TEDMED 2012
Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.
Miguel Nicolelis: Um macaco que controla um robô com a força do pensamento. Não, é sério.
Filmed:
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É possível usarmos nosso cérebro para controlar máquinas diretamente -- sem o auxílio de um corpo como intermediário? Miguel Nicolelis discorre sobre um surpreendente experimento, no qual uma talentosa macaca comanda um avatar, e depois um robô no Japão, simplesmente com a força do pensamento. A pesquisa traz grandes implicações para pessoas com tetraplegia -- e talvez para todos nós. (Filmado no TEDMED 2012.)
Miguel Nicolelis - Neuroscientist
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
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00:16
The kind of neuroscience that I do and my colleagues do
0
330
2851
O tipo de neurociência que eu e meus colegas praticamos
00:19
is almost like the weatherman.
1
3181
2166
é quase como que metereologia.
00:21
We are always chasing storms.
2
5347
3516
Estamos sempre caçando tempestades.
00:24
We want to see and measure storms -- brainstorms, that is.
3
8863
4883
Queremos ver e medir tempestades -- isto é, tempestades cerebrais.
00:29
And we all talk about brainstorms in our daily lives,
4
13746
2768
Todos nós falamos sobre tempestades cerebrais no nosso dia a dia,
00:32
but we rarely see or listen to one.
5
16514
3450
mas nós raramente vemos ou ouvimos uma.
00:35
So I always like to start these talks
6
19964
1634
Por isso, gosto sempre de começar estas palestras,
00:37
by actually introducing you to one of them.
7
21598
2982
na verdade, apresentando a vocês uma dessas tempestades.
00:40
Actually, the first time we recorded more than one neuron --
8
24580
3427
De fato, na primeira vez que registramos mais de um neurônio --
00:43
a hundred brain cells simultaneously --
9
28007
2223
ou uma centena de neurônios simultaneamente --
00:46
we could measure the electrical sparks
10
30230
2469
nós pudemos medir as descargas elétricas
00:48
of a hundred cells in the same animal,
11
32699
2680
de uma centena de células no mesmo animal.
00:51
this is the first image we got,
12
35379
1802
Esta é a primeira imagem que tivemos,
00:53
the first 10 seconds of this recording.
13
37181
2315
os primeiros dez segundos de registro.
00:55
So we got a little snippet of a thought,
14
39496
3351
Registramos, então, uma pequena fração de pensamento,
00:58
and we could see it in front of us.
15
42847
2905
e pudemos vê-lo diante de nós.
01:01
I always tell the students
16
45752
1012
Eu sempre digo a alunos
01:02
that we could also call neuroscientists some sort of astronomer,
17
46764
4106
que poderíamos dizer que neurocientistas são também meio que astrônomos,
01:06
because we are dealing with a system
18
50870
1626
porque lidamos com um sistema
01:08
that is only comparable in terms of number of cells
19
52496
2917
que só se compara, em termos de quantidade de células,
01:11
to the number of galaxies that we have in the universe.
20
55413
2936
ao número de galáxias que existem no universo.
01:14
And here we are, out of billions of neurons,
21
58349
3030
E lá estávamos, dentre bilhões de neurônios,
01:17
just recording, 10 years ago, a hundred.
22
61379
2818
registrando apenas uma centena deles, dez anos atrás.
01:20
We are doing a thousand now.
23
64197
1583
Atualmente, registramos mil deles.
01:21
And we hope to understand something fundamental about our human nature.
24
65780
5400
E esperamos compreender coisas fundamentais a respeito de nossa natureza humana,
01:27
Because, if you don't know yet,
25
71180
1932
pois, se vocês ainda não sabem,
01:29
everything that we use to define what human nature is comes from these storms,
26
73112
5250
tudo que costumamos definir como natureza humana vem dessas tempestades,
01:34
comes from these storms that roll over the hills and valleys of our brains
27
78362
4651
vem de tempestades que se agitam sobre as montes e vales de nossos cérebros,
01:38
and define our memories, our beliefs,
28
83013
3885
e definem nossas memórias, nossas crenças,
01:42
our feelings, our plans for the future.
29
86898
2700
nossas emoções, nossos planos para o futuro.
01:45
Everything that we ever do,
30
89598
2398
Tudo que um dia viermos a fazer,
01:47
everything that every human has ever done, do or will do,
31
91996
5067
tudo que qualquer ser humano já tenha feito, faz ou fará
01:52
requires the toil of populations of neurons producing these kinds of storms.
32
97063
5434
requer o trabalho árduo de populações de neurônios, causando esse tipo de tempestade.
01:58
And the sound of a brainstorm, if you've never heard one,
33
102497
2483
O som de uma tempestade cerebral, caso nunca tenham ouvido uma,
02:00
is somewhat like this.
34
104980
3349
é algo parecido com isso.
02:04
You can put it louder if you can.
35
108329
3146
Podem aumentar o som, se for possível.
02:07
My son calls this "making popcorn while listening to a badly-tuned A.M. station."
36
111475
6403
Meu filho chama isso de "fazer pipoca ouvindo uma estação de rádio A.M. mal sintonizada."
02:13
This is a brain.
37
117878
1485
Isso é um cérebro.
02:15
This is what happens when you route these electrical storms to a loudspeaker
38
119363
3434
Isso é o que acontece quando você canaliza essas tempestades elétricas para um alto-falante
02:18
and you listen to a hundred brain cells firing,
39
122797
2866
e ouve uma centena de neurônios em atividade.
02:21
your brain will sound like this -- my brain, any brain.
40
125663
4622
Seu cérebro fará este tipo de som -- o meu cérebro, qualquer cérebro.
02:26
And what we want to do as neuroscientists in this time
41
130285
3762
O que queremos agora, enquanto neurocientistas,
02:29
is to actually listen to these symphonies, these brain symphonies,
42
134047
5350
é, na verdade, escutar essas sinfonias, essas sinfonias cerebrais,
02:35
and try to extract from them the messages they carry.
43
139397
3400
e tentar extrair delas as mensagens que carregam.
02:38
In particular, about 12 years ago
44
142797
2851
Em especial, cerca de doze anos atrás,
02:41
we created a preparation that we named brain-machine interfaces.
45
145648
3048
nós criamos um experimento que chamamos de interface cérebro-máquina.
02:44
And you have a scheme here that describes how it works.
46
148696
2702
Temos aqui um desenho que descreve como isso funciona.
02:47
The idea is, let's have some sensors that listen to these storms, this electrical firing,
47
151398
5566
A ideia é utilizar alguns sensores que captam essas tempestades, essa atividade elétrica,
02:52
and see if you can, in the same time that it takes
48
156964
3082
e verificar se, com a mesma velocidade que
02:55
for this storm to leave the brain and reach the legs or the arms of an animal --
49
160046
4969
essa tempestade leva para ir do cérebro até as pernas ou braços de um animal --
03:00
about half a second --
50
165015
2864
cerca de meio segundo --
03:03
let's see if we can read these signals,
51
167879
2351
se é possível ler esses impulsos,
03:06
extract the motor messages that are embedded in it,
52
170230
3400
extrair as mensagens motoras que estão embutidas neles,
03:09
translate it into digital commands
53
173630
2272
transformá-las em comandos digitais,
03:11
and send it to an artificial device
54
175902
1886
e enviá-las a um dispositivo artificial,
03:13
that will reproduce the voluntary motor wheel of that brain in real time.
55
177788
5893
que reproduzirá os comandos motores vindos desse cérebro, em tempo real,
03:19
And see if we can measure how well we can translate that message
56
183681
3848
bem como tentar medir nossa eficiência na tradução dessa mensagem,
03:23
when we compare to the way the body does that.
57
187529
3518
tendo por base a maneira com que o corpo faz isso,
03:26
And if we can actually provide feedback,
58
191047
2866
e se, de fato, é possível gerar realimentação, isto é,
03:29
sensory signals that go back from this robotic, mechanical, computational actuator
59
193913
5734
impulsos sensoriais que saem desse acionador robótico-mecânico-computacional,
03:35
that is now under the control of the brain,
60
199647
2251
agora controlado pelo cérebro,
03:37
back to the brain,
61
201898
1311
de volta ao cérebro,
03:39
how the brain deals with that,
62
203209
2121
e como o cérebro lida com o fato
03:41
of receiving messages from an artificial piece of machinery.
63
205330
4901
de receber mensagens de uma máquina.
03:46
And that's exactly what we did 10 years ago.
64
210231
2321
É exatamente isso que fizemos dez anos atrás.
03:48
We started with a superstar monkey called Aurora
65
212552
2961
Nós começamos com uma macaca famosa, chamada Aurora,
03:51
that became one of the superstars of this field.
66
215513
2468
que se tornou uma das estrelas dessa área.
03:53
And Aurora liked to play video games.
67
217981
2299
A Aurora gostava de jogar videogames.
03:56
As you can see here,
68
220280
1373
Como vocês podem ver aqui,
03:57
she likes to use a joystick, like any one of us, any of our kids, to play this game.
69
221653
4944
ela gosta de usar um 'joystick', como qualquer um de nós, ou como nossos filhos, para jogar esse jogo.
04:02
And as a good primate, she even tries to cheat before she gets the right answer.
70
226597
4671
E como boa primata, ela tenta até trapacear, para conseguir acertar.
04:07
So even before a target appears that she's supposed to cross
71
231268
4283
Mesmo antes que apareça um objeto que ela tenha de assinalar
04:11
with the cursor that she's controlling with this joystick,
72
235551
2850
com o cursor que ela está controlando com o 'joystick',
04:14
Aurora is trying to find the target, no matter where it is.
73
238401
3951
a Aurora fica procurando o objeto, em todos os cantos.
04:18
And if she's doing that,
74
242352
1469
E ela faz isso
04:19
because every time she crosses that target with the little cursor,
75
243821
3314
porque, sempre que ela assinala o objeto com o pequeno cursor,
04:23
she gets a drop of Brazilian orange juice.
76
247135
2950
ela recebe um gole de suco de laranja brasileiro.
04:25
And I can tell you, any monkey will do anything for you
77
250085
2950
Eu posso garantir que qualquer macaco fará qualquer coisa para vocês,
04:28
if you get a little drop of Brazilian orange juice.
78
253035
3100
em troca de um golezinho de suco de laranja brasileiro.
04:32
Actually any primate will do that.
79
256135
2731
Na verdade, qualquer primata vai fazer isso.
04:34
Think about that.
80
258866
1334
Pensem a respeito.
04:36
Well, while Aurora was playing this game, as you saw,
81
260200
3400
Bem, enquanto a Aurora jogava, como vocês viram,
04:39
and doing a thousand trials a day
82
263600
2435
e realizava mil testes por dia,
04:41
and getting 97 percent correct and 350 milliliters of orange juice,
83
266035
3883
e conseguia 97% de acertos e 350 ml de suco de laranja,
04:45
we are recording the brainstorms that are produced in her head
84
269918
3399
nós registrávamos as tempestades cerebrais que ocorriam em sua cabeça
04:49
and sending them to a robotic arm
85
273317
1647
e as enviávamos a um braço robótico
04:50
that was learning to reproduce the movements that Aurora was making.
86
274964
3871
que aprendia a reproduzir os movimentos que a Aurora fazia,
04:54
Because the idea was to actually turn on this brain-machine interface
87
278835
3783
porque a ideia era, na verdade, ligar essa interface cérebro-máquina
04:58
and have Aurora play the game just by thinking,
88
282618
4700
e conseguir que a Aurora jogasse só com o pensamento,
05:03
without interference of her body.
89
287318
2617
sem a intervenção de seu corpo.
05:05
Her brainstorms would control an arm
90
289935
2916
Suas tempestades cerebrais comandariam um braço
05:08
that would move the cursor and cross the target.
91
292851
2709
que moveria o cursor e assinalaria o objeto.
05:11
And to our shock, that's exactly what Aurora did.
92
295560
3191
E para nossa surpresa, foi exatamente o que a Aurora fez.
05:14
She played the game without moving her body.
93
298751
4200
Ela jogou sem se mover.
05:18
So every trajectory that you see of the cursor now,
94
302951
2237
Cada movimento do cursor que vocês veem agora,
05:21
this is the exact first moment she got that.
95
305188
3212
e essa foi a primeira vez que ela conseguiu isso,
05:24
That's the exact first moment
96
308400
1784
essa foi exatamente a primeira vez
05:26
a brain intention was liberated from the physical domains of a body of a primate
97
310184
6767
que um estímulo cerebral foi além dos limites físicos do corpo de um primata,
05:32
and could act outside, in that outside world,
98
316951
3700
produzindo efeitos do lado de fora, nesse universo externo,
05:36
just by controlling an artificial device.
99
320651
2966
controlando um braço artificial.
05:39
And Aurora kept playing the game, kept finding the little target
100
323617
4917
Aurora continuava jogando, continuava encontrando o pequeno objeto
05:44
and getting the orange juice that she wanted to get, that she craved for.
101
328534
3917
e ganhando o suco de laranja que ela queria, que ela almejava.
05:48
Well, she did that because she, at that time, had acquired a new arm.
102
332451
6701
Bem, ela fazia isso porque, àquela altura, ela tinha adquirido um novo braço.
05:55
The robotic arm that you see moving here 30 days later,
103
339152
2963
O braço robótico, movendo-se neste vídeo gravado trinta dias depois
05:58
after the first video that I showed to you,
104
342115
2686
do vídeo que mostrei a vocês anteriormente,
06:00
is under the control of Aurora's brain
105
344801
2650
está sendo controlado pelo cérebro da Aurora
06:03
and is moving the cursor to get to the target.
106
347451
3168
e está movendo o cursor para alcançar o objeto.
06:06
And Aurora now knows that she can play the game with this robotic arm,
107
350619
3899
A Aurora agora sabe que pode jogar com esse braço robótico,
06:10
but she has not lost the ability to use her biological arms to do what she pleases.
108
354518
5716
mas não perdeu a capacidade de usar seus braços de verdade para o que quiser.
06:16
She can scratch her back, she can scratch one of us, she can play another game.
109
360234
4067
Ela consegue coçar as costas, ela consegue coçar um de nós, ela consegue jogar outro jogo.
06:20
By all purposes and means,
110
364301
1600
Com toda certeza,
06:21
Aurora's brain has incorporated that artificial device
111
365901
4116
o cérebro da Aurora incorporou esse braço artificial
06:25
as an extension of her body.
112
370017
2750
como uma extensão de seu corpo.
06:28
The model of the self that Aurora had in her mind
113
372767
3533
A autoimagem que Aurora tinha em sua mente
06:32
has been expanded to get one more arm.
114
376300
4084
adaptou-se para assimilar um braço extra.
06:36
Well, we did that 10 years ago.
115
380384
2350
Bem, fizemos isso dez anos atrás.
06:38
Just fast forward 10 years.
116
382734
2833
Vamos avançar dez anos no tempo.
06:41
Just last year we realized that you don't even need to have a robotic device.
117
385567
4983
No ano passado, descobrimos que nem precisamos de um braço robótico.
06:46
You can just build a computational body, an avatar, a monkey avatar.
118
390550
5484
Podemos criar um corpo virtual, um avatar, um avatar de macaco,
06:51
And you can actually use it for our monkeys to either interact with them,
119
396034
4250
e utilizá-lo, na verdade, tanto para que nossos macacos interajam com ele,
06:56
or you can train them to assume in a virtual world
120
400284
4439
quanto para treiná-los para que assimilem, num ambiente virtual,
07:00
the first-person perspective of that avatar
121
404723
3044
a percepção desse avatar em primeira pessoa,
07:03
and use her brain activity to control the movements of the avatar's arms or legs.
122
407767
5651
e usar sua atividade cerebral para controlar os movimentos dos braços ou pernas do avatar.
07:09
And what we did basically was to train the animals
123
413418
2766
Basicamente, o que fizemos foi treinar os animais
07:12
to learn how to control these avatars
124
416184
3050
a fim de que aprendessem a controlar esses avatares
07:15
and explore objects that appear in the virtual world.
125
419234
3899
e a explorar objetos que aparecessem no ambiente virtual.
07:19
And these objects are visually identical,
126
423133
2301
Esses objetos são visualmente idênticos,
07:21
but when the avatar crosses the surface of these objects,
127
425434
3883
mas quando o avatar toca a superfície desses objetos,
07:25
they send an electrical message that is proportional to the microtactile texture of the object
128
429317
6400
eles enviam um sinal elétrico, equivalente à textura palpável do objeto,
07:31
that goes back directly to the monkey's brain,
129
435717
4016
que retorna diretamente ao cérebro do macaco,
07:35
informing the brain what it is the avatar is touching.
130
439733
5052
informando qual objeto o avatar está tocando.
07:40
And in just four weeks, the brain learns to process this new sensation
131
444785
4765
Em apenas quatro semanas, o cérebro aprende a processar essa nova sensação,
07:45
and acquires a new sensory pathway -- like a new sense.
132
449550
6434
e adquire uma nova via sensorial -- como um novo sentido.
07:51
And you truly liberate the brain now
133
455984
2416
Agora, verdadeiramente, você liberta o cérebro,
07:54
because you are allowing the brain to send motor commands to move this avatar.
134
458400
4384
ao permitir que ele envie comandos motores que fazem o avatar se mover,
07:58
And the feedback that comes from the avatar is being processed directly by the brain
135
462784
5000
e a resposta que vem do avatar é processada diretamente pelo cérebro,
08:03
without the interference of the skin.
136
467784
2433
sem a interferência da pele.
08:06
So what you see here is this is the design of the task.
137
470217
2534
O que vocês estão vendo aqui é o resumo da atividade.
08:08
You're going to see an animal basically touching these three targets.
138
472751
4250
Basicamente, vocês vão ver um animal tocando três objetos.
08:12
And he has to select one because only one carries the reward,
139
477001
4349
E ele tem de escolher um, porque apenas um traz a recompensa,
08:17
the orange juice that they want to get.
140
481350
1867
o suco de laranja que ele quer ganhar.
08:19
And he has to select it by touch using a virtual arm, an arm that doesn't exist.
141
483217
5633
E ele tem que escolher o objeto com o toque, usando um braço virtual, um braço que não é real.
08:24
And that's exactly what they do.
142
488850
2000
E é exatamente isso que ele faz.
08:26
This is a complete liberation of the brain
143
490850
3435
O cérebro se liberta completamente
08:30
from the physical constraints of the body and the motor in a perceptual task.
144
494285
4282
dos limites do corpo físico, num teste de percepção.
08:34
The animal is controlling the avatar to touch the targets.
145
498567
4167
O animal está controlando o avatar, a fim de tocar os objetos.
08:38
And he's sensing the texture by receiving an electrical message directly in the brain.
146
502734
5651
E ele sente a textura ao receber uma mensagem elétrica diretamente no cérebro.
08:44
And the brain is deciding what is the texture associated with the reward.
147
508385
3883
E o cérebro está decidindo que textura está associada à recompensa.
08:48
The legends that you see in the movie don't appear for the monkey.
148
512268
3832
As legendas que vocês veem no vídeo não aparecem para o macaco.
08:52
And by the way, they don't read English anyway,
149
516100
2484
A propósito, seja como for, eles não sabem ler.
08:54
so they are here just for you to know that the correct target is shifting position.
150
518584
5216
Elas aparecem aqui somente para que vocês saibam que o objeto correto está mudando de posição.
08:59
And yet, they can find them by tactile discrimination,
151
523800
3934
Mesmo assim, eles conseguem identificar os objetos através do tato,
09:03
and they can press it and select it.
152
527734
3217
pressionando-os quando querem mostrar sua escolha.
09:06
So when we look at the brains of these animals,
153
530951
2682
Quando observamos os cérebros desses animais,
09:09
on the top panel you see the alignment of 125 cells
154
533633
3667
no quadro de cima, vemos o alinhamento de cento e vinte e cinco células,
09:13
showing what happens with the brain activity, the electrical storms,
155
537300
4201
mostrando o que acontece com a atividade cerebral, com as tempestades elétricas,
09:17
of this sample of neurons in the brain
156
541501
2067
nessa amostra de neurônios,
09:19
when the animal is using a joystick.
157
543568
2116
quando o animal está utilizando um 'joystick'.
09:21
And that's a picture that every neurophysiologist knows.
158
545684
2600
Essa é uma imagem que todo neurofisiologista conhece.
09:24
The basic alignment shows that these cells are coding for all possible directions.
159
548284
5183
O alinhamento básico mostra que essas células estão enviando sinais em todas as direções possíveis.
09:29
The bottom picture is what happens when the body stops moving
160
553467
5683
O quadro de baixo mostra o que acontece quando o corpo para de se mexer,
09:35
and the animal starts controlling either a robotic device or a computational avatar.
161
559150
6134
e o animal começa a controlar um braço robótico, ou um avatar.
09:41
As fast as we can reset our computers,
162
565284
3066
Com a mesma rapidez com que reiniciamos nossos computadores,
09:44
the brain activity shifts to start representing this new tool,
163
568350
5818
a atividade cerebral se modifica, a fim de começar controlar essa nova ferramenta,
09:50
as if this too was a part of that primate's body.
164
574168
5250
como se ela também fizesse parte do corpo do primata.
09:55
The brain is assimilating that too, as fast as we can measure.
165
579418
4715
O cérebro também está assimilando isso, tão rápido quanto podemos mensurar.
10:00
So that suggests to us that our sense of self
166
584133
3618
Isso sugere que a autopercepção do nosso ser
10:03
does not end at the last layer of the epithelium of our bodies,
167
587751
4150
não termina na extremidade da pele do nosso corpo,
10:07
but it ends at the last layer of electrons of the tools that we're commanding with our brains.
168
591901
5718
mas termina na extremidade de elétrons de tudo que estivermos controlando com nossos cérebros.
10:13
Our violins, our cars, our bicycles, our soccer balls, our clothing --
169
597619
4764
Nossos violinos, nossos carros, nossas bicicletas, nossas bolas de futebol, nossas roupas --
10:18
they all become assimilated by this voracious, amazing, dynamic system called the brain.
170
602383
6851
tudo isso acaba sendo assimilado por esse ávido, surpreendente e dinâmico sistema chamado cérebro.
10:25
How far can we take it?
171
609234
1699
Até onde podemos chegar com ele?
10:26
Well, in an experiment that we ran a few years ago, we took this to the limit.
172
610933
4218
Bem, num experimento que realizamos poucos anos atrás, fomos ao extremo.
10:31
We had an animal running on a treadmill
173
615151
2482
Pusemos um animal numa esteira,
10:33
at Duke University on the East Coast of the United States,
174
617633
2267
na Duke University, na costa leste dos Estados Unidos,
10:35
producing the brainstorms necessary to move.
175
619900
2700
produzindo as tempestades cerebrais necessárias para se mover,
10:38
And we had a robotic device, a humanoid robot,
176
622600
4091
e tínhamos um robô, um robô humanoide,
10:42
in Kyoto, Japan at ATR Laboratories
177
626691
2394
em Kyoto, Japão, no ATR Laboratories,
10:44
that was dreaming its entire life to be controlled by a brain,
178
629085
6094
que sonhou a vida inteira em ser controlado por um cérebro,
10:51
a human brain, or a primate brain.
179
635179
3273
um cérebro humano, ou o de um primata.
10:54
What happens here is that the brain activity that generated the movements in the monkey
180
638452
4598
O que aconteceu foi que a atividade cerebral que gerou os movimentos na macaca
10:58
was transmitted to Japan and made this robot walk
181
643050
3467
foi transmitida ao Japão e fez este robô caminhar,
11:02
while footage of this walking was sent back to Duke,
182
646517
4067
enquanto imagens dessa caminhada eram enviadas de volta a Duke,
11:06
so that the monkey could see the legs of this robot walking in front of her.
183
650584
5233
possibilitando que a macaca visse as pernas deste robô andando diante dela.
11:11
So she could be rewarded, not by what her body was doing
184
655817
4067
Ela receberia recompensa não pelo que seu corpo fazia,
11:15
but for every correct step of the robot on the other side of the planet
185
659884
4961
mas pelos passos certos que o robô desse, do outro lado do planeta,
11:20
controlled by her brain activity.
186
664845
2609
controlado pela atividade cerebral dela.
11:23
Funny thing, that round trip around the globe took 20 milliseconds less
187
667454
7118
O curioso foi que aquela volta ao redor do mundo levou vinte milésimos de segundo a menos
11:30
than it takes for that brainstorm to leave its head, the head of the monkey,
188
674572
4150
que aquela tempestade cerebral levaria para sair de sua cabeça, da cabeça da macaca,
11:34
and reach its own muscle.
189
678722
3870
e chegar até suas pernas de verdade.
11:38
The monkey was moving a robot that was six times bigger, across the planet.
190
682592
6030
A macaca fez um robô, que era seis vezes maior que ela, se mover do outro lado do planeta.
11:44
This is one of the experiments in which that robot was able to walk autonomously.
191
688622
6400
Esse é um dos experimentos em que aquele robô conseguiu caminhar de forma independente.
11:50
This is CB1 fulfilling its dream in Japan
192
695022
5267
Este é o CB1 realizando seu sonho, no Japão,
11:56
under the control of the brain activity of a primate.
193
700289
3700
sob o controle da atividade cerebral de um primata.
11:59
So where are we taking all this?
194
703989
1989
Então, aonde vamos chegar com tudo isso?
12:01
What are we going to do with all this research,
195
705978
2343
O que vamos fazer com toda essa pesquisa,
12:04
besides studying the properties of this dynamic universe that we have between our ears?
196
708321
5668
além de estudar as propriedades desse universo dinâmico que possuímos entre as orelhas?
12:09
Well the idea is to take all this knowledge and technology
197
713989
4833
Bem, a ideia é utilizar todo esse conhecimento e tecnologia
12:14
and try to restore one of the most severe neurological problems that we have in the world.
198
718822
5484
para tentar reparar um dos mais graves problemas neurológicos que existem no mundo.
12:20
Millions of people have lost the ability to translate these brainstorms
199
724306
4583
Milhões de pessoas perderam a habilidade de tranformar essas tempestades cerebrais
12:24
into action, into movement.
200
728889
2116
em ação, em movimento.
12:26
Although their brains continue to produce those storms and code for movements,
201
731005
5234
Apesar de seus cérebros continuarem produzindo essas tempestades e comandos de movimento,
12:32
they cannot cross a barrier that was created by a lesion on the spinal cord.
202
736239
5167
eles não conseguem cruzar a barreira que foi criada por uma lesão na medula espinhal.
12:37
So our idea is to create a bypass,
203
741406
2450
Então, nossa ideia é criar um caminho alternativo,
12:39
is to use these brain-machine interfaces to read these signals,
204
743856
4032
é utilizar essas interfaces cérebro-máquina para interpretar esses sinais,
12:43
larger-scale brainstorms that contain the desire to move again,
205
747888
4050
ou tempestades cerebrais de maior escala, que carregam o desejo de voltar a andar,
12:47
bypass the lesion using computational microengineering
206
751938
3969
contornar a lesão, utilizando microengenharia de computador,
12:51
and send it to a new body, a whole body called an exoskeleton,
207
755907
7114
e enviar esses sinais para um novo corpo, um corpo completo chamado exoesqueleto,
12:58
a whole robotic suit that will become the new body of these patients.
208
763021
5567
um traje robótico completo, que se tornará o novo corpo desses pacientes.
13:04
And you can see an image produced by this consortium.
209
768588
4126
Aqui temos uma imagem produzida por um consórcio,
13:08
This is a nonprofit consortium called the Walk Again Project
210
772714
4059
sem fins lucrativos, chamado de Projeto Walk Again,
13:12
that is putting together scientists from Europe,
211
776773
2783
que está unindo cientistas da Europa,
13:15
from here in the United States, and in Brazil
212
779556
1865
daqui dos Estados Unidos e do Brasil,
13:17
together to work to actually get this new body built --
213
781421
4517
para trabalhar juntos e, de fato, criar esse novo corpo --
13:21
a body that we believe, through the same plastic mechanisms
214
785938
3334
um corpo que, por meio da mesma plasticidade cerebral,
13:25
that allow Aurora and other monkeys to use these tools through a brain-machine interface
215
789272
5802
permite que a Aurora e outros macacos movam essas ferramentas através de uma interface cérebro-máquina,
13:30
and that allows us to incorporate the tools that we produce and use in our daily life.
216
795074
5630
e que nos permite incorporar as ferramentas que produzimos e utilizamos no dia a dia.
13:36
This same mechanism, we hope, will allow these patients,
217
800704
3684
Esperamos que esse mesmo mecanismo possibilite não apenas que esses pacientes
13:40
not only to imagine again the movements that they want to make
218
804388
3768
voltem a imaginar os movimentos que quiserem executar
13:44
and translate them into movements of this new body,
219
808156
3207
e transformá-los em movimentos neste novo corpo,
13:47
but for this body to be assimilated as the new body that the brain controls.
220
811363
6758
mas que esse corpo seja assimilado como o novo corpo que o cérebro comanda.
13:54
So I was told about 10 years ago
221
818121
3851
Disseram-me, cerca de dez anos atrás,
13:57
that this would never happen, that this was close to impossible.
222
821972
5066
que isso jamais seria possível, que isso beirava o impossível.
14:02
And I can only tell you that as a scientist,
223
827038
2451
Só posso dizer a vocês que, como cientista,
14:05
I grew up in southern Brazil in the mid-'60s
224
829489
2986
eu cresci no sul do Brasil, em meados dos anos 60,
14:08
watching a few crazy guys telling [us] that they would go to the Moon.
225
832475
5048
assistindo alguns caras malucos dizendo [-nos] que eles iriam à Lua.
14:13
And I was five years old,
226
837523
1461
Eu tinha cinco anos de idade,
14:14
and I never understood why NASA didn't hire Captain Kirk and Spock to do the job;
227
838984
4240
e nunca entendi porque a NASA não contratou o capitão Kirk e o Spok para fazer isso;
14:19
after all, they were very proficient --
228
843224
2432
Afinal, eles eram peritos nisso --
14:21
but just seeing that as a kid
229
845656
3450
mas ver aquilo quando criança
14:25
made me believe, as my grandmother used to tell me,
230
849106
2985
me fez acreditar, como minha avó costumava me dizer,
14:27
that "impossible is just the possible
231
852091
1845
que "o impossível é só o possível
14:29
that someone has not put in enough effort to make it come true."
232
853936
3904
que alguém não se esforçou o bastante para que se tornasse realidade".
14:33
So they told me that it's impossible to make someone walk.
233
857840
3799
Disseram-me que era impossível fazer alguém voltar a andar,
14:37
I think I'm going to follow my grandmother's advice.
234
861639
3251
mas acho que vou seguir o conselho da minha avó.
14:40
Thank you.
235
864890
1450
Obrigado.
14:42
(Applause)
236
866340
8029
(Aplausos)
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