Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
미구엘 니코렐리스(Miguel Nicolelis): 뇌와 뇌 소통의 시대가 도래했습니다. 방법을 보여드리겠습니다.
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
정확히 3시 33분에,
in São Paulo, Brazil,
훈훈한 겨울 오후,
that you see celebrating here
마치 골을 넣은 듯 기뻐합니다.
accomplished a magnificent deed.
엄청난 일을 해냈습니다.
차 사고 때문에마비가 되고
from mid-chest to the tip of his toes
that killed his brother
that left Juliano in a wheelchair,
척수 손상으로 휠체어에 탔지만,
and on this day did something
그 날 무언가를 했습니다.
in the six years deemed impossible.
못 할 것 같다고 했던 것을요.
2014년 브라질 월드컵에서
World Soccer Cup here
오프닝 킥을 날렸습니다.
움직일 수는 없었지만,
needed to kick a ball.
현재 장애인 운동 선수 입니다.
He's a para-athlete right now.
I hope, in a couple years.
참여하기를 저는 바랍니다.
did not rob from Juliano
빼앗지 못한 것은
for a stadium of about 75,000 people
watching on TV.
앞에서 이뤘습니다.
30 years of basic research
이 놀라운 세계에서
that we have between our ears
뇌파를 통해 소통하기 때문에,
that we have above our head
비교할 수 있는 이 우주에 대해
through electrical brainstorms,
took 30 years to imagine in laboratories
15 years ago, proposed in a paper
that we called a brain-machine interface,
could just move these devices,
기계를 움직을 수 있도록
from their own bodies,
we actually needed professional help,
a Scot and a Brazilian persevered,
브라질인들은 밀어붙였습니다.
in our respective countries,
자라난 방식이니까요.
suggesting that this was possible.
입증에 입증을 거쳤습니다.
is not rocket science,
로켓 과학이 아니라,
that a brain is producing
뇌파를 읽기 위해
to the spinal cord,
뇌세포를 동시에 읽어내고
of these brain cells simultaneously,
생성시키는 전기 신호를
that the brain is generating
these signals into digital commands
or even a virtual device can understand
움직이도록 상상할 수 있게,
what he, she or it wants to make move,
with lots of different types of sensors,
센서를 장착함으로써,
back to the brain to confirm
was being enacted, no matter where --
하도록 한 것이 맞는지
바로 옆, 문 너머,
or across the planet.
있든 간에 확인 받습니다.
back to the brain,
다시 피드백을 주기 때문에,
to make us move.
우리를 움직이게 하는 것입니다.
that we published a few years ago,
진행한 실험으로,
of an avatar arm,
존재하지 않는 가상의 팔을
is the sound of the brain of this monkey
원숭이 뇌의 소리로,
visually identical spheres
관찰할 때 나는 소리입니다.
a drop of orange juice that monkeys love,
한 모금을 받기 위해,
선택하여 건드려야 합니다.
select one of these objects
만지는 것입니다,
touches one of the objects,
물건들을 만질 때마다,
to the brain of the animal
of the surface of this object,
되돌려 보내기 때문에,
the correct object that he has to grab,
판단하여 옳은 물건을 선택하고,
without moving a muscle.
움직이지 않은채 보상을 받는 셈입니다.
and getting your orange juice.
오렌지 주스를 받는 것이죠.
that we had published 15 years ago.
아이디어를 다시 불러왔습니다.
a human being that is paralyzed
뇌-기계 인터페이스를 통해
interface to regain mobility.
있다고 제안했습니다.
장애에 시달린다면-
일어날 수 있습니다.
transforms your life completely.
바꿔 놓는 교통사고입니다.
of the spinal cord,
cannot reach your muscles.
되지않아 움직일 수 없습니다.
continue to be generated in your head.
뇌파들이 계속 생성됩니다.
dream about moving every night.
to get that code out of it
다시 움직이게 할 것이냐는 겁니다.
새로운 몸을 만드는 것이었습니다.
let's create a new body.
kick that ball just by thinking,
이유는 그것이었습니다,
the first brain-controlled robotic vest
사용하여 다시 움직이고,
quadriplegic patients to move
첫 뇌 제어 로봇 조끼를
156 people from 25 countries
여러분에게 보여드릴 것은,
156명의 사람들,
of this beautiful Earth,
dropped their patents,
kids, school, jobs,
부인, 아이들, 학교, 직업,
for 18 months to actually get this done.
이 꿈을 이루기 위해
was awarded the World Cup,
월드컵을 유치하고 얼마 후,
wanted to do something meaningful
하고 싶다고 들었습니다,
and perfected soccer
완성시킨 이 나라에서 말입니다.
needs to talk about that.
이야기를 할 수 있을겁니다.
is to showcase
하는 것이었습니다.
and technology,
25 million people around the world
더이상 움직이지 못하는
선물을 줄 수 있는 나라 말입니다.
because of a spinal cord injury.
and to FIFA and proposed,
FIFA에 제안을 했습니다:
of the 2014 World Cup
that allows him to kick the ball
공을 느낄 수 있도록
thought that we were completely nuts,
from zero, from scratch.
아무 것도 하지 못했습니다.
in a routine of training
환자를 훈련시키고.
exoskeleton to be built
Brazilian scientist ever,
이름을 따서 만들어졌습니다.
(Alberto Santos Dumont),
created and flew himself
첫 비행선을 만들어
in Paris for a million people to see.
파리 상공을 날았습니다.
저는 노스 캐롤라이나에 사는데,
before the Wright Brothers flew
해안을 난 것보다 2년 앞선 것입니다.
(Laughter)
this exoskeleton together,
hydraulic machine
called electroencephalography
불리는 비외과 기술로 기록되며,
to imagine the movements
to the controls, the motors,
닿는 발을 느낄 수 있도록,
with an artificial skin
one of my greatest friends, in Munich,
전달할 수 있도록
and the foot touching the ground
고든 쳉이 발명했습니다.
through a vest, a shirt.
이용한 스마트 셔츠로,
with micro-vibrating elements
and fools the patient's brain
a machine that is carrying him,
움직이는 느낌이 아니라,
다시 걷는 느낌을 줍니다.
and what you'll see here
Bruno, actually walked.
처음으로 걷는 모습입니다.
몇초가 걸리지 않습니다.
because we are setting everything,
cutting in front of the helmet
파란빛이 보이실 겁니다.
the movement that needs to be performed,
할 동작을 상상할 것이고,
브루노는 확인한 후,
Bruno is going to certify it,
기계가 움직이기 시작합니다.
under the command of Bruno's brain.
and now he starts walking.
being able to move,
그가 혼자서 다시 걷습니다.
그가 땅을 느낄수 있다는 것입니다,
on the sand of Santos,
다시 걷고 있다고 말합니다,
before he had the accident.
갔던 휴양지 말입니다.
새로운 느낌을 만들어내는 이유입니다.
a new sensation in Bruno's head.
I am running out of time already --
when I get married,
be there by myself.
함께 서있고 싶었거든요."
whenever he wants.
그럴 수 있을 겁니다.
during the World Cup, and couldn't,
보여주고 싶었는데 못했어요.
FIFA cut its broadcast in half.
방송량을 반으로 줄였거든요.
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
외골격을 입고 공을 찼는데
in front of the entire crowd,
실제로 했습니다.
just describe the operation.
기계의 작동을 의미합니다.
indicate that the exo is ready to go.
작동할 준비가 됐다는 겁니다.
and it can deliver feedback,
피드백을 보내며
makes the decision to kick the ball,
two streams of green and yellow light
이어지는 것을 보실겁니다.
and going to the legs,
that were taken by the exo
있다는 것을 의미합니다.
실제로 해냈습니다.
the ball is set, and he kicks.
공도 준비가 되었으며,
그가 공을 차고 10초 뒤에
and looked at us on the pitch,
스스로를 자축하며 한 말입니다.
저에게 2분이 남았습니다.
상상력의 한계까지 갈 것입니다.
of your imagination.
published this a year ago,
인터페이스를 발표했습니다.
to exchange mental messages
명령을 주고 받음으로써,
coming from the environment
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
신경 생리학적인 어뢰를
the act that he needed to perform
자신이 행해야 할 동작을
the environment was sending as a message,
알 필요도 없이 행하게 됩니다.
from the first animal's brain.
빨리 보여드리겠습니다.
because I want to show you the latest.
is the first rat getting informed
불빛을 통해 자신이
on the left of the cage
받는다는 것을 알게 된 쥐입니다.
to basically get a reward.
he is sending a mental message
that didn't see any light,
두번째 쥐에게 보냅니다.
in 70 percent of the times
and get a reward
the light in the retina.
to a little higher limit
큰 단위로 진화시켰고,
mentally in a brain net,
움직이기 위해 종합하는 것입니다.
the virtual arm that I showed you before,
the two monkeys combine their brains,
자신들의 뇌를 종합시키고,
to get this virtual arm to move.
움직이게 하는 것입니다.
is controlling the y dimension.
Y축을 제어하고 있습니다.
when you get three monkeys in there
실험하게 되면 흥미로워지는데,
X, Z 축을 제어하도록 하여
얻기 위해 3D 팔을 움직이는
play the game together,
to get the famous Brazilian orange juice.
실제로 그렇게 한다는 것입니다.
of all these brains working
움직이는 평균입니다.
of a biological computer,
뇌 활동에 의해 소통하고
and achieving a motor goal.
우리는 알 수 없습니다.
돈을 받고 어린아이가 되는 겁니다.
and discover what is out there.
surf the Net just by thinking,
인터넷 검색을 하고
to an autistic kid who cannot see,
맹인 아이를 위해 시력을 기증하고
of a brain-to-brain bypass,
우회를 통해 말을 하고
that it all started on a winter afternoon
브라질 축구 경기장에서
with an impossible kick.
것을 기억하실 겁니다.
내주셔서 감사합니다.
thank you for sticking to your time.
a couple more minutes,
we want to develop, and, of course,
더 드리고 싶은데요.
연결된 뇌가 필요한 것 같습니다.
brains to figure out where this is going.
연결지어 봅시다.
is actually getting a signal
신호를 받는 것이고
is reacting to that signal
반응하는 것입니다.
and transmitting the neurological impulse.
원숭이가 신경적 자극을
것이기 때문입니다.
No, it's a little different.
아니오, 조금 다릅니다.
존재를 알지 못합니다.
of the other two monkeys.
to accomplish is 3D.
작업은 3차원 입니다.
in three dimensions.
팔을 움직여야 합니다.
the two dimensions on the video screen
2차원을 볼 수 있습니다.
to synchronize their brains,
연결된 원숭이가 필요하지만
when one monkey starts slacking down,
한 원숭이가 느려지기 시작하면
enhance their performance
동작을 향상시킨다는 것입니다.
전체적인 연결은 그대로 유지됩니다.
without telling the monkey
축을 뒤집어버린다면
has to control,
제어하라고 한다면
forgets about the old dimensions
이전의 축은 잊어버리고
on the new dimensions.
that no Turing machine,
싶은 것은 어떤 튜링 기계도
what a brain net will do.
일을 할지 알지 못합니다.
생활의 일부로 녹여낼 것입니다.
as part of us.
삼키지 않을 것입니다.
실험해 보셨습니까?
have you succeeded versus failed?
여러번 해봤습니다.
Oh, several times.
unless I had done it a few times.
못했을 겁니다.
드리는 것을 깜빡 했는데
a European group
man-to-man brain-to-brain connection.
처음으로 성공시켰습니다.
big ideas start in a humble way --
of one subject
all non-invasive technology.
기술을 통해 전달됩니다.
시각적 명령을 받고
like our rats, a visual message,
a magnetic pulse in the visual cortex,
자기장을 받아들입니다,
two different pulses.
다른 두 파동 말입니다.
he saw something different.
인터넷을 통해 무엇을 보내고 있는지
the first subject was sending
우리가 거기까지 가는 거네요.
Okay, that's where we are going.
at the next conference.
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
MN: 브루노, 감사합니다.
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