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TEDGlobal 2010

Sebastian Seung: I am my connectome

セバスチャン・スン: 私はコネクトームである

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セバスチャン・スンはニューロンの接合に注目して、とてつもなく野心的な新しい脳のモデルを作っています。彼がコネクトーム(神経回路マップ)と呼ぶ、このモデルはゲノム同様に個人を表すものであり、それを理解できれば脳と心についての新しい道が開けることでしょう。

- Computational neuroscientist
Sebastian Seung is a leader in the new field of connectomics, currently the hottest space in neuroscience, which studies, in once-impossible detail, the wiring of the brain. Full bio

We live in in a remarkable time,
我々は驚くべき時代に生きています
00:17
the age of genomics.
ゲノミクスの時代です
00:20
Your genome is the entire sequence of your DNA.
ゲノムとは ヒトの DNA の全配列のこと
00:23
Your sequence and mine are slightly different.
あなたの配列は私のと 少し違っています
00:26
That's why we look different.
だから 外見が違うのです
00:29
I've got brown eyes;
私の目は茶色ですが
00:31
you might have blue or gray.
青や灰色の目をした方もいます
00:33
But it's not just skin-deep.
外見だけのことではなくて
00:36
The headlines tell us
報道でみかけるように
00:38
that genes can give us scary diseases,
遺伝子は 恐ろしい病気の原因になったり
00:40
maybe even shape our personality,
個性を形づくったり
00:43
or give us mental disorders.
精神疾患の原因になったりします
00:46
Our genes seem to have
遺伝子には
00:49
awesome power over our destinies.
運命を左右する力があるようです
00:52
And yet, I would like to think
しかし 私はこう考えたいのです
00:56
that I am more than my genes.
「私は 遺伝子を超える存在です」
00:59
What do you guys think?
みなさんはどうお考えですか?
01:04
Are you more than your genes?
みなさんは遺伝子を超える存在ですか?
01:06
(Audience: Yes.) Yes?
(会場: そうだ) そうですか?
01:09
I think some people agree with me.
同じ意見の方もいたようです
01:13
I think we should make a statement.
ではここではっきりさせておきましょう
01:15
I think we should say it all together.
みんなで声を揃えて言いましょう
01:17
All right: "I'm more than my genes" -- all together.
「私は遺伝子を超える存在です」 ― ご一緒に
01:20
Everybody: I am more than my genes.
「私は遺伝子を超える存在です」
01:23
(Cheering)
(喝采)
01:27
Sebastian Seung: What am I?
私は何者でしょうか?
01:30
(Laughter)
(笑)
01:32
I am my connectome.
私はコネクトームです
01:35
Now, since you guys are really great,
みなさん、本当に素敵な人たちなので
01:40
maybe you can humor me and say this all together too.
これも私に合わせて言ってもらえますか?
01:42
(Laughter)
(笑)
01:44
Right. All together now.
いいですか ご一緒に
01:46
Everybody: I am my connectome.
「私はコネクトームです」
01:48
SS: That sounded great.
素晴らしかったです
01:53
You know, you guys are so great, you don't even know what a connectome is,
コネクトームが何か知らなくても
01:55
and you're willing to play along with me.
優しいみなさんは合わせてくれました
01:57
I could just go home now.
今日の話はお終いにしましょうか?
01:59
Well, so far only one connectome is known,
さて これまで確認できたコネクトームは1種です
02:02
that of this tiny worm.
この小さな虫のものです
02:05
Its modest nervous system
小さな神経系はたった300個の
02:08
consists of just 300 neurons.
ニューロンでできています
02:10
And in the 1970s and '80s,
70年代から80年代にかけて
02:12
a team of scientists
科学者グループが
02:14
mapped all 7,000 connections
ニューロンの間の全部で7000の
02:16
between the neurons.
接合をマップにしました
02:18
In this diagram, every node is a neuron,
この図では全ての節点がニューロンで
02:21
and every line is a connection.
全ての直線が接合です
02:23
This is the connectome
これがC.エレガンス線虫の
02:25
of the worm C. elegans.
コネクトームです
02:27
Your connectome is far more complex than this
みなさんのコネクトームはこれよりもはるかに複雑です
02:31
because your brain
皆さんの脳には1000億個の
02:34
contains 100 billion neurons
ニューロンが含まれているからです
02:36
and 10,000 times as many connections.
そしてその1万倍の接合があります
02:38
There's a diagram like this for your brain,
皆さんの脳にもこういう構造がありますが
02:41
but there's no way it would fit on this slide.
1枚の画面に収めることはできません
02:43
Your connectome contains one million times more connections
コネクトームの接合の数は
02:47
than your genome has letters.
ゲノムの文字数の100万倍
02:50
That's a lot of information.
すごい量の情報です
02:53
What's in that information?
どんな情報なんでしょうか?
02:55
We don't know for sure, but there are theories.
確かなことは不明ですが理論はあります
02:59
Since the 19th century, neuroscientists have speculated
19世紀以来 神経科学者たちは
03:02
that maybe your memories --
あなたの記憶は―
03:05
the information that makes you, you --
あなたであるための情報である
03:07
maybe your memories are stored
記憶は―ニューロン間の接合として
03:09
in the connections between your brain's neurons.
蓄積されると想定してきました
03:11
And perhaps other aspects of your personal identity --
さらにひとりのヒトとして別の切り口である
03:15
maybe your personality and your intellect --
性格や知性もおそらく
03:17
maybe they're also encoded
ニューロンの接合という形式で
03:20
in the connections between your neurons.
符号化されているのでしょう
03:22
And so now you can see why I proposed this hypothesis:
ご提案した仮説の意味がわかりましたね
03:26
I am my connectome.
私は自分のコネクトームである
03:29
I didn't ask you to chant it because it's true;
声にしてもらったのは 真理だからではなく
03:32
I just want you to remember it.
覚えておいて欲しかったからです
03:35
And in fact, we don't know if this hypothesis is correct,
実際 この仮説が正しいかどうかはわかりません
03:37
because we have never had technologies
これを確かめるにはテクノロジーが
03:39
powerful enough to test it.
不足しているのです
03:41
Finding that worm connectome
線虫のコネクトームを解明するだけでも
03:44
took over a dozen years of tedious labor.
10年以上かかる厄介な作業でした
03:47
And to find the connectomes of brains more like our own,
我々の脳のようなコネクトームを解き明かすには
03:50
we need more sophisticated technologies, that are automated,
洗練された技術を自動化して
03:53
that will speed up the process of finding connectomes.
コネクトームを特定する作業を高速化しなければなりません
03:56
And in the next few minutes, I'll tell you about some of these technologies,
ではこれからの時間で そのための技術を紹介します
03:59
which are currently under development
私の研究室と共同研究先とで
04:02
in my lab and the labs of my collaborators.
開発中の技術です
04:04
Now you've probably seen pictures of neurons before.
ニューロンの写真をご覧になったことはありますか?
04:08
You can recognize them instantly
この素晴らしく特徴的な形で
04:11
by their fantastic shapes.
すぐにニューロンだとわかります
04:13
They extend long and delicate branches,
長く伸びて細かく枝分かれしています
04:16
and in short, they look like trees.
簡単にいえば 樹木のように見えます
04:19
But this is just a single neuron.
そしてこれは単一のニューロンにすぎないのです
04:22
In order to find connectomes,
コネクトームを見出すためには
04:25
we have to see all the neurons at the same time.
一度に全てのニューロンを見なければなりません
04:27
So let's meet Bobby Kasthuri,
ボビー・カストリを紹介します
04:30
who works in the laboratory of Jeff Lichtman
ハーバード大学のジェフ・リヒトマン研究室の
04:32
at Harvard University.
研究者です
04:34
Bobby is holding fantastically thin slices
ボビーは驚くほど薄切りにした
04:36
of a mouse brain.
マウスの脳の試料を手にしています
04:38
And we're zooming in by a factor of 100,000 times
10万倍までズームインして
04:40
to obtain the resolution,
拡大すると
04:44
so that we can see the branches of neurons all at the same time.
ニューロンの枝分かれが全部見えるスケールになります
04:46
Except, you still may not really recognize them,
まだそれが見えないのは
04:50
and that's because we have to work in three dimensions.
3次元の構造が相手だからです
04:53
If we take many images of many slices of the brain
そこで薄切りの写真をたくさん撮影して
04:56
and stack them up,
積み重ねると
04:58
we get a three-dimensional image.
3次元のイメージを作れます
05:00
And still, you may not see the branches.
でも枝分かれはわかりませんね
05:02
So we start at the top,
そこで上から順に
05:04
and we color in the cross-section of one branch in red,
断面図の中で1個のニューロンを赤く塗って
05:06
and we do that for the next slice
次も赤く塗って
05:09
and for the next slice.
次も同じように
05:11
And we keep on doing that,
一枚一枚について
05:13
slice after slice.
この作業を続けて
05:15
If we continue through the entire stack,
端から端まで終わったときに
05:18
we can reconstruct the three-dimensional shape
三次元の形状を再構成できるのです
05:20
of a small fragment of a branch of a neuron.
ニューロンの枝分かれの一部分の形状です
05:23
And we can do that for another neuron in green.
同じ事を緑のニューロンについても行います
05:26
And you can see that the green neuron touches the red neuron
緑のニューロンが2箇所で赤に触れているのが
05:28
at two locations,
わかります
05:30
and these are what are called synapses.
この接点をシナプスと呼びます
05:32
Let's zoom in on one synapse,
ひとつのシナプスに注目してみましょう
05:34
and keep your eyes on the interior of the green neuron.
緑のニューロンの内側を見ると
05:36
You should see small circles --
小さな丸いものがありますね
05:39
these are called vesicles.
シナプス小胞というものです
05:41
They contain a molecule know as a neurotransmitter.
中に神経伝達物質が入っていて
05:44
And so when the green neuron wants to communicate,
緑のニューロンが情報を伝えたいときに
05:47
it wants to send a message to the red neuron,
赤のニューロンに伝えたいことがあるときに
05:49
it spits out neurotransmitter.
神経伝達物質を放出します
05:51
At the synapse, the two neurons
シナプスで ふたつのニューロンが
05:54
are said to be connected
接合しているのです
05:56
like two friends talking on the telephone.
電話で話している友達同士のようです
05:58
So you see how to find a synapse.
シナプスの探し方がわかりましたね
06:02
How can we find an entire connectome?
コネクトームの全体像はどうやって調べましょうか
06:04
Well, we take this three-dimensional stack of images
このイメージを積み重ねた3次元ブロックは
06:07
and treat it as a gigantic three-dimensional coloring book.
巨大な塗り絵の本なのです
06:10
We color every neuron in, in a different color,
ニューロンごとに違う色をつけたら
06:13
and then we look through all of the images,
イメージ全体を見渡すと
06:16
find the synapses
シナプスを探し
06:18
and note the colors of the two neurons involved in each synapse.
シナプスに関わる二つのニューロンの色をメモします
06:20
If we can do that throughout all the images,
この作業をイメージ全体で行えば
06:23
we could find a connectome.
コネクトームを明らかにできます
06:26
Now, at this point,
ここまでで
06:29
you've learned the basics of neurons and synapses.
ニューロンとシナプスの基礎がわかりました
06:31
And so I think we're ready to tackle
それでは神経科学における重要な問題を
06:33
one of the most important questions in neuroscience:
考える準備が整いました
06:35
how are the brains of men and women different?
男性の脳と女性の脳はどう違うのでしょうか?
06:39
(Laughter)
(笑)
06:42
According to this self-help book,
この入門書に書いてあります
06:44
guys brains are like waffles;
男性の脳はワッフルのように
06:46
they keep their lives compartmentalized in boxes.
小さな区画で人生が整理されています
06:48
Girls' brains are like spaghetti;
女性の脳はスパゲッティのように
06:51
everything in their life is connected to everything else.
あらゆる物事がお互いにつながっています
06:54
(Laughter)
(笑)
06:57
You guys are laughing,
みんな笑っていますけど
06:59
but you know, this book changed my life.
この本は 私の人生を変えたんですよ
07:01
(Laughter)
(笑)
07:03
But seriously, what's wrong with this?
まじめな話 どこが変ですか?
07:07
You already know enough to tell me -- what's wrong with this statement?
お話ししたことからわかるはずです どこが間違いでしょう
07:10
It doesn't matter whether you're a guy or girl,
男女の性別に関係なく
07:20
everyone's brains are like spaghetti.
ヒトの頭脳はスパゲッティみたいなのです
07:23
Or maybe really, really fine capellini with branches.
もう少し言えば 枝分かれした極細のカペッリーニ麺です
07:26
Just as one strand of spaghetti
スパゲッティの一本が
07:30
contacts many other strands on your plate,
皿の中の多くのスパゲッティと絡み合うように
07:32
one neuron touches many other neurons
一本のニューロンは多くのニューロンに触れて
07:35
through their entangled branches.
枝はもつれ合っています
07:37
One neuron can be connected to so many other neurons,
ひとつのニューロンが非常に多くのニューロンと
07:39
because there can be synapses
接合できるのは 接点ごとに
07:42
at these points of contact.
シナプスを作ることができるからです
07:44
By now, you might have sort of lost perspective
ここまで話してくると この脳細胞のブロックが
07:49
on how large this cube of brain tissue actually is.
どれほど小さいものか忘れてしまったかもしれません
07:52
And so let's do a series of comparisons to show you.
比較してわかるようにしましょう
07:55
I assure you, this is very tiny. It's just six microns on a side.
このブロックは一辺6ミクロンと大変小さいものです
07:58
So, here's how it stacks up against an entire neuron.
ニューロン全体と比べてみましょう
08:03
And you can tell that, really, only the smallest fragments of branches
このブロックの中には枝分かれした一番細かい
08:06
are contained inside this cube.
構造の一部だけが入っています
08:09
And a neuron, well, that's smaller than brain.
ニューロンはもちろん脳よりも小さく
08:12
And that's just a mouse brain --
しかもこれはマウスの脳です
08:17
it's a lot smaller than a human brain.
ヒトの脳に比べるとはるかに小さいのです
08:21
So when show my friends this,
これを友人に見せると
08:25
sometimes they've told me,
こんなことを言われます
08:27
"You know, Sebastian, you should just give up.
あきらめた方がいいんじゃない?
08:29
Neuroscience is hopeless."
脳神経科学は手に負えない
08:32
Because if you look at a brain with your naked eye,
脳を肉眼で眺めても
08:34
you don't really see how complex it is,
どれほど複雑なのかもわかりません
08:36
but when you use a microscope,
でも顕微鏡を使うことで
08:38
finally the hidden complexity is revealed.
とうとう隠された複雑さが明らかになりました
08:40
In the 17th century,
17世紀には
08:45
the mathematician and philosopher, Blaise Pascal,
数学者で哲学者であったブレーズ・パスカルが
08:47
wrote of his dread of the infinite,
無限というものを恐ろしく感じると
08:49
his feeling of insignificance
記しています
08:52
at contemplating the vast reaches of outer space.
果てしなく広がる外界について考えると無力感を覚えると
08:54
And, as a scientist,
そして科学者として
08:59
I'm not supposed to talk about my feelings --
私は自分の気持ちは話さないことになっています
09:01
too much information, professor.
そこには立ち入りません
09:04
(Laughter)
(笑)
09:06
But may I?
でもいいですか?
09:08
(Laughter)
(笑)
09:10
(Applause)
(拍手)
09:12
I feel curiosity,
気になるのです
09:14
and I feel wonder,
不思議に思うのです
09:16
but at times I have also felt despair.
時に絶望的な気分になることもあります
09:18
Why did I choose to study
なぜ すさまじく複雑な
09:22
this organ that is so awesome in its complexity
無限と言ってもよいようなこの器官を
09:24
that it might well be infinite?
研究することを選んだのでしょうか
09:27
It's absurd.
ばかげた話です
09:29
How could we even dare to think
脳のことが理解できるなどと
09:31
that we might ever understand this?
考えることすらありえない
09:33
And yet, I persist in this quixotic endeavor.
なのにドンキホーテのようにこだわり
09:38
And indeed, these days I harbor new hopes.
最近は新たな望みを抱くようになりました
09:41
Someday,
いつの日か
09:45
a fleet of microscopes will capture
顕微鏡をいくつもいくつも並べて
09:47
every neuron and every synapse
全てのニューロンとシナプスを捉えた
09:49
in a vast database of images.
巨大なイメージデータベースを作り
09:51
And some day, artificially intelligent supercomputers
人の手に頼らず画像解析するのです
09:54
will analyze the images without human assistance
人工知能のスーパーコンピューターが
09:57
to summarize them in a connectome.
コネクトームの解析を行うのです
10:00
I do not know, but I hope that I will live to see that day,
生きているうちにそれができたらいいと思っています
10:04
because finding an entire human connectome
ヒトのコネクトームを解き明かすことは
10:08
is one of the greatest technological challenges of all time.
これまでにない最大の挑戦です
10:10
It will take the work of generations to succeed.
何世代もの研究を継続しなければならないでしょう
10:13
At the present time, my collaborators and I,
目下 私のチームでは
10:17
what we're aiming for is much more modest --
もっと控えめな目標として
10:20
just to find partial connectomes
マウスやヒトの脳のごく一部から
10:22
of tiny chunks of mouse and human brain.
コネクトームの一部を解明しようとしています
10:24
But even that will be enough for the first tests of this hypothesis
でもこれだけでも仮説検証の最初のステップです
10:27
that I am my connectome.
私はコネクトームである という仮説です
10:30
For now, let me try to convince you of the plausibility of this hypothesis,
では これがどれほど妥当なのか説明しましょう
10:35
that it's actually worth taking seriously.
真剣に取り組む価値があるということを
10:38
As you grow during childhood
子どもから成長して
10:42
and age during adulthood,
大人として年を重ね
10:44
your personal identity changes slowly.
みなさんの個性はゆっくりと変化します
10:47
Likewise, every connectome
同様にコネクトームもまた
10:50
changes over time.
時の経過とともに変化します
10:52
What kinds of changes happen?
どんな種類の変化が生じるのでしょうか
10:55
Well, neurons, like trees,
ニューロンは樹木のように
10:57
can grow new branches,
新しい枝を伸ばしたり
10:59
and they can lose old ones.
古い枝を落としたりできます
11:01
Synapses can be created,
シナプスを形成することが可能で
11:04
and they can be eliminated.
それを消去することもできます
11:07
And synapses can grow larger,
シナプスは成長させることも
11:10
and they can grow smaller.
縮小させることもできるのです
11:12
Second question:
次の疑問です
11:15
what causes these changes?
こんな変化の原因は何か?
11:17
Well, it's true.
ある程度は遺伝子に
11:20
To some extent, they are programmed by your genes.
プログラムされているものです
11:22
But that's not the whole story,
でもそれだけが全てではありません
11:25
because there are signals, electrical signals,
そこに信号が―電気信号が
11:27
that travel along the branches of neurons
ニューロンの枝に沿って流れ
11:29
and chemical signals
化学的信号が
11:31
that jump across from branch to branch.
枝と枝とをつないでいるのです
11:33
These signals are called neural activity.
これらの信号のことを神経活動と呼びます
11:35
And there's a lot of evidence
神経活動の中に我々の思考や感情や
11:38
that neural activity
認知や精神的な経験が
11:40
is encoding our thoughts, feelings and perceptions,
符号化されているという証拠が
11:43
our mental experiences.
たくさんあります
11:46
And there's a lot of evidence that neural activity
さらに 神経活動によって生じる
11:48
can cause your connections to change.
神経接続の変化についての証拠も多いので
11:51
And if you put those two facts together,
この二つの事実を合わせると
11:54
it means that your experiences
皆さんの経験がコネクトームを
11:57
can change your connectome.
変化させるということがわかります
11:59
And that's why every connectome is unique,
だからこそ 全てのコネクトームは独特です
12:02
even those of genetically identical twins.
遺伝的に同じ双子であっても独特です
12:04
The connectome is where nature meets nurture.
コネクトームは遺伝と環境との接点ともいえます
12:08
And it might true
考えるという行為だけでも
12:12
that just the mere act of thinking
コネクトームを変えることができるというのは
12:14
can change your connectome --
本当でしょう
12:16
an idea that you may find empowering.
心強い話ではありませんか
12:18
What's in this picture?
さてこれは何の写真でしょう
12:24
A cool and refreshing stream of water, you say.
さわやかな清水の流れ ですね
12:28
What else is in this picture?
他に何が写っていますか?
12:32
Do not forget that groove in the Earth
地球に刻まれた溝である
12:37
called the stream bed.
川底があるのです
12:39
Without it, the water would not know in which direction to flow.
川底がなければ 水の流れは定まりません
12:42
And with the stream,
この流れを使って
12:45
I would like to propose a metaphor
よいたとえ話ができるのです
12:47
for the relationship between neural activity
神経活動と神経の接続との関係を
12:49
and connectivity.
説明するたとえ話です
12:51
Neural activity is constantly changing.
常に変動する神経活動は
12:54
It's like the water of the stream; it never sits still.
留まることのない水の流れのようです
12:57
The connections
脳の神経ネットワークの
13:00
of the brain's neural network
接続は
13:02
determines the pathways
神経活動の伝わっていく経路を
13:04
along which neural activity flows.
定めるものですから
13:06
And so the connectome is like bed of the stream;
コネクトームはこの川底のようなもの
13:08
but the metaphor is richer than that,
このメタファーには続きがあります
13:13
because it's true that the stream bed
つまり 川底の溝が水の流れを
13:16
guides the flow of the water,
定めているだけでなく
13:19
but over long timescales,
長い時間スケールで見ると
13:21
the water also reshapes the bed of the stream.
流れる水が川底を作り変えます
13:23
And as I told you just now,
先ほど述べたように
13:26
neural activity can change the connectome.
神経活動はコネクトームを変化させます
13:28
And if you'll allow me to ascend
メタファーのレベルでの
13:33
to metaphorical heights,
お話をさせてもらうなら
13:35
I will remind you that neural activity
神経活動が
13:38
is the physical basis -- or so neuroscientists think --
思考や感情や認知の物理的本質であると―
13:41
of thoughts, feelings and perceptions.
神経科学者たちは考えていますので
13:43
And so we might even speak of
これを意識の流れと
13:46
the stream of consciousness.
呼ぶこともできるのです
13:48
Neural activity is its water,
神経活動は流れる水であり
13:50
and the connectome is its bed.
コネクトームはその流れの川底です
13:53
So let's return from the heights of metaphor
メタファーはここまでにして
13:57
and return to science.
科学のレベルに戻りましょう
13:59
Suppose our technologies for finding connectomes
コネクトームを解析する技術が
14:01
actually work.
機能するようになったとしたら
14:03
How will we go about testing the hypothesis
仮説を検証するにはどうすればいいでしょう
14:05
"I am my connectome?"
「私はコネクトームである」という仮説です
14:07
Well, I propose a direct test.
直接的な検証法を提案します
14:10
Let us attempt
コネクトームから
14:13
to read out memories from connectomes.
記憶を読み出すことを考えましょう
14:15
Consider the memory
長い時系列の動作の記憶を
14:18
of long temporal sequences of movements,
考えてください
14:20
like a pianist playing a Beethoven sonata.
例えばベートーベンのソナタを演奏するピアニストを
14:23
According to a theory that dates back to the 19th century,
19世紀にさかのぼる理論によれば
14:26
such memories are stored
このような記憶は
14:29
as chains of synaptic connections inside your brain.
脳内のシナプス接合の連鎖として蓄積されます
14:31
Because, if the first neurons in the chain are activated,
なぜなら 連鎖の最初のニューロンが活性化すると
14:35
through their synapses they send messages to the second neurons, which are activated,
シナプスを通して次のニューロンを刺激し これを活性化させて
14:38
and so on down the line,
これを繰り返し
14:41
like a chain of falling dominoes.
ドミノ倒しのように進んでいきます
14:43
And this sequence of neural activation
ニューロンの活性化の連鎖が
14:45
is hypothesized to be the neural basis
こんな連続動作の神経的基礎だという
14:47
of those sequence of movements.
仮説があるのです
14:50
So one way of trying to test the theory
この理論を検証する方法として
14:52
is to look for such chains
この種の連鎖を
14:54
inside connectomes.
コネクトームの中から探すのです
14:56
But it won't be easy, because they're not going to look like this.
簡単なことではありません こんな形ではなくて
14:58
They're going to be scrambled up.
たぶんこんなもつれた形です
15:01
So we'll have to use our computers
コンピュータを使って
15:03
to try to unscramble the chain.
鎖を解きほぐさなければならないでしょう
15:05
And if we can do that,
これができれば
15:08
the sequence of the neurons we recover from that unscrambling
解読して得られた一連のニューロンから
15:10
will be a prediction of the pattern of neural activity
神経活動のパターンを予測することができます
15:13
that is replayed in the brain during memory recall.
記憶を呼び起こすと そのパターンが再生されるはずです
15:16
And if that were successful,
これがうまく行けば
15:19
that would be the first example of reading a memory from a connectome.
コネクトームから記憶を読み出した最初のケースとなるでしょう
15:21
(Laughter)
(笑)
15:28
What a mess --
ごちゃごちゃです
15:30
have you ever tried to wire up a system
こんなふうに複雑なシステムの配線を
15:33
as complex as this?
したことはありますか?
15:35
I hope not.
やりたくないですね
15:37
But if you have, you know it's very easy to make a mistake.
経験のある人にはわかりますが 間違えやすいものです
15:39
The branches of neurons are like the wires of the brain.
ニューロンの枝分かれは脳の配線のようなものです
15:45
Can anyone guess: what's the total length of wires in your brain?
問題です 脳の配線の全長はどれほどでしょうか?
15:47
I'll give you a hint. It's a big number.
ヒントです かなり長いです
15:54
(Laughter)
(笑)
15:56
I estimate, millions of miles,
推測ですが数100万マイルです
15:59
all packed in your skull.
頭蓋の中に詰め込まれています
16:02
And if you appreciate that number,
この数字を考えると
16:05
you can easily see
すぐわかることですが
16:07
there is huge potential for mis-wiring of the brain.
脳の配線に間違いのある可能性は大きいのです
16:09
And indeed, the popular press loves headlines like,
大衆雑誌が好む見出しは
16:11
"Anorexic brains are wired differently,"
「配線の間違いで拒食症に」とか
16:14
or "Autistic brains are wired differently."
「配線の間違いで自閉症に」というものです
16:16
These are plausible claims,
もっともらしく聞こえますが
16:18
but in truth,
ほんとうのところは
16:20
we can't see the brain's wiring clearly enough
まだ脳の配線はきちんと見えていないので
16:22
to tell if these are really true.
真偽のほどは定かではありません
16:24
And so the technologies for seeing connectomes
コネクトームを明らかにする技術ができれば
16:26
will allow us to finally
脳の配線間違いを読み取ったり
16:29
read mis-wiring of the brain,
コネクトームから精神疾患を見つけたり
16:31
to see mental disorders in connectomes.
できるようになるかもしれません
16:33
Sometimes the best way to test a hypothesis
仮説の検証に最も適した方法は
16:40
is to consider its most extreme implication.
そこから導かれるもっとも極端な結果を考えることです
16:43
Philosophers know this game very well.
このやり方は哲学者がよく使います
16:46
If you believe that I am my connectome,
「私はコネクトームである」と信じる人は
16:50
I think you must also accept the idea
死とは自分のコネクトームの
16:53
that death is the destruction
崩壊であるという考えを
16:56
of your connectome.
受け入れなければなりません
16:58
I mention this because there are prophets today
こう申し上げた理由は 今日の予言の中には
17:02
who claim that technology
技術が根本的なレベルでヒトを変化させ
17:05
will fundamentally alter the human condition
人類そのものを変質させるという
17:08
and perhaps even transform the human species.
予言があるからです
17:11
One of their most cherished dreams
そんな人たちの夢として
17:14
is to cheat death
人体冷凍として知られる技術で
17:17
by that practice known as cryonics.
死を回避する試みがあります
17:19
If you pay 100,000 dollars,
10万ドルを支払うと
17:21
you can arrange to have your body frozen after death
死後に死体を冷凍して
17:23
and stored in liquid nitrogen
アリゾナの倉庫にある
17:26
in one of these tanks in an Arizona warehouse,
液体窒素タンクの中で保存してもらい
17:28
awaiting a future civilization
将来の文明が十分進んだら
17:30
that is advanced to resurrect you.
復活させてもらおうというのです
17:32
Should we ridicule the modern seekers of immortality,
現代的な方法で不死を求める人々を
17:36
calling them fools?
愚か者とよぶべきでしょうか?
17:38
Or will they someday chuckle
あるいは彼らはいつの日か
17:40
over our graves?
我々の墓の上で笑うことになるでしょうか
17:42
I don't know --
わかりません
17:45
I prefer to test their beliefs, scientifically.
彼らの信念について科学的な検証を試みたいと思います
17:47
I propose that we attempt to find a connectome
冷凍した脳のコネクトームを見いだすよう
17:50
of a frozen brain.
試みることを提案します
17:52
We know that damage to the brain
死後 冷凍している途中にも
17:54
occurs after death and during freezing.
脳にはダメージが加わることがわかっています
17:56
The question is: has that damage erased the connectome?
問題は このダメージでコネクトームが消えてしまうのかどうか
17:58
If it has, there is no way that any future civilization
消えてしまうなら将来の文明をもってしても
18:01
will be able to recover the memories of these frozen brains.
凍った頭脳から記憶を回復することはできないでしょう
18:04
Resurrection might succeed for the body,
肉体の復活を遂げたとしても
18:07
but not for the mind.
心はよみがえりません
18:09
On the other hand, if the connectome is still intact,
他方もし コネクトームが維持されていれば
18:11
we cannot ridicule the claims of cryonics so easily.
人体冷凍は馬鹿にしたものでもありません
18:14
I've described a quest
非常に小さい世界の探求からスタートして
18:20
that begins in the world of the very small,
遥か将来の世界につながる探求について
18:22
and propels us to the world of the far future.
説明してきました
18:25
Connectomes will mark a turning point in human history.
コネクトームは人類の歴史上の転換点となることでしょう
18:28
As we evolved from our ape-like ancestors
我々がアフリカのサバンナで
18:32
on the African savanna,
サルと似た祖先から進化したときに
18:34
what distinguished us was our larger brains.
特徴は大きな脳でした
18:36
We have used our brains to fashion
その脳を使って
18:40
ever more amazing technologies.
素晴らしい技術を次々と作ってきました
18:42
Eventually, these technologies will become so powerful
いずれは 技術が強力になって
18:45
that we will use them to know ourselves
自分達のことを知るために
18:48
by deconstructing and reconstructing
脳を要素分解して再構成することが
18:51
our own brains.
できるようになるでしょう
18:54
I believe that this voyage of self-discovery
この自己発見の旅路は
18:57
is not just for scientists,
科学者だけのものではなく
19:00
but for all of us.
人類皆のものであると信じます
19:03
And I'm grateful for the opportunity to share this voyage with you today.
その旅について皆さんとお話できたことを感謝しています
19:05
Thank you.
ありがとう
19:08
(Applause)
(拍手)
19:10
Translated by Natsuhiko Mizutani
Reviewed by Mitsumasa Ihara

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About the speaker:

Sebastian Seung - Computational neuroscientist
Sebastian Seung is a leader in the new field of connectomics, currently the hottest space in neuroscience, which studies, in once-impossible detail, the wiring of the brain.

Why you should listen

In the brain, neurons are connected into a complex network. Sebastian Seung and his lab at MIT are inventing technologies for identifying and describing the connectome, the totality of connections between the brain's neurons -- think of it as the wiring diagram of the brain. We possess our entire genome at birth, but things like memories are not "stored" in the genome; they are acquired through life and accumulated in the brain. Seung's hypothesis is that "we are our connectome," that the connections among neurons is where memories and experiences get stored.

Seung and his collaborators, including Winfried Denk at the Max Planck Institute and Jeff Lichtman at Harvard University, are working on a plan to thin-slice a brain (probably starting with a mouse brain) and trace, from slice to slice, each neural pathway, exposing the wiring diagram of the brain and creating a powerful new way to visualize the workings of the mind. They're not the first to attempt something like this -- Sydney Brenner won a Nobel for mapping all the 7,000 connections in the nervous system of a tiny worm, C. elegans. But that took his team a dozen years, and the worm only had 302 nerve cells. One of Seung's breakthroughs is in using advanced imagining and AI to handle the crushing amount of data that a mouse brain will yield and turn it into richly visual maps that show the passageways of thought and sensation.

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Sebastian Seung | Speaker | TED.com