Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
ミゲル・ニコレリス: 脳から脳へと意思疎通する時代へ―その方法とは
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
ちょうど3時33分のことです
in São Paulo, Brazil,
ある穏やかな冬の午後―
that you see celebrating here
喜んでいる
accomplished a magnificent deed.
素晴らしいことを成し遂げました
from mid-chest to the tip of his toes
感覚が全くありません
that killed his brother
6年前の交通事故によるもので
that left Juliano in a wheelchair,
車椅子の生活になってしまいました
and on this day did something
6年間彼を見てきた人であれば
in the six years deemed impossible.
成し遂げたのです
考える力だけで
World Soccer Cup here
サッカー・ワールドカップでの
needed to kick a ball.
思い描くことはできます
He's a para-athlete right now.
今はパラアスリートです
I hope, in a couple years.
出場していることでしょう
did not rob from Juliano
ジュリアーノが失わなかったのは
for a stadium of about 75,000 people
7万5千人の観衆のいるスタジアムで
watching on TV.
夢を見たのです
30 years of basic research
基礎研究が報われた瞬間でした
that we have between our ears
that we have above our head
宇宙に比較されます
through electrical brainstorms,
伝達し合っているからです
took 30 years to imagine in laboratories
研究室での研究に30年―
15 years ago, proposed in a paper
15年前に論文で
that we called a brain-machine interface,
呼ばれるものを作り
could just move these devices,
機械からどれほど離れていようと
from their own bodies,
提案したとき
we actually needed professional help,
精神科に診てもらった方がいいと
a Scot and a Brazilian persevered,
このブラジル人は信じ続けました
in our respective countries,
そのように育てられましたし
suggesting that this was possible.
論証を重ねてきたからです
is not rocket science,
ロケット科学ではありません
that a brain is producing
to the spinal cord,
ダウンロードする必要があるので
of these brain cells simultaneously,
センサーを取り付けました
that the brain is generating
脳が生成している
these signals into digital commands
デジタル化された指令に変えて
or even a virtual device can understand
仮想デバイスも理解できるようにします
what he, she or it wants to make move,
with lots of different types of sensors,
センサーを装備することによって
back to the brain to confirm
was being enacted, no matter where --
実行されたことを確認します
or across the planet.
地球の反対側であってもです
back to the brain,
フィードバックされると
to make us move.
そう 動かすのです
that we published a few years ago,
of an avatar arm,
学んでいるところです
is the sound of the brain of this monkey
visually identical spheres
探っている
a drop of orange juice that monkeys love,
ご褒美をもらうためには
select one of these objects
触覚によってです
touches one of the objects,
物体のひとつに触れる度に
to the brain of the animal
of the surface of this object,
細かい触り心地を伝えるため
the correct object that he has to grab,
わかるのです
without moving a muscle.
動かさずにご褒美がもらえるのです
and getting your orange juice.
オレンジジュースがもらえるのです
that we had published 15 years ago.
アイディアに再び戻ってきました
a human being that is paralyzed
ブレイン・マシン・インターフェースを用いて
interface to regain mobility.
提案したのです
というところから来ています
これはとても急に起こります
たった1ミリ秒の衝突が
transforms your life completely.
of the spinal cord,
cannot reach your muscles.
動くことができません
continue to be generated in your head.
作られ続けます
dream about moving every night.
毎晩動いている夢を見ます
to get that code out of it
let's create a new body.
「新しい身体を作ればいい」ということです
kick that ball just by thinking,
考えるだけでボールを蹴れたのです
the first brain-controlled robotic vest
着用していました
quadriplegic patients to move
四肢麻痺の患者が動いたり
156 people from 25 countries
25の国々の156人の人々が
of this beautiful Earth,
五大陸のあちこちから
dropped their patents,
kids, school, jobs,
学校や仕事をなげうって
for 18 months to actually get this done.
これを成し遂げた様子です
was awarded the World Cup,
ブラジルに決まった数年後に
wanted to do something meaningful
と聞いたからです
and perfected soccer
needs to talk about that.
is to showcase
and technology,
25 million people around the world
世界中の2500万人の人々に
because of a spinal cord injury.
見せようとしていたのです
and to FIFA and proposed,
こう提案しました
of the 2014 World Cup
やってもらいましょう
that allows him to kick the ball
ボールを蹴り
thought that we were completely nuts,
頭がおかしいと思ったのでしょう
と答えました
from zero, from scratch.
すべてをやらねばなりませんでした
患者もいない
in a routine of training
訓練に参加してもらい
exoskeleton to be built
第1号機は
Brazilian scientist ever,
に由来しています
created and flew himself
初めての制御された飛行船を作り
in Paris for a million people to see.
飛行してみせたのです
before the Wright Brothers flew
ノース・カロライナの海岸で
(Laughter)
(笑)
this exoskeleton together,
hydraulic machine
called electroencephalography
脳信号によって命令が下されます
to imagine the movements
to the controls, the motors,
そしてモーターへと送り
with an artificial skin
人工皮膚で覆われています
one of my greatest friends, in Munich,
ゴードン・チェンによって作られたもので
and the foot touching the ground
地面に触れている足の感覚が
through a vest, a shirt.
伝わるようにするためです
with micro-vibrating elements
スマートシャツで
and fools the patient's brain
患者の脳を欺いて
a machine that is carrying him,
機械ではなく
思わせるのです
and what you'll see here
Bruno, actually walked.
初めて歩いた様子です
because we are setting everything,
というのも設定しているところで
cutting in front of the helmet
青く光るのが見えると思います
the movement that needs to be performed,
思い描くと
Bruno is going to certify it,
ブルーノがそれを確認します
under the command of Bruno's brain.
動き始めるのです
and now he starts walking.
歩き始めるところです
being able to move,
on the sand of Santos,
歩いているのだと教えてくれます
before he had the accident.
ビーチ・リゾートだそうです
a new sensation in Bruno's head.
新たな知覚を生み出しているのです
I am running out of time already --
すでに時間を超過していますが―
when I get married,
これを貸してもらわなくちゃ
be there by myself.
whenever he wants.
いつでも使ってもらえます
during the World Cup, and couldn't,
お見せしようと思ってできなかったものです
FIFA cut its broadcast in half.
半分の長さにしてしまったからです
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
ジュリアーノ・ピントがエクソを着て
蹴る動作を行い
in front of the entire crowd,
行った様子です
just describe the operation.
操作をあらわしています
indicate that the exo is ready to go.
エクソの準備ができていることを示しています
and it can deliver feedback,
フィードバックを伝達し
makes the decision to kick the ball,
思ったときに
two streams of green and yellow light
ヘルメットから
and going to the legs,
that were taken by the exo
エクソに伝えられて
the ball is set, and he kicks.
ボールがセットされ 彼が蹴るのです
and looked at us on the pitch,
ピッチにいる私たちを見上げて
教えてくれたのです
どこへ向かうのでしょう?
of your imagination.
超えることをお伝えしましょう
published this a year ago,
1年前に発表したもので
インターフェースです
to exchange mental messages
思考でメッセージを交換できます
coming from the environment
何かを感じ取ると
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
神経生理学的な信号を
the act that he needed to perform
メッセージを知ることなく
the environment was sending as a message,
from the first animal's brain.
最初の個体の脳から送られているからです
because I want to show you the latest.
少し急ぎますね
is the first rat getting informed
on the left of the cage
情報を受け
to basically get a reward.
ケージの左側を押すのがわかります
he is sending a mental message
光を目にしていないもう1匹に
that didn't see any light,
in 70 percent of the times
70%の確率で
and get a reward
the light in the retina.
to a little higher limit
もう少し高度なものにして
mentally in a brain net,
思考で共同作業させています
the virtual arm that I showed you before,
一緒に動かすのです
the two monkeys combine their brains,
脳の活動を組み合わせ
to get this virtual arm to move.
仮想の腕を動かす様子です
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
大変興味深いことが起こります
play the game together,
to get the famous Brazilian orange juice.
手に入れるというゲームをプレイさせるのです
of all these brains working
働いている3匹の脳の
of a biological computer,
and achieving a motor goal.
運動目標を達成する様子です
子供のように
and discover what is out there.
そこにあるものを発見するだけのことです
surf the Net just by thinking,
考えるだけでネットサーフィンをしたり
to an autistic kid who cannot see,
ある母親が視力をあげたり
of a brain-to-brain bypass,
しゃべれるようになったりするはずです
that it all started on a winter afternoon
ブラジルのサッカー場で行われた
with an impossible kick.
覚えている人もいるかもしれません
thank you for sticking to your time.
時間内に収めてくれてありがとう
a couple more minutes,
we want to develop, and, of course,
brains to figure out where this is going.
コミュニケーションが必要ですからね
is actually getting a signal
is reacting to that signal
反応しているのですよね
and transmitting the neurological impulse.
発しているということですか?
No, it's a little different.
of the other two monkeys.
知らないのです
2次元なのですが
to accomplish is 3D.
in three dimensions.
the two dimensions on the video screen
ビデオ・スクリーンで自分が操作する
to synchronize their brains,
必要がありますが
when one monkey starts slacking down,
1匹がついていけなくなると
enhance their performance
without telling the monkey
has to control,
forgets about the old dimensions
前のことを忘れて
on the new dimensions.
that no Turing machine,
どんなチューリング・マシンも
what a brain net will do.
行うことを予測できないということです
as part of us.
体の一部として吸収しても
吸収することはありません
have you succeeded versus failed?
Oh, several times.
数回行いました
unless I had done it a few times.
ここでお話しできませんから
a European group
ヨーロッパの研究グループが
man-to-man brain-to-brain connection.
伝達を初めて実践しました
big ideas start in a humble way --
いつも小さいものから始まるものです
of one subject
all non-invasive technology.
非観血的技術で伝えられました
like our rats, a visual message,
視覚的なメッセージを受け取り
a magnetic pulse in the visual cortex,
磁気パルスか別のパルスの
two different pulses.
あるものを見たことを示し
he saw something different.
ということを示すものです
the first subject was sending
Okay, that's where we are going.
そのような方向に進んでいるのですね
at the next conference.
話してもらいましょう
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
ミゲル:ありがとう ブルーノ
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