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Sam Rodriques: What we'll learn about the brain in the next century
Sam Rodriques: O que vamos aprender sobre o cérebro no próximo século
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Nesta palestra imaginativa, Sam Rodrigues, neuro engenheiro, guia-nos numa visita arrepiante dos próximos 100 anos na ciência do cérebro. Vislumbra estranhas (e, por vezes, assustadoras) inovações que podem ser fundamentais para compreender e tratar doenças cerebrais - como lasers que fazem diminutos furos no crânio e permitem que sondas estudem a atividade elétrica dos neurónios.
Sam Rodriques - Neuroengineer
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works. Full bio
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works. Full bio
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00:13
I want to tell you guys
something about neuroscience.
something about neuroscience.
0
1040
2507
Vou contar-vos uma coisa
sobre a neurociência.
sobre a neurociência.
00:16
I'm a physicist by training.
1
4040
1800
Sou médico de formação.
00:18
About three years ago, I left physics
2
6230
2206
Há cerca de três anos, abandonei a Física
00:20
to come and try to understand
how the brain works.
how the brain works.
3
8460
2349
para tentar compreender
como funciona o cérebro.
como funciona o cérebro.
00:22
And this is what I found.
4
10833
1474
Foi isto o que descobri.
00:24
Lots of people are working on depression.
5
12331
2064
Há muita gente a trabalhar na depressão.
00:26
And that's really good,
6
14419
1159
E isso é muito bom.
00:27
depression is something
that we really want to understand.
that we really want to understand.
7
15602
2721
A depressão é uma coisa
que queremos perceber.
que queremos perceber.
É assim que se faz:
00:30
Here's how you do it:
8
18347
1167
Agarramos num boião e enchemo-lo
até meio com água.
até meio com água.
00:31
you take a jar and you fill it up,
about halfway, with water.
about halfway, with water.
9
19538
4161
00:35
And then you take a mouse,
and you put the mouse in the jar, OK?
and you put the mouse in the jar, OK?
10
23723
4182
Depois agarramos num rato
e colocamos o rato no boião.
e colocamos o rato no boião.
00:39
And the mouse swims around
for a little while
for a little while
11
27929
2350
O rato nada à roda
durante um bocado
durante um bocado
00:42
and then at some point,
the mouse gets tired
the mouse gets tired
12
30303
2388
e depois, a certa altura, fica cansado
00:44
and decides to stop swimming.
13
32715
1934
e decide deixar de nadar.
00:46
And when it stops swimming,
that's depression.
that's depression.
14
34673
3133
Quando deixa de nadar,
é isso a depressão.
é isso a depressão.
[Hoje não me apetece nadar]
00:50
OK?
15
38696
1150
00:52
And I'm from theoretical physics,
16
40291
3380
Eu sou da Física teórica,
00:55
so I'm used to people making
very sophisticated mathematical models
very sophisticated mathematical models
17
43695
3668
por isso estou habituado a fazer
modelos matemáticos muito sofisticados
modelos matemáticos muito sofisticados
00:59
to precisely describe physical phenomena,
18
47387
2881
para descrever com precisão
fenómenos físicos.
fenómenos físicos.
01:02
so when I saw that this
is the model for depression,
is the model for depression,
19
50292
2452
Por isso, quando vi que este
é o modelo da depressão,
é o modelo da depressão,
01:04
I though to myself, "Oh my God,
we have a lot of work to do."
we have a lot of work to do."
20
52768
2937
pensei para comigo: "Meu Deus,
temos muito trabalho a fazer".
temos muito trabalho a fazer".
01:07
(Laughter)
21
55729
1370
(Risos)
01:09
But this is a kind of general
problem in neuroscience.
problem in neuroscience.
22
57123
2951
Mas este é um tipo de problema
geral na neurociência.
geral na neurociência.
01:12
So for example, take emotion.
23
60377
2111
Por exemplo, pensem nas emoções.
01:14
Lots of people want to understand emotion.
24
62512
2459
Muita gente quer perceber as emoções.
01:17
But you can't study emotion
in mice or monkeys
in mice or monkeys
25
65352
3313
Mas não podemos estudar as emoções
em ratos ou em macacos.
em ratos ou em macacos.
01:20
because you can't ask them
26
68689
1254
Não podemos perguntar-lhes
01:21
how they're feeling
or what they're experiencing.
or what they're experiencing.
27
69967
2317
como eles se sentem
ou o que é que sentiram.
ou o que é que sentiram.
Por isso, as pessoas que querem
perceber as emoções
perceber as emoções
01:24
So instead, people who want
to understand emotion,
to understand emotion,
28
72308
2357
01:26
typically end up studying
what's called motivated behavior,
what's called motivated behavior,
29
74689
2777
acabam por estudar o que se chama
comportamento motivado,
comportamento motivado,
01:29
which is code for "what the mouse does
when it really, really wants cheese."
when it really, really wants cheese."
30
77490
3658
que é o código para "o que faz o rato
quando está desesperado por queijo?"
quando está desesperado por queijo?"
01:33
OK, I could go on and on.
31
81839
1675
Eu podia continuar.
01:35
I mean, the point is, the NIH
spends about 5.5 billion dollars a year
spends about 5.5 billion dollars a year
32
83538
6316
Ou seja, a questão é que o NIH gasta
cerca de 5500 milhões de dólares por ano
cerca de 5500 milhões de dólares por ano
na investigação em neurociência.
01:41
on neuroscience research.
33
89878
1532
01:43
And yet there have been almost
no significant improvements in outcomes
no significant improvements in outcomes
34
91434
3603
Mas não tem havido quase nenhuns
progressos significativos nos resultados
progressos significativos nos resultados
01:47
for patients with brain diseases
in the past 40 years.
in the past 40 years.
35
95061
3491
para doentes com doenças cerebrais
nos últimos 40 anos.
nos últimos 40 anos.
01:51
And I think a lot of that
is basically due to the fact
is basically due to the fact
36
99015
2540
Penso que isso se deve,
em grande parte, ao facto
em grande parte, ao facto
01:53
that mice might be OK as a model
for cancer or diabetes,
for cancer or diabetes,
37
101579
4151
de que os ratos podem ser bons
como modelo para o cancro ou a diabetes,
como modelo para o cancro ou a diabetes,
01:57
but the mouse brain
is just not sophisticated enough
is just not sophisticated enough
38
105754
2687
mas o cérebro do rato
não é suficientemente sofisticado
não é suficientemente sofisticado
02:00
to reproduce human psychology
or human brain disease.
or human brain disease.
39
108465
3175
para reproduzir a psicologia humana
ou a doença cerebral humana.
ou a doença cerebral humana.
02:04
OK?
40
112379
1225
02:05
So if the mouse models are so bad,
why are we still using them?
why are we still using them?
41
113628
3634
Se os ratos modelos são tão maus,
porque é que ainda os usamos?
porque é que ainda os usamos?
02:10
Well, it basically boils down to this:
42
118143
2103
Basicamente, reduz-se a isto:
02:12
the brain is made up of neurons
43
120270
2556
o cérebro é formado por neurónios
02:14
which are these little cells that send
electrical signals to each other.
electrical signals to each other.
44
122850
3447
que são estas celulazinhas que enviam
sinais elétricos umas às outras.
sinais elétricos umas às outras.
02:18
If you want to understand
how the brain works,
how the brain works,
45
126680
2144
Se queremos perceber
como funciona o cérebro,
como funciona o cérebro,
02:20
you have to be able to measure
the electrical activity of these neurons.
the electrical activity of these neurons.
46
128848
3808
temos que poder medir
a atividade elétrica destes neurónios.
a atividade elétrica destes neurónios.
02:25
But to do that, you have to get
really close to the neurons
really close to the neurons
47
133339
2992
Mas, para isso, temos que chegar
muito perto dos neurónios
muito perto dos neurónios
02:28
with some kind of electrical
recording device or a microscope.
recording device or a microscope.
48
136355
2928
com qualquer aparelho de registo elétrico
ou com um microscópio.
ou com um microscópio.
02:31
And so you can do that in mice
and you can do it in monkeys,
and you can do it in monkeys,
49
139563
2810
Podemos fazer isso em ratos
e podemos fazer isso em macacos,
e podemos fazer isso em macacos,
02:34
because you can physically
put things into their brain
put things into their brain
50
142397
2548
porque podemos colocar
coisas no cérebro deles
coisas no cérebro deles
02:36
but for some reason we still
can't do that in humans, OK?
can't do that in humans, OK?
51
144969
3046
mas ainda não podemos
fazer isso nas pessoas.
fazer isso nas pessoas.
02:40
So instead, we've invented
all these proxies.
all these proxies.
52
148533
3370
Assim, inventámos estes substitutos.
02:43
So the most popular one is probably this,
53
151927
2515
O mais vulgar provavelmente é este,
02:46
functional MRI, fMRI,
54
154466
2397
a ressonância magnética, ou fMRI
02:48
which allows you to make these
pretty pictures like this,
pretty pictures like this,
55
156887
2692
que nos permite fazer
belas imagens como esta
belas imagens como esta
que mostram as partes
do cérebro que se iluminam
do cérebro que se iluminam
02:51
that show which parts
of your brain light up
of your brain light up
56
159603
2056
02:53
when you're engaged
in different activities.
in different activities.
57
161683
2126
quando nos envolvemos
em diferentes atividades.
em diferentes atividades.
02:55
But this is a proxy.
58
163833
1920
Mas isto é um substituto.
02:57
You're not actually measuring
neural activity here.
neural activity here.
59
165777
3292
Não estamos a medir
a atividade dos neurónios.
a atividade dos neurónios.
03:01
What you're doing
is you're measuring, essentially,
is you're measuring, essentially,
60
169093
2842
Estamos, essencialmente, a medir
o fluxo do sangue no cérebro,
o fluxo do sangue no cérebro,
03:03
like, blood flow in the brain.
61
171959
1832
onde há mais sangue.
03:05
Where there's more blood.
62
173815
1238
03:07
It's actually where there's more oxygen,
but you get the idea, OK?
but you get the idea, OK?
63
175077
3103
Ou melhor, é onde há mais oxigénio,
mas já perceberam, não é?
mas já perceberam, não é?
Também podemos fazer outra coisa
03:10
The other thing that you can do
is you can do this --
is you can do this --
64
178204
2519
- um eletroencefalograma -
pomos estes elétrodos na cabeça.
pomos estes elétrodos na cabeça.
03:12
electroencephalography -- you can put
these electrodes on your head, OK?
these electrodes on your head, OK?
65
180747
3591
03:16
And then you can measure your brain waves.
66
184362
2143
Assim, podemos medir as ondas cerebrais.
03:19
And here, you're actually measuring
electrical activity.
electrical activity.
67
187125
3079
Aqui, estamos a medir
a atividade elétrica,
a atividade elétrica,
03:22
But you're not measuring
the activity of neurons.
the activity of neurons.
68
190228
2365
mas não estamos a medir
a atividade dos neurónios.
a atividade dos neurónios.
03:24
You're measuring
these electrical currents,
these electrical currents,
69
192911
2444
Estamos a medir estas correntes elétricas,
03:27
sloshing back and forth in your brain.
70
195379
2299
que percorrem o cérebro
de um lado para o outro.
de um lado para o outro.
03:30
So the point is just
that these technologies that we have
that these technologies that we have
71
198157
2674
A questão é que estas
tecnologias que temos
tecnologias que temos
03:32
are really measuring the wrong thing.
72
200855
2436
estão a medir a coisa errada.
03:35
Because, for most of the diseases
that we want to understand --
that we want to understand --
73
203315
2953
Porque, na maior parte das doenças
que queremos perceber
que queremos perceber
- o exemplo de Parkinson é clássico,
03:38
like, Parkinson's is the classic example.
74
206292
2198
03:40
In Parkinson's, there's one particular
kind of neuron deep in your brain
kind of neuron deep in your brain
75
208514
3554
na doença de Parkinson há um tipo especial
de neurónio bem fundo do cérebro
de neurónio bem fundo do cérebro
03:44
that is responsible for the disease,
76
212092
1731
que é responsável por esta doença -
03:45
and these technologies just don't have
the resolution that you need
the resolution that you need
77
213847
3182
e estas tecnologias não têm
a resolução que é necessária
a resolução que é necessária
03:49
to get at that.
78
217053
1373
para lá chegar.
03:50
And so that's why
we're still stuck with the animals.
we're still stuck with the animals.
79
218450
3974
É por isso que ainda
estamos agarrados aos animais.
estamos agarrados aos animais.
03:54
Not that anyone wants
to be studying depression
to be studying depression
80
222448
2533
Não é porque as pessoas
queiram estudar a depressão
queiram estudar a depressão
03:57
by putting mice into jars, right?
81
225005
2262
metendo ratos dentro de boiões.
03:59
It's just that there's this pervasive
sense that it's not possible
sense that it's not possible
82
227291
3753
É só porque há este sentimento
de que não é possível
de que não é possível
observar a atividade dos neurónios
em pessoas saudáveis.
em pessoas saudáveis.
04:03
to look at the activity of neurons
in healthy humans.
in healthy humans.
83
231068
3847
04:08
So here's what I want to do.
84
236180
1492
Então, o que eu quero fazer
04:09
I want to take you into the future.
85
237974
2521
é levar-vos para o futuro
04:12
To have a look at one way in which
I think it could potentially be possible.
I think it could potentially be possible.
86
240519
4482
para visionar uma forma
que eu julgo ser possível.
que eu julgo ser possível.
04:17
And I want to preface this by saying,
I don't have all the details.
I don't have all the details.
87
245526
3298
Mas, primeiro, quero dizer
que não tenho todos os pormenores.
que não tenho todos os pormenores.
04:21
So I'm just going to provide you
with a kind of outline.
with a kind of outline.
88
249272
2967
Portanto, vou fornecer-vos
uma espécie de esboço.
uma espécie de esboço.
04:24
But we're going to go the year 2100.
89
252263
2400
Mas vamos até ao ano 2100.
04:27
Now what does the year 2100 look like?
90
255732
2299
Como será o ano 2100?
04:30
Well, to start with, the climate
is a bit warmer that what you're used to.
is a bit warmer that what you're used to.
91
258055
3518
Para começar, o clima é um pouco
mais quente do que anteriormente.
mais quente do que anteriormente.
04:33
(Laughter)
92
261597
3583
(Risos)
04:37
And that robotic vacuum cleaner
that you know and love
that you know and love
93
265204
4952
Aquele aspirador robótico
que conhecemos e adoramos
que conhecemos e adoramos
04:42
went through a few generations,
94
270180
1514
percorreu algumas gerações
04:43
and the improvements
were not always so good.
were not always so good.
95
271718
2843
e as melhorias nem sempre foram boas.
04:46
(Laughter)
96
274585
1595
(Risos)
04:48
It was not always for the better.
97
276530
2310
Nem sempre foram as melhores.
04:52
But actually, in the year 2100
most things are surprisingly recognizable.
most things are surprisingly recognizable.
98
280221
4538
Mas, no ano 2100, a maior parte das coisas
surpreendentemente, são reconhecíveis.
surpreendentemente, são reconhecíveis.
04:57
It's just the brain is totally different.
99
285458
2734
Só o cérebro é totalmente diferente.
05:00
For example, in the year 2100,
100
288740
2547
Por exemplo, no ano 2100,
05:03
we understand the root causes
of Alzheimer's.
of Alzheimer's.
101
291311
2857
conhecemos a causa
da doença de Alzheimer.
da doença de Alzheimer.
05:06
So we can deliver targeted
genetic therapies or drugs
genetic therapies or drugs
102
294192
3714
Por isso, podemos ministrar
terapias genéticas ou drogas dirigidas
terapias genéticas ou drogas dirigidas
05:09
to stop the degenerative process
before it begins.
before it begins.
103
297930
2876
para impedir o processo
degenerativo, antes de ele começar.
degenerativo, antes de ele começar.
05:13
So how did we do it?
104
301629
1333
Como é que o fizemos?
05:15
Well, there were essentially three steps.
105
303898
2238
Houve, essencialmente, três passos.
05:18
The first step was
that we had to figure out
that we had to figure out
106
306589
2814
O primeiro passo foi
que tivemos que descobrir
que tivemos que descobrir
05:21
some way to get electrical
connections through the skull
connections through the skull
107
309427
3293
uma forma de obter as ligações
elétricas através do crânio,
elétricas através do crânio,
05:24
so we could measure
the electrical activity of neurons.
the electrical activity of neurons.
108
312744
3015
para podermos medir a atividade
elétrica dos neurónios.
elétrica dos neurónios.
05:28
And not only that,
it had to be easy and risk-free.
it had to be easy and risk-free.
109
316339
4349
E não foi só isso,
tinha que ser fácil e sem riscos.
tinha que ser fácil e sem riscos.
Qualquer coisa com que
toda a gente se sentisse bem,
toda a gente se sentisse bem,
05:32
Something that basically anyone
would be OK with,
would be OK with,
110
320712
2378
05:35
like getting a piercing.
111
323114
1600
como fazer um "piercing".
05:37
Because back in 2017,
112
325156
2747
Porque, em 2017,
05:39
the only way that we knew of
to get through the skull
to get through the skull
113
327927
2913
a única forma que conhecíamos
para atravessar o crânio
para atravessar o crânio
05:42
was to drill these holes
the size of quarters.
the size of quarters.
114
330864
2817
era fazer uns furos
do tamanho duma moeda.
do tamanho duma moeda.
Vocês nunca permitiriam
que vos fizessem uma coisa dessas.
que vos fizessem uma coisa dessas.
05:46
You would never let
someone do that to you.
someone do that to you.
115
334015
2039
05:48
So in the 2020s,
116
336967
2253
Assim, na década de 2020,
05:51
people began to experiment --
rather than drilling these gigantic holes,
rather than drilling these gigantic holes,
117
339244
3381
as pessoas começaram a usar
- em vez desses furos gigantescos -
- em vez desses furos gigantescos -
05:54
drilling microscopic holes,
no thicker than a piece of hair.
no thicker than a piece of hair.
118
342649
3115
furos microscópicos,
do tamanho de um cabelo.
do tamanho de um cabelo.
05:58
And the idea here
was really for diagnosis --
was really for diagnosis --
119
346735
2096
A ideia era para o diagnóstico
06:00
there are lots of times in the diagnosis
of brain disorders
of brain disorders
120
348855
2786
- muitas vezes, no diagnóstico
de doenças cerebrais,
de doenças cerebrais,
06:03
when you would like to be able to look
at the neural activity beneath the skull
at the neural activity beneath the skull
121
351665
4872
gostaríamos de poder observar
a atividade dos neurónios
por baixo do crânio
por baixo do crânio
06:08
and being able to drill
these microscopic holes
these microscopic holes
122
356561
3191
e poder fazer estes furos microscópicos.
06:11
would make that much easier
for the patient.
for the patient.
123
359776
2142
Seria muito mais fácil para o doente.
06:13
In the end, it would be
like getting a shot.
like getting a shot.
124
361942
2349
Afinal, seria como apanhar uma injeção.
06:16
You just go in and you sit down
125
364315
1580
Entravam, sentavam-se,
06:17
and there's a thing
that comes down on your head,
that comes down on your head,
126
365919
2301
uma coisa baixava sobre a cabeça,
uma picadela momentânea
e estava feito.
e estava feito.
06:20
and a momentary sting and then it's done,
127
368244
1953
06:22
and you can go back about your day.
128
370221
1864
Podiam ir-se embora, acabar o dia.
06:24
So we're eventually able to do it
129
372736
4793
Por fim, podíamos fazer isso,
06:29
using lasers to drill the holes.
130
377553
2667
usando lasers para fazer os furos.
06:32
And with the lasers,
it was fast and extremely reliable,
it was fast and extremely reliable,
131
380244
2620
Com os lasers, era rápido
e extremamente fiável.
e extremamente fiável.
Nem sequer damos conta
de que os furos estão lá,
de que os furos estão lá,
06:34
you couldn't even tell
the holes were there,
the holes were there,
132
382888
2213
06:37
any more than you could tell
that one of your hairs was missing.
that one of your hairs was missing.
133
385125
3000
tal como não damos conta
da falta de um cabelo.
da falta de um cabelo.
06:40
And I know it might sound crazy,
using lasers to drill holes in your skull,
using lasers to drill holes in your skull,
134
388753
4738
Sei que isto pode parecer uma loucura,
usar lasers para fazer furos no crânio,
usar lasers para fazer furos no crânio,
06:45
but back in 2017,
135
393515
1366
mas em 2017,
06:46
people were OK with surgeons
shooting lasers into their eyes
shooting lasers into their eyes
136
394905
4109
as pessoas aceitavam que os cirurgiões
usassem lasers nos olhos
usassem lasers nos olhos
06:51
for corrective surgery
137
399038
1214
para uma cirurgia corretiva.
06:52
So when you're already here,
it's not that big of a step.
it's not that big of a step.
138
400276
3887
Portanto, quando já chegámos aqui
esse passo não é assim tão grande.
esse passo não é assim tão grande.
06:57
OK?
139
405561
1151
06:58
So the next step,
that happened in the 2030s,
that happened in the 2030s,
140
406736
3571
O passo seguinte,
que aconteceu na década de 2020,
que aconteceu na década de 2020,
07:02
was that it's not just about
getting through the skull.
getting through the skull.
141
410331
3086
foi que não chegava atravessar o crânio.
07:05
To measure the activity of neurons,
142
413441
1700
Para medir a atividade dos neurónios,
07:07
you have to actually make it
into the brain tissue itself.
into the brain tissue itself.
143
415165
3825
temos que atravessar o tecido do cérebro.
O risco, sempre que colocamos
qualquer coisa no tecido cerebral,
qualquer coisa no tecido cerebral,
07:11
And the risk, whenever
you put something into the brain tissue,
you put something into the brain tissue,
144
419344
2968
07:14
is essentially that of stroke.
145
422336
1439
é, essencialmente, um ACV,
07:15
That you would hit
a blood vessel and burst it,
a blood vessel and burst it,
146
423799
2196
se atingiremos um vaso sanguíneo
e o rebentarmos,
e o rebentarmos,
07:18
and that causes a stroke.
147
426019
1519
e isso provoca um ACV.
07:19
So, by the mid 2030s,
we had invented these flexible probes
we had invented these flexible probes
148
427916
3725
Em meados da década de 2030,
inventámos estas sondas flexíveis
inventámos estas sondas flexíveis
07:23
that were capable of going
around blood vessels,
around blood vessels,
149
431665
2278
capazes de contornar
os vasos sanguíneos,
os vasos sanguíneos,
07:25
rather than through them.
150
433967
1476
em vez de os atravessar.
07:27
And thus, we could put
huge batteries of these probes
huge batteries of these probes
151
435467
5697
Assim, podemos pôr enormes
baterias destas sondas
baterias destas sondas
no cérebro de doentes
07:33
into the brains of patients
152
441188
1357
07:34
and record from thousands of their neurons
without any risk to them.
without any risk to them.
153
442569
3270
e registar milhares de neurónios
sem qualquer risco para eles.
sem qualquer risco para eles.
07:39
And what we discovered,
sort of to our surprise,
sort of to our surprise,
154
447458
4061
Descobrimos,
para nossa surpresa,
para nossa surpresa,
07:43
is that the neurons that we could identify
155
451543
2190
que os neurónios
que conseguíamos identificar,
que conseguíamos identificar,
07:45
were not responding
to things like ideas or emotion,
to things like ideas or emotion,
156
453757
3524
não reagiam a coisas
como ideias ou emoções,
como ideias ou emoções,
07:49
which was what we had expected.
157
457305
1627
que era o que nós esperávamos.
07:50
They were mostly responding
to things like Jennifer Aniston
to things like Jennifer Aniston
158
458956
3796
Reagiam sobretudo a coisas
como Jennifer Aniston
como Jennifer Aniston
07:54
or Halle Berry
159
462776
2404
ou Halle Berry
07:57
or Justin Trudeau.
160
465204
1310
ou Justin Trudeau.
07:58
I mean --
161
466538
1253
07:59
(Laughter)
162
467815
2326
(Risos)
08:02
In hindsight, we shouldn't
have been that surprised.
have been that surprised.
163
470165
2437
Em retrospetiva, não devíamos
ter ficado surpreendidos.
ter ficado surpreendidos.
08:04
I mean, what do your neurons
spend most of their time thinking about?
spend most of their time thinking about?
164
472626
3262
Ou seja, em que é que os neurónios
gastam mais tempo a pensar?
gastam mais tempo a pensar?
(Risos)
08:07
(Laughter)
165
475912
1150
08:09
But really, the point is that
166
477380
2040
Mas a questão é
08:11
this technology enabled us to begin
studying neuroscience in individuals.
studying neuroscience in individuals.
167
479444
4430
que esta tecnologia nos permitiu começar
a estudar a neurociência nas pessoas.
a estudar a neurociência nas pessoas.
08:15
So much like the transition to genetics,
at the single cell level,
at the single cell level,
168
483898
4230
Tal como na transição para a genética;
a nível da célula,
a nível da célula,
08:20
we started to study neuroscience,
at the single human level.
at the single human level.
169
488152
3206
começámos a estudar neurociência
a nível da pessoa.
a nível da pessoa.
08:23
But we weren't quite there yet.
170
491890
1618
Mas ainda não tínhamos lá chegado.
08:25
Because these technologies
171
493895
1642
Porque estas tecnologias
08:27
were still restricted
to medical applications,
to medical applications,
172
495561
3056
ainda estavam restritas
às aplicações médicas,
às aplicações médicas,
o que significava que estávamos a estudar
cérebros doentes e não cérebros sãos.
cérebros doentes e não cérebros sãos.
08:30
which meant that we were studying
sick brains, not healthy brains.
sick brains, not healthy brains.
173
498641
3391
08:35
Because no matter how safe
your technology is,
your technology is,
174
503235
3754
Porque, por mais segura
que seja a tecnologia,
que seja a tecnologia,
08:39
you can't stick something
into someone's brain
into someone's brain
175
507013
2730
não podemos introduzir nada
no cérebro duma pessoa
no cérebro duma pessoa
08:41
for research purposes.
176
509767
1420
para efeitos de investigação.
08:43
They have to want it.
177
511211
1549
É preciso que elas queiram.
08:44
And why would they want it?
178
512784
1460
E por que razão haviam de querer?
08:46
Because as soon as you have
an electrical connection to the brain,
an electrical connection to the brain,
179
514268
3571
Porque, logo que houver uma ligação
elétrica ao cérebro,
elétrica ao cérebro,
08:49
you can use it to hook
the brain up to a computer.
the brain up to a computer.
180
517863
2444
podemos usá-la para ligar
o cérebro a um computador.
o cérebro a um computador.
08:53
Oh, well, you know, the general public
was very skeptical at first.
was very skeptical at first.
181
521061
3429
Estão a ver, o público em geral,
a princípio, ficou muito cético.
a princípio, ficou muito cético.
08:56
I mean, who wants to hook
their brain up to their computers?
their brain up to their computers?
182
524514
2869
Quem quer ligar o cérebro a computadores?
08:59
Well just imagine being able
to send an email with a thought.
to send an email with a thought.
183
527926
4236
Imaginem só, poder enviar
um "email" através de um pensamento.
um "email" através de um pensamento.
09:04
(Laughter)
184
532186
2253
(Risos)
09:06
Imagine being able to take
a picture with your eyes, OK?
a picture with your eyes, OK?
185
534463
4500
Imaginem só, poder tirar
uma fotografia com os olhos.
uma fotografia com os olhos.
09:10
(Laughter)
186
538987
1230
(Risos)
09:12
Imagine never forgetting anything anymore,
187
540241
2963
Imaginem nunca mais esquecer nada
09:15
because anything
that you choose to remember
that you choose to remember
188
543228
2159
porque tudo aquilo
de que se quiserem lembrar
de que se quiserem lembrar
09:17
will be stored permanently
on a hard drive somewhere,
on a hard drive somewhere,
189
545411
2477
fica armazenado permanentemente
algures num disco duro,
algures num disco duro,
09:19
able to be recalled at will.
190
547912
2029
preparado para ser usado,
quando quisermos.
quando quisermos.
09:21
(Laughter)
191
549965
3366
(Risos)
09:25
The line here
between crazy and visionary
between crazy and visionary
192
553355
3381
A linha entre o louco
e o visionário
e o visionário
09:28
was never quite clear.
193
556760
1467
nunca ficou muito clara.
09:30
But the systems were safe.
194
558720
1857
Mas os sistemas eram seguros.
09:32
So when the FDA decided to deregulate
these laser-drilling systems, in 2043,
these laser-drilling systems, in 2043,
195
560879
5016
Por isso, quando a FDA
decidiu desregulamentar
decidiu desregulamentar
estes sistemas de perfuração
a lazer, em 2043,
a lazer, em 2043,
09:37
commercial demand just exploded.
196
565919
2357
a procura comercial disparou.
As pessoas começaram a assinar os "emails":
09:40
People started signing their emails,
197
568300
1888
09:42
"Please excuse any typos.
198
570212
1341
"Desculpem quaisquer gralhas.
Enviado pelo meu cérebro".
Enviado pelo meu cérebro".
09:43
Sent from my brain."
199
571577
1333
09:44
(Laughter)
200
572934
1001
(Risos)
09:45
Commercial systems
popped up left and right,
popped up left and right,
201
573959
2072
Sistemas comerciais
saltaram à esquerda e à direita
saltaram à esquerda e à direita
09:48
offering the latest and greatest
in neural interfacing technology.
in neural interfacing technology.
202
576055
3238
oferecendo as últimas e as melhores
tecnologias de interface neuronal.
tecnologias de interface neuronal.
09:51
There were 100 electrodes.
203
579792
1753
Havia 100 elétrodos.
09:53
A thousand electrodes.
204
581569
1911
Mil elétrodos.
09:55
High bandwidth for only 99.99 a month.
205
583504
2476
Banda larga apenas por 99,99 por mês.
09:58
(Laughter)
206
586004
1539
(Risos)
09:59
Soon, everyone had them.
207
587567
1534
Em breve, toda a gente os tinha.
10:01
And that was the key.
208
589694
1571
Isso foi fundamental
10:03
Because, in the 2050s,
if you were a neuroscientist,
if you were a neuroscientist,
209
591289
2923
porque, na década de 2050,
um neurocientista podia ter
um neurocientista podia ter
10:06
you could have someone come into your lab
essentially from off the street.
essentially from off the street.
210
594236
3939
alguém a entrar no laboratório
vindo do outro lado da rua
vindo do outro lado da rua
10:10
And you could have them engaged
in some emotional task
in some emotional task
211
598792
2864
e podia contratá-lo
para qualquer tarefa emotiva
para qualquer tarefa emotiva
10:13
or social behavior or abstract reasoning,
212
601680
2437
ou comportamento social
ou raciocínio abstrato,
ou raciocínio abstrato,
10:16
things you could never study in mice.
213
604141
2531
coisas que nunca podíamos
estudar nos ratos.
estudar nos ratos.
10:18
And you could record
the activity of their neurons
the activity of their neurons
214
606696
3111
Podia registar a atividade
dos neurónios dele,
dos neurónios dele,
10:21
using the interfaces
that they already had.
that they already had.
215
609831
3191
usando as interfaces
que ele já tinha.
que ele já tinha.
10:25
And then you could also ask them
about what they were experiencing.
about what they were experiencing.
216
613046
3189
Também lhe podia perguntar
o que é que ele estava a sentir.
o que é que ele estava a sentir.
Esta ligação entre
psicologia e neurociência
psicologia e neurociência
10:28
So this link between
psychology and neuroscience
psychology and neuroscience
217
616259
3349
10:31
that you could never make
in the animals, was suddenly there.
in the animals, was suddenly there.
218
619632
3381
que nunca poderia ser feita
nos animais, estava ali.
nos animais, estava ali.
10:35
So perhaps the classic example of this
219
623695
2184
Talvez que o exemplo clássico para isto
10:37
was the discovery
of the neural basis for insight.
of the neural basis for insight.
220
625903
3523
seja a descoberta
da base neuronal para a perceção.
da base neuronal para a perceção.
10:41
That "Aha!" moment, the moment
it all comes together, it clicks.
it all comes together, it clicks.
221
629450
3600
Aquele momento "Aha!", o momento
em que tudo se encaixa, aquele clique.
em que tudo se encaixa, aquele clique.
10:45
And this was discovered
by two scientists in 2055,
by two scientists in 2055,
222
633593
4056
Isso foi descoberto
por dois cientistas, em 2055.
por dois cientistas, em 2055.
10:49
Barry and Late,
223
637673
1372
Barry e Late,
10:51
who observed, in the dorsal
prefrontal cortex,
prefrontal cortex,
224
639069
3663
que observaram
o córtex dorsal pré-frontal,
o córtex dorsal pré-frontal,
10:54
how in the brain of someone
trying to understand an idea,
trying to understand an idea,
225
642756
5222
como, no cérebro duma pessoa
que está a tentar perceber uma ideia,
que está a tentar perceber uma ideia,
11:00
how different populations of neurons
would reorganize themselves --
would reorganize themselves --
226
648002
3369
como as diversas populações
de neurónios se reorganizam
de neurónios se reorganizam
11:03
you're looking at neural
activity here in orange --
activity here in orange --
227
651395
2436
- estão a ver a atividade neuronal
aqui, a laranja -
aqui, a laranja -
11:05
until finally their activity aligns
in a way that leads to positive feedback.
in a way that leads to positive feedback.
228
653855
3738
até que, por fim,
a sua atividade se alinha
a sua atividade se alinha
de forma a dar uma resposta positiva.
11:10
Right there.
229
658339
1150
Aqui mesmo.
11:12
That is understanding.
230
660723
1467
Isso é compreender.
11:15
So finally, we were able to get
at the things that make us human.
at the things that make us human.
231
663413
4437
Por fim, conseguimos chegar
às coisas que nos tornam humanos.
às coisas que nos tornam humanos.
11:21
And that's what really opened the way
to major insights from medicine.
to major insights from medicine.
232
669871
4578
Foi isso que abriu o caminho
para importantes perceções da medicina.
para importantes perceções da medicina.
11:27
Because, starting in the 2060s,
233
675465
2755
Porque, a partir da década de 2060,
11:30
with the ability to record
the neural activity
the neural activity
234
678244
2484
com a capacidade de registar
a atividade dos neurónios
a atividade dos neurónios
11:32
in the brains of patients
with these different mental diseases,
with these different mental diseases,
235
680752
3587
no cérebro dos doentes
com diversas doenças mentais,
com diversas doenças mentais,
11:36
rather than defining the diseases
on the basis of their symptoms,
on the basis of their symptoms,
236
684363
4690
em vez de definir as doenças
com base nos seus sintomas,
com base nos seus sintomas,
11:41
as we had at the beginning of the century,
237
689077
2040
como tínhamos feito no início do século,
11:43
we started to define them
238
691141
1222
começámos a defini-las
11:44
on the basis of the actual pathology
that we observed at the neural level.
that we observed at the neural level.
239
692387
3539
com base na patologia real
que observávamos a nível dos neurónios.
que observávamos a nível dos neurónios.
11:48
So for example, in the case of ADHD,
240
696768
3825
Por exemplo, no caso do PHDA,
descobrimos que há dezenas
de doenças diferentes.
de doenças diferentes.
11:52
we discovered that there are
dozens of different diseases,
dozens of different diseases,
241
700617
3174
11:55
all of which had been called ADHD
at the start of the century,
at the start of the century,
242
703815
3009
que, no início do século,
eram conhecidas por PHDA
eram conhecidas por PHDA
11:58
that actually had nothing
to do with each other,
to do with each other,
243
706848
2301
mas que não tinham nada a ver
umas com as outras,
umas com as outras,
12:01
except that they had similar symptoms.
244
709173
2118
exceto que tinham
sintomas semelhantes.
sintomas semelhantes.
12:03
And they needed to be treated
in different ways.
in different ways.
245
711625
2372
Precisavam de ser tratadas
de modo diferente.
de modo diferente.
12:06
So it was kind of incredible,
in retrospect,
in retrospect,
246
714307
2247
Em retrospetiva, é uma coisa incrível
que, no início do século, estivéssemos
a tratar todas essas doenças diferentes
a tratar todas essas doenças diferentes
12:08
that at the beginning of the century,
247
716578
1777
12:10
we had been treating
all those different diseases
all those different diseases
248
718379
2317
com a mesma droga,
12:12
with the same drug,
249
720720
1183
dando às pessoas anfetaminas,
que era o que se fazia.
que era o que se fazia.
12:13
just by giving people amphetamine,
basically is what we were doing.
basically is what we were doing.
250
721927
3214
A esquizofrenia e a depressão
são a mesma coisa.
são a mesma coisa.
12:17
And schizophrenia and depression
are the same way.
are the same way.
251
725165
2488
12:19
So rather than prescribing drugs to people
essentially at random,
essentially at random,
252
727677
4032
Mais do que receitar drogas
às pessoas, de forma aleatória,
às pessoas, de forma aleatória,
como fazíamos,
12:23
as we had,
253
731733
1150
12:24
we learned how to predict
which drugs would be most effective
which drugs would be most effective
254
732907
3511
aprendemos a prever
quais as drogas mais eficazes
quais as drogas mais eficazes
12:28
in which patients,
255
736442
1183
em que doentes,
12:29
and that just led to this huge
improvement in outcomes.
improvement in outcomes.
256
737649
2756
e isso levou a uma melhoria
enorme nos resultados.
enorme nos resultados.
12:33
OK, I want to bring you back now
to the year 2017.
to the year 2017.
257
741498
3476
Agora, vamos regressar ao ano 2017.
12:38
Some of this may sound satirical
or even far fetched.
or even far fetched.
258
746117
3373
Estas coisas podem parecer
satíricas ou rebuscadas.
satíricas ou rebuscadas.
12:41
And some of it is.
259
749514
1293
E algumas delas são.
12:43
I mean, I can't actually
see into the future.
see into the future.
260
751291
2651
Claro, não posso ver o futuro.
12:45
I don't actually know
261
753966
1366
Não sei, obviamente,
12:47
if we're going to be drilling hundreds
or thousands of microscopic holes
or thousands of microscopic holes
262
755356
3667
se vamos perfurar centenas
ou milhares de furos microscópicos
ou milhares de furos microscópicos
12:51
in our heads in 30 years.
263
759047
1667
na cabeça daqui a 30 anos.
12:53
But what I can tell you
264
761762
1706
Mas o que quero dizer
12:55
is that we're not going
to make any progress
to make any progress
265
763492
2175
é que não vamos fazer progressos
12:57
towards understanding the human brain
or human diseases
or human diseases
266
765691
3727
para percebermos o cérebro humano
ou as doenças humanas
ou as doenças humanas
13:01
until we figure out how to get
at the electrical activity of neurons
at the electrical activity of neurons
267
769442
4516
enquanto não arranjarmos forma de obter
a atividade elétrica dos neurónios
a atividade elétrica dos neurónios
13:05
in healthy humans.
268
773982
1200
em pessoas saudáveis.
13:07
And almost no one is working
on figuring out how to do that today.
on figuring out how to do that today.
269
775918
3239
Quase ninguém está a trabalhar
para imaginar como fazer isso hoje.
para imaginar como fazer isso hoje.
13:12
That is the future of neuroscience.
270
780077
2334
Isso é o futuro da neurociência.
13:14
And I think it's time for neuroscientists
to put down the mouse brain
to put down the mouse brain
271
782752
4393
Penso que chegou a altura
de os neurocientistas
porem de lado o cérebro do rato
porem de lado o cérebro do rato
13:19
and to dedicate the thought
and investment necessary
and investment necessary
272
787169
2754
e dedicarem-se o pensamento
e o investimento necessários
e o investimento necessários
13:21
to understand the human brain
and human disease.
and human disease.
273
789947
3267
para perceber o cérebro humano
e as doenças humanas.
e as doenças humanas.
13:27
Thank you.
274
795629
1151
Obrigado.
(Aplausos)
13:28
(Applause)
275
796804
1172
ABOUT THE SPEAKER
Sam Rodriques - NeuroengineerSam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works.
Why you should listen
Sam Rodriques has designed a new nanofabrication method and a new approach to sensing neural activity with probes in the bloodstream, and his forthcoming technologies are aimed at understanding the spatial organization of cells in the brain and the transcriptional activity of neurons over time. He is a graduate student in Physics at the Massachusetts Institute of Technology, with affiliations at the MIT Media Lab, the MIT Department of Brain and Cognitive Sciences and the Broad Institute of Harvard and MIT. He graduated summa cum laude with highest honors in Physics from Haverford College, where he worked on new methods for calculating quantum entanglement in multipartite quantum systems. He has received numerous national awards and fellowships to support his research, including the Hertz Foundation Graduate Fellowship, an NSF Graduate Research Fellowship and a Churchill Scholarship.
Sam Rodriques | Speaker | TED.com