Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
میگول نیکولسیس: چگونگی ارتباط مغز با مغز
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
راس ساعت ۳:۳۳
in São Paulo, Brazil,
در سائوپائولو، برزیل
در آمریکای جنوبی
that you see celebrating here
accomplished a magnificent deed.
به موفقیت بسیار بزرگی دست یافت
from mid-chest to the tip of his toes
تا نوک انگشتان پا هیچ حسی نداشت
that killed his brother
که منجر به مرگ برادرش شد شده بود
that left Juliano in a wheelchair,
جولیانو از صندلی چرخ دار استفاده کنه،
and on this day did something
و در آن روز او کاری را کرد
in the six years deemed impossible.
این کار را غیر ممکن می دونستن.
World Soccer Cup here
needed to kick a ball.
نیاز است رو تصور کنه.
He's a para-athlete right now.
الان هم قهرمان معلولان است.
I hope, in a couple years.
در المپیک معلولان شرکت کنه.
did not rob from Juliano
for a stadium of about 75,000 people
در استادیومی با جمعیت حدود ۷۵٫۰۰۰ نفر
watching on TV.
که از تلویزیون تماشا می کردن،
30 years of basic research
بر روی مغز رو
that we have between our ears
that we have above our head
through electrical brainstorms,
took 30 years to imagine in laboratories
۳۰ سال آرزوی محققان
15 years ago, proposed in a paper
در مقاله ای عنوان کردیم
that we called a brain-machine interface,
" ماشین ارتباط مغزی"
could just move these devices,
فارغ از فاصلشان تا دستگاه ها
from their own bodies,
we actually needed professional help,
"شما واقعا نیاز به کمک دارید،
a Scot and a Brazilian persevered,
بین اسکاتلندی ها و برزیلی ها
in our respective countries,
suggesting that this was possible.
تا نشون بدیم که این ممکنه.
is not rocket science,
that a brain is producing
to the spinal cord,
of these brain cells simultaneously,
از این امواج رو همزمان بخونن.
that the brain is generating
که مغز تولید میکنه
these signals into digital commands
به فرمانهای دیجیتالی تبدیل می کنیم
or even a virtual device can understand
یا حتی مجازی می تونه دریافت کنه
what he, she or it wants to make move,
که شخص چه حرکتی رو می خواد انجام بده
with lots of different types of sensors,
back to the brain to confirm
به مغز بر می گردانیم
was being enacted, no matter where --
مورد نظر رو تایید کنیم
or across the planet.
یا اطاق بغلی یا هرجای این عالم خاکی.
back to the brain,
to make us move.
به حرکت درآوردن ما.
that we published a few years ago,
که چند سال پیش منتشر کردیم
of an avatar arm,
به حرکت در بیاره،
is the sound of the brain of this monkey
صدای مغز این میمونه
visually identical spheres
در فضای مجازی
a drop of orange juice that monkeys love,
یه قطره آب پرتقال که میمون خیلی دوست داره
select one of these objects
با لمس کردن
touches one of the objects,
یکی از این اشکال رو لمس میکنه
to the brain of the animal
of the surface of this object,
the correct object that he has to grab,
شی رو باید برداره.
without moving a muscle.
تکونی به خودش بده، جایزه میگیره.
and getting your orange juice.
آب میوه ات رو می خوری.
that we had published 15 years ago.
ارایه دادیم.
a human being that is paralyzed
یک انسان فلج را
interface to regain mobility.
به حرکت وا داشت.
transforms your life completely.
زندگی شما رو زیر و رو کنه.
of the spinal cord,
cannot reach your muscles.
با عضلات از بین میره.
continue to be generated in your head.
dream about moving every night.
هر شب به راه رفتن فکر می کنند
to get that code out of it
این امواج رو بیرون کشید
let's create a new body.
kick that ball just by thinking,
تا فقط با فکر کردن شوت بزنه.
the first brain-controlled robotic vest
quadriplegic patients to move
فلج هستند رو قادر می کنه
156 people from 25 countries
۱۵۶ نفر از ۲۵ کشور
of this beautiful Earth,
dropped their patents,
kids, school, jobs,
مدرسه و کارشون زدن
for 18 months to actually get this done.
تا این کار رو انجام بدن.
was awarded the World Cup,
به عنوان میزبان جام جهانی
wanted to do something meaningful
تا در روز افتتاحیه
and perfected soccer
needs to talk about that.
is to showcase
and technology,
25 million people around the world
که در سراسر دنیا
because of a spinal cord injury.
از راه رفتن افتاده اند، هدیه ای بده
and to FIFA and proposed,
و دفتر فیفا و پیشنهاد دادیم
of the 2014 World Cup
جام جهانی ۲۰۱۴ رو
that allows him to kick the ball
که او را قادر می سازه
thought that we were completely nuts,
from zero, from scratch.
تا کار رو از صفر شروع کنیم
in a routine of training
تحت آموزش منظم قرار گرفتند
این رو ساختند.
exoskeleton to be built
Brazilian scientist ever,
created and flew himself
اولین هواپیما رو ساخت
in Paris for a million people to see.
بر فراز آسمانها پرواز کرد.
before the Wright Brothers flew
پرواز برادران رایت
(Laughter)
this exoskeleton together,
hydraulic machine
در زاویه ۱۵ درجه آزادانه حرکت می کنه
called electroencephalography
ذخیره می کنه.
to imagine the movements
حرکت رو در ذهنش به تصویر بکشه
to the controls, the motors,
ارسال کنه
with an artificial skin
پوست مصنوعی پوشاندیم
one of my greatest friends, in Munich,
گوردون چنگ در مونیخ ساخته بود.
and the foot touching the ground
و پا روی زمین قرار میگیره.
through a vest, a shirt.
به مغز می رسه.
with micro-vibrating elements
حرکتی در ابعاد میکرو است
and fools the patient's brain
و با ایجاد فرمان حرکتی
a machine that is carrying him,
فرد روی پای خودش ایستاده
and what you'll see here
این چیزی که می بینید
Bruno, actually walked.
برونو، واقعا راه رفت.
because we are setting everything,
چون داریم همه چیز رو آماده می کنیم
cutting in front of the helmet
the movement that needs to be performed,
به تصویر می کشه
Bruno is going to certify it,
مغز برونو تایید
under the command of Bruno's brain.
شروع میکنه به حرکت
and now he starts walking.
الان شروع میکنه به راه رفتن.
being able to move,
on the sand of Santos,
روی سنگ های ساحلی سانتوس قدم میذاره
before he had the accident.
عادت داشت بره اونجا.
a new sensation in Bruno's head.
در سر برونو میسازه.
I am running out of time already --
وقتم دیگه تموم شده--
when I get married,
از شما قرض بگیرم.
قدم بگذارم
be there by myself.
همسرم رو ببینم.
whenever he wants.
during the World Cup, and couldn't,
می خواستیم در جام جهانی نشون بدیم
FIFA cut its broadcast in half.
فیفا پخش رو در وسط کار قطع کرد.
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
در جلیقه هوشمند، در حال شوت کردن
in front of the entire crowd,
just describe the operation.
نحوه عملکرد رو نشون میدن
indicate that the exo is ready to go.
and it can deliver feedback,
و ارسال پاسخ است
makes the decision to kick the ball,
two streams of green and yellow light
and going to the legs,
تا پاها میرن
that were taken by the exo
که جلیقه از مغز دریافت کرده
the ball is set, and he kicks.
توپ سرجاشه، و ضربه میزنه.
and looked at us on the pitch,
روی سکو نگاهی به ما کرد
of your imagination.
published this a year ago,
که پارسال منتشر کردیم
to exchange mental messages
تا پیام های ذهنی رو با هم مبادله کنن
coming from the environment
چیزی رو در محیط می بینه
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
یک تیک فیزیولوژیکی عصبی
the act that he needed to perform
the environment was sending as a message,
from the first animal's brain.
because I want to show you the latest.
آخریش رو هم نشون بدم.
is the first rat getting informed
on the left of the cage
در سمت چپ قفس متوجه میشه که
to basically get a reward.
باید قفس سمت چپ رو هل بده
he is sending a mental message
یک پیام مغزی به موش دوم می فرسته
that didn't see any light,
و نور رو نمی بینه
in 70 percent of the times
and get a reward
تا جایزه بگیره
the light in the retina.
در چشمش احساس کنه.
to a little higher limit
یه کم بالا بردیم
mentally in a brain net,
بین دو میمون
the virtual arm that I showed you before,
به حرکت در میارن
the two monkeys combine their brains,
با ارتباط مغزی
to get this virtual arm to move.
کاملا با هم منطبق می سازند.
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
سه تا میمون داشته باشیم
کنترل میکنه
play the game together,
to get the famous Brazilian orange juice.
یه آب پرتقال برزیلی بگبرن.
of all these brains working
فعالیت های مغزی
of a biological computer,
سیستم بیولوژیکی مغز است
and achieving a motor goal.
دستیابی به هدفی خاص فعال میشه.
and discover what is out there.
surf the Net just by thinking,
از اینترنت استفاده کنند
to an autistic kid who cannot see,
که نمی تونه ببینه،نگاهش رو ببخشه
of a brain-to-brain bypass,
that it all started on a winter afternoon
با یک شوت باور نکردنی
with an impossible kick.
در جام جهانی فوتبال برزیل شروع شد
thank you for sticking to your time.
ممنون که وقت رو رعایت کردی
a couple more minutes,
we want to develop, and, of course,
روشن تر بشه
brains to figure out where this is going.
ظاهرا باید ارتباط مغزی داشته باشیم
is actually getting a signal
is reacting to that signal
and transmitting the neurological impulse.
ارسال پالس عصبی دریافت کرده
No, it's a little different.
نه ، یه کم فرق داره.
of the other two monkeys.
دو میمون دیگه خبر نداره
to accomplish is 3D.
in three dimensions.
در تصویر سه بعد تکان بدن.
the two dimensions on the video screen
تصویری که کنترل میکنه
to synchronize their brains,
که ارتباط مغزی با هم دارن داشته باشید
when one monkey starts slacking down,
وقتی یکی از میمونها ضعیف عمل میکنه
enhance their performance
without telling the monkey
بدون اینکه به میمون بگید
has to control,
forgets about the old dimensions
فراموش میکنه
on the new dimensions.
روی ابعاد جدید.
that no Turing machine,
هیچ ماشین کد شکن
what a brain net will do.
فعالیت شبکه مغز نیست.
as part of us.
به سمت خودمان می کشیم،
have you succeeded versus failed?
Oh, several times.
خیلی زیاد.
unless I had done it a few times.
نمی تونستم الان دربارش صحبت کنم
فراموش کردم بگم
a European group
یک گروه محقق اروپایی
man-to-man brain-to-brain connection.
بین دو انسان رو نشان داد.
big ideas start in a humble way --
ایده های بزرگ از راههای کوچک شروع میشن--
of one subject
all non-invasive technology.
البته نه با فناوری سریع
like our rats, a visual message,
یک پیام تصویری رو
a magnetic pulse in the visual cortex,
یک پالس و گاهی هم چند پالس رو
two different pulses.
دریافت میکنه.
he saw something different.
the first subject was sending
در اولین پالس ارسالی چی بوده.
Okay, that's where we are going.
پس به این سمت پیش میریم.
at the next conference.
در TED است.
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
میگول: ممنونم، برونو،ممنونم.
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