Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it
Мигель Николесис: Настало время межмозговой коммуникации. Как мы это сделали
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
а именно в 3:33 после полудня,
in São Paulo, Brazil,
в Сан-Паулу, Бразилия,
зимним днём
that you see celebrating here
которого вы видите празднующим,
accomplished a magnificent deed.
совершил невероятный поступок.
from mid-chest to the tip of his toes
от середины груди до кончиков пальцев ног
that killed his brother
аварии, в которой погиб его брат
that left Juliano in a wheelchair,
спинного мозга, оставив Джулиано инвалидом,
and on this day did something
и в этот день сделал то,
in the six years deemed impossible.
считали невозможным.
по футболу в Бразилии в 2014 году,
World Soccer Cup here
needed to kick a ball.
необходимые для пинка по мячу.
He's a para-athlete right now.
Сейчас он параатлет.
I hope, in a couple years.
участвовать в паралимпийских играх.
did not rob from Juliano
не отняло у Джулиано,
for a stadium of about 75,000 people
на глазах 75 000 зрителей на стадионе
watching on TV.
смотрящей чемпионат по телевизору.
30 years of basic research
фундаментальных исследований,
that we have between our ears
находящуюся у нас между ушей
that we have above our head
царящей у нас над головами,
100 миллиардов элементов,
through electrical brainstorms,
мозговых электрических импульсов.
took 30 years to imagine in laboratories
чтобы представить это в лаборатории,
15 years ago, proposed in a paper
документально предложили,
that we called a brain-machine interface,
мозго-машинным интерфейсом,
к устройствам для того,
could just move these devices,
независимо от того,
from their own bodies,
we actually needed professional help,
a Scot and a Brazilian persevered,
и бразилец упорно добивались своего,
in our respective countries,
в наших странах.
suggesting that this was possible.
предполагающие такую возможность.
is not rocket science,
это не сложная наука,
that a brain is producing
производимых мозгом
to the spinal cord,
в спинной мозг.
способные считывать информацию
of these brain cells simultaneously,
мозговых клеток одновременно
that the brain is generating
которые генерирует мозг,
двигаться в пространстве.
these signals into digital commands
в цифровые команды,
or even a virtual device can understand
электронное или виртуальное устройство,
what he, she or it wants to make move,
чем он или она хотели бы подвигать,
мозговой команде.
with lots of different types of sensors,
большим количеством различных датчиков,
back to the brain to confirm
обратно в мозг для подтверждения того,
was being enacted, no matter where --
активируется независимо от места —
or across the planet.
за дверью или на другом конце планеты.
back to the brain,
обратно в мозг,
to make us move.
привести тело в движение.
that we published a few years ago,
мы опубликовали несколько лет назад,
of an avatar arm,
руки аватара — виртуальной руки,
не существует.
is the sound of the brain of this monkey
этой обезьяны в то время,
visually identical spheres
визуально идентичные сферы
a drop of orange juice that monkeys love,
апельсинового сока, обожаемого обезьянами,
select one of these objects
один из этих объектов,
touches one of the objects,
рука дотрагивается до объекта,
to the brain of the animal
обратно в мозг животного,
of the surface of this object,
поверхности объекта,
the correct object that he has to grab,
какой объект нужно выбрать.
without moving a muscle.
вознаграждение, не двинув ни одной мышцей.
and getting your orange juice.
даже не шевелясь.
that we had published 15 years ago.
опубликованную нами 15 лет назад.
a human being that is paralyzed
парализованный человек
interface to regain mobility.
интерфейс, чтобы восстановить подвижность.
что в случае несчастья,
это очень неожиданно.
transforms your life completely.
полностью меняет вашу жизнь.
of the spinal cord,
спинного мозга,
cannot reach your muscles.
импульсы мозга не достигают мышц.
continue to be generated in your head.
генерироваться у вас в голове.
dream about moving every night.
видят сны о движении.
to get that code out of it
как получить оттуда этот код
чтобы движение возникло снова.
let's create a new body.
kick that ball just by thinking,
этот мяч, просто подумав об этом,
the first brain-controlled robotic vest
управляемый мозгом роботизированный жилет,
quadriplegic patients to move
смогут использовать для движения
15 лет назад.
156 people from 25 countries
это то, как 156 человек из 25 стран
of this beautiful Earth,
прекрасной планеты Земля
dropped their patents,
своих родителей,
kids, school, jobs,
свои школы и работу
for 18 months to actually get this done.
на 18 месяцев, чтобы свершить это.
was awarded the World Cup,
как Бразилию выбрали местом чемпионата,
wanted to do something meaningful
хочет сделать что-то значимое
and perfected soccer
и усовершенствовала футбол,
needs to talk about that.
должен говорить об этом.
is to showcase
and technology,
и технологии
25 million people around the world
— 25 миллионам человек по всему миру,
because of a spinal cord injury.
из-за повреждения спинного мозга.
and to FIFA and proposed,
и ФИФА с предложением о том,
of the 2014 World Cup
с параличом нижних конечностей
на кубке мира 2014 года,
that allows him to kick the ball
позволяющий ему пнуть мяч
thought that we were completely nuts,
подумав, что мы совсем тронулись,
давайте попробуем».
from zero, from scratch.
чтобы сделать всё с самого начала, с нуля.
ни пациентов, у нас
in a routine of training
в рутину обучения
практически с нуля.
exoskeleton to be built
Brazilian scientist ever,
бразильского учёного
created and flew himself
полетел на созданном им
in Paris for a million people to see.
над Парижем на глазах миллионов людей.
before the Wright Brothers flew
чем братья Райт
Северной Каролины.
(Laughter)
было создано бразильцами. (Смех)
this exoskeleton together,
этот экзоскелет вместе.
hydraulic machine
гидравлическая машина,
мозговыми сигналами,
called electroencephalography
технологии — электроэнцефалографии,
to imagine the movements
представлять движения,
to the controls, the motors,
к элементам управления и двигателям
with an artificial skin
искусственной кожей,
one of my greatest friends, in Munich,
одним из моих лучших друзей, в Мюнхене,
and the foot touching the ground
и соприкосновения ног с землёй
through a vest, a shirt.
через жилет, рубашку.
with micro-vibrating elements
с микровибрирующими элементами,
and fools the patient's brain
и обманывает мозг пациента,
a machine that is carrying him,
что не механизм ведёт человека,
and what you'll see here
и то, что вы увидите, —
Bruno, actually walked.
впервые в самом деле пошёл.
because we are setting everything,
пока мы всё настроим.
cutting in front of the helmet
сияющий впереди шлема,
the movement that needs to be performed,
необходимое движение,
Bruno is going to certify it,
Бруно его подтвердит,
under the command of Bruno's brain.
подчиняясь команде мозга Бруно.
and now he starts walking.
и он начал ходьбу.
being able to move,
отсутствия способности двигаться
увеличивается,
on the sand of Santos,
что снова ходит по песку Сантоса,
before he had the accident.
как произошёл несчастный случай.
a new sensation in Bruno's head.
в голове Бруно.
I am running out of time already --
у меня уже выходит время —
when I get married,
когда я буду жениться,
be there by myself.
и присутствовать там самостоятельно».
whenever he wants.
когда захочет.
during the World Cup, and couldn't,
на чемпионате, но не смогли,
FIFA cut its broadcast in half.
ФИФА сократило время вещания в два раза.
is Juliano Pinto in the exo doing the kick
в экзоскелете совершает пинок
как мы вышли на поле
in front of the entire crowd,
на что он реально способен.
just describe the operation.
как раз таки изображают всё действие.
indicate that the exo is ready to go.
что экзоскелет готов к работе,
and it can deliver feedback,
и реагировать на них.
makes the decision to kick the ball,
пнуть мяч,
two streams of green and yellow light
зелёного и жёлтого —
and going to the legs,
и подходящих к ногам.
that were taken by the exo
принятые экзоскелетом для того,
the ball is set, and he kicks.
Джулиано готовится и совершает пинок.
and looked at us on the pitch,
он посмотрел на нас на поле
чтобы сказать вам,
of your imagination.
за грани нашего воображения.
published this a year ago,
мы опубликовали её год назад,
to exchange mental messages
обмениваться мысленными сообщениями,
coming from the environment
которое видит что-то в окружающей среде,
a torpedo, a neurophysiological torpedo,
нейрофизиологическую торпеду
the act that he needed to perform
выполнило необходимое действие,
the environment was sending as a message,
было передано средой,
from the first animal's brain.
из мозга первого животного.
because I want to show you the latest.
чтобы успеть показать вам последнюю.
is the first rat getting informed
получает сообщение от света,
on the left of the cage
to basically get a reward.
чтобы получить вознаграждение.
he is sending a mental message
отправляет мысленное сообщение
that didn't see any light,
никакого светового сигнала.
in 70 percent of the times
and get a reward
и получала вознаграждение
the light in the retina.
сетчаткой глаза.
to a little higher limit
mentally in a brain net,
в мозговой сети,
передать свою мозговую активность
the virtual arm that I showed you before,
виртуальной рукой.
the two monkeys combine their brains,
объединили свои мозговые процессы,
to get this virtual arm to move.
чтобы привести руку в движение.
is controlling the y dimension.
when you get three monkeys in there
когда работают три обезьяны.
управляла рукой по осям X и Y,
play the game together,
чтобы обезьяны вместе играли,
to get the famous Brazilian orange juice.
чтобы получить знаменитый бразильский сок.
of all these brains working
средним арифметическим их мозгов,
в реальном времени.
of a biological computer,
биологического компьютера —
and achieving a motor goal.
и достижение цели моторного характера.
чтобы мы были детьми,
and discover what is out there.
и открывали для себя мир.
surf the Net just by thinking,
просторы Интернета при помощи мысли,
to an autistic kid who cannot see,
который не может видеть из-за аутизма,
of a brain-to-brain bypass,
благодаря межмозговому каналу,
that it all started on a winter afternoon
что всё это началось одним зимним днём
with an impossible kick.
с невероятного удара по мячу.
thank you for sticking to your time.
что уложился в выделенное время.
a couple more minutes,
ещё пару минут,
we want to develop, and, of course,
которые стоит прояснить.
brains to figure out where this is going.
чтобы выяснить, к чему это приведёт.
is actually getting a signal
is reacting to that signal
and transmitting the neurological impulse.
передаёт ей нейрологический импульс.
No, it's a little different.
Нет, всё немного по-другому.
не знает о существовании двух других.
of the other two monkeys.
в двухмерном пространстве,
to accomplish is 3D.
в трёхмерном пространстве.
in three dimensions.
в трёх измерениях.
the two dimensions on the video screen
на видеоэкране,
to synchronize their brains,
мозг двух обезьян,
when one monkey starts slacking down,
начинает лениться,
enhance their performance
повышают свою производительность,
синхронность остаётся такой же.
without telling the monkey
не давая обезьянам понять,
has to control,
должен контролировать мозг,
по осям X и Y,
по осям Y и Z,
forgets about the old dimensions
о предыдущем измерении
on the new dimensions.
that no Turing machine,
что ни одна машина Тьюринга,
what a brain net will do.
на что способна мозговая сеть.
as part of us.
вобрать в себя нас.
have you succeeded versus failed?
по сравнению с неудачей?
Oh, several times.
Несколько раз.
unless I had done it a few times.
если бы не проделал это несколько раз.
из-за недостатка времени,
a European group
группа европейских учёных
man-to-man brain-to-brain connection.
соединение от человека к человеку.
big ideas start in a humble way --
все великие идеи начинаются скромно —
of one subject
одного испытуемого
all non-invasive technology.
посредством неинвазивной технологии.
like our rats, a visual message,
получал визуальное сообщение
a magnetic pulse in the visual cortex,
в зрительной коре головного мозга,
two different pulses.
или два разных импульса.
he saw something different.
the first subject was sending
посылал ему первый испытуемый
Okay, that's where we are going.
at the next conference.
на следующем форуме TED.
MN: Thank you, Bruno. Thank you.
МН: Спасибо, Бруно. Спасибо.
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