Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
מיגל ניקולליס: תקשורת מוח-למוח הגיעה. איך עשינו זאת.
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
in São Paulo, Brazil,
that you see celebrating here
כאן חוגג
accomplished a magnificent deed.
from mid-chest to the tip of his toes
בהונותיו
that killed his brother
והרגה את אחיו
that left Juliano in a wheelchair,
שהשאיר את ג'וליאנו בכסא גלגלים,
and on this day did something
וביום הזה עשה משהו
in the six years deemed impossible.
הקודמות חשב לבלתי אפשרי.
World Soccer Cup here
needed to kick a ball.
על מנת לבעוט בכדור.
He's a para-athlete right now.
כרגע הוא פרא-אתלט.
I hope, in a couple years.
אני מקווה, בעוד כמה שנים.
did not rob from Juliano
for a stadium of about 75,000 people
של כ-75,000 איש
watching on TV.
30 years of basic research
של 30 שנים של מחקר בסיסי
that we have between our ears
that we have above our head
through electrical brainstorms,
דרך סופות חשמליות במוח,
took 30 years to imagine in laboratories
לדמיין במעבדות
15 years ago, proposed in a paper
במאמר לפני 15 שנה,
that we called a brain-machine interface,
ממשק המוח-מכונה,
could just move these devices,
את המכשירים האלו,
from their own bodies,
את מה שהם רוצים לעשות,
we actually needed professional help,
שאנחנו זקוקים לעזרה מקצועית
a Scot and a Brazilian persevered,
in our respective countries,
suggesting that this was possible.
מציעים שזה אפשרי.
is not rocket science,
that a brain is producing
to the spinal cord,
of these brain cells simultaneously,
באותו הזמן,
that the brain is generating
these signals into digital commands
האלו לפקודות דיגיטליות
or even a virtual device can understand
יכול להבין
what he, she or it wants to make move,
או היא, רוצים להזיז,
with lots of different types of sensors,
חיישנים שונים,
back to the brain to confirm
בכדי לאשר
was being enacted, no matter where --
תצא לפועל, לא חשוב איפה -
or across the planet.
של כדור הארץ.
back to the brain,
to make us move.
לגרום לנו לזוז.
that we published a few years ago,
of an avatar arm,
is the sound of the brain of this monkey
של המוח של הקוף הזה
visually identical spheres
זהות מבחינה וויזואלית
a drop of orange juice that monkeys love,
טיפת מיץ תפוזים שקופים אוהבים,
select one of these objects
אלא על ידי מגע בו,
touches one of the objects,
נוגעת באחד העצמים,
to the brain of the animal
of the surface of this object,
the correct object that he has to grab,
הנכון שהיא צריכה לתפוס,
without moving a muscle.
מבלי להזיז שריר.
and getting your orange juice.
מיץ התפוזים שלך.
that we had published 15 years ago.
שפירסמנו 15 שנים קודם לכן.
a human being that is paralyzed
interface to regain mobility.
בכדי להחזיר לעצמו את יכולת התנועה.
transforms your life completely.
of the spinal cord,
אתם לא יכולים לזוז
cannot reach your muscles.
continue to be generated in your head.
ממשיכות להיווצר בראש שלכם.
dream about moving every night.
חולמים בכל לילה על תזוזה.
to get that code out of it
let's create a new body.
בואו ניצור גוף חדש.
kick that ball just by thinking,
לבעוט בכדור ההוא בכוח המחשבה בלבד,
the first brain-controlled robotic vest
הראשונה הנשלטת על ידי המוח
יכולים להשתמש בכדי לזוז
quadriplegic patients to move
156 people from 25 countries
אנשים מ-25 מדינות
of this beautiful Earth,
היפיפה הזה,
dropped their patents,
kids, school, jobs,
בתי-ספר, משרות,
for 18 months to actually get this done.
ולהוציא את זה ממש לפועל.
was awarded the World Cup,
שהעניקו לברזיל את גביע העולם,
wanted to do something meaningful
לעשות משהו בעל ערך
and perfected soccer
והביאה אותו לכדי שלמות,
needs to talk about that.
is to showcase
and technology,
25 million people around the world
25 מיליוני אנשים סביב העולם
because of a spinal cord injury.
and to FIFA and proposed,
ולפיפ"א והצענו,
of the 2014 World Cup
that allows him to kick the ball
ושמאפשר לו לבעוט את הכדור
thought that we were completely nuts,
from zero, from scratch.
in a routine of training
בשגרת אימונים
exoskeleton to be built
הראשון להיבנות
Brazilian scientist ever,
אי-פעם
created and flew himself
in Paris for a million people to see.
בפריס מול מיליון אנשים.
before the Wright Brothers flew
(Laughter)
(צחוק)
this exoskeleton together,
hydraulic machine
called electroencephalography
שנקראת אלקטרוצפאלוגרפיה
to imagine the movements
to the controls, the motors,
with an artificial skin
one of my greatest friends, in Munich,
אחד החברים הטובים ביותר שלי, במינכן,
and the foot touching the ground
ומכף הרגל שנוגעת בקרקע
through a vest, a shirt.
with micro-vibrating elements
and fools the patient's brain
את מוחו של המטופל
a machine that is carrying him,
שסוחבת אותו
and what you'll see here
Bruno, actually walked.
ברונו, ממש הלך.
because we are setting everything,
cutting in front of the helmet
מופיע לפני הקסדה
the movement that needs to be performed,
שצריך לבצע,
Bruno is going to certify it,
under the command of Bruno's brain.
של המוח של ברונו.
and now he starts walking.
ועכשיו הוא מתחיל ללכת.
being able to move,
on the sand of Santos,
בחול של סנטוס,
before he had the accident.
a new sensation in Bruno's head.
בראש של ברונו.
I am running out of time already --
מתחיל להגמר לי הזמן --
when I get married,
be there by myself.
whenever he wants.
during the World Cup, and couldn't,
ולא יכולנו,
FIFA cut its broadcast in half.
פיפ"א קיצצה את השידור בחצי.
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
זה את ג'וליאנו פינטו בשלד מבצע את הבעיטה
in front of the entire crowd,
just describe the operation.
indicate that the exo is ready to go.
מאותתים שהשלד מוכן לפעולה.
and it can deliver feedback,
makes the decision to kick the ball,
two streams of green and yellow light
and going to the legs,
that were taken by the exo
שהתקבלו על ידי השלד
the ball is set, and he kicks.
and looked at us on the pitch,
והביט בנו על המגרש,
of your imagination.
published this a year ago,
to exchange mental messages
coming from the environment
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
טורפדו נוירופיזיולוגי,
the act that he needed to perform
שהיא היתה צריכה לבצע
the environment was sending as a message,
from the first animal's brain.
because I want to show you the latest.
להראות לכם את ההדגמה החדשה ביותר.
is the first rat getting informed
מקבלת מידע
on the left of the cage
to basically get a reward.
על מנת לקבל תגמול.
he is sending a mental message
that didn't see any light,
in 70 percent of the times
and get a reward
the light in the retina.
to a little higher limit
mentally in a brain net,
ברשת מוחות,
the virtual arm that I showed you before,
שהראיתי לכם קודם לכן,
the two monkeys combine their brains,
ששני הקופים משלבים את מוחותיהם,
to get this virtual arm to move.
כדי לגרום לזרוע הווירטואלית הזו לזוז.
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
כשמכניסים שלושה קופים לשם
play the game together,
to get the famous Brazilian orange juice.
of all these brains working
של כל המוחות הללו פועלים במקביל,
of a biological computer,
and achieving a motor goal.
ומשיגים מטרה מוטורית.
and discover what is out there.
surf the Net just by thinking,
to an autistic kid who cannot see,
שאינו יכול לראות,
of a brain-to-brain bypass,
that it all started on a winter afternoon
באחר-צהריים חורפי אחד
with an impossible kick.
עם בעיטה בלתי אפשרית.
thank you for sticking to your time.
a couple more minutes,
we want to develop, and, of course,
שאנחנו רוצים לפתח, וכמובן,
למוחות מחוברים כדי להבין לאן זה הולך.
brains to figure out where this is going.
is actually getting a signal
is reacting to that signal
and transmitting the neurological impulse.
ומשדר את השדר הנוירולוגי.
No, it's a little different.
of the other two monkeys.
של שני הקופים האחרים.
to accomplish is 3D.
היא במרחב תלת-מימדי.
in three dimensions.
the two dimensions on the video screen
על מסך הוידאו
to synchronize their brains,
ייסנכרנו את מוחותיהם,
when one monkey starts slacking down,
enhance their performance
without telling the monkey
has to control,
forgets about the old dimensions
מהמימדים הישנים
on the new dimensions.
that no Turing machine,
what a brain net will do.
מה רשת מוחות תעשה.
as part of us.
have you succeeded versus failed?
Oh, several times.
unless I had done it a few times.
לוליא עשיתי את זה כמה פעמים.
a European group
man-to-man brain-to-brain connection.
בין מוח-למוח מאדם לאדם.
big ideas start in a humble way --
רעיונות גדולים מתחילים בדרך צנועה--
of one subject
all non-invasive technology.
בטכנולוגיה לא חודרנית.
like our rats, a visual message,
כמו החולדות שלנו, מסר וויזואלי,
a magnetic pulse in the visual cortex,
לקורטקס הוויזואלי,
two different pulses.
he saw something different.
the first subject was sending
Okay, that's where we are going.
at the next conference.
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
מ"נ: תודה, ברונו. תודה רבה.
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