Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
Miguel Nicolelis: Komunikacja między mózgami jest już faktem. Jak tego dokonaliśmy.
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
dokładnie o godzinie 3:33,
in São Paulo, Brazil,
w brazylijskim São Paulo,
that you see celebrating here
accomplished a magnificent deed.
dokonał czegoś niezwykłego.
from mid-chest to the tip of his toes
that killed his brother
w którym sześć lat temu zginął jego brat,
that left Juliano in a wheelchair,
rdzenia kręgowego i wylądował na wózku.
and on this day did something
zadania i dokonał czegoś,
in the six years deemed impossible.
uznałaby za niemożliwe.
World Soccer Cup here
w 2014 roku w Brazylii
needed to kick a ball.
potrzebne do kopnięcia piłki.
He's a para-athlete right now.
Teraz jest paraolimpijczykiem.
I hope, in a couple years.
wystąpi w paraolimpiadzie.
did not rob from Juliano
for a stadium of about 75,000 people
i prawie miliardem telewidzów.
watching on TV.
30 years of basic research
30 lat badań nad mózgiem,
that we have between our ears
that we have above our head
do kosmosu nad nami,
through electrical brainstorms,
za sprawą impulsów elektrycznych.
took 30 years to imagine in laboratories
30 lat pracy w laboratoriach
15 years ago, proposed in a paper
zaproponowaliśmy, że zbudujemy coś,
that we called a brain-machine interface,
mózgowo-maszynowym,
could just move these devices,
mogliby się posługiwać
od niego by się znajdowali,
from their own bodies,
we actually needed professional help,
profesjonalnej pomocy...
a Scot and a Brazilian persevered,
in our respective countries,
suggesting that this was possible.
sugerując, że jest to możliwe.
is not rocket science,
to nic skomplikowanego,
that a brain is producing
przez mózg impulsów elektrycznych,
to the spinal cord,
które potrafią odczytać
of these brain cells simultaneously,
that the brain is generating
może nas przenieść dosłownie w kosmos.
these signals into digital commands
w polecenia cyfrowe,
or even a virtual device can understand
mechaniczne, elektroniczne i wirtualne,
what he, she or it wants to make move,
sobie wyobrazić, czym chce poruszyć,
with lots of different types of sensors,
różnymi czujnikami
back to the brain to confirm
zwrotną do mózgu,
was being enacted, no matter where --
wszystko jedno gdzie:
or across the planet.
czy na drugim końcu planety.
back to the brain,
to make us move.
that we published a few years ago,
który opublikowaliśmy kilka lat temu,
of an avatar arm,
is the sound of the brain of this monkey
visually identical spheres
wizualnie identyczne okręgi
a drop of orange juice that monkeys love,
ulubiony sok pomarańczowy,
select one of these objects
jeden z tych obiektów
touches one of the objects,
dotyka przedmiotu,
to the brain of the animal
trafia elektryczny impuls,
of the surface of this object,
the correct object that he has to grab,
czy jest to właściwy przedmiot.
without moving a muscle.
mimo że nie poruszyło żadnym mięśniem.
and getting your orange juice.
that we had published 15 years ago.
który opublikowaliśmy 15 lat temu.
a human being that is paralyzed
że interfejs mózgowo-maszynowy
interface to regain mobility.
osobom sparaliżowanym.
transforms your life completely.
of the spinal cord,
zerwania rdzenia kręgowego,
cannot reach your muscles.
bo impulsy z mózgu nie dotrą do mięśni.
continue to be generated in your head.
dream about moving every night.
o tym, że się mogą ruszać.
to get that code out of it
żeby móc spełnić ich sny
let's create a new body.
kick that ball just by thinking,
kopnąć piłkę za sprawą myśli,
the first brain-controlled robotic vest
kontrolowany za pomocą mózgu,
quadriplegic patients to move
pomysł sprzed 15 lat.
156 people from 25 countries
of this beautiful Earth,
dropped their patents,
swoje naukowe działania,
kids, school, jobs,
for 18 months to actually get this done.
zrealizować ten cel.
was awarded the World Cup,
gospodarzem Pucharu Świata
wanted to do something meaningful
and perfected soccer
bo jest to kraj, który udoskonalił piłkę
needs to talk about that.
is to showcase
and technology,
25 million people around the world
z całego świata,
because of a spinal cord injury.
z powodu uszkodzenia rdzenia.
and to FIFA and proposed,
i do przedstawicieli FIFA
of the 2014 World Cup
that allows him to kick the ball
przez umysł egzoszkieletowi,
thought that we were completely nuts,
from zero, from scratch.
żeby stworzyć wszystko od zera.
nie mieliśmy pacjentów,
in a routine of training
codziennie odbywało ćwiczenia,
exoskeleton to be built
Brazilian scientist ever,
brazylijskiego naukowca.
created and flew himself
w Paryżu wzniósł się w powietrze
in Paris for a million people to see.
powietrznym na oczach miliona osób.
before the Wright Brothers flew
zanim bracia Wright
w Północnej Karolinie.
(Laughter)
należy do Brazylijczyka.
this exoskeleton together,
hydraulic machine
called electroencephalography
zwaną elektroencefalografią,
to imagine the movements
wyobrazić sobie ruch,
to the controls, the motors,
with an artificial skin
one of my greatest friends, in Munich,
mojego przyjaciela, w Monachium,
and the foot touching the ground
i stóp dotykających ziemi
through a vest, a shirt.
specjalnej kamizelki.
with micro-vibrating elements
z mikrowibrującymi elementami,
and fools the patient's brain
potrafią oszukać mózg pacjenta
a machine that is carrying him,
że to nie maszyna go niesie,
and what you'll see here
i zaraz zobaczycie
Bruno, actually walked.
robiącego pierwszy krok.
because we are setting everything,
bo musimy wszystko ustawić,
cutting in front of the helmet
na jego kasku,
the movement that needs to be performed,
który chce wykonać,
Bruno is going to certify it,
a Bruno musi go potwierdzić.
under the command of Bruno's brain.
o której pomyślał Bruno.
and now he starts walking.
being able to move,
on the sand of Santos,
before he had the accident.
przed wypadkiem.
a new sensation in Bruno's head.
uczucie w głowie Bruno.
I am running out of time already --
- kończy mi się już czas –
when I get married,
be there by myself.
whenever he wants.
during the World Cup, and couldn't,
podczas mistrzostw świata,
FIFA cut its broadcast in half.
przerwała transmisję w połowie.
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
wykonującego próbne kopnięcie
jak wyszedł na boisko
in front of the entire crowd,
just describe the operation.
indicate that the exo is ready to go.
że egzoszkielet jest gotowy.
and it can deliver feedback,
makes the decision to kick the ball,
two streams of green and yellow light
zielonego i żółtego światła
and going to the legs,
that were taken by the exo
the ball is set, and he kicks.
i kopie.
and looked at us on the pitch,
jak to zrobił na boisku,
of your imagination.
published this a year ago,
opublikowaliśmy je rok temu.
to exchange mental messages
coming from the environment
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
neurofizjologiczną torpedę
the act that he needed to perform
the environment was sending as a message,
from the first animal's brain.
because I want to show you the latest.
bo chcę przejść do najnowszej.
is the first rat getting informed
on the left of the cage
to basically get a reward.
żeby dostać nagrodę.
he is sending a mental message
do drugiego szczura,
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,
the virtual arm that I showed you before,
które wam wcześniej pokazałem.
the two monkeys combine their brains,
synchronizują swoje mózgi,
to get this virtual arm to move.
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
kiedy weźmiemy trzy małpy
play the game together,
to get the famous Brazilian orange juice.
brazylijski pomarańczowy sok.
of all these brains working
średnią wypadkową ruchu
w czasie rzeczywistym.
of a biological computer,
and achieving a motor goal.
żeby osiągnąć cel.
and discover what is out there.
surf the Net just by thinking,
surfować po sieci za pomocą umysłu,
to an autistic kid who cannot see,
autystycznemu, niewidomemu dziecku
of a brain-to-brain bypass,
interfejsu mózgowo-mózgowego,
that it all started on a winter afternoon
zaczęło się pewnego zimowego popołudnia
with an impossible kick.
na brazylijskim stadionie.
thank you for sticking to your time.
że trzymałeś się czasu.
a couple more minutes,
we want to develop, and, of course,
brains to figure out where this is going.
żeby zrozumieć dokąd to zmierza.
is actually getting a signal
is reacting to that signal
and transmitting the neurological impulse.
i wysyła impuls nerwowy.
wygląda to nieco inaczej.
No, it's a little different.
of the other two monkeys.
o istnieniu dwóch pozostałych.
to accomplish is 3D.
in three dimensions.
w trzech wymiarach.
the two dimensions on the video screen
dwa wymiary na ekranie,
to synchronize their brains,
przynajmniej dwóch,
when one monkey starts slacking down,
z małp zbacza z kursu,
enhance their performance
without telling the monkey
has to control,
forgets about the old dimensions
o starej płaszczyźnie,
on the new dimensions.
that no Turing machine,
what a brain net will do.
co uczyni połączona sieć umysłów.
as part of us.
jako część nas samych.
ten eksperyment?
have you succeeded versus failed?
Oh, several times.
unless I had done it a few times.
jeśli nie zrobiłbym tego parę razy.
a European group
man-to-man brain-to-brain connection.
połączenie mózgowo-mózgowe u ludzi.
big ideas start in a humble way --
wielkie idee mają skromny początek,
of one subject
all non-invasive technology.
zupełnie nieinwazyjnie.
like our rats, a visual message,
wizualną wiadomość, jak nasze szczury
a magnetic pulse in the visual cortex,
do kory wzrokowej drugiego podmiotu
two different pulses.
że podmiot coś zobaczył,
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.
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