INK Conference
Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized
Alexander Tsiaras: Von der Empfängnis bis zur Geburt – visualisiert
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Der Bildermacher Alexander Tsiaras zeigt eine beeindruckende medizinische Visualisation und zeigt die menschliche Entwicklung von der Empfängnis bis zur Geburt und darüber hinaus. (Enthält drastische Darstellungen)
Alexander Tsiaras - Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
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I was offered a position as associate professor of medicine
0
0
3000
Mir wurde eine Position angeboten als ausserordentlicher Professor für Medizin
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and chief of scientific visualization
1
3000
3000
und Leiter der wissenschaftlichen Visualisierung
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at Yale University
2
6000
2000
an der Yale-Universität,
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in the department of medicine.
3
8000
2000
an der medizinische Fakultät.
00:25
And my job was to write many of the algorithms and code
4
10000
3000
Mein Job war es, für die Nasa zahlreiche Algorithmen
00:28
for NASA to do virtual surgery
5
13000
2000
und Code zu schreiben, um virtuelle Chirurgie zu ermöglichen,
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in preparation for the astronauts going into deep spaceflight,
6
15000
3000
als Vorbereitung für die Astronauten, die in die Tiefen des Alls fliegen,
00:33
so they could be kept in robotic pods.
7
18000
2000
so dass sie sich in Roboterkapseln aufhalten können.
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One of the fascinating things about what we were actually working on
8
20000
2000
Eines der faszinierenden Dinge darüber, woran wir arbeiteten,
00:37
is that we were seeing, using new kinds of scanning technologies,
9
22000
3000
ist dass wir durch neue Arten von Scan-Technologien Dinge sahen,
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things that had just never been seen before --
10
25000
2000
die man noch nie zuvor gesehen hatte –
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I mean, not only in disease management,
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27000
2000
ich meine, nicht nur in der Krankheitsbehandlung,
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but also things that allowed us to see things about the body
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29000
4000
sondern auch Dinge, die uns erlaubten, über den Körper hinaus zu sehen,
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that just made you marvel.
13
33000
3000
Dinge die einen staunen lassen.
00:51
I remember one of the first times we were looking at collagen.
14
36000
3000
Ich erinnere mich an eins der ersten Male, als wir uns Collagen anschauten.
00:54
And your entire body, everything --
15
39000
2000
Und unser gesamter Körper, alles –
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your hair, skin, bone, nails --
16
41000
2000
die Haare, Haut, Knochen, Nägel –
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everything is made of collagen.
17
43000
2000
alles ist aus Collagen gemacht.
01:00
And it's a kind of rope-like structure
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45000
2000
Es ist sozusagen eine seilartige Struktur,
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that twirls and swirls like this.
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47000
2000
die sich so dreht und wirbelt.
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And the only place that collagen changes its structure
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49000
4000
Der einzige Ort, wo Collagen seine Struktur ändert,
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is in the cornea of your eye.
21
53000
2000
ist in der Hornhaut des Auges.
01:10
In your eye,
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55000
2000
Im Auge wird es
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it becomes a grid formation,
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57000
2000
zu zu einem Gitternetz
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and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque.
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59000
3000
und deshalb wird es transparent, also das Gegenteil von blickdicht.
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So perfectly organized a structure,
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62000
3000
Es ist schwierig, einer so perfekt organisierten Struktur
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it was hard not to attribute divinity to it.
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65000
2000
nicht eine Form von Göttlichkeit zuzuschreiben.
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Because we kept on seeing this over and over and over again
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67000
3000
Denn wir sahen das immer und immer und immer wieder
01:25
in different parts of the body.
28
70000
2000
in verschiedenen Teilen des Körpers.
01:27
One of the opportunities I had
29
72000
3000
Eine der Gelegenheiten, die sich mir bot,
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was one person was working on a really interesting
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75000
2000
war, als eine Person mit einer wirklich sehr interessanten
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micromagnetic resonance imaging machine with the NIH.
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77000
3000
bildgebenden Mikromagnetismus-Resonanz-Maschine arbeitete am NIH.
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And what we were going to do
32
80000
2000
Und was wir dort tun wollten war,
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was scan a new project
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82000
2000
ein neues Projekt zu erfassen
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on the development of the fetus from conception to birth
34
84000
2000
der Entwicklung eines Fötus von der Empfängnis bis zur Geburt,
01:41
using these kinds of new technologies.
35
86000
2000
mit Hilfe dieser neuen Technologien.
01:43
So I wrote the algorithms in code,
36
88000
2000
Ich schrieb also die Algorithmen in den Code
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and he built the hardware -- Paul Lauterbur --
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90000
3000
und er konstruierte die Hardware – Paul Lauterbur –
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then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI.
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93000
3000
er sollte daraufhin den Nobelpreis gewinnen für die Erfindung des MRI.
01:51
I got the data.
39
96000
2000
Ich bekam die Daten.
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And I'm going to show you a sample of the piece,
40
98000
2000
Und ich werde Ihnen ein Beispiel dieser Arbeit zeigen,
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"From Conception to Birth."
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100000
2000
"Von der Empfängnis bis zur Geburt"
01:57
(Music)
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102000
6000
(Musik)
02:03
Video text: "From Conception to Birth"
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108000
3000
Video text: "Von der Empfängnis bis zur Geburt"
02:09
Oocyte
44
114000
3000
Eizelle
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Sperm
45
119000
3000
Sperma
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Egg Inseminated
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125000
4000
Befruchtetes Ei
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24 Hours: Baby's first division
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132000
3000
24 Stunden: Baby's erste Teilung
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The fertilized ovum divides a few hours after fusion ...
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138000
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Das befruchtete Ei teilt sich einige Stunden nach der Vereinigung ...
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And divides anew every 12 to 15 hours.
49
143000
3000
Und teilt sich von neuem alle 12 bis 15 Stunden.
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Early Embryo
50
146000
3000
Früher Embryo
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Yolk sack still feeding Baby.
51
149000
3000
Der Dottersack füttert das Baby immer noch.
02:48
25 Days: Heart chamber developing
52
153000
4000
25 Tage: Die Herzkammer entwickelt sich
02:56
32 Days: Arms & hands are developing
53
161000
7000
32 Tage: Arme und Hände entwickeln sich
03:05
36 Days: Beginning of the primitive vertabrae
54
170000
6000
36 Tage: Die primitive Wirbelsäule beginnt sich auszubilden
03:11
These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.
55
176000
7000
Diese Wochen sind der Zeitraum, in dem sich der Fötus am schnellsten entwickelt.
03:24
If the fetus continues to grow at this speed for the entire nine months,
56
189000
3000
Wenn der Fötus während der ganzen neun Monate in dieser Geschwindigkeit wüchse,
03:27
it would be 1.5 tons at birth.
57
192000
2000
wäre er bei der Geburt 1,5 Tonnen schwer.
03:31
45 Days
58
196000
4000
45 Tage
03:39
Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.
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204000
5000
Das Herz des Embryos schlägt doppelt so schnell wie das der Mutter.
03:46
51 Days
60
211000
3000
51 Tage
03:49
52 Days: Developing retina, nose and fingers
61
214000
8000
52 Tage: Die Netzhaut, Nase und Finger entwickeln sich
04:03
The fetus' continual movement in the womb
62
228000
5000
Die ständige Bewegung des Fötus im Mutterleib
04:08
is necessary for muscular and skeletal growth.
63
233000
5000
ist notwendig für das Wachstum der Muskeln und des Skeletts.
04:25
12 Weeks: Indifferent penis --
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250000
2000
12 Wochen: noch nicht ausgebildeter Penis –
04:27
girl or boy yet to be determined
65
252000
2000
ob es ein Mädchen oder ein Junge wird, wird sich noch herausstellen.
04:31
8 Months
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256000
4000
8 Monate
05:01
Delivery: the expulsion stage
67
286000
6000
Niederkunft: Das Verlassen des Mutterleibs.
05:43
The moment of birth
68
328000
3000
Der Moment der Geburt
05:52
(Applause)
69
337000
4000
(Applaus)
05:56
Alexander Tsiaras: Thank you.
70
341000
2000
Alexander Tsiaras: Danke.
05:58
But as you can see,
71
343000
2000
Aber wie Sie sehen,
06:00
when you actually start working on this data,
72
345000
2000
wenn man beginnt, mit diesen Daten zu arbeiten,
06:02
it's pretty spectacular.
73
347000
2000
ist es ziemlich spektakulär.
06:04
And as we kept on scanning more and more,
74
349000
2000
Als wir im Laufe des Projekts immer mehr
06:06
working on this project,
75
351000
2000
und mehr aufzeichneten,
06:08
looking at these two simple cells
76
353000
2000
uns diese beiden simplen Zellen ansahen,
06:10
that have this kind of unbelievable machinery
77
355000
3000
die diese unglaubliche Maschinerie in sich tragen,
06:13
that will become the magic of you.
78
358000
2000
die eines Tages zum Zauber eines Menschen werden.
06:15
And as we kept on working on this data,
79
360000
2000
Also wir weiter mit diesen Daten arbeiteten
06:17
looking at small clusters of the body,
80
362000
3000
und uns die kleinen Einheiten des Körpers ansahen,
06:20
these little pieces of tissue
81
365000
3000
diese kleinen Einheiten von Gewebe,
06:23
that were a trophoblast coming off of a blastocyst,
82
368000
2000
die als Trophoblast aus einer Blastozyste enstanden sind
06:25
all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus,
83
370000
3000
und sich plötzlich von selber in die Seiten des Uterus wühlen
06:28
saying, "I'm here to stay."
84
373000
2000
und sagen, "Ich bleibe hier."
06:30
All of a sudden having conversation and communications
85
375000
2000
Plötzlich eine Konversation und Kommunikation
06:32
with the estrogens, the progesterones,
86
377000
2000
mit den Östrogenen zu haben, den Progesteronen,
06:34
saying, "I'm here to stay, plant me,"
87
379000
2000
die sagen, "Ich bleibe hier, pflanz mich ein",
06:36
building this incredible trilinear fetus
88
381000
3000
und die diesen unglaublichen triliniearen Fötus konstruieren,
06:39
that becomes, within 44 days,
89
384000
2000
der innerhalb von 44 Tagen zu etwas wird,
06:41
something that you can recognize,
90
386000
2000
das wir wiedererkennen können
06:43
and then at nine weeks
91
388000
2000
und dann mit neun Wochen
06:45
is really kind of a little human being.
92
390000
2000
wirklich eine Art kleiner Mensch ist.
06:47
The marvel of this information:
93
392000
2000
Das Wunder dieser Information:
06:49
How do we actually have this biological mechanism
94
394000
2000
Wie können wir diesen biologischen Mechanismus
06:51
inside our body
95
396000
2000
in unserem Körper haben,
06:53
to actually see this information?
96
398000
2000
um diese Information wirklich zu sehen?
06:55
I'm going to show you something pretty unique.
97
400000
2000
Ich werde Ihnen etwas ziemlich einmaliges zeigen.
06:57
Here's a human heart at 25 [weeks].
98
402000
2000
Hier ein menschliches Herz bei 25 [Wochen].
06:59
It's just basically two strands.
99
404000
2000
Es sind im Wesentlichen zwei Stränge.
07:01
And like this magnificent origami,
100
406000
2000
Und wie dieses großartige Origami
07:03
cells are developing
101
408000
2000
entwickeln sich Zellen,
07:05
at one million cells per second at four weeks,
102
410000
3000
eine MIllion Zellen pro Sekunde bei vier Wochen,
07:08
as it's just folding on itself.
103
413000
2000
so dass es sich selbständig entfaltet.
07:10
Within five weeks, you can start to see the early atrium and the early ventricles.
104
415000
3000
Innerhalb von fünf Wochen kann man den frühen Vorhof sehen und die frühen Ventrikel.
07:13
Six weeks, these folds are now beginning
105
418000
2000
Sechs Wochen, diese Entfaltung beginnt nun
07:15
with the papilla on the inside of the heart
106
420000
2000
mit den Papillen innerhalb des Herzens,
07:17
actually being able to pull down
107
422000
2000
die tatsächlcih in der Lage sind,
07:19
each one of those valves in your heart
108
424000
2000
jedes dieser Ventile im Herzen zu sich hinzuziehen,
07:21
until you get a mature heart --
109
426000
3000
bis wir ein ausgereiftes Herz haben –
07:24
and then basically the development of the entire human body.
110
429000
2000
und dann grundsätzlich die Entwicklung des ganzen menschlichen Körpers.
07:26
The magic of the mechanisms
111
431000
2000
Die Magie dieser Mechanismen
07:28
inside each genetic structure
112
433000
3000
innerhalb jeder genetischen Struktur,
07:31
saying exactly where that nerve cell should go --
113
436000
3000
die genau festlegt, wo diese Nevenzelle hingehört –
07:34
the complexity of these mathematical models
114
439000
2000
die Komplexität dieser mathematischen Modelle davon,
07:36
of how these things are indeed done
115
441000
2000
wie diese Dinge wirklich gemacht sind,
07:38
are beyond human comprehension.
116
443000
2000
übersteigen das menschliche Verständnis.
07:40
Even though I am a mathematician,
117
445000
2000
Obwohl ich Mathematiker bin,
07:42
I look at this with marvel
118
447000
2000
sehe ich das mit grossem Staunen darüber,
07:44
of how do these instruction sets
119
449000
3000
wie diese Sets von Anweisungen
07:47
not make these mistakes
120
452000
2000
keine Fehler machen,
07:49
as they build what is us?
121
454000
2000
während sie das bauen, was wir sind?
07:51
It's a mystery, it's magic, it's divinity.
122
456000
2000
Ist ist ein Rätsel, es ist Zauberei, es ist das Göttliche.
07:53
Then you start to take a look at adult life.
123
458000
3000
Dann wirft man einen Blick auf ein Erwachsenenleben.
07:56
Take a look at this little tuft of capillaries.
124
461000
2000
Sehen Sie sich kleinen Büschel von Kapillaren an.
07:58
It's just a tiny sub-substructure, microscopic.
125
463000
3000
Es ist nur eine winzige Sub-Substruktur, mikroskopisch klein.
08:01
But basically by the time you're nine months and you're given birth,
126
466000
4000
Aber grundsätzlich haben wir im Entwicklungsalter von neun Monaten, wenn wir geboren werden,
08:05
you have almost 60,000 miles of vessels
127
470000
3000
beinahe 60.000 Meilen Blutgefässe
08:08
inside your body.
128
473000
2000
in unserem Körper.
08:10
I mean, and only one mile is visible.
129
475000
2000
Ich meine, und nur eine Meile ist sichtbar.
08:12
59,999 miles
130
477000
3000
59.999 Meilen
08:15
that are basically bringing nutrients and taking waste away.
131
480000
3000
bringen im Wesentlichen Nährstoffe wohin und entfernen Abfallstoffe.
08:18
The complexity of building that within a single system
132
483000
2000
Die Komplexität, dies in einem einzelnen System aufzubauen
08:20
is, again, beyond any comprehension
133
485000
2000
ist wiederum jenseits jedes Verständnisses
08:22
or any existing mathematics today.
134
487000
2000
oder jeder heute existierenden Mathematik.
08:24
And that instruction set,
135
489000
2000
Und diese Liste von Anweisungen
08:26
from the brain to every other part of the body --
136
491000
2000
vom Hirn an jeden anderen Teil des Körpers –
08:28
look at the complexity of the folding.
137
493000
2000
sehen Sie sich die Komplexität der Verschränkung an.
08:30
Where does this intelligence
138
495000
2000
Wo ist diese Intelligenz,
08:32
of knowing that a fold can actually hold more information,
139
497000
2000
die weill, dass eine Verschränkung mehr Information enthalten kann,
08:34
so as you actually watch the baby's brain grow --
140
499000
3000
so dass man tatsächlich das Gehirn des Babys wachsen sehen kann –
08:37
and this is one of the things that we're doing right now.
141
502000
2000
und das ist eines der Dinge, die wir jetzt gerade tun.
08:39
We're actually doing the launch of two new studies
142
504000
2000
Wir lancieren zwei neue Studien, die sich darum drehen,
08:41
of actually scanning babies' brains from the moment they're born.
143
506000
3000
Gehirne von Babys zu scannen von dem Moment an, in dem sie geboren werden.
08:44
Every six months until they're six years old --
144
509000
2000
Alle sechs Monate bis zum Alter von sechs Jahren –
08:46
we're going to be doing actually to about 250 children --
145
511000
3000
wir werden das mit etwa 250 Kindern tun –
08:49
watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold
146
514000
3000
werden wir genau sehen, wie die Windungen und Furchen des Gehirns sich verschlingen,
08:52
to see how this magnificent development
147
517000
2000
um zu sehen, wie diese wundervolle Entwicklung sich
08:54
actually turns into memories and the marvel that is us.
148
519000
3000
in Erinnerungen und in das Wunder verwandelt, das wir sind.
08:57
And it's not just our own existence,
149
522000
2000
Und es ist nicht nur unser eigenes Dasein,
08:59
but how does the woman's body understand
150
524000
2000
sondern auch, wie versteht der Körper der Frau
09:01
to have genetic structure that not only builds her own,
151
526000
3000
eine gene
09:04
but then has the understanding
152
529000
2000
sondern auch das Verständnis hat,
09:06
that allows her to become
153
531000
2000
das ihr erlaubt, zu einem wandelnden
09:08
a walking immunological, cardiovascular system
154
533000
3000
immunologischen, kardiovaskulären System zu werden,
09:11
that basically is a mobile system
155
536000
2000
das grundsätzlich ein mobiles System ist
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that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel
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538000
4000
und dieses Kind tatsächlich ernähren und umsorgen kann
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that is beyond, again, our comprehension --
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mit einem Staunen, das wiederum jenseits unseres Verständnisses liegt,
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the magic that is existence, that is us?
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545000
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der Zauber der Existenz, die wir sind?
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Thank you.
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548000
2000
Danke.
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(Applause)
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(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Alexander Tsiaras - Medical image makerUsing art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body.
Why you should listen
Alexander Tsiaras is an artist and technologist whose work explores the unseen human body, developing scientific visualization software to enable him to "paint" the human anatomy using volume data. He's the author of Body Voyage and co-author of Information Architects. Most recently, he is the author of From Conception to Birth: A Life Unfolds and The Architecture and Design of Man and Woman: The Marvel of the Human Body, Revealed.
His latest project is The Visual MD, an online compendium of health visualizations.
Alexander Tsiaras | Speaker | TED.com