TEDMED 2012
Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.
Мигел Николелис: Маймуна, която управлява робот с мислите си. Не, без майтап.
Filmed:
Readability: 4.1
1,315,130 views
Можем ли да използваме мозъка си, за да управляваме машини - без да е нужно да използваме тялото си като посредник? Мигел Николелис говори за удивителен опит, в който умна маймуна в САЩ се учи да управлява виртуална маймуна, а след това роботоризирана ръка в Япония, с мислите си. Изледването има голямо значение за инвалидите - и може би за всички наc. (Филмирано в 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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
The kind of neuroscience that I do and my colleagues do
0
330
2851
Видът невронаука, който правя с колегите си,
00:19
is almost like the weatherman.
1
3181
2166
е почти както предсказване на времето.
00:21
We are always chasing storms.
2
5347
3516
Гледаме къде ще има бури.
00:24
We want to see and measure storms -- brainstorms, that is.
3
8863
4883
Искаме да видим и да измерим бурите - брейнстормс, това е.
00:29
And we all talk about brainstorms in our daily lives,
4
13746
2768
Всички говорим за брейнстормс в ежедневния си живот,
00:32
but we rarely see or listen to one.
5
16514
3450
но рядко го виждаме или го слушаме.
00:35
So I always like to start these talks
6
19964
1634
Обичам да започвам тези разговори,
00:37
by actually introducing you to one of them.
7
21598
2982
като ви покажа брейнсторм.
00:40
Actually, the first time we recorded more than one neuron --
8
24580
3427
Първият път, когато записахме повече от един неврон -
00:43
a hundred brain cells simultaneously --
9
28007
2223
сто умствени клетки наведнъж -
00:46
we could measure the electrical sparks
10
30230
2469
можахме да измерим електрическите искри
00:48
of a hundred cells in the same animal,
11
32699
2680
на сто клетки в едно животно,
00:51
this is the first image we got,
12
35379
1802
това е първата снимка, която получихме,
00:53
the first 10 seconds of this recording.
13
37181
2315
първите 10 секунди от този запис.
00:55
So we got a little snippet of a thought,
14
39496
3351
Получихме отрязък на мисъл
00:58
and we could see it in front of us.
15
42847
2905
и можахме да я видим.
01:01
I always tell the students
16
45752
1012
Винаги казвам на студентите,
01:02
that we could also call neuroscientists some sort of astronomer,
17
46764
4106
че можем да наречем невроучените някакъв вид астрономи,
01:06
because we are dealing with a system
18
50870
1626
защото работим със система,
01:08
that is only comparable in terms of number of cells
19
52496
2917
която е сравнима само по броя на клетките,
01:11
to the number of galaxies that we have in the universe.
20
55413
2936
с броя на галактиките, които съществуват във Вселената.
01:14
And here we are, out of billions of neurons,
21
58349
3030
От милиони неврони,
01:17
just recording, 10 years ago, a hundred.
22
61379
2818
преди 10 години, записахме само сто.
01:20
We are doing a thousand now.
23
64197
1583
Сега записваме хиляда.
01:21
And we hope to understand something fundamental about our human nature.
24
65780
5400
Надяваме си, да разберем нещо основно за същността на човека.
01:27
Because, if you don't know yet,
25
71180
1932
Защото, ако все още не знаете,
01:29
everything that we use to define what human nature is comes from these storms,
26
73112
5250
всичко, което използваме, за да дефинираме същността на човека, идва от тези бури,
01:34
comes from these storms that roll over the hills and valleys of our brains
27
78362
4651
идва от тези бури, които разлюляват хълмовете и долините на мозъците ни
01:38
and define our memories, our beliefs,
28
83013
3885
и определят паметта ни, вярванията ни,
01:42
our feelings, our plans for the future.
29
86898
2700
чувствата ни, плановете ни за бъдеще.
01:45
Everything that we ever do,
30
89598
2398
Всичко, което правим,
01:47
everything that every human has ever done, do or will do,
31
91996
5067
за всичко, което човек е направил, прави или ще направи,
01:52
requires the toil of populations of neurons producing these kinds of storms.
32
97063
5434
е нужно функционирането на неврони, които произвеждат тези видове бури.
01:58
And the sound of a brainstorm, if you've never heard one,
33
102497
2483
Звукът на брейнсторм, ако не сте го чували,
02:00
is somewhat like this.
34
104980
3349
е нещо такова.
02:04
You can put it louder if you can.
35
108329
3146
Можете да го увеличите, ако искате.
02:07
My son calls this "making popcorn while listening to a badly-tuned A.M. station."
36
111475
6403
Синът ми го нарича "правене на пуканки, докато слушате лошо настроена радио станция".
02:13
This is a brain.
37
117878
1485
Това е мозъкът.
02:15
This is what happens when you route these electrical storms to a loudspeaker
38
119363
3434
Това се случва, когато настроите тези електрически бури към високоговорител
02:18
and you listen to a hundred brain cells firing,
39
122797
2866
и слушате сто умствени клетки,
02:21
your brain will sound like this -- my brain, any brain.
40
125663
4622
мозъкат ви ще звучи така - мозъка ми, всеки мозък.
02:26
And what we want to do as neuroscientists in this time
41
130285
3762
Това, което искаме да направим като невроучени сега,
02:29
is to actually listen to these symphonies, these brain symphonies,
42
134047
5350
е да слушаме тези симфонии, тези симфонии на мозъка
02:35
and try to extract from them the messages they carry.
43
139397
3400
и да се опитаме да извадим от тях съобщенията, които носят.
02:38
In particular, about 12 years ago
44
142797
2851
Преди 12 години,
02:41
we created a preparation that we named brain-machine interfaces.
45
145648
3048
създадохме подготовка, която нарекохме интерфейси на машина на мозъка.
02:44
And you have a scheme here that describes how it works.
46
148696
2702
Тук е програмата, която описва, как той работи.
02:47
The idea is, let's have some sensors that listen to these storms, this electrical firing,
47
151398
5566
Идеята е, нека имаме няколко сензора, които слушат тези бури, това електричество
02:52
and see if you can, in the same time that it takes
48
156964
3082
и да видите, ако можете, във времето, което е нужно
02:55
for this storm to leave the brain and reach the legs or the arms of an animal --
49
160046
4969
на бурята да напусне мозъка и да достигне краката или ръцете на животно -
03:00
about half a second --
50
165015
2864
за половин секунда -
03:03
let's see if we can read these signals,
51
167879
2351
нека да видим, дали можем да прочетем тези сигнали,
03:06
extract the motor messages that are embedded in it,
52
170230
3400
да извадим съобщенията на двигателните нерви, които се съдържат в тях,
03:09
translate it into digital commands
53
173630
2272
да ги преведем в дигитални команди
03:11
and send it to an artificial device
54
175902
1886
и да ги изпратим към изкуствено устройство,
03:13
that will reproduce the voluntary motor wheel of that brain in real time.
55
177788
5893
което ще възпроизведе произволно моторно колело на този мозък в реално време.
03:19
And see if we can measure how well we can translate that message
56
183681
3848
И да видим дали можем да измерим колко дoбре можем да преведем това съобщение,
03:23
when we compare to the way the body does that.
57
187529
3518
когато го сравняваме с начина, по който тялото прави това.
03:26
And if we can actually provide feedback,
58
191047
2866
Ако можем да осигурим обратна връзка,
03:29
sensory signals that go back from this robotic, mechanical, computational actuator
59
193913
5734
сензорните сигнали, които се връщат от това роботизирано, механично, компютъризирано задвижващо устройство,
03:35
that is now under the control of the brain,
60
199647
2251
което е под управлението на мозъка,
03:37
back to the brain,
61
201898
1311
отново се връщаме към мозъка,
03:39
how the brain deals with that,
62
203209
2121
как мозъка прави това,
03:41
of receiving messages from an artificial piece of machinery.
63
205330
4901
да получава съобщения от изкуствена машина.
03:46
And that's exactly what we did 10 years ago.
64
210231
2321
Направихме го преди 10 години.
03:48
We started with a superstar monkey called Aurora
65
212552
2961
Започнахме със суперзвезда маймуна, наречена Аврора,
03:51
that became one of the superstars of this field.
66
215513
2468
каято стана една от суперзвездите в тази област.
03:53
And Aurora liked to play video games.
67
217981
2299
Аврора обичаше да играе на видео игри.
03:56
As you can see here,
68
220280
1373
Както можете да видите тук,
03:57
she likes to use a joystick, like any one of us, any of our kids, to play this game.
69
221653
4944
тя обича да използва джойстик, както всички нас, всички наши деца, за да играе тази игра.
04:02
And as a good primate, she even tries to cheat before she gets the right answer.
70
226597
4671
Като добър примат, тя дори се опитва да мами, преди да даде правилния отговор.
04:07
So even before a target appears that she's supposed to cross
71
231268
4283
Дори преди да се появи целта, която тя трябва да пресече
04:11
with the cursor that she's controlling with this joystick,
72
235551
2850
с курсора, с който управлява този джойстик,
04:14
Aurora is trying to find the target, no matter where it is.
73
238401
3951
Аврора се опитва да намери целта, без значение, къде е.
04:18
And if she's doing that,
74
242352
1469
Тя прави това,
04:19
because every time she crosses that target with the little cursor,
75
243821
3314
защото всеки път, когато пресече тази цел с малкия курсор,
04:23
she gets a drop of Brazilian orange juice.
76
247135
2950
получава капка бразилски портокалов сок.
04:25
And I can tell you, any monkey will do anything for you
77
250085
2950
Мога да ви кажа, че всяка маймуна ще направи всичко за вас,
04:28
if you get a little drop of Brazilian orange juice.
78
253035
3100
ако й дадете малка капка бразилски портокалов сок.
04:32
Actually any primate will do that.
79
256135
2731
Всеки примат ще направи това.
04:34
Think about that.
80
258866
1334
Помислете за това.
04:36
Well, while Aurora was playing this game, as you saw,
81
260200
3400
Както видяхте, малката Аврора игаеше тази игра,
04:39
and doing a thousand trials a day
82
263600
2435
правеше хиляди опита дневно
04:41
and getting 97 percent correct and 350 milliliters of orange juice,
83
266035
3883
и получаваше 97 правилни отговори и 350 милилитра портокалов сок,
04:45
we are recording the brainstorms that are produced in her head
84
269918
3399
записвахме брейнстормс, които възникваха в главата й
04:49
and sending them to a robotic arm
85
273317
1647
и ги изпращахме на роботизирана ръка,
04:50
that was learning to reproduce the movements that Aurora was making.
86
274964
3871
която се учеше да възпроизведа движенията, които Аврора правеше.
04:54
Because the idea was to actually turn on this brain-machine interface
87
278835
3783
Защото идеята беше да включим този роботизиран интерфейс на машина - мозък
04:58
and have Aurora play the game just by thinking,
88
282618
4700
и да накараме Аврора да играе играта, като мисли,
05:03
without interference of her body.
89
287318
2617
без намеса от страна на тялото й.
05:05
Her brainstorms would control an arm
90
289935
2916
Нейните брейнстормс можеха да управляват ръка,
05:08
that would move the cursor and cross the target.
91
292851
2709
чрез която тя ще мести курсора и ще стигне до целта.
05:11
And to our shock, that's exactly what Aurora did.
92
295560
3191
За изненада, Аврора правеше точно това.
05:14
She played the game without moving her body.
93
298751
4200
Тя игаеше играта, без да мърда тялото си.
05:18
So every trajectory that you see of the cursor now,
94
302951
2237
Всяка траeктория, която виждате, че е направена от курсора,
05:21
this is the exact first moment she got that.
95
305188
3212
е първият път, когато тя успя да направи това.
05:24
That's the exact first moment
96
308400
1784
Това е първия път,
05:26
a brain intention was liberated from the physical domains of a body of a primate
97
310184
6767
когато стремежа на мозъка беше освободен от физическите части в тялото на примат
05:32
and could act outside, in that outside world,
98
316951
3700
и тя можеше да действа в този външен свят,
05:36
just by controlling an artificial device.
99
320651
2966
като управлява изкуствен инструмент.
05:39
And Aurora kept playing the game, kept finding the little target
100
323617
4917
Аврора продължи да играе играта, продължи да намира малки цели
05:44
and getting the orange juice that she wanted to get, that she craved for.
101
328534
3917
и да получава портокаловия сок, който искаше да получи.
05:48
Well, she did that because she, at that time, had acquired a new arm.
102
332451
6701
Правеше това, защото по това време получи нова ръка.
05:55
The robotic arm that you see moving here 30 days later,
103
339152
2963
Роботизираната ръка, която тук виждате след 30 дни,
05:58
after the first video that I showed to you,
104
342115
2686
след като първият видео филм, който ви показах,
06:00
is under the control of Aurora's brain
105
344801
2650
е под управлението на мозъка на Аврора
06:03
and is moving the cursor to get to the target.
106
347451
3168
и движи курсора до целта.
06:06
And Aurora now knows that she can play the game with this robotic arm,
107
350619
3899
Сега Аврора знае, че може да играе играта с тази роботизирана ръка,
06:10
but she has not lost the ability to use her biological arms to do what she pleases.
108
354518
5716
но не е загубила способността да използва биологичните си ръце, за да прави, коквото иска.
06:16
She can scratch her back, she can scratch one of us, she can play another game.
109
360234
4067
Може да си почеше гърба, може да почеше някой от нас, може да играе друга игра.
06:20
By all purposes and means,
110
364301
1600
При всички случаи,
06:21
Aurora's brain has incorporated that artificial device
111
365901
4116
мозъкът на Аврора е вградил този изкуствен инструмент
06:25
as an extension of her body.
112
370017
2750
като продължение на тялото й.
06:28
The model of the self that Aurora had in her mind
113
372767
3533
Моделът на себе си, който Аврора има в мозъка си,
06:32
has been expanded to get one more arm.
114
376300
4084
се е разширил, за да получи още една ръка.
06:36
Well, we did that 10 years ago.
115
380384
2350
Направихме това преди 10 години.
06:38
Just fast forward 10 years.
116
382734
2833
Кратък преглед на тези 10 години.
06:41
Just last year we realized that you don't even need to have a robotic device.
117
385567
4983
През миналата година разбрахме, че тя не трябва да има роботизиран инструмент.
06:46
You can just build a computational body, an avatar, a monkey avatar.
118
390550
5484
Можем да създадем компютъризирано тяло, хищник, маймуна хищник.
06:51
And you can actually use it for our monkeys to either interact with them,
119
396034
4250
Можете да го използвате вместо маймуните ни, за да взаимодействате с тях
06:56
or you can train them to assume in a virtual world
120
400284
4439
или да ги обучите да възприемат виртуален свят,
07:00
the first-person perspective of that avatar
121
404723
3044
непосредствена перспектива за този хищник
07:03
and use her brain activity to control the movements of the avatar's arms or legs.
122
407767
5651
и тя да използва дейността на мозъка си, за да управлява движенията на ръцете и краката на този хищник.
07:09
And what we did basically was to train the animals
123
413418
2766
Обучихме животните
07:12
to learn how to control these avatars
124
416184
3050
да управляват тези хищници
07:15
and explore objects that appear in the virtual world.
125
419234
3899
и да изучават обекти, които се появяват във виртуалния свят.
07:19
And these objects are visually identical,
126
423133
2301
Тези обекти са визуално еднакви,
07:21
but when the avatar crosses the surface of these objects,
127
425434
3883
но когато хищникът премине през повърхността им,
07:25
they send an electrical message that is proportional to the microtactile texture of the object
128
429317
6400
те изпращат елеткрическо съобщение, което е пропорционално на микроосезателната текстура на обекта,
07:31
that goes back directly to the monkey's brain,
129
435717
4016
който се връща в мозъка на маймуната,
07:35
informing the brain what it is the avatar is touching.
130
439733
5052
като я информира, кaкво докосва хищникът.
07:40
And in just four weeks, the brain learns to process this new sensation
131
444785
4765
Само за четири седмици, мозъкът се научава да обработва това ново усещане
07:45
and acquires a new sensory pathway -- like a new sense.
132
449550
6434
и получава нов сензорен път - като ново чувство.
07:51
And you truly liberate the brain now
133
455984
2416
Сега напълно освобождаваме мозъка,
07:54
because you are allowing the brain to send motor commands to move this avatar.
134
458400
4384
тъй като му позволяваме да изпраща двигателни команди, за да движи този хищник.
07:58
And the feedback that comes from the avatar is being processed directly by the brain
135
462784
5000
Обратната връзка, която идва от хищника, се обработва от мозъка
08:03
without the interference of the skin.
136
467784
2433
без да засегне кожата.
08:06
So what you see here is this is the design of the task.
137
470217
2534
Тук виждате моделът на задачата.
08:08
You're going to see an animal basically touching these three targets.
138
472751
4250
Ще видите животно, което докосва тези три цели.
08:12
And he has to select one because only one carries the reward,
139
477001
4349
То трябва да избере една цел, защото само в една цел има награда,
08:17
the orange juice that they want to get.
140
481350
1867
портокаловия сок, който иска да получи.
08:19
And he has to select it by touch using a virtual arm, an arm that doesn't exist.
141
483217
5633
Тя трябва да го избере с докосване, като използва виртуална ръка, ръка, която не съществува.
08:24
And that's exactly what they do.
142
488850
2000
Тя прави това.
08:26
This is a complete liberation of the brain
143
490850
3435
Това е пълно освобождаване на мозъка
08:30
from the physical constraints of the body and the motor in a perceptual task.
144
494285
4282
от физическите ограничения на тялото и двигателлния нерв със задача за възприемане.
08:34
The animal is controlling the avatar to touch the targets.
145
498567
4167
Животното управлява хищника за да докосне целите.
08:38
And he's sensing the texture by receiving an electrical message directly in the brain.
146
502734
5651
То усеща текстурата, чрез получаване на електрическо съобщение в мозъка.
08:44
And the brain is deciding what is the texture associated with the reward.
147
508385
3883
Мозъкът решава каква е текстурата, която е свързана с наградата.
08:48
The legends that you see in the movie don't appear for the monkey.
148
512268
3832
Обясненията, които виждате във филма не се появяват за маймуната.
08:52
And by the way, they don't read English anyway,
149
516100
2484
Между другото, маймуните не могат да четат на английски
08:54
so they are here just for you to know that the correct target is shifting position.
150
518584
5216
и легендите са тук само за вас, за да знаете, че правилната цел променя местоположението си.
08:59
And yet, they can find them by tactile discrimination,
151
523800
3934
Тя може да ги намери чрез разума си
09:03
and they can press it and select it.
152
527734
3217
да я натисне и да я избере.
09:06
So when we look at the brains of these animals,
153
530951
2682
Когато разглеждаме мозъците на тези животни,
09:09
on the top panel you see the alignment of 125 cells
154
533633
3667
на горния панел виждате редица от 125 клетки,
09:13
showing what happens with the brain activity, the electrical storms,
155
537300
4201
които показват, какво се случва с дейността на мозъка, електрическите бури
09:17
of this sample of neurons in the brain
156
541501
2067
на тази мостра от неврони в мозъка,
09:19
when the animal is using a joystick.
157
543568
2116
когато животното използва джойстик.
09:21
And that's a picture that every neurophysiologist knows.
158
545684
2600
Това е картина, която всеки невропсихолог познава.
09:24
The basic alignment shows that these cells are coding for all possible directions.
159
548284
5183
Основната редица показва, че тези клетки са код за всички възможни посоки.
09:29
The bottom picture is what happens when the body stops moving
160
553467
5683
Картината в дъното показва, какво се случва, когато тялото спре да се движи
09:35
and the animal starts controlling either a robotic device or a computational avatar.
161
559150
6134
и животното започва да управлява роботизиран инструмент или компютъризиран хищник.
09:41
As fast as we can reset our computers,
162
565284
3066
Доколкото можахме да настоим компютрите си,
09:44
the brain activity shifts to start representing this new tool,
163
568350
5818
дейността на мозъка се променя, за да започне да представя този нов инструмент,
09:50
as if this too was a part of that primate's body.
164
574168
5250
като че ли той е част от тялото на примата.
09:55
The brain is assimilating that too, as fast as we can measure.
165
579418
4715
Мозъкът разбира и това, доколкото можем да го измерим.
10:00
So that suggests to us that our sense of self
166
584133
3618
Това ни подсказва, че чувството ни за себе си
10:03
does not end at the last layer of the epithelium of our bodies,
167
587751
4150
не свършва в последния слой на епитела на телата ни,
10:07
but it ends at the last layer of electrons of the tools that we're commanding with our brains.
168
591901
5718
а в последния слой електрони на инструментите, които управляваме с мозъка си.
10:13
Our violins, our cars, our bicycles, our soccer balls, our clothing --
169
597619
4764
Цигулките ни, колите ни, велосипедите ни, топките ни за футбол, дрехите ни -
10:18
they all become assimilated by this voracious, amazing, dynamic system called the brain.
170
602383
6851
всичко се възприема от тази ненаситна, удивителна, динамична система, наречена мозък.
10:25
How far can we take it?
171
609234
1699
Докъде можем да стигнем?
10:26
Well, in an experiment that we ran a few years ago, we took this to the limit.
172
610933
4218
В експеримент, който проведохме преди няколко години, стигнахме до тази граница.
10:31
We had an animal running on a treadmill
173
615151
2482
В университета в Дюк, на Източния бряг на Съединените щати,
10:33
at Duke University on the East Coast of the United States,
174
617633
2267
имахме животно, което вършеше неблагодарна работа,
10:35
producing the brainstorms necessary to move.
175
619900
2700
произвеждаше брейнстормс, необходими за движение.
10:38
And we had a robotic device, a humanoid robot,
176
622600
4091
Имахме роботизиран уред, робот - хуманоид,
10:42
in Kyoto, Japan at ATR Laboratories
177
626691
2394
в Киото, Япония, в лабораториите ATP,
10:44
that was dreaming its entire life to be controlled by a brain,
178
629085
6094
което мечтаеше през целия си живот да бъде управлявано от мозък,
10:51
a human brain, or a primate brain.
179
635179
3273
човешки мозък или мозък на примат.
10:54
What happens here is that the brain activity that generated the movements in the monkey
180
638452
4598
Тук дейността на мозъка, която произвежда движенията на маймуната,
10:58
was transmitted to Japan and made this robot walk
181
643050
3467
беше прехвърлена в Япония и накара този робот да върви,
11:02
while footage of this walking was sent back to Duke,
182
646517
4067
като дължината на футовете, които беше извървяло, беше изпратена в Дюк
11:06
so that the monkey could see the legs of this robot walking in front of her.
183
650584
5233
и маймуната можеше да види краката на този робот, който вървеше пред нея.
11:11
So she could be rewarded, not by what her body was doing
184
655817
4067
Тя можеше да бъде възнаградена не от това, което тялото й правеше,
11:15
but for every correct step of the robot on the other side of the planet
185
659884
4961
но от всяка правилна стъпка на робота в другия край на планетата,
11:20
controlled by her brain activity.
186
664845
2609
което беше управлявано от дейността на мозъка й.
11:23
Funny thing, that round trip around the globe took 20 milliseconds less
187
667454
7118
Смешно е, че това пътешествие около света отне 20 милисекунди по-малко,
11:30
than it takes for that brainstorm to leave its head, the head of the monkey,
188
674572
4150
отколкото е нужно на този брейнсторм да напусне главата му, главата на маймуната
11:34
and reach its own muscle.
189
678722
3870
и да достигне мускулите си.
11:38
The monkey was moving a robot that was six times bigger, across the planet.
190
682592
6030
Маймуната движеше робот, който беше шест пъти по-голям от нея през планетата.
11:44
This is one of the experiments in which that robot was able to walk autonomously.
191
688622
6400
Това е един от експериментите, в който този робот можеше да върви самостоятелно.
11:50
This is CB1 fulfilling its dream in Japan
192
695022
5267
Това е СВ1, който осъществи мечтата си в Япония,
11:56
under the control of the brain activity of a primate.
193
700289
3700
под управлението на дейността на мозъка на примат.
11:59
So where are we taking all this?
194
703989
1989
От къде взимаме всичко това?
12:01
What are we going to do with all this research,
195
705978
2343
Какво ще направим с това изследване,
12:04
besides studying the properties of this dynamic universe that we have between our ears?
196
708321
5668
освен да изучим свойствата на тази динамична галактика, която съществува между ушите ни?
12:09
Well the idea is to take all this knowledge and technology
197
713989
4833
Идеята е да вземем това знание и технология
12:14
and try to restore one of the most severe neurological problems that we have in the world.
198
718822
5484
и да се опитаме да възстановим най-тежките неврологични проблеми в света.
12:20
Millions of people have lost the ability to translate these brainstorms
199
724306
4583
Милиони хора са загубили способността да превеждат тези брейнстормс
12:24
into action, into movement.
200
728889
2116
в действие, в движение.
12:26
Although their brains continue to produce those storms and code for movements,
201
731005
5234
Въпреки, че мозъка им продължава да произвежда тези брейнстормс и код за движения,
12:32
they cannot cross a barrier that was created by a lesion on the spinal cord.
202
736239
5167
те не могат да преминат бариера, която е създадена от повреда на гръбначният стълб.
12:37
So our idea is to create a bypass,
203
741406
2450
Идеята е, да създадем байпас,
12:39
is to use these brain-machine interfaces to read these signals,
204
743856
4032
за да използваме интерфейсите на мозък - машина, за да четем тези сигнали,
12:43
larger-scale brainstorms that contain the desire to move again,
205
747888
4050
брейнстормс в голям мащаб, които съдържат желанието да се движим отново,
12:47
bypass the lesion using computational microengineering
206
751938
3969
да отстраним вредите, като използваме компютъризирано микроинженерство
12:51
and send it to a new body, a whole body called an exoskeleton,
207
755907
7114
и да ги изпратим в ново тяло, наречено ексоскелет,
12:58
a whole robotic suit that will become the new body of these patients.
208
763021
5567
цял роботоризиран костюм, който ще стане ново тяло за тези пациенти.
13:04
And you can see an image produced by this consortium.
209
768588
4126
Можете да видите образ, създаден от този консорциум.
13:08
This is a nonprofit consortium called the Walk Again Project
210
772714
4059
Това е консорциум с идеална цел, наречен Проект Ходи Отново,
13:12
that is putting together scientists from Europe,
211
776773
2783
в който се събират учени от Европа,
13:15
from here in the United States, and in Brazil
212
779556
1865
оттук, в САЩ и в Бразилия,
13:17
together to work to actually get this new body built --
213
781421
4517
за да работят заедно, за да получат това ново тяло -
13:21
a body that we believe, through the same plastic mechanisms
214
785938
3334
тяло, за което вярваме, че чрез същите пластмасови механизми,
13:25
that allow Aurora and other monkeys to use these tools through a brain-machine interface
215
789272
5802
които позволяват на Аврора и на други маймуни да използват тези инструменти чрез интерфейс на машина - мозък
13:30
and that allows us to incorporate the tools that we produce and use in our daily life.
216
795074
5630
и което ни позволява да внедрим инструментите, които произвеждаме и да ги използваме в ежедневието.
13:36
This same mechanism, we hope, will allow these patients,
217
800704
3684
Надяваме се, че същия механизъм ще позволи на тeзи пациенти
13:40
not only to imagine again the movements that they want to make
218
804388
3768
не само да си представят отново движенията, които искат да направят
13:44
and translate them into movements of this new body,
219
808156
3207
и да ги преведат в движения на това ново тяло,
13:47
but for this body to be assimilated as the new body that the brain controls.
220
811363
6758
но то да бъде асимилирано като ново тяло, което е управлявано от мозъка.
13:54
So I was told about 10 years ago
221
818121
3851
Преди 10 години беше казано,
13:57
that this would never happen, that this was close to impossible.
222
821972
5066
че това никога няма да се случи, че това е невъзможно.
14:02
And I can only tell you that as a scientist,
223
827038
2451
Мога само да ви кажа, че като учен,
14:05
I grew up in southern Brazil in the mid-'60s
224
829489
2986
израснах в южна Бразилия в средата на 1960-те години,
14:08
watching a few crazy guys telling [us] that they would go to the Moon.
225
832475
5048
като наблюдавах тези луди момчета, които ни казваха, че ще отидат на Луната.
14:13
And I was five years old,
226
837523
1461
Бях пет годишен
14:14
and I never understood why NASA didn't hire Captain Kirk and Spock to do the job;
227
838984
4240
и никога не разбрах, защо НАСА не нае капитан Кърк и Спок за да тази работа;
14:19
after all, they were very proficient --
228
843224
2432
те бяха много продуктивни -
14:21
but just seeing that as a kid
229
845656
3450
но виждайки това като дете,
14:25
made me believe, as my grandmother used to tell me,
230
849106
2985
ме накара да вярвам, както ми казваше баба ми,
14:27
that "impossible is just the possible
231
852091
1845
че "невъзможното е възможното,
14:29
that someone has not put in enough effort to make it come true."
232
853936
3904
за което някой не е дал достатъчно усилия, за да се сбъдне".
14:33
So they told me that it's impossible to make someone walk.
233
857840
3799
Те ми казаха, че е невъзможно да се накара някой да ходи.
14:37
I think I'm going to follow my grandmother's advice.
234
861639
3251
Мисля, че ще следвам съвета на баба ми.
14:40
Thank you.
235
864890
1450
Благодаря.
14:42
(Applause)
236
866340
8029
(Аплодисменти)
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