314

커서로 대상을 건너갈 때마다

04:23

she gets도착 a drop하락 of Brazilian브라질 사람 orange주황색 juice주스.

76

247135

2950

브라질산 오렌지 주스를
한 방울씩 먹을 수 있었기 때문이죠.

04:25

And I can tell you, any monkey원숭이 will do anything for you

77

250085

2950

그 오렌지 주스 한 방울이면

04:28

if you get a little drop하락 of Brazilian브라질 사람 orange주황색 juice주스.

78

253035

3100

어느 원숭이나 뭐든지 하려고 들거에요.

04:32

Actually사실은 any primate대주교 will do that.

79

256135

2731

사실 어느 영장류든 그럴겁니다.

04:34

Think about that.

80

258866

1334

생각해보세요,

04:36

Well, while Aurora오로라 was playing연주하다 this game경기, as you saw,

81

260200

3400

자, 보셨듯이 오로라가 이 게임을 하면서

04:39

and doing a thousand천 trials시련 a day

82

263600

2435

하루 수 천번의 시도를 통해

04:41

and getting점점 97 percent퍼센트 correct옳은 and 350 milliliters밀리리터 of orange주황색 juice주스,

83

266035

3883

97%를 맞춰서 350ml의
오렌지 주스를 얻어 마시는 동안

04:45

we are recording녹음 the brainstorms브레인 스토밍 that are produced생산 된 in her head머리

84

269918

3399

저희는 그의 뇌에서 생산되는
'두뇌 폭풍(브레인스톰)'을 기록하고

04:49

and sending배상 them to a robotic로봇 식의 arm팔

85

273317

1647

그 신호를 로봇 팔에 보내

04:50

that was learning배우기 to reproduce낳다 the movements동정 that Aurora오로라 was making만들기.

86

274964

3871

오로라가 만들어내는
그 움직임을 재현해보려고 했습니다.

04:54

Because the idea생각 was to actually사실은 turn회전 on this brain-machine두뇌 기계 interface인터페이스

87

278835

3783

뇌-기계 인터페이스를 작동시켜

04:58

and have Aurora오로라 play놀이 the game경기 just by thinking생각,

88

282618

4700

오로라가 몸의 간섭을 받지 않고

05:03

without없이 interference간섭 of her body신체.

89

287318

2617

생각만으로 그 게임을 할 수 있는지를
알아보고자 하는 생각이었죠.

05:05

Her brainstorms브레인 스토밍 would control제어 an arm팔

90

289935

2916

오로라의 '두뇌 폭풍(브레인스톰)'이
팔을 조종해서

05:08

that would move움직임 the cursor커서 and cross십자가 the target목표.

91

292851

2709

커서를 움직여 대상을 건너는
움직임을 해냈습니다.

05:11

And to our shock충격, that's exactly정확하게 what Aurora오로라 did.

92

295560

3191

놀랍게도 오로라가 하는 것과
완전히 똑같았지요.

05:14

She played연주 한 the game경기 without없이 moving움직이는 her body신체.

93

298751

4200

이 녀석은 몸을 움직이지도 않고
게임을 했어요.

05:18

So every...마다 trajectory사선 that you see of the cursor커서 now,

94

302951

2237

지금 보시는 커서의 궤적 하나하나가

05:21

this is the exact정확한 first moment순간 she got that.

95

305188

3212

그가 했던 처음의 움직임과 일치합니다.

05:24

That's the exact정확한 first moment순간

96

308400

1784

바로 뇌의 의도만으로
단지 인공 장치를 조정하여

05:26

a brain뇌 intention의향 was liberated해방 된 from the physical물리적 인 domains도메인 of a body신체 of a primate대주교

97

310184

6767

영장류 몸의 육체적 영역을 떠나

05:32

and could act행위 outside외부, in that outside외부 world세계,

98

316951

3700

외부 세계에 대한 외부적 움직임을 만들어 낸

05:36

just by controlling제어 an artificial인공의 device장치.

99

320651

2966

첫 순간이었습니다.

05:39

And Aurora오로라 kept보관 된 playing연주하다 the game경기, kept보관 된 finding발견 the little target목표

100

323617

4917

그리고 오로라는 게임을 계속했고
대상을 계속해서 찾았으며,

05:44

and getting점점 the orange주황색 juice주스 that she wanted to get, that she craved갈망하는 for.

101

328534

3917

그래서 그가 그토록 원하는
오렌지를 계속해서 얻었습니다.

05:48

Well, she did that because she, at that time, had acquired획득 한 a new새로운 arm팔.

102

332451

6701

그 당시 이 녀석은
새로운 팔을 얻었기 때문에 그랬습니다.

05:55

The robotic로봇 식의 arm팔 that you see moving움직이는 here 30 days일 later후에,

103

339152

2963

여기 보시는 로봇 팔은

05:58

after the first video비디오 that I showed보여 주었다 to you,

104

342115

2686

제가 보여드린
첫 비디오를 찍은지 30일이 지나,

06:00

is under아래에 the control제어 of Aurora's오로라 brain뇌

105

344801

2650

오로라 뇌의 조종 아래

06:03

and is moving움직이는 the cursor커서 to get to the target목표.

106

347451

3168

목표물에 닿기 위해 커서를 움직였지요.

06:06

And Aurora오로라 now knows알고있다 that she can play놀이 the game경기 with this robotic로봇 식의 arm팔,

107

350619

3899

이제 오로라는 로봇 팔을 이용해
게임을 할 수 있다는 것을 알지만

06:10

but she has not lost잃어버린 the ability능력 to use her biological생물학의 arms무기 to do what she pleases기쁘다.

108

354518

5716

좋아하는 것을 자신의 팔로 할
능력을 잃은 것은 아닙니다.

06:16

She can scratch할퀴다 her back, she can scratch할퀴다 one of us, she can play놀이 another다른 game경기.

109

360234

4067

자신의 등을 긁거나, 우리 중 누구도 긁어줄 수 있고,
다른 게임을 할 수도 있지요.

06:20

By all purposes목적 and means방법,

110

364301

1600

어떠한 목적이든,

06:21

Aurora's오로라 brain뇌 has incorporated통합 된 that artificial인공의 device장치

111

365901

4116

오로라의 뇌는

06:25

as an extension신장 of her body신체.

112

370017

2750

인공 기기를 신체의 일부로
포함시켰습니다.

06:28

The model모델 of the self본인 that Aurora오로라 had in her mind마음

113

372767

3533

자아 인식의 측면에서 오로라는

06:32

has been expanded퍼지는 to get one more arm팔.

114

376300

4084

팔 하나를 더 갖게 된 것이지요.

06:36

Well, we did that 10 years연령 ago...전에.

115

380384

2350

저희는 이걸 10년 전에 했습니다.

06:38

Just fast빠른 forward앞으로 10 years연령.

116

382734

2833

10년 뒤로 빨리 감기를 해보죠.

06:41

Just last year년 we realized깨달은 that you don't even need to have a robotic로봇 식의 device장치.

117

385567

4983

우리는 작년에야 비로소 로봇 기기 조차
필요하지 않다는 것을 알게 되었습니다.

06:46

You can just build짓다 a computational전산의 body신체, an avatar화신, a monkey원숭이 avatar화신.

118

390550

5484

컴퓨터로 만든 아바타, 즉
원숭이 아바타만 만들면 됩니다.

06:51

And you can actually사실은 use it for our monkeys원숭이 to either어느 한 쪽 interact상호 작용하다 with them,

119

396034

4250

그리고 원숭이들이 상호 작용하도록
실제로 사용하거나

06:56

or you can train기차 them to assume취하다 in a virtual가상의 world세계

120

400284

4439

가상 세계에서 원숭이가

07:00

the first-person첫번째 사람 perspective원근법 of that avatar화신

121

404723

3044

아바타의 1인칭 관점에서
생각하도록 훈련시켜

07:03

and use her brain뇌 activity활동 to control제어 the movements동정 of the avatar's아바타 arms무기 or legs다리.

122

407767

5651

뇌 활동이 아바타의 팔, 다리를
조종하도록 할 수 있었습니다.

07:09

And what we did basically원래 was to train기차 the animals동물

123

413418

2766

기본적으로 저희가 한 일은 동물들이

07:12

to learn배우다 how to control제어 these avatars아바타

124

416184

3050

아바타를 조종할 수 있도록 훈련시켜

07:15

and explore탐험하다 objects사물 that appear나타나다 in the virtual가상의 world세계.

125

419234

3899

가상 세계에 나타나는 사물들을
탐험하게 하는 것이었습니다.

07:19

And these objects사물 are visually시각적으로 identical같은,

126

423133

2301

이 사물들은 시각적으로 동일하지만,

07:21

but when the avatar화신 crosses십자가 the surface표면 of these objects사물,

127

425434

3883

아바타가 이런 물체의 표면을 지나면

07:25

they send보내다 an electrical전기 같은 message메시지 that is proportional비례항 to the microtactile미세 촉각 texture조직 of the object목적

128

429317

6400

그 물체의 미세 촉각 질감에 준하는
전기적 신호를 보내

07:31

that goes간다 back directly직접 to the monkey's원숭이의 brain뇌,

129

435717

4016

원숭이의 뇌에 바로 전달되어

07:35

informing유익한 the brain뇌 what it is the avatar화신 is touching만지고있는.

130

439733

5052

아바타가 무엇을 만지는지
뇌에 알려주도록 했습니다.

07:40

And in just four사 weeks주, the brain뇌 learns배우다 to process방법 this new새로운 sensation감각

131

444785

4765

4주만에 뇌는
이 새로운 감각 과정을 습득했고

07:45

and acquires취득하다 a new새로운 sensory감각 pathway좁은 길 -- like a new새로운 sense감각.

132

449550

6434

새로운 감각 기관을 얻게 되었습니다.

07:51

And you truly진실로 liberate자유롭게 하다 the brain뇌 now

133

455984

2416

즉 정말 뇌를 해방시킨 것입니다.

07:54

because you are allowing허락하는 the brain뇌 to send보내다 motor모터 commands명령들 to move움직임 this avatar화신.

134

458400

4384

뇌가 이 아바타를 움직이기 위한
동작 명령을 내리고

07:58

And the feedback피드백 that comes온다 from the avatar화신 is being존재 processed가공 된 directly직접 by the brain뇌

135

462784

5000

아바타로부터 오는 피드백을
피부의 간섭 없이

08:03

without없이 the interference간섭 of the skin피부.

136

467784

2433

뇌에서 바로 처리할 수 있게 했기 때문이죠.

08:06

So what you see here is this is the design디자인 of the task태스크.

137

470217

2534

여기 보시는 것이 이 작업의 디자인입니다.

08:08

You're going to see an animal동물 basically원래 touching만지고있는 these three세 targets표적.

138

472751

4250

이제 세 개의 대상을 건드리는
원숭이를 보실겁니다.

08:12

And he has to select고르다 one because only one carries운반하다 the reward보상,

139

477001

4349

그 중에 하나를 고를 건데,
단 하나에만 보상이,

08:17

the orange주황색 juice주스 that they want to get.

140

481350

1867

즉, 그가 원하는
오렌지 주스가 걸려있습니다.

08:19

And he has to select고르다 it by touch접촉 using~을 사용하여 a virtual가상의 arm팔, an arm팔 that doesn't exist있다.

141

483217

5633

실제로는 존재하지 않는 가상의 팔을 이용해
그것을 골라야 합니다.

08:24

And that's exactly정확하게 what they do.

142

488850

2000

정확하게 이 원숭이가 하는 일입니다.

08:26

This is a complete완전한 liberation해방 of the brain뇌

143

490850

3435

이것이 바로 인지적 임무에서

08:30

from the physical물리적 인 constraints제약 of the body신체 and the motor모터 in a perceptual지각 task태스크.

144

494285

4282

뇌가 신체의 물리적 제한으로부터
완전히 자유로워지는 것입니다.

08:34

The animal동물 is controlling제어 the avatar화신 to touch접촉 the targets표적.

145

498567

4167

이 원숭이는 대상을 만지기 위해
아바타를 조종하고 있습니다.

08:38

And he's sensing감지 the texture조직 by receiving전수 an electrical전기 같은 message메시지 directly직접 in the brain뇌.

146

502734

5651

이 녀석은 뇌로 바로 전달되는
전기 신호를 받아 질감을 느끼고

08:44

And the brain뇌 is deciding결정 what is the texture조직 associated관련 with the reward보상.

147

508385

3883

뇌는 보상과 관련된 질감이
어떤 것인지 판단합니다.

08:48

The legends전설 that you see in the movie영화 don't appear나타나다 for the monkey원숭이.

148

512268

3832

여러분이 영화에서 보셨던 전설은
원숭이에게 나타나지 않아요.

08:52

And by the way, they don't read독서 English영어 anyway어쨌든,

149

516100

2484

그나저나 원숭이들은
영어를 읽을 줄 모릅니다.

08:54

so they are here just for you to know that the correct옳은 target목표 is shifting이동 position위치.

150

518584

5216

여러분이 정확한 대상의 위치가 바뀌는 것을
알도록 하였습니다.

08:59

And yet아직, they can find them by tactile촉각의 discrimination차별,

151

523800

3934

그런데 촉감의 차이로 그것을 구별해서

09:03

and they can press프레스 it and select고르다 it.

152

527734

3217

정확한 대상을 눌러 선택합니다.

09:06

So when we look at the brains두뇌 of these animals동물,

153

530951

2682

그래서 이런 동물들의 뇌를 보면,

09:09

on the top상단 panel패널 you see the alignment조정 of 125 cells세포들

154

533633

3667

맨 위의 패널에서 125개 세포의
배열을 보실 수 있을텐데요,

09:13

showing전시 what happens일이 with the brain뇌 activity활동, the electrical전기 같은 storms폭풍,

155

537300

4201

원숭이가 조이스틱을 사용할 때

09:17

of this sample견본 of neurons뉴런 in the brain뇌

156

541501

2067

뇌 내 뉴론에서 뇌의 활동에,
즉 전기적 폭풍(storm)과 관련하여

09:19

when the animal동물 is using~을 사용하여 a joystick조종간.

157

543568

2116

뇌에 어떤 일이 일어나는지
보여줍니다.

09:21

And that's a picture그림 that every...마다 neurophysiologist신경 생리 학자 knows알고있다.

158

545684

2600

이것은 모든 신경생리학자들이
알고 있는 사진입니다.

09:24

The basic기본 alignment조정 shows쇼 that these cells세포들 are coding코딩 for all possible가능한 directions지도.

159

548284

5183

기본 배열들에 의해 이 세포들이 모든 가능한 방향으로
암호화 되는 것을 알 수 있습니다.

09:29

The bottom바닥 picture그림 is what happens일이 when the body신체 stops정지 moving움직이는

160

553467

5683

아래 사진은 원숭이가
몸의 움직임을 멈추고

09:35

and the animal동물 starts시작하다 controlling제어 either어느 한 쪽 a robotic로봇 식의 device장치 or a computational전산의 avatar화신.

161

559150

6134

로봇 기기나 컴퓨터 상의 아바타를 조종할 때
뇌에 어떤 일이 일어나는지 보여줍니다.

09:41

As fast빠른 as we can reset다시 놓기 our computers컴퓨터들,

162

565284

3066

컴퓨터를 다시 시작하면

09:44

the brain뇌 activity활동 shifts교대 to start스타트 representing대표하는 this new새로운 tool수단,

163

568350

5818

뇌 활동은 바로 이들 새로운 도구를
대변하기 시작합니다.

09:50

as if this too was a part부품 of that primate's영장류 body신체.

164

574168

5250

마치 영장류의 몸의 일부분인 것처럼 말이지요.

09:55

The brain뇌 is assimilating동화시키다 that too, as fast빠른 as we can measure법안.

165

579418

4715

뇌는 측정할 수 있을 만큼 빨리
이것을 소화해냅니다.

10:00

So that suggests제안 to us that our sense감각 of self본인

166

584133

3618

이는 신체의 감각 기관이

10:03

does not end종료 at the last layer층 of the epithelium상피 of our bodies시체,

167

587751

4150

피부 상피의 최말단 조직이 아니라

10:07

but it ends끝이다 at the last layer층 of electrons전자들 of the tools도구들 that we're commanding당당한 with our brains두뇌.

168

591901

5718

우리 뇌에서 명령을 내리는 도구의
말단 전자층까지 닿는 것을 의미합니다.

10:13

Our violins바이올린, our cars자동차, our bicycles자전거, our soccer축구 balls불알, our clothing의류 --

169

597619

4764

바이올린, 자동차, 자전거, 축구공, 옷 등

10:18

they all become지다 assimilated동화 된 by this voracious탐욕스러운, amazing놀랄 만한, dynamic동적 system체계 called전화 한 the brain뇌.

170

602383

6851

모든 것들이 왕성하고 놀라운
활동적인 뇌에 동화됩니다.

10:25

How far멀리 can we take it?

171

609234

1699

어디까지 가능할까요?

10:26

Well, in an experiment실험 that we ran달렸다 a few조금 years연령 ago...전에, we took~했다 this to the limit한도.

172

610933

4218

몇 년 전 실험에서 이 한계를 시험해봤습니다.

10:31

We had an animal동물 running달리는 on a treadmill밟아 돌리는 바퀴

173

615151

2482

미국 동부 연안의 듀크 대학에서

10:33

at Duke공작 University대학 on the East동쪽 Coast연안 of the United유나이티드 States주,

174

617633

2267

동물 한 마리를 러닝머신에서 뛰게 하여

10:35

producing생산 the brainstorms브레인 스토밍 necessary필요한 to move움직임.

175

619900

2700

움직여야 하는 '브레인스톰(두뇌 폭풍)'을
만들었습니다.

10:38

And we had a robotic로봇 식의 device장치, a humanoid휴머노이드 robot기계 인간,

176

622600

4091

그리고 일본 교토 ATR 연구소에는

10:42

in Kyoto교토, Japan일본 at ATRATR Laboratories실험실

177

626691

2394

사람이나 영장류의 뇌로

10:44

that was dreaming꿈꾸는 its entire완전한 life to be controlled통제 된 by a brain뇌,

178

629085

6094

로봇 전체를 완전하게 조종하기 위해

10:51

a human인간의 brain뇌, or a primate대주교 brain뇌.

179

635179

3273

만들어 둔 로봇 기기가 하나 있습니다.

10:54

What happens일이 here is that the brain뇌 activity활동 that generated생성 된 the movements동정 in the monkey원숭이

180

638452

4598

원숭이의 움직임을 일으키는 뇌 활동을

10:58

was transmitted전송 된 to Japan일본 and made만든 this robot기계 인간 walk산책

181

643050

3467

일본으로 전송하여 그 로봇을 걷게 하고,

11:02

while footage피트 길이 of this walking보행 was sent보낸 back to Duke공작,

182

646517

4067

걷는 장면을 다시 듀크 대학으로 보내

11:06

so that the monkey원숭이 could see the legs다리 of this robot기계 인간 walking보행 in front앞 of her.

183

650584

5233

원숭이가 그 로봇의 걷는 모습을
볼 수 있게 했습니다.

11:11

So she could be rewarded보상을받은, not by what her body신체 was doing

184

655817

4067

그래서 원숭이는 뇌 활동으로 조종하는

11:15

but for every...마다 correct옳은 step단계 of the robot기계 인간 on the other side측면 of the planet행성

185

659884

4961

자신의 몸을 움직여서가 아니라
지구 반대편에서 로봇의

11:20

controlled통제 된 by her brain뇌 activity활동.

186

664845

2609

정확한 움직임으로 보상을 받았습니다.

11:23

Funny이상한 thing, that round일주 trip여행 around the globe지구 took~했다 20 milliseconds밀리 초 less적게

187

667454

7118

재밌는 것은, 원숭이의 뇌에서
'두뇌 폭풍(브레인스톰)'이 뇌를 떠나

11:30

than it takes for that brainstorm영감 to leave휴가 its head머리, the head머리 of the monkey원숭이,

188

674572

4150

지구 둘레를 한 바퀴 돌아서 오는 속도가

11:34

and reach범위 its own개인적인 muscle근육.

189

678722

3870

원숭이의 뇌에서 실제 근육에 닿는 것보다
20ms가 빨랐다는 것입니다.

11:38

The monkey원숭이 was moving움직이는 a robot기계 인간 that was six육 times타임스 bigger더 큰, across건너서 the planet행성.

190

682592

6030

원숭이는 자신보다 여섯 배가 큰 로봇을
지구 반대편에서 움직이고 있었지요.

11:44

This is one of the experiments실험 in which어느 that robot기계 인간 was able할 수 있는 to walk산책 autonomously자율적으로.

191

688622

6400

이 것은 로봇이 자동으로 움직일 수 있게 한
실험 중 하나였습니다.

11:50

This is CBCB1 fulfilling이행 its dream꿈 in Japan일본

192

695022

5267

바로 이것이 영장류의 뇌 활동에 의해

11:56

under아래에 the control제어 of the brain뇌 activity활동 of a primate대주교.

193

700289

3700

조종하려는 일본의 꿈을 실현한 CB1입니다.

11:59

So where are we taking취득 all this?

194

703989

1989

이 모든 것은 우리를 어디로 이끌까요?

12:01

What are we going to do with all this research연구,

195

705978

2343

이러한 연구를 통해 우리 두 귀 사이에 있는
동적 세계에 대해 연구하는 것 말고

12:04

besides게다가 studying공부하는 the properties속성들 of this dynamic동적 universe우주 that we have between중에서 our ears귀?

196

708321

5668

우리가 하고자 하는 것이 무엇일까요?

12:09

Well the idea생각 is to take all this knowledge지식 and technology과학 기술

197

713989

4833

저희는 이 모든 지식과 기술을 가지고

12:14

and try to restore복원 one of the most가장 severe심한 neurological신경학의 problems문제들 that we have in the world세계.

198

718822

5484

가장 심각한 신경학적 문제 중 하나를
복구하기 위해 노력하고 있습니다.

12:20

Millions수백만 of people have lost잃어버린 the ability능력 to translate옮기다 these brainstorms브레인 스토밍

199

724306

4583

수백만의 사람들이 이 '두뇌 폭풍(브레인스톰)'을

12:24

into action동작, into movement운동.

200

728889

2116

행동과 움직임으로 변화시키는 능력을 잃었습니다.

12:26

Although이기는 하지만 their그들의 brains두뇌 continue잇다 to produce생기게 하다 those storms폭풍 and code암호 for movements동정,

201

731005

5234

뇌가 이런 '두뇌 폭풍'을 만들고
움직임에 대한 암호를 만들어내지만,

12:32

they cannot~ 할 수 없다. cross십자가 a barrier장벽 that was created만들어진 by a lesion장애 on the spinal척추 cord코드.

202

736239

5167

척수의 손상으로 만들어진 장애를
비껴 지나가지는 못합니다.

12:37

So our idea생각 is to create몹시 떠들어 대다 a bypass우회로,

203

741406

2450

그래서 저희의 생각은
이걸 우회하는 길을 만드는 것이었어요.

12:39

is to use these brain-machine두뇌 기계 interfaces인터페이스 to read독서 these signals신호들,

204

743856

4032

이 뇌-기계 인터페이스를 사용하여
이런 신호를 읽는 겁니다.

12:43

larger-scale대규모 brainstorms브레인 스토밍 that contain있다 the desire염원 to move움직임 again,

205

747888

4050

이 신호는 다시 움직이려는 욕구를 내재한
더 가대한 '두뇌 폭풍(브레인스톰)'이지요.

12:47

bypass우회로 the lesion장애 using~을 사용하여 computational전산의 microengineering미세 가공

206

751938

3969

마이크로공학 컴퓨터를 이용해
손상된 부위를 우회하고

12:51

and send보내다 it to a new새로운 body신체, a whole완전한 body신체 called전화 한 an exoskeleton외골격,

207

755907

7114

외골격이라 불리는 새로운 신체,

12:58

a whole완전한 robotic로봇 식의 suit소송 that will become지다 the new새로운 body신체 of these patients환자.

208

763021

5567

즉, 이러한 환자를 위한 새로운 몸이 될
온전히 입는 로봇에게로 보내는 것입니다.

13:04

And you can see an image영상 produced생산 된 by this consortium협회.

209

768588

4126

이렇게 만들어진 합작 기업의 모습입니다.

13:08

This is a nonprofit비영리 단체 consortium협회 called전화 한 the Walk산책 Again Project계획

210

772714

4059

"다시 걷기 프로젝트"라 불리는 비영리 협회로

13:12

that is putting퍼팅 together함께 scientists과학자들 from Europe유럽,

211

776773

2783

유럽과 미국, 그리고 브라질의

13:15

from here in the United유나이티드 States주, and in Brazil브라질

212

779556

1865

과학자들이 함께

13:17

together함께 to work to actually사실은 get this new새로운 body신체 built세워짐 --

213

781421

4517

이런 새로운 신체를
실제로 만들기 위해 모였습니다.

13:21

a body신체 that we believe, through...을 통하여 the same같은 plastic플라스틱 mechanisms메커니즘

214

785938

3334

그리고 이 몸은
오로라나 다른 원숭이들이

13:25

that allow허용하다 Aurora오로라 and other monkeys원숭이 to use these tools도구들 through...을 통하여 a brain-machine두뇌 기계 interface인터페이스

215

789272

5802

뇌-기계 인터페이스를 통해 사용했던 도구와 같은,
변형이 용이한 기구를 이용하여

13:30

and that allows허락하다 us to incorporate통합하다 the tools도구들 that we produce생기게 하다 and use in our daily매일 life.

216

795074

5630

일상 생활에서 만들고 사용하는
기구와 결합될 수 있을 것입니다.

13:36

This same같은 mechanism기구, we hope기대, will allow허용하다 these patients환자,

217

800704

3684

그리고 같은 장치를 이용해

13:40

not only to imagine상상하다 again the movements동정 that they want to make

218

804388

3768

환자들이 하고 싶은 동작을 상상하고

13:44

and translate옮기다 them into movements동정 of this new새로운 body신체,

219

808156

3207

이 새로운 몸을 통해 동작으로 변형해낼 수 있게 함으로써,

13:47

but for this body신체 to be assimilated동화 된 as the new새로운 body신체 that the brain뇌 controls통제 수단.

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811363

6758

몸은 뇌가 조종하는 새로운 신체에 동화하게 됩니다.

13:54

So I was told about 10 years연령 ago...전에

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818121

3851

10년 전쯤에는 이런 일이

13:57

that this would never happen우연히 있다, that this was close닫기 to impossible불가능한.

222

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5066

절대 일어나지 못할거고,
불가능에 가깝다는 말을 들었습니다.

14:02

And I can only tell you that as a scientist과학자,

223

827038

2451

제가 과학자로서 드릴 수 있는 말씀은

14:05

I grew자랐다 up in southern남부 지방 사투리 Brazil브라질 in the mid-'중반 '60s

224

829489

2986

저는 60년 대 중반 남부 브라질에서 자라면서

14:08

watching보고있다 a few조금 crazy미친 guys telling말함 [us] that they would go to the Moon달.

225

832475

5048

달에 갈거라고 말하는
몇몇 정신나간 사람들을 보았습니다.

14:13

And I was five다섯 years연령 old늙은,

226

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1461

당시 저는 다섯 살이었는데,

14:14

and I never understood이해 된 why NASANASA didn't hire고용 Captain선장 Kirk교회 and SpockSpock to do the job일;

227

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4240

왜 나사 (NASA)가 커크 선장과 스포크가 그런 일을 하도록
하지 않는지 이해하지 못했습니다.

14:19

after all, they were very proficient능숙한 --

228

843224

2432

무엇보다 이 사람들은 매우 능숙했거든요.

14:21

but just seeing봄 that as a kid아이

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3450

하지만 아이었을 때 본 이 일로 인해서

14:25

made만든 me believe, as my grandmother할머니 used to tell me,

230

849106

2985

저는 할머니가 제게 해주시던 말씀을 믿게 되었습니다.

14:27

that "impossible불가능한 is just the possible가능한

231

852091

1845

"불가능은 단지 그 일이 이루어지기 위해

14:29

that someone어떤 사람 has not put in enough충분히 effort노력 to make it come true참된."

232

853936

3904

누군가 충분한 노력을 하지 않는
가능에 불과하단다."

14:33

So they told me that it's impossible불가능한 to make someone어떤 사람 walk산책.

233

857840

3799

그래서 많은 이들이 누군가를 걷게하는 것이
불가능하다고 말했을 때,

14:37

I think I'm going to follow따르다 my grandmother's할머니의 advice조언.

234

861639

3251

할머니의 말씀을 따르기로 생각했었습니다.

14:40

Thank you.

235

864890

1450

감사합니다.

14:42

(Applause박수 갈채)

236

866340

8029

(박수)

Translated by Surie Lee
Reviewed by Minseok Choi

ABOUT THE SPEAKER

Miguel Nicolelis - Neuroscientist
Miguel 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.

More profile about the speaker
Miguel Nicolelis | Speaker | TED.com

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미겔 니코렐리스 (Miguel Nicolelis): 생각으로 로봇을 조종하는 원숭이 | TED Talk | TED.com