TEDIndia 2009
Pawan Sinha: How brains learn to see
Пауан Синха за това как мозъкът се учи да вижда
Filmed:
Readability: 4.5
939,209 views
Пауан Синха навлиза в подробности за революционното си изследване за това как се развива визуалната система на мозъка. Синха и неговият екип провеждат безплатно лечение за възстановяването на зрението за деца, слепи по рождение, а после проучват как мозъкът им се учи да интерпретира визуални данни. Изследването предлага прозрения относно неврологията, инженерството и дори аутизма.
Pawan Sinha - Visual neuroscientist
Pawan Sinha researches how our brains interpret what our eyes see -- and uses that research to give blind children the gift of sight. Full bio
Pawan Sinha researches how our brains interpret what our eyes see -- and uses that research to give blind children the gift of sight. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
If you are a blind child in India,
0
0
4000
Ако си сляпо дете в Индия,
00:19
you will very likely have to contend with
1
4000
3000
е много вероятно да се наложи да се бориш
00:22
at least two big pieces of bad news.
2
7000
3000
с поне две лоши новини.
00:25
The first bad news
3
10000
2000
Първата лоша новина е,
00:27
is that the chances of getting treatment
4
12000
3000
че шансовете да получиш лечение
00:30
are extremely slim to none,
5
15000
3000
са изключително ниски до никакви,
00:33
and that's because most of the blindness
6
18000
2000
тъй като по-голямата част от програмите
00:35
alleviation programs in the country
7
20000
2000
за лечение на слепота в страната
00:37
are focused on adults,
8
22000
2000
са съсредоточени върху възрастни
00:39
and there are very, very few hospitals
9
24000
3000
и има много, много малко болници,
00:42
that are actually equipped to treat children.
10
27000
3000
оборудвани да лекуват деца.
00:46
In fact, if you were to be treated,
11
31000
4000
Всъщност, ако ще те лекуват,
00:51
you might well end up being treated
12
36000
3000
в крайна сметка като нищо може да се окаже,
00:54
by a person who has no medical credentials
13
39000
3000
че те лекува лице без никакви медицински препоръки,
00:57
as this case from Rajasthan illustrates.
14
42000
3000
както илюстрира този случай от Раджастан.
01:00
This is a three-year-old orphan girl
15
45000
2000
Това е тригодишно момиченце-сираче,
01:02
who had cataracts.
16
47000
2000
което има катаракти.
01:04
So, her caretakers took her
17
49000
2000
Възпитателите й я отвели
01:06
to the village medicine man,
18
51000
2000
при селския лечител,
01:08
and instead of suggesting to the caretakers
19
53000
3000
а той, вместо да им предложи
01:11
that the girl be taken to a hospital,
20
56000
3000
да отведат момиченцето в болница,
01:14
the person decided to burn her abdomen
21
59000
2000
решил да гори корема й
01:16
with red-hot iron bars
22
61000
2000
с нажежени до червено железни пръчки,
01:18
to drive out the demons.
23
63000
2000
за да прогони демоните.
01:20
The second piece of bad news
24
65000
3000
Втората лоша новина
01:23
will be delivered to you
25
68000
2000
ще ви бъде донесена
01:25
by neuroscientists, who will tell you
26
70000
3000
от невролозите, които ще кажат,
01:28
that if you are older than four or five years of age,
27
73000
3000
че ако си на повече от четири или пет години,
01:31
that even if you have your eye corrected,
28
76000
3000
дори окото ти да се коригира,
01:34
the chances of your brain learning how to see
29
79000
3000
шансовете мозъкът ти да се научи как да вижда
01:37
are very, very slim --
30
82000
2000
са много, много малки.
01:39
again, slim or none.
31
84000
3000
Отново, слаби или никакви.
01:42
So when I heard these two things,
32
87000
2000
Като чух за тези две неща,
01:44
it troubled me deeply,
33
89000
2000
те дълбоко ме смутиха -
01:46
both because of personal reasons
34
91000
2000
както по лични,
01:48
and scientific reasons.
35
93000
2000
така и по научни причини.
01:50
So let me first start with the personal reason.
36
95000
3000
Нека започна първо с личната причина.
01:53
It'll sound corny, but it's sincere.
37
98000
3000
Ще прозвучи сълзливо, но е искрено.
01:56
That's my son, Darius.
38
101000
2000
Това е синът ми, Дариус.
01:58
As a new father,
39
103000
2000
Като млад баща
02:00
I have a qualitatively different sense
40
105000
4000
имах качествено различен усет
02:04
of just how delicate babies are,
41
109000
3000
за това колко са деликатни бебетата,
02:07
what our obligations are towards them
42
112000
3000
какви са задълженията ни към тях
02:10
and how much love
43
115000
2000
и колко много обич
02:12
we can feel towards a child.
44
117000
3000
можем да чувстваме към едно дете.
02:15
I would move heaven and earth
45
120000
2000
Бих преместил планини,
02:17
in order to get treatment for Darius,
46
122000
3000
за да осигуря лечение за Дариус.
02:20
and for me to be told
47
125000
2000
И за мен да ми кажат,
02:22
that there might be other Dariuses
48
127000
2000
че може да има други Дариус-ове,
02:24
who are not getting treatment,
49
129000
2000
които не получават лечение,
02:26
that's just viscerally wrong.
50
131000
3000
това е просто дълбоко погрешно.
02:29
So that's the personal reason.
51
134000
2000
Това е личната причина.
02:31
Scientific reason is that this notion
52
136000
3000
Научната причина е, че това понятие
02:34
from neuroscience of critical periods --
53
139000
2000
за неврология на критични периоди,
02:36
that if the brain is older
54
141000
3000
че, ако мозъкът е по-възрастен
02:39
than four or five years of age,
55
144000
2000
от четири- или петгодишна възраст,
02:41
it loses its ability to learn --
56
146000
2000
той губи способността си да се учи,
02:43
that doesn't sit well with me,
57
148000
2000
това не ми изглежда правдоподобно,
02:45
because I don't think that idea
58
150000
2000
защото не смятам, че тази идея
02:47
has been tested adequately.
59
152000
3000
е била проверена адекватно.
02:50
The birth of the idea is from
60
155000
2000
Раждането на идеята е от
02:52
David Hubel and Torsten Wiesel's work,
61
157000
2000
работата на Дейвид Хубел и Торстен Уайзъл,
02:54
two researchers who were at Harvard,
62
159000
2000
двама изследователи, които били в Харвард
02:56
and they got the Nobel Prize in 1981
63
161000
3000
и получили Нобелова награда през 1981 г.
02:59
for their studies of visual physiology,
64
164000
2000
за проучванията си по визуална психология,
03:01
which are remarkably beautiful studies,
65
166000
2000
които са забележително красиви проучвания,
03:03
but I believe some of their work
66
168000
2000
но според мен част от тяхната работа
03:05
has been extrapolated
67
170000
2000
е била екстраполирана
03:07
into the human domain prematurely.
68
172000
2000
в човешката сфера преждевременно.
03:09
So, they did their work with kittens,
69
174000
2000
Те работели с котенца,
03:11
with different kinds of deprivation regiments,
70
176000
2000
с различни видове режими на лишаване
03:13
and those studies,
71
178000
2000
и тези проучвания,
03:15
which date back to the '60s,
72
180000
2000
които датират от 60-те години,
03:17
are now being applied to human children.
73
182000
3000
сега се прилагат към човешки деца.
03:20
So I felt that I needed to do two things.
74
185000
3000
Прецених, че е нужно да се направят две неща.
03:23
One: provide care
75
188000
3000
Първо: да се осигурят грижи
03:26
to children who are currently
76
191000
2000
на децата, които понастоящем
03:28
being deprived of treatment.
77
193000
2000
са лишени от лечение.
03:30
That's the humanitarian mission.
78
195000
2000
Това е хуманитарната мисия.
03:32
And the scientific mission would be
79
197000
2000
А научната мисия ще бъде
03:34
to test the limits
80
199000
2000
да се проверят границите
03:36
of visual plasticity.
81
201000
2000
на визуална пластичност.
03:38
And these two missions, as you can tell,
82
203000
3000
А тези две мисии, както виждате,
03:41
thread together perfectly. One adds to the other;
83
206000
3000
се преплитат съвършено, едната добавя към другаа.
03:44
in fact, one would be impossible without the other.
84
209000
3000
Всъщност, едната би била невъзможна без другата.
03:49
So, to implement
85
214000
2000
И така, за да приложа
03:51
these twin missions,
86
216000
2000
тези мисии-близнаци,
03:53
a few years ago, I launched Project Prakash.
87
218000
3000
преди няколко години започнах проекта "Пракаш".
03:56
Prakash, as many of you know,
88
221000
2000
"Пракаш", както знаят много от вас,
03:58
is the Sanskrit word for light,
89
223000
2000
е общата санскритска дума за светлина
04:00
and the idea is that
90
225000
2000
и идеята е, че
04:02
in bringing light into the lives of children,
91
227000
3000
като внасяме светлина в живота на децата,
04:05
we also have a chance
92
230000
2000
също така имаме възможност
04:07
of shedding light on some of the
93
232000
2000
да хвърлим светлина върху някои от
04:09
deepest mysteries of neuroscience.
94
234000
3000
най-дълбоките мистерии на неврологията.
04:12
And the logo -- even though it looks extremely Irish,
95
237000
3000
А логото, макар и да изглежда изключително ирландско,
04:15
it's actually derived from
96
240000
2000
всъщност е извлечено
04:17
the Indian symbol of Diya, an earthen lamp.
97
242000
4000
от индийския символ на Дия, (лампа за празника на светлината Дивали)
04:21
The Prakash, the overall effort
98
246000
3000
Пракаш, общото усилие
04:24
has three components:
99
249000
2000
има три компонента,
04:26
outreach, to identify children in need of care;
100
251000
4000
достигане, за идентифициране на деца, нуждаещи се от грижа,
04:30
medical treatment; and in subsequent study.
101
255000
3000
медицинско лечение и последващо проучване.
04:33
And I want to show you a short video clip
102
258000
3000
Искам да ви покажа един кратък видеоклип,
04:36
that illustrates the first two components of this work.
103
261000
3000
който илюстрира първите два компонента от тази работа.
04:41
This is an outreach station
104
266000
2000
Това е станция за достигане,
04:43
conducted at a school for the blind.
105
268000
3000
създадена в училище за слепи.
04:46
(Text: Most of the children are profoundly and permanently blind ...)
106
271000
5000
(Текст: Повечето от децата са напълно и постоянно слепи...)
04:51
Pawan Sinha: So, because this is a school for the blind,
107
276000
5000
Пауан Синха: Тъй като това е училище за слепи,
04:56
many children have permanent conditions.
108
281000
2000
много деца са с хронични заболявания.
04:58
That's a case of microphthalmos,
109
283000
3000
Това е случай на микрофталмоза,
05:01
which is malformed eyes,
110
286000
2000
тоест малформация на очите,
05:03
and that's a permanent condition;
111
288000
2000
и това е постоянно състояние.
05:05
it cannot be treated.
112
290000
2000
Не може да се лекува.
05:07
That's an extreme of micropthalmos
113
292000
2000
Това е тежка форма на микрофталмоза,
05:09
called enophthalmos.
114
294000
2000
наречена енофталмоза.
05:11
But, every so often, we come across children
115
296000
2000
Но често се натъкваме на деца,
05:13
who show some residual vision,
116
298000
3000
които имат остатъчно зрение,
05:16
and that is a very good sign
117
301000
3000
а това е много добър знак,
05:19
that the condition might actually be treatable.
118
304000
2000
че състоянието всъщност може да е лечимо.
05:21
So, after that screening, we bring the children to the hospital.
119
306000
3000
И така, след скрийнинга водим децата в болницата.
05:24
That's the hospital we're working with in Delhi,
120
309000
2000
Това е болницата, в която работим в Делхи,
05:26
the Schroff Charity Eye Hospital.
121
311000
3000
Благотворителна очна болница "Шроф".
05:29
It has a very well-equipped
122
314000
2000
Тя има много добре екипиран
05:31
pediatric ophthalmic center,
123
316000
3000
педиатричен очен център,
05:35
which was made possible in part
124
320000
2000
който стана възможен отчасти
05:37
by a gift from the Ronald McDonald charity.
125
322000
4000
с едно дарение от благотворителната организация "Роналд Макдоналд".
05:41
So, eating burgers actually helps.
126
326000
3000
Така че, яденето на бургери всъщност помага.
05:45
(Text: Such examinations allow us to improve
127
330000
2000
(Текст: Такива прегледи ни позволяват да подобрим
05:47
eye-health in many children, and ...
128
332000
2000
очното здраве при много деца, и...
05:54
... help us find children who can participate in Project Prakash.)
129
339000
3000
да ни помогнат да открием деца, които могат да участват в Проекта Пракаш.)
05:57
PS: So, as I zoom in to the eyes of this child,
130
342000
2000
П.С.: И така, като покажа очите на това дете в увеличение,
05:59
you will see the cause of his blindness.
131
344000
3000
ще видите причината за слепотата му.
06:03
The whites that you see in the middle of his pupils
132
348000
3000
Бялото, което виждате в средата на зениците му,
06:06
are congenital cataracts,
133
351000
3000
са вродени катаракти,
06:09
so opacities of the lens.
134
354000
2000
и оттам непрозрачност на лещата.
06:11
In our eyes, the lens is clear,
135
356000
3000
В очите ни лещата е прозрачна,
06:14
but in this child, the lens has become opaque,
136
359000
2000
но при това дете лещата е станала матова,
06:16
and therefore he can't see the world.
137
361000
3000
и поради това то не може да вижда света.
06:19
So, the child is given treatment. You'll see shots of the eye.
138
364000
3000
На детето е осигурено лечение. Ще видите снимки на очите.
06:22
Here's the eye with the opaque lens,
139
367000
2000
Ето го окото с непрозрачната леща,
06:24
the opaque lens extracted
140
369000
2000
непрозрачната леща е извадена
06:26
and an acrylic lens inserted.
141
371000
3000
и е вмъкната акрилна леща.
06:29
And here's the same child
142
374000
2000
И ето го същото дете
06:31
three weeks post-operation,
143
376000
3000
три седмици след операцията,
06:34
with the right eye open.
144
379000
3000
с отворено дясно око.
06:40
(Applause)
145
385000
6000
(Аплодисменти)
06:46
Thank you.
146
391000
2000
Благодаря.
06:48
So, even from that little clip, you can begin to get the sense
147
393000
3000
И така, дори от този малък откъс може да се усети,
06:51
that recovery is possible,
148
396000
2000
че възстановяването е възможно,
06:53
and we have now
149
398000
2000
сега сме осигурили
06:55
provided treatment to over 200 children,
150
400000
3000
лечение за над 200 деца
06:58
and the story repeats itself.
151
403000
2000
и историята се повтаря.
07:00
After treatment, the child
152
405000
2000
След лечението детето
07:02
gains significant functionality.
153
407000
3000
придобива значителна функционалност.
07:05
In fact, the story holds true
154
410000
3000
Всъщност, историята остава вярна,
07:08
even if you have a person who got sight
155
413000
2000
дори ако имате лице, което е прогледнало
07:10
after several years of deprivation.
156
415000
2000
след няколко години лишение.
07:12
We did a paper a few years ago
157
417000
2000
Преди няколко години издадохме една статия
07:14
about this woman that you see on the right, SRD,
158
419000
4000
за жената в дясно, документ за системна справка,
07:18
and she got her sight late in life,
159
423000
2000
тя е прогледнала късно в живота си
07:20
and her vision is remarkable at this age.
160
425000
4000
и зрението й е забележително на тази възраст.
07:24
I should add a tragic postscript to this --
161
429000
3000
Трябва да добавя към това един трагичен послепис.
07:27
she died two years ago
162
432000
2000
Тя почина преди две години
07:29
in a bus accident.
163
434000
2000
при автобусна катастрофа.
07:31
So, hers is just a truly inspiring story --
164
436000
4000
Нейната история е наистина вдъхновяваща,
07:35
unknown, but inspiring story.
165
440000
3000
непозната, но вдъхновяваща история.
07:38
So when we started finding these results,
166
443000
2000
Когато започнахме да откриваме тези резултати,
07:40
as you might imagine, it created quite a bit of stir
167
445000
3000
представяте си, се създаде доста голямо раздвижване
07:43
in the scientific and the popular press.
168
448000
3000
в научната и популярната преса.
07:46
Here's an article in Nature
169
451000
2000
Ето една статия в сп."Nature",
07:48
that profiled this work,
170
453000
2000
очерк за тази работа,
07:50
and another one in Time.
171
455000
2000
и още една в сп. "Time".
07:52
So, we were fairly convinced -- we are convinced --
172
457000
2000
Така че, бяхме доста убедени, убедени сме,
07:54
that recovery is feasible,
173
459000
2000
че възстановяването е осъществимо,
07:56
despite extended visual deprivation.
174
461000
3000
въпреки продължителната визуална депривация.
07:59
The next obvious question to ask:
175
464000
2000
Следващият очевиден въпрос е:
08:01
What is the process of recovery?
176
466000
3000
Какъв е процесът на възстановяване?
08:04
So, the way we study that is,
177
469000
3000
Според нашия начин на проучване,
08:07
let's say we find a child who has light sensitivity.
178
472000
2000
да кажем, откриваме дете, което има чувствителност към светлината.
08:09
The child is provided treatment,
179
474000
2000
На детето се осигурява лечение
08:11
and I want to stress that the treatment
180
476000
2000
и искам да подчертая, че лечението
08:13
is completely unconditional;
181
478000
2000
е напълно безусловно.
08:15
there is no quid pro quo.
182
480000
2000
Няма "танто за танто".
08:17
We treat many more children then we actually work with.
183
482000
3000
Лекуваме много повече деца от тези, с които всъщност работим.
08:20
Every child who needs treatment is treated.
184
485000
3000
Всяко дете, което има нужда от лечение, е лекувано.
08:23
After treatment, about every week,
185
488000
2000
След лечение, приблизително всяка седмица,
08:25
we run the child
186
490000
2000
детето преминава
08:27
on a battery of simple visual tests
187
492000
3000
набор от прости визуални тестове,
08:30
in order to see how their visual skills
188
495000
2000
за да видим как се движат
08:32
are coming on line.
189
497000
2000
визуалните им умения.
08:34
And we try to do this for as long as possible.
190
499000
3000
Опитваме се да правим това колкото е възможно по-дълго.
08:37
This arc of development
191
502000
2000
Тази дъга на развитие
08:39
gives us unprecedented
192
504000
2000
ни дава безпрецедентна
08:41
and extremely valuable information
193
506000
2000
и изключително ценна информация
08:43
about how the scaffolding of vision
194
508000
2000
за това как се създава
08:45
gets set up.
195
510000
2000
скеле за зрението.
08:47
What might be the causal connections
196
512000
2000
Какви биха могли да са причинните връзки
08:49
between the early developing skills
197
514000
2000
между ранно развиващите се умения
08:51
and the later developing ones?
198
516000
2000
и късно развиващите се такива?
08:53
And we've used this general approach to study
199
518000
2000
Използвали сме този общ подход, за да проучваме
08:55
many different visual proficiencies,
200
520000
3000
много различни визуални умения,
08:58
but I want to highlight one particular one,
201
523000
4000
но искам да подчертая особено едно,
09:02
and that is image parsing into objects.
202
527000
3000
и това е разбор на образ в обекти.
09:05
So, any image of the kind that you see on the left,
203
530000
2000
Всеки образ от типа, който виждате вляво,
09:07
be it a real image or a synthetic image,
204
532000
3000
бил той реален образ, или синтетичен образ,
09:10
it's made up of little regions
205
535000
2000
е съставен от малки региони,
09:12
that you see in the middle column,
206
537000
2000
които виждате в средната колона,
09:14
regions of different colors, different luminances.
207
539000
3000
региони от различни цветове, различно светли.
09:17
The brain has this complex task
208
542000
3000
Мозъкът има сложната задача
09:20
of putting together, integrating,
209
545000
3000
да събере, интегрира
09:23
subsets of these regions
210
548000
2000
подмножества от тези региони
09:25
into something that's more meaningful,
211
550000
2000
в нещо, което е по-значимо,
09:27
into what we would consider to be objects,
212
552000
2000
в нещо, което бихме смятали за обекти,
09:29
as you see on the right.
213
554000
2000
както виждате вдясно.
09:31
And nobody knows how this integration happens,
214
556000
2000
И никой не знае как се случва тази интеграция.
09:33
and that's the question we asked with Project Prakash.
215
558000
4000
Това е въпросът, който зададохме с проекта "Пракаш".
09:37
So, here's what happens
216
562000
2000
Ето какво се случва
09:39
very soon after the onset of sight.
217
564000
3000
много скоро след проглеждането.
09:42
Here's a person who had gained sight just a couple of weeks ago,
218
567000
3000
Ето едно лице, прогледнало само преди две седмици,
09:45
and you see Ethan Myers, a graduate student from MIT,
219
570000
3000
и виждате Итън Майерс, дипломант от Масачузетския технологичен институт,
09:48
running the experiment with him.
220
573000
3000
да провежда експеримента с него.
09:51
His visual-motor coordination is quite poor,
221
576000
4000
Неговата визуално-моторна координация е доста лоша,
09:55
but you get a general sense
222
580000
2000
но получавате обща представа
09:57
of what are the regions that he's trying to trace out.
223
582000
3000
какви са регионите, които той се опитва да проследи.
10:00
If you show him real world images,
224
585000
2000
Ако му покажете образи от реалния свят,
10:02
if you show others like him real world images,
225
587000
3000
ако покажете на други като него образи от реалния свят,
10:05
they are unable to recognize most of the objects
226
590000
2000
те не са в състояние да разпознаят повечето от обектите,
10:07
because the world to them is over-fragmented;
227
592000
3000
защото за тях светът е свръх-фрагментиран,
10:10
it's made up of a collage, a patchwork,
228
595000
3000
съставен е от колаж, от кръпки,
10:13
of regions of different colors and luminances.
229
598000
2000
от региони от различни цветове и яркост.
10:15
And that's what's indicated in the green outlines.
230
600000
2000
Това е посочено в зелените очертания.
10:17
When you ask them,
231
602000
2000
Когато ги попиташ,
10:19
"Even if you can't name the objects, just point to where the objects are,"
232
604000
3000
дори ако не можеш да назовеш обектите, просто посочваш къде са обектите.
10:22
these are the regions that they point to.
233
607000
2000
Това са регионите, към които те сочат.
10:24
So the world is this complex
234
609000
2000
Така че, светът е един сложен
10:26
patchwork of regions.
235
611000
2000
пачуърк от региони.
10:28
Even the shadow on the ball
236
613000
2000
Дори сянката на топката
10:30
becomes its own object.
237
615000
3000
става отделен обект.
10:33
Interestingly enough,
238
618000
2000
Изключително интересно е,
10:35
you give them a few months,
239
620000
2000
че като им дадеш няколко месеца,
10:37
and this is what happens.
240
622000
3000
ето какво се случва.
10:43
Doctor: How many are these?
241
628000
2000
Лекар: Колко са тези?
10:45
Patient: These are two things.
242
630000
2000
Пациент: Това са две неща.
10:47
Doctor: What are their shapes?
243
632000
2000
Лекар: Какви са формите им?
10:49
Patient: Their shapes ...
244
634000
2000
Пациент: Формите им...
10:51
This one is a circle,
245
636000
3000
Тази е кръг,
10:54
and this
246
639000
2000
а тази
10:56
is a square.
247
641000
2000
е квадрат.
10:58
PS: A very dramatic transformation has come about.
248
643000
3000
П.С.: Случила се е много драматична трансформация.
11:01
And the question is:
249
646000
2000
И въпросът е:
11:03
What underlies this transformation?
250
648000
2000
Какво лежи в основата на тази трансформация?
11:05
It's a profound question,
251
650000
2000
Това е дълбок въпрос,
11:07
and what's even more amazing is how simple
252
652000
2000
а дори още по-изумително е
11:09
the answer is.
253
654000
2000
колко е прост отговорът.
11:11
The answer lies in motion
254
656000
2000
Отговорът е в движението
11:13
and that's what I want to show you in the next clip.
255
658000
3000
и това искам да ви покажа в следващия клип.
11:18
Doctor: What shape do you see here?
256
663000
2000
Лекар: Каква форма виждаш тук?
11:20
Patient: I can't make it out.
257
665000
3000
Пациент: Не мога да я различа.
11:28
Doctor: Now?
258
673000
2000
Лекар: А сега?
11:31
Patient: Triangle.
259
676000
2000
Пациент: Триъгълник.
11:35
Doctor: How many things are these?
260
680000
3000
Лекар: Колко са тези неща?
11:48
Now, how many things are these?
261
693000
3000
Сега колко са тези неща?
11:51
Patient: Two.
262
696000
2000
Пациент: Две.
11:53
Doctor: What are these things?
263
698000
2000
Лекар: Какви са тези неща?
11:56
Patient: A square and a circle.
264
701000
2000
Пациент: Квадрат и кръг.
11:58
PS: And we see this pattern over and over again.
265
703000
3000
П.С.: И виждаме тази схема отново и отново.
12:01
The one thing the visual system needs
266
706000
3000
Единственото, което е нужно на зрителната система,
12:04
in order to begin parsing the world
267
709000
2000
за да започне да прави разбор на света,
12:06
is dynamic information.
268
711000
2000
е динамична информация.
12:08
So the inference we are deriving from this,
269
713000
2000
И така, заключението, което извличаме от това
12:10
and several such experiments,
270
715000
2000
и няколко такива експеримента
12:12
is that dynamic information processing,
271
717000
2000
е, че тази обработка на динамична информация,
12:14
or motion processing,
272
719000
2000
или обработка на движение,
12:16
serves as the bedrock for building
273
721000
2000
служи като основа за построяване
12:18
the rest of the complexity of visual processing;
274
723000
4000
на останалата част от сложността на визуалната обработка.
12:22
it leads to visual integration
275
727000
2000
Тя води до визуална интеграция
12:24
and eventually to recognition.
276
729000
3000
и в крайна сметка до разпознаване.
12:27
This simple idea has far reaching implications.
277
732000
3000
Тази проста идея има стигащи далеч последици.
12:30
And let me just quickly mention two,
278
735000
3000
Нека само бързо да спомена две.
12:33
one, drawing from the domain of engineering,
279
738000
2000
Едната, извлечена от областта на инженерството,
12:35
and one from the clinic.
280
740000
2000
и една от клиниката.
12:37
So, from the perspective of engineering,
281
742000
2000
От гледна точка на инженерството
12:39
we can ask: Goven that we know
282
744000
3000
може да попитаме, след като знаем,
12:42
that motion is so important for the human visual system,
283
747000
2000
че движението е толкова важно за човешката визуална система,
12:44
can we use this as a recipe
284
749000
3000
може ли да използваме това като рецепта
12:47
for constructing machine-based vision systems
285
752000
3000
за конструиране на основани върху машини зрителни системи,
12:50
that can learn on their own, that don't need to be programmed
286
755000
3000
които могат да се учат сами, които не е нужно да се програмират
12:53
by a human programmer?
287
758000
2000
от човешко същество - програмист.
12:55
And that's what we're trying to do.
288
760000
2000
И това се опитваме да правим.
12:57
I'm at MIT, at MIT you need to apply
289
762000
3000
Завършил съм МТИ, където е нужно да прилагаш
13:00
whatever basic knowledge you gain.
290
765000
2000
всяко основно познание, което придобиеш.
13:02
So we are creating Dylan,
291
767000
2000
Затова създаваме Дилан,
13:04
which is a computational system
292
769000
2000
което е изчислителна система
13:06
with an ambitious goal
293
771000
2000
с амбициозна цел
13:08
of taking in visual inputs
294
773000
2000
да поема визуална входяща информация
13:10
of the same kind that a human child would receive,
295
775000
3000
от същия тип, който би приемало едно дете,
13:13
and autonomously discovering:
296
778000
2000
и автономно да открива
13:15
What are the objects in this visual input?
297
780000
3000
какви са обектите в тази визуална входяща информация.
13:18
So, don't worry about the internals of Dylan.
298
783000
3000
Не се притеснявайте за вътрешността на Дилан.
13:21
Here, I'm just going to talk about
299
786000
3000
Тук ще говоря само
13:24
how we test Dylan.
300
789000
2000
за това как тестваме Дилан.
13:26
The way we test Dylan is by giving it
301
791000
2000
Начинът, по който тестваме Дилан, е като му даваме
13:28
inputs, as I said, of the same kind
302
793000
3000
входяща информация, както казах, от същия тип,
13:31
that a baby, or a child in Project Prakash would get.
303
796000
3000
който би получило едно бебе, или дете от проекта "Пракаш".
13:34
But for a long time we couldn't quite figure out:
304
799000
3000
Но дълго време не можехме съвсем да измислим
13:37
Wow can we get these kinds of video inputs?
305
802000
3000
как можем да получим този вид входяща видеоинформация.
13:41
So, I thought,
306
806000
2000
Помислих си,
13:43
could we have Darius
307
808000
2000
не може ли Дариус
13:45
serve as our babycam carrier,
308
810000
3000
да служи за носител на бебешката ни камера
13:48
and that way get the inputs that we feed into Dylan?
309
813000
3000
и по този начин да получим входящата информация, с която захранваме Дилан.
13:51
So that's what we did.
310
816000
2000
това и направихме.
13:53
(Laughter)
311
818000
7000
(Смях)
14:00
I had to have long conversations with my wife.
312
825000
3000
Наложи се да водя дълги разговори с жена си.
14:03
(Laughter)
313
828000
5000
(Смях)
14:08
In fact, Pam, if you're watching this,
314
833000
2000
Всъщност, Пам, ако гледаш това,
14:10
please forgive me.
315
835000
2000
моля те, прости ми.
14:13
So, we modified the optics of the camera
316
838000
4000
Затова, променихме оптиката на камерата
14:17
in order to mimic the baby's visual acuity.
317
842000
3000
с цел да имитира визуалната дейност на бебето.
14:20
As some of you might know,
318
845000
2000
Както някои от вас може да знаят,
14:22
babyies are born pretty much legally blind.
319
847000
4000
бебетата се раждат до голяма степен официално слепи.
14:26
Their acuity -- our acuity is 20/20;
320
851000
3000
Тяхната проницателност... нашата проницателност е 20/20...
14:29
babies' acuity is like 20/800,
321
854000
3000
проницателността на бебетата е около 20/800,
14:32
so they are looking at the world
322
857000
2000
затова гледат света
14:34
in a very, very blurry fashion.
323
859000
3000
по един много, много мъгляв начин.
14:37
Here's what a baby-cam video looks like.
324
862000
3000
Ето как изглежда едно видео от бебешка камера.
14:41
(Laughter)
325
866000
9000
(Смях)
14:50
(Applause)
326
875000
3000
(Аплодисменти)
14:53
Thankfully, there isn't any audio
327
878000
2000
За щастие, към това
14:55
to go with this.
328
880000
3000
няма никакво аудио.
14:58
What's amazing is that working with such
329
883000
2000
Изумителното е, че щом това работи
15:00
highly degraded input,
330
885000
2000
с толкова силно повредена входяща информация,
15:02
the baby, very quickly, is able
331
887000
2000
бебето много бързо е в състояние
15:04
to discover meaning in such input.
332
889000
3000
да открива значение във всяка входяща информация.
15:07
But then two or three days afterward,
333
892000
2000
А после, два или три дни по-късно,
15:09
babies begin to pay attention
334
894000
2000
бебетата започват да обръщат внимание
15:11
to their mother's or their father's face.
335
896000
2000
на лицето на майка си или баща си.
15:13
How does that happen? We want Dylan to be able to do that,
336
898000
3000
Как се случва това? Искаме Дилан да може да прави това.
15:16
and using this mantra of motion,
337
901000
3000
И като използва тази мантра за движение,
15:19
Dylan actually can do that.
338
904000
2000
всъщност Дилан може да го прави,
15:21
So, given that kind of video input,
339
906000
3000
макар и като му се въвежда това видео,
15:24
with just about six or seven minutes worth of video,
340
909000
3000
с продължителност само шест или седем минути
15:27
Dylan can begin to extract patterns
341
912000
3000
Дилан може да започне да извлича мотиви,
15:30
that include faces.
342
915000
3000
които включват лица.
15:33
So, it's an important demonstration
343
918000
2000
Това е важна демонстрация
15:35
of the power of motion.
344
920000
2000
за мощта на движението.
15:37
The clinical implication, it comes from the domain of autism.
345
922000
3000
Клиничната последица идва от областта на аутизма.
15:40
Visual integration has been associated with autism
346
925000
2000
Визуалната интеграция е била свързвана с аутизма
15:42
by several researchers.
347
927000
2000
от няколко изследователи.
15:44
When we saw that, we asked:
348
929000
2000
Като видяхме това, се запитахме:
15:46
Could the impairment in visual integration
349
931000
3000
Би ли могло увреждането във визуалната интеграция
15:49
be the manifestation of something underneath,
350
934000
3000
да е проявата на нещо отвъд недостига на
15:52
of dynamic information processing deficiencies in autism?
351
937000
3000
обработка на динамичната информация при аутизма.
15:55
Because, if that hypothesis were to be true,
352
940000
3000
Защото, ако тази хипотеза е вярна,
15:58
it would have massive repercussions in our understanding
353
943000
3000
тя би имала огромен отзвук в нашето разбиране
16:01
of what's causing the many different aspects
354
946000
2000
за това какво причинява многото различни аспекти
16:03
of the autism phenotype.
355
948000
3000
на фенотипа на аутизма.
16:06
What you're going to see are
356
951000
2000
Онова, което ще видите,
16:08
video clips of two children -- one neurotypical,
357
953000
3000
са видеоклипове с две деца - едно невротипично,
16:11
one with autism, playing Pong.
358
956000
2000
едно с аутизъм, да играят понг.
16:13
So, while the child is playing Pong, we are tracking where they're looking.
359
958000
3000
И така, докато детето играе понг, проследяваме накъде гледа то.
16:16
In red are the eye movement traces.
360
961000
3000
В червено са проследяванията на очното движение,
16:19
This is the neurotypical child, and what you see
361
964000
3000
това е невротипичното дете, и онова, което виждате,
16:22
is that the child is able to make cues
362
967000
2000
е, че детето може да прихваща
16:24
of the dynamic information
363
969000
2000
динамичната информация,
16:26
to predict where the ball is going to go.
364
971000
2000
за да предвиди накъде ще отиде топката.
16:28
Even before the ball gets to a place,
365
973000
3000
Дори преди тя да стигне до дадено място,
16:31
the child is already looking there.
366
976000
3000
детето вече гледа натам.
16:34
Contrast this with a child
367
979000
2000
В контраст с това е дете
16:36
with autism playing the same game.
368
981000
2000
с аутизъм, играещо същата ира.
16:38
Instead of anticipating,
369
983000
2000
Вместо да очаква,
16:40
the child always follows where the ball has been.
370
985000
3000
детето винаги следва къде е била топката.
16:43
The efficiency of the use
371
988000
2000
Ефикасността на употребата
16:45
of dynamic information
372
990000
2000
на динамична информация
16:47
seems to be significantly compromised in autism.
373
992000
3000
изглежда значително компрометирана при аутизма.
16:51
So we are pursuing this line of work
374
996000
3000
Така че следваме тази линия на работа
16:54
and hopefully we'll have
375
999000
2000
и се надяваме да имаме
16:56
more results to report soon.
376
1001000
2000
повече резултати, за които да докладваме скоро.
16:58
Looking ahead, if you think of this disk
377
1003000
3000
С поглед напред, ако мислите за този диск
17:01
as representing all of the children
378
1006000
2000
като представляващ всички деца,
17:03
we've treated so far,
379
1008000
2000
които сме лекували досега,
17:05
this is the magnitude of the problem.
380
1010000
2000
това е мащабът на проблема.
17:07
The red dots are the children we have not treated.
381
1012000
3000
Червените точки са децата, които не сме лекували.
17:10
So, there are many, many more children who need to be treated,
382
1015000
2000
Има още много, много деца, които имат нужда от лечение,
17:12
and in order to expand the scope of the project,
383
1017000
3000
и с цел да се разшири обхватът на проекта,
17:15
we are planning on launching
384
1020000
2000
планираме да открием
17:17
The Prakash Center for Children,
385
1022000
2000
Центъра за деца "Пракаш",
17:19
which will have a dedicated pediatric hospital,
386
1024000
3000
който ще има болница, специално посветена на децата,
17:22
a school for the children we are treating
387
1027000
2000
училище за децата, които лекуваме,
17:24
and also a cutting-edge research facility.
388
1029000
2000
както и изследователска лаборатория с най-нова техника.
17:26
The Prakash Center will integrate health care,
389
1031000
3000
Центърът "Пракаш" ще интегрира здравеопазване,
17:29
education and research in a way
390
1034000
2000
образование и изследвания по начин,
17:31
that truly creates the whole
391
1036000
2000
който наистина създава цялото,
17:33
to be greater than the sum of the parts.
392
1038000
3000
далеч по-голямо от сумата от частите.
17:36
So, to summarize: Prakash, in its five years of existence,
393
1041000
3000
И така, да обобщя - "Пракаш", през петте години на съществуването си,
17:39
it's had an impact in multiple areas,
394
1044000
3000
е имал ефект в множество области,
17:42
ranging from basic neuroscience
395
1047000
2000
вариращи от базова неврологична
17:44
plasticity and learning in the brain,
396
1049000
2000
пластичност и учене на мозъка
17:46
to clinically relevant hypotheses like in autism,
397
1051000
4000
до клинично приложими хипотези като в аутизма,
17:50
the development of autonomous machine vision systems,
398
1055000
3000
развитието на автономни машинни зрителни системи,
17:53
education of the undergraduate and graduate students,
399
1058000
3000
образование на недипломирани и дипломирани студенти,
17:56
and most importantly in the alleviation
400
1061000
2000
и най-важното, за облекчението
17:58
of childhood blindness.
401
1063000
2000
на детската слепота.
18:00
And for my students and I, it's been
402
1065000
2000
За мен и моите студенти
18:02
just a phenomenal experience
403
1067000
2000
това беше просто феноменално преживяване,
18:04
because we have gotten to do interesting research,
404
1069000
4000
защото имаме възможност да правим интересни проучвания,
18:08
while at the same time
405
1073000
2000
и в същото време
18:10
helping the many children that we have worked with.
406
1075000
2000
да помагаме на много деца, с които сме работили.
18:12
Thank you very much.
407
1077000
2000
Много благодаря.
18:14
(Applause)
408
1079000
2000
(Аплодисменти)
ABOUT THE SPEAKER
Pawan Sinha - Visual neuroscientistPawan Sinha researches how our brains interpret what our eyes see -- and uses that research to give blind children the gift of sight.
Why you should listen
At Pawan Sinha's MIT lab, he and his team spend their days trying to understand how the brain learns to recognize and use the patterns and scenes we see around us. To do this, they often use computers to model the processes of the human brain, but they also study human subjects, some of whom are seeing the world for the very first time and can tell them about the experience as it happens. They find these unusual subjects through the humanitarian branch of their research, Project Prakash.
Project Prakash sets up eye-care camps in some of the most habitually underserved regions of India, and gives free eye-health screenings to, since 2003, more than 700 functionally blind children. The children are then treated without charge, even if they do not fit the profile that would make them eligible for Sinha's research.
Sinha's eventual goal is to help 500 children each year; plans are under way for a center for visual rehabilitation in new Delhi. The special relationship that Sinha has created between research and humanitarianism promises to deliver on both fronts.
Pawan Sinha | Speaker | TED.com