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INK Conference

Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized

アレグザンダー・シアラス 「受胎から誕生までを可視化する」

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アレグザンダー・シアラスが受胎から誕生までの人の成長を例に、強力な医療可視化技術をご覧にいれます。(画像注意)

- Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio

I was offered a position as associate professor of medicine
私は医学准教授 兼
00:15
and chief of scientific visualization
科学的可視化主任として
00:18
at Yale University
イェール大学医学部に
00:21
in the department of medicine.
招かれました
00:23
And my job was to write many of the algorithms and code
私の仕事は NASAのために
00:25
for NASA to do virtual surgery
宇宙飛行士の宇宙滞在に備えた
00:28
in preparation for the astronauts going into deep spaceflight,
ロボットポッドによる仮想手術用の
00:30
so they could be kept in robotic pods.
プログラムを書くことでした
00:33
One of the fascinating things about what we were actually working on
取り組んだ中で特に素晴らしかったのは
00:35
is that we were seeing, using new kinds of scanning technologies,
スキャン技術を使って かつては見ることのできなかったものを
00:37
things that had just never been seen before --
見られるようにしたことです
00:40
I mean, not only in disease management,
単に病気の処置というだけではなく
00:42
but also things that allowed us to see things about the body
驚異に満ちた人の体の仕組みを
00:44
that just made you marvel.
見ることができるようにしたのです
00:48
I remember one of the first times we were looking at collagen.
コラーゲンを最初に見たときのことをよく覚えています
00:51
And your entire body, everything --
体中のいたる部分
00:54
your hair, skin, bone, nails --
髪 皮膚 骨 爪
00:56
everything is made of collagen.
様々なものがコラーゲンでできています
00:58
And it's a kind of rope-like structure
縄のような構造をしており
01:00
that twirls and swirls like this.
こんな風にくねり 渦巻いています
01:02
And the only place that collagen changes its structure
コラーゲンの構造が変わる場所は
01:04
is in the cornea of your eye.
目の中の
01:08
In your eye,
角膜だけです
01:10
it becomes a grid formation,
そこでは格子状になっていて
01:12
and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque.
透明になるのです
01:14
So perfectly organized a structure,
完璧に整った構造で 神秘を感ぜずには
01:17
it was hard not to attribute divinity to it.
いられませんでした
01:20
Because we kept on seeing this over and over and over again
そのようなものを体の至る所で
01:22
in different parts of the body.
目にしたからです
01:25
One of the opportunities I had
国立衛生研究所と 興味深いMRI装置に
01:27
was one person was working on a really interesting
取り組んでいる人物と
01:30
micromagnetic resonance imaging machine with the NIH.
一緒に仕事する機会がありました
01:32
And what we were going to do
私たちがやっていたのは
01:35
was scan a new project
この新しい技術を使って
01:37
on the development of the fetus from conception to birth
受胎から誕生までの胎児の発達を
01:39
using these kinds of new technologies.
スキャンするというプロジェクトです
01:41
So I wrote the algorithms in code,
私がアルゴリズムを書き
01:43
and he built the hardware -- Paul Lauterbur --
ポール・ラウターバーがハードウェアを作りました
01:45
then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI.
彼は後にMRIの発明でノーベル賞を手にしています
01:48
I got the data.
私はデータを手にしました
01:51
And I'm going to show you a sample of the piece,
「受胎から誕生まで」の
01:53
"From Conception to Birth."
一部をご覧に入れましょう
01:55
(Music)
(音楽)
01:57
Video text: "From Conception to Birth"
「受胎から誕生まで」
02:03
Oocyte
卵母細胞
02:09
Sperm
精子
02:14
Egg Inseminated
受精卵
02:20
24 Hours: Baby's first division
24時間 最初の卵割
02:27
The fertilized ovum divides a few hours after fusion ...
受精卵は融合後数時間で分裂し・・・
02:33
And divides anew every 12 to 15 hours.
12〜15時間ごとに卵割を繰り返す
02:38
Early Embryo
初期胚
02:41
Yolk sack still feeding Baby.
栄養はまだ卵黄嚢から取っている
02:44
25 Days: Heart chamber developing
25日目 心腔が発達する
02:48
32 Days: Arms & hands are developing
32日目 腕と手が発達する
02:56
36 Days: Beginning of the primitive vertabrae
36日目 原始的な脊椎が現れる
03:05
These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.
この時期に胚は最も急速に成長する
03:11
If the fetus continues to grow at this speed for the entire nine months,
このペースで成長し続けたなら 生まれる頃には
03:24
it would be 1.5 tons at birth.
1.5トンにもなっているだろう
03:27
45 Days
45日目
03:31
Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.
胚の心拍の速さは母親の2倍
03:39
51 Days
51日目
03:46
52 Days: Developing retina, nose and fingers
52日目 網膜 鼻 指が発達する
03:49
The fetus' continual movement in the womb
子宮内で絶えず動いているが
04:03
is necessary for muscular and skeletal growth.
これは筋肉と骨格を発達させるため不可欠である
04:08
12 Weeks: Indifferent penis --
12週目 未分化のペニス—
04:25
girl or boy yet to be determined
見た目上 男女はまだわからない
04:27
8 Months
8ヶ月目
04:31
Delivery: the expulsion stage
分娩 娩出期
05:01
The moment of birth
誕生の時
05:43
(Applause)
(拍手)
05:52
Alexander Tsiaras: Thank you.
ありがとうございます
05:56
But as you can see,
ご覧の通り
05:58
when you actually start working on this data,
このデータに取り組んでいると
06:00
it's pretty spectacular.
その見事さに打たれます
06:02
And as we kept on scanning more and more,
スキャンしていくごとに
06:04
working on this project,
プロジェクトで作業するほどに感じます
06:06
looking at these two simple cells
2つの単純な細胞が
06:08
that have this kind of unbelievable machinery
やがて人間という魔法のような存在へと成長する
06:10
that will become the magic of you.
驚くべき機構を備えているのです
06:13
And as we kept on working on this data,
このデータに取り組み
06:15
looking at small clusters of the body,
まだ小さな塊の体に目を向けると
06:17
these little pieces of tissue
胚盤胞の外側の
06:20
that were a trophoblast coming off of a blastocyst,
栄養膜組織が
06:23
all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus,
突然子宮の側面に付着し
06:25
saying, "I'm here to stay."
「ここにいよう」と言います
06:28
All of a sudden having conversation and communications
卵胞ホルモン 黄体ホルモンを使って
06:30
with the estrogens, the progesterones,
突然 コミュニケーションを取り始め
06:32
saying, "I'm here to stay, plant me,"
「ここに根付くことにしよう」と伝え
06:34
building this incredible trilinear fetus
この驚くべき三角の胚を作り
06:36
that becomes, within 44 days,
44日目には
06:39
something that you can recognize,
それと認識できる形になり
06:41
and then at nine weeks
9週間で
06:43
is really kind of a little human being.
小さな人間のようになります
06:45
The marvel of this information:
驚くべきは情報です
06:47
How do we actually have this biological mechanism
体の中の生物学的メカニズムは
06:49
inside our body
情報をどうやって
06:51
to actually see this information?
得ているのでしょう?
06:53
I'm going to show you something pretty unique.
変わったものをお見せしましょう
06:55
Here's a human heart at 25 [weeks].
25日目の人の心臓です
06:57
It's just basically two strands.
2本の子縄のようなものが
06:59
And like this magnificent origami,
見事な折り紙のように
07:01
cells are developing
4週目には
07:03
at one million cells per second at four weeks,
毎秒百万個の細胞を作り出しながら
07:05
as it's just folding on itself.
自らを折り畳み
07:08
Within five weeks, you can start to see the early atrium and the early ventricles.
5週間目には初期の心房と心室が現れ
07:10
Six weeks, these folds are now beginning
6週目には心臓内部に
07:13
with the papilla on the inside of the heart
乳頭状突起ができはじめ
07:15
actually being able to pull down
心臓の弁のそれぞれが
07:17
each one of those valves in your heart
このようにできていき
07:19
until you get a mature heart --
やがて成熟した心臓ができあがります
07:21
and then basically the development of the entire human body.
体全体も基本的に同じように発達します
07:24
The magic of the mechanisms
遺伝的構造の中のメカニズムが
07:26
inside each genetic structure
神経細胞が正確にどこに行くべきなのか
07:28
saying exactly where that nerve cell should go --
魔法のように伝えます
07:31
the complexity of these mathematical models
それがどのように行われるかの
07:34
of how these things are indeed done
数学的モデルの複雑さは
07:36
are beyond human comprehension.
人の理解力を越えています
07:38
Even though I am a mathematician,
私自身数学者ですが
07:40
I look at this with marvel
これら一連の命令が
07:42
of how do these instruction sets
ミスすることもなく
07:44
not make these mistakes
私たちの体を作っていくのを
07:47
as they build what is us?
驚きをもって見ています
07:49
It's a mystery, it's magic, it's divinity.
ミステリーであり 魔法であり 神を思わせます
07:51
Then you start to take a look at adult life.
成長した体に目を向けましょう
07:53
Take a look at this little tuft of capillaries.
毛細血管の小さな房
07:56
It's just a tiny sub-substructure, microscopic.
小さな顕微鏡的下部構造です
07:58
But basically by the time you're nine months and you're given birth,
9ヶ月で産み落とされる時には
08:01
you have almost 60,000 miles of vessels
体の中に6万マイル近くの
08:05
inside your body.
血管ができていますが
08:08
I mean, and only one mile is visible.
見えているのはそのうちの1マイルだけ
08:10
59,999 miles
あとの59,999マイルは
08:12
that are basically bringing nutrients and taking waste away.
栄養を運び 老廃物を運び出しています
08:15
The complexity of building that within a single system
このようなシステムを作り出す複雑さは
08:18
is, again, beyond any comprehension
どのような理解も
08:20
or any existing mathematics today.
既知の数学さえ越えています
08:22
And that instruction set,
脳から体の様々な部分へと
08:24
from the brain to every other part of the body --
送られる命令の体系・・・
08:26
look at the complexity of the folding.
この折り畳みの複雑さを見てください
08:28
Where does this intelligence
皺によってより多くの情報を
08:30
of knowing that a fold can actually hold more information,
保持できるという知恵は どこからくるのか
08:32
so as you actually watch the baby's brain grow --
赤ちゃんの脳の成長を見るといいです
08:34
and this is one of the things that we're doing right now.
これは実際 今私たちがしていることです
08:37
We're actually doing the launch of two new studies
生まれた瞬間から赤ちゃんの脳を
08:39
of actually scanning babies' brains from the moment they're born.
スキャンする新しい研究を立ち上げています
08:41
Every six months until they're six years old --
6歳になるまで6ヶ月ごとに行い
08:44
we're going to be doing actually to about 250 children --
250人ほどを対象にすることになるでしょう
08:46
watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold
脳回と溝がどう織り込まれ
08:49
to see how this magnificent development
この発達が記憶や人間という驚異に
08:52
actually turns into memories and the marvel that is us.
どうつながるのかを見たいと思っています
08:54
And it's not just our own existence,
自分自身の存在だけではありません
08:57
but how does the woman's body understand
女性の体は遺伝子構造を
08:59
to have genetic structure that not only builds her own,
どう理解しているのか 自分の体を作るだけでなく
09:01
but then has the understanding
それはまた 自らを
09:04
that allows her to become
歩く免疫学的心血管システム
09:06
a walking immunological, cardiovascular system
移動可能な子育てシステムへと
09:08
that basically is a mobile system
作り上げる知恵を
09:11
that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel
持ち合わせているという驚異
09:13
that is beyond, again, our comprehension --
これもまた我々の理解を超えているものであり
09:17
the magic that is existence, that is us?
我々という存在がもつ魔法です
09:20
Thank you.
どうもありがとうございました
09:23
(Applause)
(拍手)
09:25
Translated by Yasushi Aoki
Reviewed by Hidetoshi Yamauchi

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About the speaker:

Alexander Tsiaras - Medical image maker
Using 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.

More profile about the speaker
Alexander Tsiaras | Speaker | TED.com