ABOUT THE SPEAKER
Sheila Nirenberg - Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices.

Why you should listen

Sheila Nirenberg is a neuroscientist/professor at Weill Medical College of Cornell University, where she studies neural coding – that is, how the brain takes information from the outside world and encodes it in patterns of electrical activity. The idea is to be able to decode the activity, to look at a pattern of electrical pulses and know what an animal is seeing or thinking or feeling.  Recently, she’s been using this work to develop new kinds of prosthetic devices, particularly ones for treating blindness.


More profile about the speaker
Sheila Nirenberg | Speaker | TED.com
TEDMED 2011

Sheila Nirenberg: A prosthetic eye to treat blindness

Sheila Nirenberg: Proteza oka w leczeniu ślepoty

Filmed:
470,530 views

Na TEDMED, Sheila Nirenberg prezentuje odważną metodę odzyskania wzroku przez osoby cierpiące na pewne rodzaje ślepoty: podpinając się do nerwu wzrokowego i wysyłając sygnały z kamery prosto do mózgu.
- Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
I studybadanie how the brainmózg processesprocesy
0
0
2000
Badam przetwarzanie informacji przez mózg,
00:17
informationInformacja. That is, how it takes
1
2000
2000
Badam przetwarzanie informacji przez mózg,
00:19
informationInformacja in from the outsidena zewnątrz worldświat, and
2
4000
2000
Mózg zamienia informacje z otoczenia
00:21
convertsKonwertuje it into patternswzorce of electricalelektryczny activityczynność,
3
6000
2000
na wzorce aktywności elektrycznej,
00:23
and then how it usesużywa those patternswzorce
4
8000
2000
co pozwala nam
00:25
to allowdopuszczać you to do things --
5
10000
2000
widzieć, słyszeć, chwytać przedmioty.
00:27
to see, hearsłyszeć, to reachdosięgnąć for an objectobiekt.
6
12000
2000
widzieć, słyszeć, chwytać przedmioty.
00:29
So I'm really a basicpodstawowy scientistnaukowiec, not
7
14000
2000
Jestem zwykłym naukowcem,
00:31
a clinicianlekarz, but in the last yearrok and a halfpół
8
16000
2000
ale przez ostatnie półtora roku,
00:33
I've startedRozpoczęty to switchprzełącznik over, to use what
9
18000
2000
zaczęłam robić użytek z tego,
00:35
we'vemamy been learninguczenie się about these patternswzorce
10
20000
2000
czego nauczyliśmy się o tych wzorcach,
00:37
of activityczynność to developrozwijać prostheticprotetyczne devicespomysłowość,
11
22000
3000
by rozwinąć przyrządy protetyczne,
00:40
and what I wanted to do todaydzisiaj is showpokazać you
12
25000
2000
a dziś chciałam wam pokazać przykład.
00:42
an exampleprzykład of this.
13
27000
2000
a dziś chciałam wam pokazać przykład.
00:44
It's really our first foraywypad into this.
14
29000
2000
To naprawdę nasza pierwsza próba.
00:46
It's the developmentrozwój of a prostheticprotetyczne deviceurządzenie
15
31000
2000
To udoskonalenie urządzenia protetycznego,
00:48
for treatingleczenie blindnessślepota.
16
33000
2000
używanego w leczeniu ślepoty.
00:50
So let me startpoczątek in on that problemproblem.
17
35000
2000
Pozwólcie, że od niego rozpocznę.
00:52
There are 10 millionmilion people in the U.S.
18
37000
2000
10 mln ludzi w samym USA
00:54
and manywiele more worldwidena calym swiecie who are blindślepy
19
39000
2000
cierpi na ślepotę
00:56
or are facingokładzina blindnessślepota duez powodu to diseaseschoroby
20
41000
2000
lub ślepnie w wyniku chorób siatkówki,
00:58
of the retinaSiatkówka oka, diseaseschoroby like
21
43000
2000
takich jak zwyrodnienie plamki żółtej,
01:00
macularplamki degenerationZwyrodnienie, and there's little
22
45000
2000
takich jak zwyrodnienie plamki żółtej,
01:02
that can be doneGotowe for them.
23
47000
2000
i nie bardzo można im pomóc.
01:04
There are some drugnarkotyk treatmentszabiegi, but
24
49000
2000
Są pewne terapie farmakologiczne,
01:06
they're only effectiveefektywny on a smallmały fractionfrakcja
25
51000
2000
ale działają w niewielu przypadkach,
01:08
of the populationpopulacja. And so, for the vastogromny
26
53000
2000
Jak dotąd, dla większości pacjentów
01:10
majoritywiększość of patientspacjenci, theirich bestNajlepiej hopenadzieja for
27
55000
2000
największą nadzieją na odzyskanie wzroku
01:12
regainingodzyskanie sightwidok is throughprzez prostheticprotetyczne devicespomysłowość.
28
57000
2000
są protezy.
01:14
The problemproblem is that currentobecny prostheticsProtetyka
29
59000
2000
Niestety dzisiejsze protezy
01:16
don't work very well. They're still very
30
61000
2000
nie działają zbyt dobrze.
01:18
limitedograniczony in the visionwizja that they can providezapewniać.
31
63000
2000
Dają mocno ograniczoną wizję.
01:20
And so, you know, for exampleprzykład, with these
32
65000
2000
Przy pomocy tych protez,
01:22
devicespomysłowość, patientspacjenci can see simpleprosty things
33
67000
2000
pacjenci mogą zobaczyć podstawowe rzeczy,
01:24
like brightjasny lightsświatła and highwysoki contrastkontrast edgeskrawędzie,
34
69000
2000
jak jasne światła, brzegi o dużym kontraście,
01:26
not very much more, so nothing closeblisko
35
71000
2000
i niewiele więcej, czyli daleko im
01:28
to normalnormalna visionwizja has been possiblemożliwy.
36
73000
3000
do normalnego widzenia.
01:31
So what I'm going to tell you about todaydzisiaj
37
76000
2000
Dziś omówię urządzenie,
01:33
is a deviceurządzenie that we'vemamy been workingpracujący on
38
78000
2000
nad którym pracujemy,
01:35
that I think has the potentialpotencjał to make
39
80000
2000
które, według mnie, ma potencjał,
01:37
a differenceróżnica, to be much more effectiveefektywny,
40
82000
2000
i może okazać się skuteczniejsze.
01:39
and what I wanted to do is showpokazać you
41
84000
2000
Chcę wam pokazać, jak działa.
01:41
how it worksPrace. Okay, so let me back up a
42
86000
2000
Pozwólcie, że najpierw pokażę wam,
01:43
little bitkawałek and showpokazać you how a normalnormalna retinaSiatkówka oka
43
88000
2000
jak działa normalna siatkówka,
01:45
worksPrace first so you can see the problemproblem
44
90000
2000
by ukazać problem,
01:47
that we were tryingpróbować to solverozwiązać.
45
92000
2000
który próbujemy rozwiązać.
01:49
Here you have a retinaSiatkówka oka.
46
94000
2000
Tu mamy siatkówkę.
01:51
So you have an imageobraz, a retinaSiatkówka oka, and a brainmózg.
47
96000
2000
Macie więc obraz siatkówki i mózgu.
01:53
So when you look at something, like this imageobraz
48
98000
2000
Kiedy np. patrzycie na zdjęcie dziecka,
01:55
of this baby'sdziecka facetwarz, it goesidzie into your eyeoko
49
100000
2000
obraz trafia do oka
01:57
and it landsziemie on your retinaSiatkówka oka, on the front-endFront-End
50
102000
2000
i ląduje na siatkówce,
01:59
cellskomórki here, the photoreceptorsfotoreceptory.
51
104000
2000
na przednich komórkach, fotoreceptorach.
02:01
Then what happensdzieje się is the retinalsiatkówki circuitryzespół obwodów elektrycznych,
52
106000
2000
Następnie, obwód siatkówkowy,
02:03
the middleśrodkowy partczęść, goesidzie to work on it,
53
108000
2000
jego środkowa część,
02:05
and what it does is it performswykonuje operationsoperacje
54
110000
2000
dokonuje na nim operacji,
02:07
on it, it extractswyciągi informationInformacja from it, and it
55
112000
2000
pobiera informacje
02:09
convertsKonwertuje that informationInformacja into a codekod.
56
114000
2000
i zamienia je w kod.
02:11
And the codekod is in the formformularz of these patternswzorce
57
116000
2000
Kod to wzorce impulsów elektrycznych
02:13
of electricalelektryczny pulsesimpulsy that get sentwysłane
58
118000
2000
wysyłane do mózgu.
02:15
up to the brainmózg, and so the keyklawisz thing is
59
120000
2000
Zmiana obrazu w kod ma kluczowe znaczenie.
02:17
that the imageobraz ultimatelyostatecznie getsdostaje convertedprzekształcić
60
122000
2000
Zmiana obrazu w kod ma kluczowe znaczenie.
02:19
into a codekod. And when I say codekod,
61
124000
2000
Mówiąc "kod",
02:21
I do literallydosłownie mean codekod.
62
126000
2000
mam na myśli dosłowny kod.
02:23
Like this patternwzór of pulsesimpulsy here actuallytak właściwie meansznaczy "baby'sdziecka facetwarz,"
63
128000
3000
Ta grupa impulsów to dosłownie "twarz dziecka",
02:26
and so when the brainmózg getsdostaje this patternwzór
64
131000
2000
więc otrzymując taki wzór impulsów,
02:28
of pulsesimpulsy, it knowswie that what was out there
65
133000
2000
mózg wie, że była to twarz dziecka.
02:30
was a baby'sdziecka facetwarz, and if it
66
135000
2000
Gdyby otrzymał inny wzór,
02:32
got a differentróżne patternwzór it would know
67
137000
2000
wiedziałby, że to pies,
02:34
that what was out there was, say, a dogpies,
68
139000
2000
wiedziałby, że to pies,
02:36
or anotherinne patternwzór would be a housedom.
69
141000
2000
a jeszcze inny - dom.
02:38
AnywayW każdym razie, you get the ideapomysł.
70
143000
2000
Na tym to polega.
02:40
And, of coursekurs, in realreal life, it's all dynamicdynamiczny,
71
145000
2000
W życiu, to wszystko jest dynamiczne,
02:42
meaningznaczenie that it's changingwymiana pieniędzy all the time,
72
147000
2000
czyli ulega ciągłym zmianom,
02:44
so the patternswzorce of pulsesimpulsy are changingwymiana pieniędzy
73
149000
2000
wzorce impulsów zmieniają się bez przerwy.
02:46
all the time because the worldświat you're
74
151000
2000
bo świat, na który patrzymy,
02:48
looking at is changingwymiana pieniędzy all the time too.
75
153000
3000
również ulega ciągłym zmianom.
02:51
So, you know, it's sortsortować of a complicatedskomplikowane
76
156000
2000
To wszystko jest trochę skomplikowane.
02:53
thing. You have these patternswzorce of pulsesimpulsy
77
158000
2000
Wzorce impulsów wysyłane przez oko
02:55
comingprzyjście out of your eyeoko everykażdy millisecondmilisekundy
78
160000
2000
co milisekundę
02:57
tellingwymowny your brainmózg what it is that you're seeingwidzenie.
79
162000
2000
mówią mózgowi, co widać.
02:59
So what happensdzieje się when a personosoba
80
164000
2000
Co się dzieje w przypadku
03:01
getsdostaje a retinalsiatkówki degenerativezwyrodnieniowych diseasechoroba like
81
166000
2000
choroby zwyrodnieniowej,
03:03
macularplamki degenerationZwyrodnienie? What happensdzieje się is
82
168000
2000
np. zwyrodnienie plamki żółtej?
03:05
is that, the front-endFront-End cellskomórki dieumierać,
83
170000
2000
Obumierają fotoreceptory,
03:07
the photoreceptorsfotoreceptory dieumierać, and over time,
84
172000
2000
a z czasem umierają też
03:09
all the cellskomórki and the circuitsobwody that are
85
174000
2000
wszystkie komórki i obwody
03:11
connectedpołączony to them, they dieumierać too.
86
176000
2000
połączone z fotoreceptorami.
03:13
UntilAż do the only things that you have left
87
178000
2000
Na koniec zostają tylko
03:15
are these cellskomórki here, the outputwydajność cellskomórki,
88
180000
2000
te oto komórki, komórki wyjściowe,
03:17
the oneste that sendwysłać the signalssygnały to the brainmózg,
89
182000
2000
wysyłające sygnały do mózgu,
03:19
but because of all that degenerationZwyrodnienie
90
184000
2000
ale z powodu zwyrodnienia,
03:21
they aren'tnie są sendingwysyłanie any signalssygnały anymorejuż.
91
186000
2000
nie przesyłają żadnych sygnałów.
03:23
They aren'tnie są gettinguzyskiwanie any inputwkład, so
92
188000
2000
Nie dostają żadnych informacji,
03:25
the person'sosoby brainmózg no longerdłużej getsdostaje
93
190000
2000
więc mózg nie otrzymuje
03:27
any visualwizualny informationInformacja --
94
192000
2000
żadnej informacji wzrokowej,
03:29
that is, he or she is blindślepy.
95
194000
3000
czyli następuje utrata wzroku.
03:32
So, a solutionrozwiązanie to the problemproblem, then,
96
197000
2000
Rozwiązaniem problemu
03:34
would be to buildbudować a deviceurządzenie that could mimicimitować
97
199000
2000
byłoby urządzenie,
03:36
the actionsdziałania of that front-endFront-End circuitryzespół obwodów elektrycznych
98
201000
2000
które imituje działanie tego obwodu
03:38
and sendwysłać signalssygnały to the retina'ssiatkówki outputwydajność cellskomórki,
99
203000
2000
i śle sygnały do komórek wyjściowych siatkówki,
03:40
and they can go back to doing theirich
100
205000
2000
które mogą znów normalnie pracować
03:42
normalnormalna jobpraca of sendingwysyłanie signalssygnały to the brainmózg.
101
207000
2000
i wysyłać sygnały do mózgu.
03:44
So this is what we'vemamy been workingpracujący on,
102
209000
2000
Nad tym pracujemy
03:46
and this is what our prostheticprotetyczne does.
103
211000
2000
i tak działa nasza proteza.
03:48
So it consistsskłada się of two partsCzęści, what we call
104
213000
2000
Składa się z dwóch części:
03:50
an encoderEncoder and a transducerPrzetwornik.
105
215000
2000
tzw. kodera i transformatora.
03:52
And so the encoderEncoder does just
106
217000
2000
Koder, jak mówiłam,
03:54
what I was sayingpowiedzenie: it mimicsmimicy the actionsdziałania
107
219000
2000
imituje działanie obwodu siatkówki:
03:56
of the front-endFront-End circuitryzespół obwodów elektrycznych -- so it takes imagesobrazy
108
221000
2000
otrzymuje obraz, który następnie
03:58
in and convertsKonwertuje them into the retina'ssiatkówki codekod.
109
223000
2000
przetwarza na kod siatkówkowy.
04:00
And then the transducerPrzetwornik then makesczyni the
110
225000
2000
Transformator sprawia,
04:02
outputwydajność cellskomórki sendwysłać the codekod on up
111
227000
2000
że komórki wyjściowe
04:04
to the brainmózg, and the resultwynik is
112
229000
2000
przesyłają kod do mózgu
04:06
a retinalsiatkówki prostheticprotetyczne that can produceprodukować
113
231000
3000
i proteza siatkówkowa
04:09
normalnormalna retinalsiatkówki outputwydajność.
114
234000
2000
może wytworzyć normalny obraz.
04:11
So a completelycałkowicie blindślepy retinaSiatkówka oka,
115
236000
2000
Całkowicie ślepa siatkówka,
04:13
even one with no front-endFront-End circuitryzespół obwodów elektrycznych at all,
116
238000
2000
nawet bez obwodu wzrokowego,
04:15
no photoreceptorsfotoreceptory,
117
240000
2000
bez fotoreceptorów,
04:17
can now sendwysłać out normalnormalna signalssygnały,
118
242000
2000
może normalnie przesyłać sygnały,
04:19
signalssygnały that the brainmózg can understandzrozumieć.
119
244000
3000
sygnały zrozumiałe dla mózgu.
04:22
So no other deviceurządzenie has been ablezdolny
120
247000
2000
Żadne inne urządzenie
04:24
to do this.
121
249000
2000
tego nie potrafi.
04:26
Okay, so I just want to take
122
251000
2000
Chcę powiedzieć kilka słów
04:28
a sentencezdanie or two to say something about
123
253000
2000
o koderze i jego funkcji,
04:30
the encoderEncoder and what it's doing, because
124
255000
2000
o koderze i jego funkcji,
04:32
it's really the keyklawisz partczęść and it's
125
257000
2000
bo ma kluczowe znaczenie,
04:34
sortsortować of interestingciekawy and kinduprzejmy of coolchłodny.
126
259000
2000
a do tego jest interesujący i nawet fajny.
04:36
I'm not sure "coolchłodny" is really the right wordsłowo, but
127
261000
2000
"Fajny" to może nieodpowiednie słowo,
04:38
you know what I mean.
128
263000
2000
ale wiecie, co mam na myśli.
04:40
So what it's doing is, it's replacingzastępowanie
129
265000
2000
Koder zastępuje obwód siatkówkowy
04:42
the retinalsiatkówki circuitryzespół obwodów elektrycznych, really the gutswnętrzności of
130
267000
2000
i jego podstawowe elementy
04:44
the retinalsiatkówki circuitryzespół obwodów elektrycznych, with a setzestaw of equationsrównania,
131
269000
2000
zbiorem równań,
04:46
a setzestaw of equationsrównania that we can implementwprowadzić w życie
132
271000
2000
który możemy umieścić na chipie.
04:48
on a chipżeton. So it's just mathmatematyka.
133
273000
2000
To czysta matematyka.
04:50
In other wordssłowa, we're not literallydosłownie replacingzastępowanie
134
275000
3000
Nie zastępujemy dosłownie
04:53
the componentsskładniki of the retinaSiatkówka oka.
135
278000
2000
elementów siatkówki.
04:55
It's not like we're makingzrobienie a little mini-deviceMini-urządzenia
136
280000
2000
Nie robimy mini-urządzeń
04:57
for eachkażdy of the differentróżne cellkomórka typestypy.
137
282000
2000
dla danych rodzajów komórek.
04:59
We'veMamy just abstractedpobieranej what the
138
284000
2000
Wyodrębniliśmy tylko to,
05:01
retina'ssiatkówki doing with a setzestaw of equationsrównania.
139
286000
2000
co siatkówka robi z zestawem równań.
05:03
And so, in a way, the equationsrównania are servingporcja
140
288000
2000
W pewnym sensie,
05:05
as sortsortować of a codebookcodebook. An imageobraz comespochodzi in,
141
290000
2000
równania służą jako księga szyfrów.
05:07
goesidzie throughprzez the setzestaw of equationsrównania,
142
292000
3000
Obraz przechodzi przez zestaw równań,
05:10
and out comespochodzi streamsstrumienie of electricalelektryczny pulsesimpulsy,
143
295000
2000
i zmienia się w wiązki impulsów elektrycznych,
05:12
just like a normalnormalna retinaSiatkówka oka would produceprodukować.
144
297000
4000
takich, jakie wytwarza normalna siatkówka.
05:16
Now let me put my moneypieniądze
145
301000
2000
Pozwólcie, że poprę słowa czynem
05:18
where my mouthusta is and showpokazać you that
146
303000
2000
i pokażę, że można
05:20
we can actuallytak właściwie produceprodukować normalnormalna outputwydajność,
147
305000
2000
wygenerować normalny obraz
05:22
and what the implicationsimplikacje of this are.
148
307000
2000
i jakie są tego skutki.
05:24
Here are threetrzy setszestawy of
149
309000
2000
Mamy tu 3 zestawy wzorców wyładowań.
05:26
firingwypalania patternswzorce. The topTop one is from
150
311000
2000
Ten na samej górze,
05:28
a normalnormalna animalzwierzę, the middleśrodkowy one is from
151
313000
2000
należy do zdrowego zwierzęcia,
05:30
a blindślepy animalzwierzę that's been treatedleczony with
152
315000
2000
środkowy do ślepego,
05:32
this encoder-transducerEncoder przetwornik deviceurządzenie, and the
153
317000
2000
z urządzeniem kodująco-przetwarzającym,
05:34
bottomDolny one is from a blindślepy animalzwierzę treatedleczony
154
319000
2000
a na dole do ślepego zwierzęcia
05:36
with a standardstandard prostheticprotetyczne.
155
321000
2000
ze standardową protezą.
05:38
So the bottomDolny one is the state-of-the-artstate-of-the-art
156
323000
2000
To najnowsza proteza
05:40
deviceurządzenie that's out there right now, whichktóry is
157
325000
2000
jaką można dziś dostać,
05:42
basicallygruntownie madezrobiony up of lightlekki detectorsczujki,
158
327000
2000
zbudowana z czujników światła,
05:44
but no encoderEncoder. So what we did was we
159
329000
2000
ale bez kodera.
05:46
presentedprzedstawione movieskino of everydaycodziennie things --
160
331000
2000
Pokazaliśmy im filmy
05:48
people, babiesdzieci, parkpark benchesławki,
161
333000
2000
z ludźmi, dziećmi, parkowymi ławkami,
05:50
you know, regularregularny things happeningwydarzenie -- and
162
335000
2000
zwykłymi, codziennymi rzeczami,
05:52
we recordednagrany the responsesodpowiedzi from the retinassiatkówki
163
337000
2000
i nagraliśmy reakcję z siatkówek
05:54
of these threetrzy groupsgrupy of animalszwierzęta.
164
339000
2000
tych trzech grup zwierząt.
05:56
Now just to orientOrient you, eachkażdy boxpudełko is showingseans
165
341000
2000
Każda ramka pokazuje
05:58
the firingwypalania patternswzorce of severalkilka cellskomórki,
166
343000
2000
wzorce wyładowań niektórych komórek,
06:00
and just as in the previouspoprzedni slidesslajdy,
167
345000
2000
i jak na poprzednich slajdach,
06:02
eachkażdy rowrząd is a differentróżne cellkomórka,
168
347000
2000
każdy rząd odpowiada innej komórce.
06:04
and I just madezrobiony the pulsesimpulsy a little bitkawałek smallermniejszy
169
349000
2000
Zmniejszyłam i zwęziłam impulsy
06:06
and thinnercieńszy so I could showpokazać you
170
351000
3000
by pokazać duży fragment danych.
06:09
a long stretchrozciągać of datadane.
171
354000
2000
by pokazać duży fragment danych.
06:11
So as you can see, the firingwypalania patternswzorce
172
356000
2000
Wzorce wyładowań
06:13
from the blindślepy animalzwierzę treatedleczony with
173
358000
2000
u ślepego zwierzęcia
06:15
the encoder-transducerEncoder przetwornik really do very
174
360000
2000
z koderem-transformatorem
06:17
closelydokładnie matchmecz the normalnormalna firingwypalania patternswzorce --
175
362000
2000
są bliskie normalnym wzorcom wyładowań.
06:19
and it's not perfectidealny, but it's prettyładny good --
176
364000
2000
Nie doskonałe, ale całkiem niezłe,
06:21
and the blindślepy animalzwierzę treatedleczony with
177
366000
2000
w przeciwieństwie
06:23
the standardstandard prostheticprotetyczne,
178
368000
2000
do efektu u ślepego zwierzęcia
06:25
the responsesodpowiedzi really don't.
179
370000
2000
ze standardową protezą.
06:27
And so with the standardstandard methodmetoda,
180
372000
3000
W standardowej metodzie
06:30
the cellskomórki do fireogień, they just don't fireogień
181
375000
2000
komórki wyładowują się,
06:32
in the normalnormalna firingwypalania patternswzorce because
182
377000
2000
ale nie wg normalnych wzorców,
06:34
they don't have the right codekod.
183
379000
2000
bo nie mają odpowiedniego kodu.
06:36
How importantważny is this?
184
381000
2000
Jakie to ma znaczenie?
06:38
What's the potentialpotencjał impactwpływ
185
383000
2000
Jak potencjalnie wpływa
06:40
on a patient'spacjenta abilityzdolność to see?
186
385000
3000
na zdolność widzenia pacjenta?
06:43
So I'm just going to showpokazać you one
187
388000
2000
Pokażę eksperyment końcowy,
06:45
bottom-lineBottom-Line experimenteksperyment that answersodpowiedzi this,
188
390000
2000
który da nam odpowiedź
06:47
and of coursekurs I've got a lot of other datadane,
189
392000
2000
i mam oczywiście wiele innych danych,
06:49
so if you're interestedzainteresowany I'm happyszczęśliwy
190
394000
2000
które chętnie pokażę zainteresowanym.
06:51
to showpokazać more. So the experimenteksperyment
191
396000
2000
Ten eksperyment
06:53
is callednazywa a reconstructionrekonstrukcja experimenteksperyment.
192
398000
2000
to tzw. eksperyment rekonstrukcyjny.
06:55
So what we did is we tookwziął a momentza chwilę
193
400000
2000
Wybraliśmy fragment nagrań
06:57
in time from these recordingsnagrania and askedspytał,
194
402000
3000
i zadaliśmy pytanie,
07:00
what was the retinaSiatkówka oka seeingwidzenie at that momentza chwilę?
195
405000
2000
co w danym momencie widziała siatkówka?
07:02
Can we reconstructRekonstrukcja what the retinaSiatkówka oka
196
407000
2000
Czy możemy odtworzyć to,
07:04
was seeingwidzenie from the responsesodpowiedzi
197
409000
2000
co widziała siatkówka
07:06
from the firingwypalania patternswzorce?
198
411000
2000
wg reakcji wzorców wyładowań?
07:08
So, when we did this for responsesodpowiedzi
199
413000
3000
Badaliśmy reakcje
07:11
from the standardstandard methodmetoda and from
200
416000
3000
na metodę standardową
07:14
our encoderEncoder and transducerPrzetwornik.
201
419000
2000
i na nasz koder z transformatorem.
07:16
So let me showpokazać you, and I'm going to
202
421000
2000
Zobaczmy najpierw
07:18
startpoczątek with the standardstandard methodmetoda first.
203
423000
2000
metodę standardową
07:20
So you can see that it's prettyładny limitedograniczony,
204
425000
2000
Jak widać, jest mocno ograniczona,
07:22
and because the firingwypalania patternswzorce aren'tnie są
205
427000
2000
ponieważ wzorce wyładowań
07:24
in the right codekod, they're very limitedograniczony in
206
429000
2000
nie są odpowiednio zakodowane,
07:26
what they can tell you about
207
431000
2000
niewiele mogą powiedzieć.
07:28
what's out there. So you can see that
208
433000
2000
o świecie zewnętrznym.
07:30
there's something there, but it's not so clearjasny
209
435000
2000
Coś tam widać,
07:32
what that something is, and this just sortsortować of
210
437000
2000
ale nie bardzo wiadomo co,
07:34
circleskółka back to what I was sayingpowiedzenie in the
211
439000
2000
czyli jak mówiłam na początku,
07:36
beginningpoczątek, that with the standardstandard methodmetoda,
212
441000
2000
w standardowej metodzie,
07:38
patientspacjenci can see high-contrastwysoki kontrast edgeskrawędzie, they
213
443000
2000
pacjenci widzą zarysy o dużym kontraście,
07:40
can see lightlekki, but it doesn't easilyz łatwością go
214
445000
2000
światło, ale niewiele więcej.
07:42
furtherdalej than that. So what was
215
447000
2000
Co było na zdjęciu?
07:44
the imageobraz? It was a baby'sdziecka facetwarz.
216
449000
3000
Twarz dziecka.
07:47
So what about with our approachpodejście,
217
452000
2000
A jeśli zastosujemy naszą metodę,
07:49
addingdodawanie the codekod? And you can see
218
454000
2000
dodając kod?
07:51
that it's much better. Not only can you
219
456000
2000
Jest o wiele lepiej.
07:53
tell that it's a baby'sdziecka facetwarz, but you can
220
458000
2000
Nie tylko widać, że to dziecko,
07:55
tell that it's this baby'sdziecka facetwarz, whichktóry is a
221
460000
2000
ale da się tę twarz rozpoznać,
07:57
really challengingtrudne taskzadanie.
222
462000
2000
co jest ambitnym zadaniem.
07:59
So on the left is the encoderEncoder
223
464000
2000
Po lewej jest sam koder,
08:01
alonesam, and on the right is from an actualrzeczywisty
224
466000
2000
a po prawej obraz ze ślepej siatkówki,
08:03
blindślepy retinaSiatkówka oka, so the encoderEncoder and the transducerPrzetwornik.
225
468000
2000
czyli koder i transformator.
08:05
But the keyklawisz one really is the encoderEncoder alonesam,
226
470000
2000
Ale kluczową rolę odgrywa sam koder,
08:07
because we can teamzespół up the encoderEncoder with
227
472000
2000
bo można go połączyć
08:09
the differentróżne transducerPrzetwornik.
228
474000
2000
z innym transformatorem.
08:11
This is just actuallytak właściwie the first one that we triedwypróbowany.
229
476000
2000
Spróbowaliśmy tego po raz pierwszy.
08:13
I just wanted to say something about the standardstandard methodmetoda.
230
478000
2000
Wróćmy jeszcze do metody standardowej.
08:15
When this first cameoprawa ołowiana witrażu out, it was just a really
231
480000
2000
Kiedy na to wpadliśmy,
08:17
excitingekscytujący thing, the ideapomysł that you
232
482000
2000
podekscytowało nas, że ślepą siatkówkę
08:19
even make a blindślepy retinaSiatkówka oka respondodpowiadać at all.
233
484000
3000
można w ogóle zmusić do reakcji.
08:22
But there was this limitingograniczenie factorczynnik,
234
487000
3000
Ale był również czynnik ograniczający:
08:25
the issuekwestia of the codekod, and how to make
235
490000
2000
sprawa kodu oraz jak zmusić komórki
08:27
the cellskomórki respondodpowiadać better,
236
492000
2000
do lepszego reagowania,
08:29
produceprodukować normalnormalna responsesodpowiedzi,
237
494000
2000
do normalnej reakcji,
08:31
and so this was our contributionwkład.
238
496000
2000
i to był nasz wkład.
08:33
Now I just want to wrapowinąć up,
239
498000
2000
Na zakończenie chcę dodać,
08:35
and as I was mentioningwspomnieć earlierwcześniej
240
500000
2000
że jak wspominałam wcześniej,
08:37
of coursekurs I have a lot of other datadane
241
502000
2000
mam masę innych danych,
08:39
if you're interestedzainteresowany, but I just wanted to give
242
504000
2000
jeśli jesteście zainteresowani.
08:41
this sortsortować of basicpodstawowy ideapomysł
243
506000
2000
Przedstawiłam tylko ogólny zarys
08:43
of beingistota ablezdolny to communicatekomunikować się
244
508000
3000
umiejętności porozumienia z mózgiem
08:46
with the brainmózg in its languagejęzyk, and
245
511000
2000
w jego języku
08:48
the potentialpotencjał powermoc of beingistota ablezdolny to do that.
246
513000
3000
i siłę, jaką ta zdolność oferuje.
08:51
So it's differentróżne from the motorsilnik prostheticsProtetyka
247
516000
2000
W protetyce ruchowej
08:53
where you're communicatingprzyległy from the brainmózg
248
518000
2000
mózg pacjenta zawiaduje urządzeniem.
08:55
to a deviceurządzenie. Here we have to communicatekomunikować się
249
520000
2000
Tutaj ślemy do mózgu
08:57
from the outsidena zewnątrz worldświat
250
522000
2000
komunikaty z zewnątrz tak,
08:59
into the brainmózg and be understoodzrozumiany,
251
524000
2000
by mózg nas zrozumiał.
09:01
and be understoodzrozumiany by the brainmózg.
252
526000
2000
by mózg nas zrozumiał.
09:03
And then the last thing I wanted
253
528000
2000
Na zakończenie chcę podkreślić,
09:05
to say, really, is to emphasizepodkreślać
254
530000
2000
Na zakończenie chcę podkreślić,
09:07
that the ideapomysł generalizesuogólnia.
255
532000
2000
że ta idea jest uniwersalna.
09:09
So the samepodobnie strategystrategia that we used
256
534000
2000
Strategię odnalezienia kodu siatkówki
09:11
to find the codekod for the retinaSiatkówka oka we can alsorównież
257
536000
2000
można również zastosować
09:13
use to find the codekod for other areasobszary,
258
538000
2000
do znalezienia kodu innych obszarów,
09:15
for exampleprzykład, the auditorysłuchowy systemsystem and
259
540000
2000
np. układu słuchowego
09:17
the motorsilnik systemsystem, so for treatingleczenie deafnessgłuchota
260
542000
2000
i układu ruchu, czyli w leczeniu głuchoty
09:19
and for motorsilnik disorderszaburzenia.
261
544000
2000
i zaburzeń ruchowych.
09:21
So just the samepodobnie way that we were ablezdolny to
262
546000
2000
Tak jak można przeskoczyć
09:23
jumpskok over the damageduszkodzony
263
548000
2000
uszkodzony obwód w siatkówce,
09:25
circuitryzespół obwodów elektrycznych in the retinaSiatkówka oka to get to the retina'ssiatkówki
264
550000
2000
by dostać się do komórek wyjściowych,
09:27
outputwydajność cellskomórki, we can jumpskok over the
265
552000
2000
można również przeskoczyć
09:29
damageduszkodzony circuitryzespół obwodów elektrycznych in the cochleaślimaka
266
554000
2000
uszkodzony obwód ślimakowy,
09:31
to get the auditorysłuchowy nervenerw,
267
556000
2000
by dostać się do nerwu słuchowego
09:33
or jumpskok over damageduszkodzony areasobszary in the cortexkora,
268
558000
2000
lub ominąć uszkodzone obszary
09:35
in the motorsilnik cortexkora, to bridgemost the gapszczelina
269
560000
3000
w korze motorycznej, by wypełnić lukę
09:38
producedwytworzony by a strokeuderzenie.
270
563000
2000
spowodowaną udarem.
09:40
I just want to endkoniec with a simpleprosty
271
565000
2000
Zakończę prostą informacją,
09:42
messagewiadomość that understandingzrozumienie the codekod
272
567000
2000
że zrozumienie kodu
09:44
is really, really importantważny, and if we
273
569000
2000
jest naprawdę bardzo ważne,
09:46
can understandzrozumieć the codekod,
274
571000
2000
a jeśli zrozumiemy język mózgu,
09:48
the languagejęzyk of the brainmózg, things becomestają się
275
573000
2000
możliwe staną się rzeczy,
09:50
possiblemożliwy that didn't seemwydać się obviouslyoczywiście
276
575000
2000
które wydawały się niemożliwe.
09:52
possiblemożliwy before. Thank you.
277
577000
2000
Dziękuję.
09:54
(ApplauseAplauz)
278
579000
5000
(Oklaski)
Translated by Bartłomiej Szóstak
Reviewed by Rysia Wand

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Sheila Nirenberg - Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices.

Why you should listen

Sheila Nirenberg is a neuroscientist/professor at Weill Medical College of Cornell University, where she studies neural coding – that is, how the brain takes information from the outside world and encodes it in patterns of electrical activity. The idea is to be able to decode the activity, to look at a pattern of electrical pulses and know what an animal is seeing or thinking or feeling.  Recently, she’s been using this work to develop new kinds of prosthetic devices, particularly ones for treating blindness.


More profile about the speaker
Sheila Nirenberg | Speaker | TED.com