Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
Miguel Nicolelis: Comunicarea între creiere a sosit. Cum am reuşit.
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
in São Paulo, Brazil,
în Sao Paulo, Brazilia,
sud-americană –
that you see celebrating here
ca și cum ar fi înscris un gol
accomplished a magnificent deed.
a realizat ceva absolut magnific.
from mid-chest to the tip of his toes
pieptului până în vărful picioarelor,
that killed his brother
de acum 6 ani care i-a omorât fratele
that left Juliano in a wheelchair,
a măduvii spinării, lăsându-l paralizat,
and on this day did something
și a realizat ceva
in the six years deemed impossible.
care l-au văzut în ultimii 6 ani.
World Soccer Cup here
din 2014, aici, în Brazilia,
needed to kick a ball.
mișcările pentru lovirea mingii.
He's a para-athlete right now.
acum e un atlet paraplegic.
I hope, in a couple years.
Paralimpice în câțiva ani.
did not rob from Juliano
nu l-a privat pe Juliano
for a stadium of about 75,000 people
pentru cei 75 000 de oameni de pe stadion
watching on TV.
din fața televizoarelor.
30 years of basic research
a 30 de ani de cercetare,
uimitor pe care îl avem între urechi,
that we have between our ears
that we have above our head
universul de deasupra capetelor noastre,
100 de miliarde de elemente
through electrical brainstorms,
prin unde electrice,
took 30 years to imagine in laboratories
imaginat în laboratoare 30 de ani
15 years ago, proposed in a paper
într-o lucrare, acum 15 ani,
that we called a brain-machine interface,
o interfață creier-mașină,
could just move these devices,
indiferent cât de departe s-ar afla de ei,
from their own bodies,
we actually needed professional help,
nevoie de ajutor profesional...
a Scot and a Brazilian persevered,
și un brazilian au perseverat,
in our respective countries,
țările noastre
suggesting that this was possible.
demonstrație sugerând că e posibil.
is not rocket science,
ci ţine doar de cercetarea creierului.
utilizarea senzorilor
that a brain is producing
produse de creier
care trebuie transmise prin măduvă
to the spinal cord,
senzori ce pot citi
of these brain cells simultaneously,
de celule din creier simultan
planificarea motorie generată de creier
that the brain is generating
these signals into digital commands
semnale în comenzi digitale
or even a virtual device can understand
electronic sau virtual să le înțeleagă
what he, she or it wants to make move,
ce vrea să miște
comanda creierului.
with lots of different types of sensors,
la diferiți senzori, cum veţi vedea,
back to the brain to confirm
pentru a confirma
was being enacted, no matter where --
e îndeplinită și că locația nu contează:
or across the planet.
cealaltă a planetei.
back to the brain,
primea acest feedback
to make us move.
ne-a făcut să ne mişcăm.
that we published a few years ago,
pe care l-am publicat acum câțiva ani,
fără să-și miște corpul,
of an avatar arm,
unui braț avatar,
is the sound of the brain of this monkey
de creierul maimuței
visually identical spheres
identice vizual în spaţiul virtual.
a drop of orange juice that monkeys love,
– un strop de suc de portocale –
select one of these objects
unul dintre obiecte prin atingere,
touches one of the objects,
atinge un obiect,
to the brain of the animal
animalului,
of the surface of this object,
a suprafeței obiectului,
the correct object that he has to grab,
care e obiectul pe care vrea să-l apuce.
without moving a muscle.
fără să miște un mușchi.
and getting your orange juice.
și să-ți primești sucul de portocale.
that we had published 15 years ago.
pe care am publicat-o acum 15 ani.
ca un om paralizat
a human being that is paralyzed
interface to regain mobility.
pentru a-și recăpăta mobilitatea.
îţi transformă viaţa definitiv.
transforms your life completely.
of the spinal cord,
a măduvei spinării,
cannot reach your muscles.
cerebrali nu ajung la mușchi.
continue to be generated in your head.
se formează în creier.
dream about moving every night.
visează în fiecare noapte că se mișcă.
to get that code out of it
codul acela de acolo
let's create a new body.
kick that ball just by thinking,
doar gândindu-se la asta,
the first brain-controlled robotic vest
controlată de creier,
quadriplegic patients to move
pentru a se mișca
156 people from 25 countries
din 25 de țări,
of this beautiful Earth,
ale acestui Pământ superb,
dropped their patents,
la brevetele lor,
kids, school, jobs,
copii, școli, joburi,
for 18 months to actually get this done.
18 luni, ca să realizeze asta.
was awarded the World Cup,
Cupa Mondială,
wanted to do something meaningful
să facă ceva seminificativ
and perfected soccer
și perfecționat fotbalul,
(Râsete)
needs to talk about that.
trebuie să vorbească despre asta.
is to showcase
o țară complet diferită,
and technology,
pe știință și tehnologie
25 million people around the world
celor 25 de milioane de oameni din lume
because of a spinal cord injury.
din cauza lezării măduvei spinării.
and to FIFA and proposed,
of the 2014 World Cup
un paraplegic brazilian,
that allows him to kick the ball
care să-i permită să lovească mingea
thought that we were completely nuts,
și au crezut că suntem nebuni,
from zero, from scratch.
pornind de la zero.
Nu aveam nimic.
in a routine of training
la antrenamente de rutină
Bra-Santos Dumont 1.
exoskeleton to be built
Brazilian scientist ever,
om de știință brazilian,
created and flew himself
a creat și a zburat
in Paris for a million people to see.
cu un milion de martori.
before the Wright Brothers flew
să zboare frații Wright
(Laughter)
(Râsete)
să creăm exoscheletul,
this exoskeleton together,
hydraulic machine
cu 15 grade de libertate
de semnale din creier
called electroencephalography
numită electroencefalografie
to imagine the movements
să-şi imagineze mişcări
to the controls, the motors,
centrilor de comandă motori,
with an artificial skin
de piele artificială
one of my greatest friends, in Munich,
un bun prieten din Munchen,
and the foot touching the ground
a încheieturilor şi de atingere a solului
through a vest, a shirt.
printr-o vestă sau tricou.
with micro-vibrating elements
cu elemente cu microvibraţie
and fools the patient's brain
păcălind creierul pacientului
a machine that is carrying him,
că nu-l cară o maşinărie,
and what you'll see here
şi ce o să vedeţi
Bruno, actually walked.
a mers pentru prima oară.
because we are setting everything,
pentru că reglăm totul
cutting in front of the helmet
trecând prin faţa căştii
the movement that needs to be performed,
mişcarea ce trebuie să o facă,
Bruno is going to certify it,
Bruno o va aproba,
sub comanda creierului lui Bruno.
under the command of Bruno's brain.
and now he starts walking.
şi acum începe să păşească.
being able to move,
şi dacă creşte viteza exoscheletului,
on the sand of Santos,
pe nisipul din Santos,
before he had the accident.
înainte de accident.
a new sensation in Bruno's head.
senzaţii noi în capul lui Bruno.
I am running out of time already --
– eu deja nu mai am timp –
chestia asta când mă voi însura,
when I get married,
să-mi văd mireasa
be there by myself.
whenever he wants.
during the World Cup, and couldn't,
la Cupa Mondială şi n-am putut,
FIFA cut its broadcast in half.
difuzarea la jumătate.
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
îmbrăcat în exoschelet,
câteva minute înainte să iasă pe teren
in front of the entire crowd,
just describe the operation.
descriu procesul.
indicate that the exo is ready to go.
înseamnă că exoscheletul e pregătit:
and it can deliver feedback,
şi poate furniza feedback,
makes the decision to kick the ball,
să şuteze mingea,
two streams of green and yellow light
ieşind din cască spre picioare,
and going to the legs,
that were taken by the exo
preluate de exoschelet
the ball is set, and he kicks.
şi şutează.
că la 10 secunde după asta
and looked at us on the pitch,
sărbătorind cum aţi văzut:
of your imagination.
de acţionare a creierului e aici.
published this a year ago,
prima interfaţă creier-creier
to exchange mental messages
să îşi transmită mental mesaje
coming from the environment
care vede ceva în mediul înconjurător
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
ca o torpilă neurofiziologică
the act that he needed to perform
de care are nevoie
the environment was sending as a message,
de unde primeşte mesajul,
from the first animal's brain.
din creierul primului animal.
because I want to show you the latest.
să apuc să v-o arăt pe ultima.
is the first rat getting informed
de o lumină care apare în stânga cuştii
on the left of the cage
to basically get a reward.
ca să obţină recompensa.
he is sending a mental message
that didn't see any light,
care nu a văzut lumina,
in 70 percent of the times
and get a reward
ca să capete recompensa
the light in the retina.
cu propria retină.
to a little higher limit
mentally in a brain net,
mental într-o reţea cerebrală,
şi să şi-o combine,
the virtual arm that I showed you before,
pe care vi l-am arătat mai devreme.
the two monkeys combine their brains,
două maimuţe îşi combină creierul,
to get this virtual arm to move.
ca braţul virtual să se mişte.
iar cealaltă pe axa Oy.
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
când pui 3 maimuţe acolo,
play the game together,
to get the famous Brazilian orange juice.
faimosul suc de portocale brazilian.
of all these brains working
lucrând împreună în paralel, în timp real.
of a biological computer,
and achieving a motor goal.
şi atingând un scop motor.
(Râsete)
and discover what is out there.
şi să descoperim ce-i acolo.
surf the Net just by thinking,
doar cu puterea gândului,
to an autistic kid who cannot see,
unui copil autist care nu vede,
of a brain-to-brain bypass,
datorită unei legături între creiere,
that it all started on a winter afternoon
într-o după-amiază de iarnă
with an impossible kick.
cu un şut imposibil.
thank you for sticking to your time.
mulţumesc că te-ai încadrat în timp.
a couple more minutes,
we want to develop, and, of course,
de detaliat şi, desigur,
brains to figure out where this is going.
ca să vedem unde ne duc toate astea.
is actually getting a signal
is reacting to that signal
and transmitting the neurological impulse.
şi îl transmite ca impuls nervos.
No, it's a little different.
of the other two monkeys.
de existenţa celorlalte două.
dar sarcina lor e tridimensională.
to accomplish is 3D.
in three dimensions.
în spaţiu tridimensional.
the two dimensions on the video screen
bidimensionale pe ecranul controlat de ea.
to synchronize their brains,
să îşi sincronizeze creierele,
when one monkey starts slacking down,
începe să lenevească,
enhance their performance
îşi îmbunătăţesc performanţa
without telling the monkey
ce dimensiune controlează,
has to control,
forgets about the old dimensions
de vechile dimensiuni comandate
on the new dimensions.
that no Turing machine,
că nicio maşină Turing
what a brain net will do.
comportamentul creierului.
as part of us.
ca parte integrantă,
have you succeeded versus failed?
faţă de câte eşecuri ai avut?
Oh, several times.
De câteva ori.
unless I had done it a few times.
dacă nu mi-ar fi reuşit de câteva ori.
a European group
un grup de europeni
man-to-man brain-to-brain connection.
inter-cerebrală între doi oameni.
big ideas start in a humble way --
– ideile mari pornesc modest –
of one subject
activitatea cerebrală a unui subiect
all non-invasive technology.
prin tehnologie non-invazivă.
like our rats, a visual message,
ca şobolanii noştri, un mesaj vizual,
a magnetic pulse in the visual cortex,
un stimul magnetic în cortexul vizual,
two different pulses.
doi stimuli diferiţi.
he saw something different.
the first subject was sending
Okay, that's where we are going.
Bun, deci încolo ne îndreptăm.
de la viitoarea conferinţă.
at the next conference.
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
MN: Mulţumesc Bruno.
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