TEDMED 2012
Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.
מיגל ניקולליס: קופה ששולטת ברובוט בכוח מחשבותיה. לא. באמת.
Filmed:
Readability: 4.1
1,315,130 views
האם אנו יכולים להשתמש במוח שלנו כדי לשלוט במכונות -- מבלי שנזדקק לתיווך של הגוף? מיגל ניקולליס מדבר על ניסוי מדהים, שבו קופה חכמה בארה"ב לומדת לשלוט באוואטאר קוף, ואז ברובוט ביפן, לחלוטין בעזרת המחשבות שלה. למחקר יש יישומים גדולים עבור בני אדם שמשותקים בארבע גפיים -- ואולי עבור כולנו. (צולם ב 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
סוג מדע מערכת העצבים שאני והעמיתים שלי עוסקים בו
00:19
is almost like the weatherman.
1
3181
2166
הוא כמעט כמו חזאות.
00:21
We are always chasing storms.
2
5347
3516
אנחנו תמיד רודפים אחר סופות.
00:24
We want to see and measure storms -- brainstorms, that is.
3
8863
4883
אנחנו רוצים לראות ולמדוד סערות - כלומר,סערות מוח.
00:29
And we all talk about brainstorms in our daily lives,
4
13746
2768
וכולנו מדברים על סערות-מוח בחיי היומיום שלנו,
00:32
but we rarely see or listen to one.
5
16514
3450
אבל אנחנו רק לעתים נדירות רואים או מקשיבים לאחת.
00:35
So I always like to start these talks
6
19964
1634
אז אני תמיד אוהב להתחיל שיחות אלה
00:37
by actually introducing you to one of them.
7
21598
2982
בהצגת אחת מהן ממש.
00:40
Actually, the first time we recorded more than one neuron --
8
24580
3427
למעשה, הפעם הראשונה שהקלטנו יותר מנוירון אחד -
00:43
a hundred brain cells simultaneously --
9
28007
2223
מאה תאי מוח תאים בו זמנית-
00:46
we could measure the electrical sparks
10
30230
2469
יכולנו למדוד את ניצוצות החשמל
00:48
of a hundred cells in the same animal,
11
32699
2680
של מאה תאים חיים באותו בעל חיים,
00:51
this is the first image we got,
12
35379
1802
זו התמונה הראשונה שקיבלנו,
00:53
the first 10 seconds of this recording.
13
37181
2315
10 הדקות הראשונות של הקלטה זו.
00:55
So we got a little snippet of a thought,
14
39496
3351
אז קיבלנו את פיסת מחשבה קטנה,
00:58
and we could see it in front of us.
15
42847
2905
יכולנו לראות אותה לפנינו.
01:01
I always tell the students
16
45752
1012
אני תמיד אומר לתלמידים
01:02
that we could also call neuroscientists some sort of astronomer,
17
46764
4106
שיכולנו גם לקרוא למדען מוח סוג כלשהו, של אסטרונום,
01:06
because we are dealing with a system
18
50870
1626
כי אנו מתמודדים עם מערכת
01:08
that is only comparable in terms of number of cells
19
52496
2917
שדומה רק מבחינת מספר תאים
01:11
to the number of galaxies that we have in the universe.
20
55413
2936
למספר הגלקסיות שיש לנו ביקום.
01:14
And here we are, out of billions of neurons,
21
58349
3030
וכאן אנחנו, מתוך מיליארדי נוירונים,
01:17
just recording, 10 years ago, a hundred.
22
61379
2818
מקליטים רק , לפני 10 שנים, מאה.
01:20
We are doing a thousand now.
23
64197
1583
אנחנו עושים עכשיו אלף.
01:21
And we hope to understand something fundamental about our human nature.
24
65780
5400
ואנו מקווים להבין משהו בסיסי אודות הטבע האנושי.
01:27
Because, if you don't know yet,
25
71180
1932
שכן, אם אתם עדיין לא יודעים,
01:29
everything that we use to define what human nature is comes from these storms,
26
73112
5250
כל מה שאנחנו משתמשים בו כדי להגדיר
מהו טבע האדם שמגיע מסערות אלו,
מהו טבע האדם שמגיע מסערות אלו,
01:34
comes from these storms that roll over the hills and valleys of our brains
27
78362
4651
מגיע מסערות אלו שמתגלגלות מעל הגבעות והעמקים של מוחותינו
01:38
and define our memories, our beliefs,
28
83013
3885
ומגדירות את הזיכרונות שלנו, האמונות שלנו,
01:42
our feelings, our plans for the future.
29
86898
2700
הרגשות שלנו, התוכניות שלנו לעתיד.
01:45
Everything that we ever do,
30
89598
2398
כל מה שאנו עושים אי פעם,
01:47
everything that every human has ever done, do or will do,
31
91996
5067
כל דבר שכל אדם אי פעם עשה, עושה או יעשה,
01:52
requires the toil of populations of neurons producing these kinds of storms.
32
97063
5434
מצריך את העמל של אוכלוסיות נוירונים
שמפיקות סוגים אלה של סערות.
שמפיקות סוגים אלה של סערות.
01:58
And the sound of a brainstorm, if you've never heard one,
33
102497
2483
והצליל של סערת מוח, אם מעולם לא שמעתם אחת,
02:00
is somewhat like this.
34
104980
3349
הוא קצת כמו זה.
02:04
You can put it louder if you can.
35
108329
3146
אתה יכול להגביר זאת אם אתה יכול.
02:07
My son calls this "making popcorn while listening to a badly-tuned A.M. station."
36
111475
6403
הבן שלי מכנה זאת "קליית פופקורן
תוך האזנה לתחנת בוקר בלתי מכוונת".
תוך האזנה לתחנת בוקר בלתי מכוונת".
02:13
This is a brain.
37
117878
1485
זהו מוח.
02:15
This is what happens when you route these electrical storms to a loudspeaker
38
119363
3434
זה מה שקורה בעת שסערות חשמליות אלה מנותבות לרמקול
02:18
and you listen to a hundred brain cells firing,
39
122797
2866
ואתה מקשיב לירי של מאה תאי מוח,
02:21
your brain will sound like this -- my brain, any brain.
40
125663
4622
המוח שלך נשמע כך - המוח שלי, כל מוח.
02:26
And what we want to do as neuroscientists in this time
41
130285
3762
ומה שאנחנו רוצים לעשות כמדעני מוח בזמן הזה
02:29
is to actually listen to these symphonies, these brain symphonies,
42
134047
5350
הוא להאזין למעשה לסימפוניות אלו, לסימפוניות אלו של המוח,
02:35
and try to extract from them the messages they carry.
43
139397
3400
ולנסות לחלץ מהן את ההודעות שהן נושאות..
02:38
In particular, about 12 years ago
44
142797
2851
באופן מיוחד, לפני כ- 12 שנים
02:41
we created a preparation that we named brain-machine interfaces.
45
145648
3048
יצרנו מכשיר שקראנו לו ממשק מכונת-מוח.
02:44
And you have a scheme here that describes how it works.
46
148696
2702
ויש לכם תרשים כאן שמתאר איך זה עובד.
02:47
The idea is, let's have some sensors that listen to these storms, this electrical firing,
47
151398
5566
הרעיון הוא, בואו ונציב חיישנים אחדים
כדי להאזין לסערות אלו, לירי חשמלי זה,
כדי להאזין לסערות אלו, לירי חשמלי זה,
02:52
and see if you can, in the same time that it takes
48
156964
3082
ונראה אם אפשר, באותו פרק זמן שלוקח
02:55
for this storm to leave the brain and reach the legs or the arms of an animal --
49
160046
4969
לסערה זו לעזוב את המוח ולהגיע לרגליים או לידיים של בעל חיים-
03:00
about half a second --
50
165015
2864
שהוא כחצי שניה-
03:03
let's see if we can read these signals,
51
167879
2351
בואו ונראה אם אנחנו יכולים לקרוא אותות אלה,
03:06
extract the motor messages that are embedded in it,
52
170230
3400
לחלץ הודעות מוטוריות המוטבעות בתוכה,
03:09
translate it into digital commands
53
173630
2272
לתרגם את זה לפקודות דיגיטליות
03:11
and send it to an artificial device
54
175902
1886
ולשלוח אותן למכשיר מלאכותי
03:13
that will reproduce the voluntary motor wheel of that brain in real time.
55
177788
5893
שישחזר את הגלגל המוטורי הרצוני של מוח זה בזמן אמת.
03:19
And see if we can measure how well we can translate that message
56
183681
3848
ונראה אם אנו יכולים למדוד כמה טוב אנחנו יכולים לתרגם את ההודעה
03:23
when we compare to the way the body does that.
57
187529
3518
כאשר אנו משווים לאופן שבו הגוף עושה זאת.
03:26
And if we can actually provide feedback,
58
191047
2866
ואם אנחנו בעצם יכולים לספק משוב
03:29
sensory signals that go back from this robotic, mechanical, computational actuator
59
193913
5734
אותות חישה שחוזרים ממפעיל רובוטי, מכני, ממוחשב זה.
03:35
that is now under the control of the brain,
60
199647
2251
שהינו כעת תחת השליטה של המוח,
03:37
back to the brain,
61
201898
1311
חזרה אל המוח,
03:39
how the brain deals with that,
62
203209
2121
כיצד המוח מתמודד עם זה
03:41
of receiving messages from an artificial piece of machinery.
63
205330
4901
עם קבלת הודעות מפיסת מכונה מלאכותית.
03:46
And that's exactly what we did 10 years ago.
64
210231
2321
וזה בדיוק מה שעשינו לפני 10 שנים.
03:48
We started with a superstar monkey called Aurora
65
212552
2961
התחלנו עם קופה סופרסטאר בשם אורורה
03:51
that became one of the superstars of this field.
66
215513
2468
שהפכה לאחת מכוכבות העל של תחום זה.
03:53
And Aurora liked to play video games.
67
217981
2299
אורורה אהבה לשחק משחקי וידאו.
03:56
As you can see here,
68
220280
1373
כפי שאתם יכולים לראות כאן,
03:57
she likes to use a joystick, like any one of us, any of our kids, to play this game.
69
221653
4944
היא אוהבת להשתמש בג'ויסטיק, כמו כל אחד מאיתנו,
כל אחד מהילדים שלנו, כדי לשחק במשחק הזה.
כל אחד מהילדים שלנו, כדי לשחק במשחק הזה.
04:02
And as a good primate, she even tries to cheat before she gets the right answer.
70
226597
4671
וכמו פרימטית טובה, היא אפילו מנסה לרמות
לפני שהיא מקבלת את התשובה הנכונה.
לפני שהיא מקבלת את התשובה הנכונה.
04:07
So even before a target appears that she's supposed to cross
71
231268
4283
כך שאפילו לפני שהיא אמורה לחצות את המטרה שמופיעה
04:11
with the cursor that she's controlling with this joystick,
72
235551
2850
עם הסמן שבשליטתה, עם ג'ויסטיק זה,
04:14
Aurora is trying to find the target, no matter where it is.
73
238401
3951
אורורה מנסה למצוא את המטרה, לא משנה איפה היא.
04:18
And if she's doing that,
74
242352
1469
ואם היא עושה זאת, זה משום
04:19
because every time she crosses that target with the little cursor,
75
243821
3314
שבכל פעם שהיא חוצה את המטרה עם הסמן הקטן,
04:23
she gets a drop of Brazilian orange juice.
76
247135
2950
היא מקבלת טיפה של מיץ תפוזים ברזילאי.
04:25
And I can tell you, any monkey will do anything for you
77
250085
2950
ואני יכול לומר לכם, שכל קוף יעשה הכול בשבילכם
04:28
if you get a little drop of Brazilian orange juice.
78
253035
3100
אם תהיה לכם טיפה של מיץ תפוזים ברזילאי .
04:32
Actually any primate will do that.
79
256135
2731
למעשה כל יונקי העל עושים את זה.
04:34
Think about that.
80
258866
1334
חישבו על זה.
04:36
Well, while Aurora was playing this game, as you saw,
81
260200
3400
ובכן, בעוד אורורה שיחקה במשחק הזה, כפי שראיתם,
04:39
and doing a thousand trials a day
82
263600
2435
ועשתה אלף ניסויים ליום
04:41
and getting 97 percent correct and 350 milliliters of orange juice,
83
266035
3883
וקיבלה 97 אחוזים נכונים ו- ו- 350 מיליליטר מיץ תפוזים,
04:45
we are recording the brainstorms that are produced in her head
84
269918
3399
אנחנו רושמים את סערות-המוח שמיוצרות בראשה
04:49
and sending them to a robotic arm
85
273317
1647
ושולחים אותן אל זרוע רובוטית
04:50
that was learning to reproduce the movements that Aurora was making.
86
274964
3871
שלמדה לשחזר את התנועות שאורורה עשתה.
04:54
Because the idea was to actually turn on this brain-machine interface
87
278835
3783
כי הרעיון היה בעצם להפעיל את ממשק מכונת-מוח זו.
04:58
and have Aurora play the game just by thinking,
88
282618
4700
ולגרום לאורורה לשחק את המשחק פשוט על-ידי חשיבה,
05:03
without interference of her body.
89
287318
2617
ללא הפרעה של הגוף שלה.
05:05
Her brainstorms would control an arm
90
289935
2916
סערת המוח שלה מסוגלת לשלוט בזרוע
05:08
that would move the cursor and cross the target.
91
292851
2709
שתזיז את הסמן ותחצה את המטרה.
05:11
And to our shock, that's exactly what Aurora did.
92
295560
3191
ולתדהמתנו, זה בדיוק מה שאורורה עשתה.
05:14
She played the game without moving her body.
93
298751
4200
היא שיחקה את המשחק מבלי להזיז את גופה.
05:18
So every trajectory that you see of the cursor now,
94
302951
2237
לכן על כל מסלול של הסמן שאתם רואים כעת,
05:21
this is the exact first moment she got that.
95
305188
3212
זהו במדויק הרגע הראשון שהיא הבינה את זה.
05:24
That's the exact first moment
96
308400
1784
זהו בדיוק הרגע הראשון
05:26
a brain intention was liberated from the physical domains of a body of a primate
97
310184
6767
שכוונת המוח השתחררה מהתחומים הפיזיים של גוף של הפרימט
05:32
and could act outside, in that outside world,
98
316951
3700
ויכלה לפעול בחוץ, בעולם החיצוני הזה,
05:36
just by controlling an artificial device.
99
320651
2966
רק על-ידי שליטה בהתקן מלאכותי.
05:39
And Aurora kept playing the game, kept finding the little target
100
323617
4917
ואורורה המשיכה לשחק את המשחק,
המשיכה לשמור על מציאת המטרה הקטנה
המשיכה לשמור על מציאת המטרה הקטנה
05:44
and getting the orange juice that she wanted to get, that she craved for.
101
328534
3917
ולקבל את מיץ התפוזים שהיא רצתה לקבל,
שהיא השתוקקה לו.
שהיא השתוקקה לו.
05:48
Well, she did that because she, at that time, had acquired a new arm.
102
332451
6701
ובכן, היא עשתה זאת כי, בשלב ההוא, היא רכשה זרוע חדשה.
05:55
The robotic arm that you see moving here 30 days later,
103
339152
2963
הזרוע הרובוטית שאתם רואים כאן, 30 יום מאוחר יותר,
05:58
after the first video that I showed to you,
104
342115
2686
לאחר הסרטון הראשון שהראיתי לכם,
06:00
is under the control of Aurora's brain
105
344801
2650
נמצא תחת השליטה של המוח של אורורה
06:03
and is moving the cursor to get to the target.
106
347451
3168
והוא מעביר את הסמן כדי להגיע אל המטרה.
06:06
And Aurora now knows that she can play the game with this robotic arm,
107
350619
3899
אורורה עכשיו יודעת שהיא יכולה לשחק את המשחק עם זרוע רובוטית זו,
06:10
but she has not lost the ability to use her biological arms to do what she pleases.
108
354518
5716
אך היא לא איבדה את היכולת להשתמש בזרועותיה הביולוגיות
כדי לעשות מה שהיא רוצה.
כדי לעשות מה שהיא רוצה.
06:16
She can scratch her back, she can scratch one of us, she can play another game.
109
360234
4067
היא יכולה לגרד לעצמה את הגב, היא יכולה לגרד אחד
מאתנו, היא יכולה לשחק משחק אחר.
מאתנו, היא יכולה לשחק משחק אחר.
06:20
By all purposes and means,
110
364301
1600
לכל המטרות והאמצעים,
06:21
Aurora's brain has incorporated that artificial device
111
365901
4116
המוח של אורורה כלל את אותו התקן מלאכותי
06:25
as an extension of her body.
112
370017
2750
כהרחבה של גופה.
06:28
The model of the self that Aurora had in her mind
113
372767
3533
הדגם של העצמי שהיה במיינד של אורורה
06:32
has been expanded to get one more arm.
114
376300
4084
הורחב כדי לקבל זרוע אחת נוספת.
06:36
Well, we did that 10 years ago.
115
380384
2350
ובכן, עשינו זאת לפני 10 שנים.
06:38
Just fast forward 10 years.
116
382734
2833
ורק הרצה קדימה של 10 שנים.
06:41
Just last year we realized that you don't even need to have a robotic device.
117
385567
4983
רק בשנה שעברה הבנו שאתם אפילו לא צריכים שיהיה
לכם מכשיר רובוטי.
לכם מכשיר רובוטי.
06:46
You can just build a computational body, an avatar, a monkey avatar.
118
390550
5484
אתם יכולים רק לבנות גוף ממוחשב, אוואטאר, קוף אוואטאר.
06:51
And you can actually use it for our monkeys to either interact with them,
119
396034
4250
ולמעשה ניתן להשתמש בו עבור הקופים שלנו כדי לתקשר איתם,
06:56
or you can train them to assume in a virtual world
120
400284
4439
או באפשרותכם לאמן אותם שיקבלו בעולם וירטואלי
07:00
the first-person perspective of that avatar
121
404723
3044
את נקודת המבט של האדם - של אווטאר זה
07:03
and use her brain activity to control the movements of the avatar's arms or legs.
122
407767
5651
ולהשתמש בפעילות המוח שלה כדי לשלוט על התנועות
של הידיים או הרגליים של האווטאר.
של הידיים או הרגליים של האווטאר.
07:09
And what we did basically was to train the animals
123
413418
2766
ומה עשינו בעצם היה לאמן את בעלי החיים
07:12
to learn how to control these avatars
124
416184
3050
ללמוד כיצד לשלוט באוואטארים אלה
07:15
and explore objects that appear in the virtual world.
125
419234
3899
ולחקור אובייקטים שמופיעים בעולם וירטואלי.
07:19
And these objects are visually identical,
126
423133
2301
ואובייקטים אלה הם זהים מבחינה חזותית,
07:21
but when the avatar crosses the surface of these objects,
127
425434
3883
אבל כאשר האוואטאר חוצה את פני השטח של אובייקטים אלה,
07:25
they send an electrical message that is proportional to the microtactile texture of the object
128
429317
6400
הם שולחים הודעה חשמלית פרופורציונלית
למרקם המיקרו-טקטילי של האובייקט
למרקם המיקרו-טקטילי של האובייקט
07:31
that goes back directly to the monkey's brain,
129
435717
4016
שחוזר ישירות למוחו של הקוף,
07:35
informing the brain what it is the avatar is touching.
130
439733
5052
ומיידע את המוח מהו הדבר שבו נוגע האוואטאר.
07:40
And in just four weeks, the brain learns to process this new sensation
131
444785
4765
ובתוך ארבעה שבועות בלבד, המוח לומד לעבד את התחושה החדשה הזו
07:45
and acquires a new sensory pathway -- like a new sense.
132
449550
6434
ורוכש נתיב חושי חדש – כמו תחושה חדשה.
07:51
And you truly liberate the brain now
133
455984
2416
ואתה באמת משחרר את המוח עכשיו
07:54
because you are allowing the brain to send motor commands to move this avatar.
134
458400
4384
כי אתה מאפשר למוח לשלוח פקודות מוטוריות
כדי להניע את האוואטאר הזה.
כדי להניע את האוואטאר הזה.
07:58
And the feedback that comes from the avatar is being processed directly by the brain
135
462784
5000
והמשוב שמגיע מהאוואטאר מעובד ישירות על-ידי המוח
08:03
without the interference of the skin.
136
467784
2433
ללא ההפרעה של העור.
08:06
So what you see here is this is the design of the task.
137
470217
2534
אז מה שאתם רואים כאן הוא התרשים של הפעילות.
08:08
You're going to see an animal basically touching these three targets.
138
472751
4250
אתם הולכים לראות בעל-חיים שבעצם נוגע בשלושת המטרות האלו.
08:12
And he has to select one because only one carries the reward,
139
477001
4349
ועליו לבחור אחת משום שרק אחת נושאת את הגמול,
08:17
the orange juice that they want to get.
140
481350
1867
את מיץ הפוזים שהם רוצים לקבל.
08:19
And he has to select it by touch using a virtual arm, an arm that doesn't exist.
141
483217
5633
ועליו לבחור בה באמצעות מגע בשימוש בזרוע וירטואלית,
זרוע שאינה קיימת.
זרוע שאינה קיימת.
08:24
And that's exactly what they do.
142
488850
2000
וזה בדיוק מה שהם עושים.
08:26
This is a complete liberation of the brain
143
490850
3435
זהו שחרור מלא של המוח
08:30
from the physical constraints of the body and the motor in a perceptual task.
144
494285
4282
מהאילוצים הפיזיים של הגוף ווהמוטוריות במשימה תפיסתית.
08:34
The animal is controlling the avatar to touch the targets.
145
498567
4167
בעל החיים שולט באווטר כדי לגעת במטרות.
08:38
And he's sensing the texture by receiving an electrical message directly in the brain.
146
502734
5651
והוא חש את המרקם על-ידי קבלת מסר חשמלי ישירות במוח.
08:44
And the brain is deciding what is the texture associated with the reward.
147
508385
3883
והמוח מחליט מהו המרקם שקשור לגמול.
08:48
The legends that you see in the movie don't appear for the monkey.
148
512268
3832
הכיתובים שאתם רואים בסרט אינם מופיעים עבור הקוף.
08:52
And by the way, they don't read English anyway,
149
516100
2484
ואגב, הם לא קוראים אנגלית בכל מקרה,
08:54
so they are here just for you to know that the correct target is shifting position.
150
518584
5216
אז הם כאן רק בשביל שתדעו שהיעד הנכון משנה מיקום.
08:59
And yet, they can find them by tactile discrimination,
151
523800
3934
ובכל זאת, הם יכולים למצוא אותם על ידי הבחנה טקטלית,
09:03
and they can press it and select it.
152
527734
3217
והם יכולים ללחוץ עליו ולבחור אותו.
09:06
So when we look at the brains of these animals,
153
530951
2682
אז כאשר אנו מביטים במוחם של בעלי חיים אלה,
09:09
on the top panel you see the alignment of 125 cells
154
533633
3667
בפאנל העליון אתם רואים את המערך של 125 תאים
09:13
showing what happens with the brain activity, the electrical storms,
155
537300
4201
שמראים מה קורה עם פעילות המוח, הסערות החשמליות.
09:17
of this sample of neurons in the brain
156
541501
2067
של דוגמה זו של נוירונים במוח
09:19
when the animal is using a joystick.
157
543568
2116
כאשר בעל החיים משתמש בג'ויסטיק.
09:21
And that's a picture that every neurophysiologist knows.
158
545684
2600
וזו תמונה שכל נוירופיזיולוג מכיר .
09:24
The basic alignment shows that these cells are coding for all possible directions.
159
548284
5183
המערך הבסיסי מראה שתאים אלה הם קידוד עבור כל הכיוונים האפשריים.
09:29
The bottom picture is what happens when the body stops moving
160
553467
5683
התמונה התחתונה היא מה שקורה כאשר הגוף מפסיק להעביר
09:35
and the animal starts controlling either a robotic device or a computational avatar.
161
559150
6134
ובעל החיים מתחיל לשלוט, או בהתקן רובוטי או באוואטאר ממוחשב.
09:41
As fast as we can reset our computers,
162
565284
3066
מהר ככל שנוכל לאפס את המחשבים שלנו,
09:44
the brain activity shifts to start representing this new tool,
163
568350
5818
פעילות המוח זזה כדי לייצג כלי חדש זה,
09:50
as if this too was a part of that primate's body.
164
574168
5250
כאילו גם הוא היה חלק מגוף הפרימאט.
09:55
The brain is assimilating that too, as fast as we can measure.
165
579418
4715
המוח מטמיע זאת גם, מהר ככל שנוכל למדוד.
10:00
So that suggests to us that our sense of self
166
584133
3618
כך זה מציע לנו כי תחושת העצמי שלנו
10:03
does not end at the last layer of the epithelium of our bodies,
167
587751
4150
אינה מסתיימת בשכבת האפיתל האחרונה של גופנו,
10:07
but it ends at the last layer of electrons of the tools that we're commanding with our brains.
168
591901
5718
אלא מסתיימת בשכבה האחרונה של אלקטרונים של הכלים
שעליהם אנו מפקדים עם המוח שלנו.
שעליהם אנו מפקדים עם המוח שלנו.
10:13
Our violins, our cars, our bicycles, our soccer balls, our clothing --
169
597619
4764
הכינורות שלנו, המכוניות שלנו, האופניים שלנו,
הכדורגל שלנו, הבגדים שלנו-
הכדורגל שלנו, הבגדים שלנו-
10:18
they all become assimilated by this voracious, amazing, dynamic system called the brain.
170
602383
6851
כולם נבלעים על ידי מערכת להוטה מדהימה,
דינמית זו שנקראת המוח.
דינמית זו שנקראת המוח.
10:25
How far can we take it?
171
609234
1699
כמה רחוק אנחנו יכולים לקחת את זה?
10:26
Well, in an experiment that we ran a few years ago, we took this to the limit.
172
610933
4218
ובכן, בניסוי שהרצנו לפני כמה שנים,
לקחנו את זה עד הקצה.
לקחנו את זה עד הקצה.
10:31
We had an animal running on a treadmill
173
615151
2482
היה לנו בעל חיים שרץ על הליכון
10:33
at Duke University on the East Coast of the United States,
174
617633
2267
באוניברסיטת דיוק שבחוף המזרחי של ארצות הברית,
10:35
producing the brainstorms necessary to move.
175
619900
2700
שהפיק סערת מוח הכרחית כדי לנוע.
10:38
And we had a robotic device, a humanoid robot,
176
622600
4091
והיה לנו מכשיר רובוטי, רובוט דמוי אדם,
10:42
in Kyoto, Japan at ATR Laboratories
177
626691
2394
בקיוטו, יפן במעבדות ATR
10:44
that was dreaming its entire life to be controlled by a brain,
178
629085
6094
שחלם כל חייו להיות נשלט על ידי מוח,
10:51
a human brain, or a primate brain.
179
635179
3273
מוח אנושי, או מוח של פרימט.
10:54
What happens here is that the brain activity that generated the movements in the monkey
180
638452
4598
מה שקורה כאן הוא שפעילות המוח
שהפיקה את התנועות בקוף
שהפיקה את התנועות בקוף
10:58
was transmitted to Japan and made this robot walk
181
643050
3467
שודרה ליפן וגרמה לרובוט זה ללכת
11:02
while footage of this walking was sent back to Duke,
182
646517
4067
בעוד וידאו של הליכה זו נשלח בחזרה ל"דיוק",
11:06
so that the monkey could see the legs of this robot walking in front of her.
183
650584
5233
כך שהקופה יכלה לראות את רגליו של הרובוט הזה
הולכות מול עיניה.
הולכות מול עיניה.
11:11
So she could be rewarded, not by what her body was doing
184
655817
4067
אז אפשר היה לתגמל אותה, לא עבור מה שגופה עשה
11:15
but for every correct step of the robot on the other side of the planet
185
659884
4961
אבל תמורת כל צעד נכון של הרובוט בצד השני של כדור הארץ
11:20
controlled by her brain activity.
186
664845
2609
שנשלט על ידי פעילות המוח שלה.
11:23
Funny thing, that round trip around the globe took 20 milliseconds less
187
667454
7118
הדבר המצחיק הוא, שמסע הלוך ושוב מסביב לעולם
לקח 20 אלפיות שניה פחות
לקח 20 אלפיות שניה פחות
11:30
than it takes for that brainstorm to leave its head, the head of the monkey,
188
674572
4150
ממה שלוקח לסערת המוח לעזוב את הראש, את ראשו של הקוף,
11:34
and reach its own muscle.
189
678722
3870
ולהגיע לשרירים שלו.
11:38
The monkey was moving a robot that was six times bigger, across the planet.
190
682592
6030
הקוף הניע רובוט שהיה גדול פי שש, לרוחב כדור הארץ.
11:44
This is one of the experiments in which that robot was able to walk autonomously.
191
688622
6400
זהו אחד הניסויים שבהם הרובוט הזה היה מסוגל ללכת
באופן עצמאי.
באופן עצמאי.
11:50
This is CB1 fulfilling its dream in Japan
192
695022
5267
זהו CB1 מגשים את חלומו ביפן
11:56
under the control of the brain activity of a primate.
193
700289
3700
תחת הבקרה של פעילות המוח של פרימאט.
11:59
So where are we taking all this?
194
703989
1989
אז לאן אנחנו לוקחים את כל זה?
12:01
What are we going to do with all this research,
195
705978
2343
מה אנחנו הולכים לעשות עם כל המחקר הזה
12:04
besides studying the properties of this dynamic universe that we have between our ears?
196
708321
5668
מלבד ללמוד את המאפיינים של היקום הדינמי
שיש לנו בין האוזניים שלנו?
שיש לנו בין האוזניים שלנו?
12:09
Well the idea is to take all this knowledge and technology
197
713989
4833
טוב, הרעיון הוא לקחת את כל הידע והטכנולוגיה הזו
12:14
and try to restore one of the most severe neurological problems that we have in the world.
198
718822
5484
ולנסות לשחזר אחת מהבעיות הנוירולוגיות החמורות ביותר
שיש לנו בעולם.
שיש לנו בעולם.
12:20
Millions of people have lost the ability to translate these brainstorms
199
724306
4583
מיליוני אנשים איבדו את היכולת לתרגם את סערות המוח האלו
12:24
into action, into movement.
200
728889
2116
לפעולה, לתנועה.
12:26
Although their brains continue to produce those storms and code for movements,
201
731005
5234
למרות שהמוח שלהם ממשיך לייצר את הסערות האלו ואת הקוד לתנועות,
12:32
they cannot cross a barrier that was created by a lesion on the spinal cord.
202
736239
5167
הם לא יכולים לחצות מחסום שנוצר על-ידי פגיעה בעמוד השדרה.
12:37
So our idea is to create a bypass,
203
741406
2450
אז הרעיון שלנו הוא ליצור מעקף,
12:39
is to use these brain-machine interfaces to read these signals,
204
743856
4032
הוא להשתמש בממשקי מכונות-מוח אלה לשם קריאת אותות אלה,
12:43
larger-scale brainstorms that contain the desire to move again,
205
747888
4050
סערות מוח גדולות יותר שיכילו את הרצון לנוע שוב,
12:47
bypass the lesion using computational microengineering
206
751938
3969
לעקוף את הפגיעה באמצעות מיקרו-הנדסה ממוחשבת
12:51
and send it to a new body, a whole body called an exoskeleton,
207
755907
7114
ולשלוח אותה לגוף חדש, גוף שלם המכונה שלד-חיצוני,
12:58
a whole robotic suit that will become the new body of these patients.
208
763021
5567
חליפה רובוטית שלמה שתיהפך לגוף החדש של חולים אלה.
13:04
And you can see an image produced by this consortium.
209
768588
4126
ובאפשרותכם לראות תמונה שמיוצרת על ידי קונסורציום זה.
13:08
This is a nonprofit consortium called the Walk Again Project
210
772714
4059
זהו קונסורציום ללא מטרות רווח בשם הפרוייקט של "לשוב וללכת."
13:12
that is putting together scientists from Europe,
211
776773
2783
כי הוא מאחד מדענים מאירופה,
13:15
from here in the United States, and in Brazil
212
779556
1865
מכאן בארצות הברית, ומברזיל
13:17
together to work to actually get this new body built --
213
781421
4517
שיעבדו יחד כדי לקבל למעשה גוף חדש זה שנבנה- -
13:21
a body that we believe, through the same plastic mechanisms
214
785938
3334
גוף שאנו מאמינים, באמצעות אותם מנגנוני פלסטיק
13:25
that allow Aurora and other monkeys to use these tools through a brain-machine interface
215
789272
5802
שמאפשרים לאורורה ולקופים אחרים להשתמש בכלים אלה
באמצעות ממשק מוח-מחשב
באמצעות ממשק מוח-מחשב
13:30
and that allows us to incorporate the tools that we produce and use in our daily life.
216
795074
5630
וזה מאפשר לנו לשלב את הכלים שאנו יוצרים ומשתמשים בהם
בחיי היומיום שלנו.
בחיי היומיום שלנו.
13:36
This same mechanism, we hope, will allow these patients,
217
800704
3684
אותו מנגנון עצמו, אנו מקווים, יאפשר לחולים אלה,
13:40
not only to imagine again the movements that they want to make
218
804388
3768
לא רק לדמיין שוב את התנועות שהם רוצים לעשות
13:44
and translate them into movements of this new body,
219
808156
3207
ולתרגם אותן לתוך תנועות של גוף חדש זה,
13:47
but for this body to be assimilated as the new body that the brain controls.
220
811363
6758
אבל בשביל גוף זה להיות מוטמע כגוף החדש שבו המוח שולט.
13:54
So I was told about 10 years ago
221
818121
3851
אז אמרו לי לפני כעשר שנים
13:57
that this would never happen, that this was close to impossible.
222
821972
5066
שזה לעולם לא יקרה, שזה היה כמעט בלתי אפשרי.
14:02
And I can only tell you that as a scientist,
223
827038
2451
ואני יכול רק לומר לכם שכמדען,
14:05
I grew up in southern Brazil in the mid-'60s
224
829489
2986
גדלתי בדרום ברזיל באמצע שנות השישים
14:08
watching a few crazy guys telling [us] that they would go to the Moon.
225
832475
5048
צופה בכמה בחורים משוגעים שאומרים [לנו] שהם יגיעו לירח.
14:13
And I was five years old,
226
837523
1461
והייתי בן חמש,
14:14
and I never understood why NASA didn't hire Captain Kirk and Spock to do the job;
227
838984
4240
ומעולם לא הבנתי מדוע נאסא לא שכרה
את קפטן קירק וספוק כדי לעשות את העבודה;
את קפטן קירק וספוק כדי לעשות את העבודה;
14:19
after all, they were very proficient --
228
843224
2432
אחרי הכל, הם היו מאוד מיומנים-
14:21
but just seeing that as a kid
229
845656
3450
אבל רק לראות זאת כילד
14:25
made me believe, as my grandmother used to tell me,
230
849106
2985
גרם לי להאמין, כמו שסבתא שלי נהגה לומר לי,
14:27
that "impossible is just the possible
231
852091
1845
שה "בלתי אפשרי הוא רק אפשרי
14:29
that someone has not put in enough effort to make it come true."
232
853936
3904
שמישהו לא השקיע מספיק מאמץ כדי לגרום לו להתגשם."
14:33
So they told me that it's impossible to make someone walk.
233
857840
3799
אז הם אמרו לי שאי אפשר לגרום למישהו ללכת.
14:37
I think I'm going to follow my grandmother's advice.
234
861639
3251
אני חושב שאני אלך בעקבות העצה של סבתא שלי.
14:40
Thank you.
235
864890
1450
תודה.
14:42
(Applause)
236
866340
8029
(מחיאות כפיים)
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