ABOUT THE SPEAKER
David Eagleman - Neuroscientist
David Eagleman decodes the mysteries of the tangled web of neurons and electricity that make our minds tick -- and also make us human.

Why you should listen

As the creator of stacks of compelling research, books and now the 6-part PBS series The Brain, grey matter expert David Eagleman is our most visible evangelist for neuroscience. He has helmed ground-breaking studies on time perception, brain plasticity and neurolaw. His latest research explores technology that bypasses sensory impairment -- such as a smartphone-controlled vest that translates sound into patterns of vibration for the deaf.

Eagleman is also the author of Sum, an internationally bestselling short story collection speculating on life, death and what it means to be human. Translated into 28 languages, Sum has been turned into two separate operas at the Sydney Opera House and the Royal Opera House in London.

More profile about the speaker
David Eagleman | Speaker | TED.com
TED2015

David Eagleman: Can we create new senses for humans?

David Eagleman: 我们能为人类创造新感官吗?

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作为人类,我们所能感知的信息范围不足全部光波长范围的十万亿分之一。神经学家David Eagleman说:”我们对现实的感知能力被我们的生物特性所限制。“他想要改变这一现状。他对人类大脑运行方式做了研究,发明了新的交互接口——比如传感背心——来接收环绕在我们周围世界的原本不可见的信息。
- Neuroscientist
David Eagleman decodes the mysteries of the tangled web of neurons and electricity that make our minds tick -- and also make us human. Full bio

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00:12
We are built内置 out of very small stuff东东,
0
973
4543
我们由极其微小的物质构成,
00:17
and we are embedded嵌入式 in
a very large cosmos宇宙,
1
5516
2515
又生存在无限大的宇宙当中,
00:20
and the fact事实 is that we are not
very good at understanding理解 reality现实
2
8031
4551
然而实际上,无论从这两者中的
哪一个尺度我们都无法
00:24
at either of those scales,
3
12582
1579
很好地理解这个世界,
00:26
and that's because our brains大脑
4
14161
1602
这是因为我们的大脑
00:27
haven't没有 evolved进化 to understand理解
the world世界 at that scale规模.
5
15763
4394
还没有进化到能从那样的尺度
感知世界的程度。
00:32
Instead代替, we're trapped被困 on this
very thin slice of perception知觉
6
20157
4220
反之,我们的视角被局限在了
这两者中间,
00:36
right in the middle中间.
7
24377
1766
一块非常狭窄的范围内。
00:38
But it gets得到 strange奇怪, because even at
that slice of reality现实 that we call home,
8
26723
4468
奇怪的是,即便我们对眼前的一切
再熟悉不过,
其中绝大部分信息仍然
对我们是不可见的。
00:43
we're not seeing眼看 most
of the action行动 that's going on.
9
31191
2985
00:46
So take the colors颜色 of our world世界.
10
34176
3390
看看现实中的色彩吧。
00:49
This is light waves波浪, electromagnetic电磁
radiation辐射 that bounces反弹 off objects对象
11
37566
4713
它们都是从物体反射的
光波和电磁辐射,
00:54
and it hits点击 specialized专门 receptors受体
in the back of our eyes眼睛.
12
42279
3437
由我们眼球后部特定的感受器接收。
00:57
But we're not seeing眼看
all the waves波浪 out there.
13
45716
3645
但是我们看不到全部的波。
01:01
In fact事实, what we see
14
49361
1695
事实上,我们能看到的波
01:03
is less than a 10 trillionth万亿
of what's out there.
15
51056
4063
还不到全部的十万亿分之一。
01:07
So you have radio无线电 waves波浪 and microwaves微波炉
16
55119
3367
如果无线电波、微波
01:10
and X-raysX射线 and gamma伽马 rays阳光
passing通过 through通过 your body身体 right now
17
58486
3297
还有X射线和伽玛射线正穿过你的身体,
01:13
and you're completely全然 unaware不知道 of it,
18
61783
2949
你是完全意识不到它们的存在的。
01:16
because you don't come with
the proper正确 biological生物 receptors受体
19
64732
3181
因为人类没有进化出
可以感知这些波的
01:19
for picking选择 it up.
20
67913
1208
生物感受器。
01:21
There are thousands数千
of cell细胞 phone电话 conversations对话
21
69631
2567
此时此刻,正有成千上万个手机信号,
01:24
passing通过 through通过 you right now,
22
72198
1556
在你身边穿梭。
01:25
and you're utterly完全 blind to it.
23
73754
2301
然而你完全毫无察觉。
01:28
Now, it's not that these things
are inherently本质 unseeable无形.
24
76055
3898
这些波并不是本身就不可见的。
01:31
Snakes include包括 some infrared红外线
in their reality现实,
25
79953
4899
蛇可以看到红外线,
01:36
and honeybees蜜蜂 include包括 ultraviolet紫外线
in their view视图 of the world世界,
26
84852
3878
蜜蜂可以看到紫外线,
01:40
and of course课程 we build建立 machines
in the dashboards仪表板 of our cars汽车
27
88730
2925
我们也当然能在汽车的
仪表盘内设立装置
01:43
to pick up on signals信号
in the radio无线电 frequency频率 range范围,
28
91655
3228
来接收无线电信号收听广播,
01:46
and we built内置 machines in hospitals医院
to pick up on the X-rayX-射线 range范围.
29
94883
3692
医院里也有专门的X射线设备。
01:50
But you can't sense
any of those by yourself你自己,
30
98575
3390
但是只凭人类自身的感官
是绝对感知不到这些波的,
01:53
at least最小 not yet然而,
31
101965
1509
至少目前不能。
01:55
because you don't come equipped装备
with the proper正确 sensors传感器.
32
103474
3947
因为你的身体天生就
没有配备这种传感器。
01:59
Now, what this means手段 is that
our experience经验 of reality现实
33
107421
4481
这意味着我们对现实的感知能力
02:03
is constrained受限 by our biology生物学,
34
111902
3460
被我们的生物特性束缚着。
02:07
and that goes against反对
the common共同 sense notion概念
35
115362
2554
我们的眼睛、耳朵还有指尖
02:09
that our eyes眼睛 and our ears耳朵
and our fingertips指尖
36
117916
2263
若能感知所有客观存在的现实,
02:12
are just picking选择 up
the objective目的 reality现实 that's out there.
37
120179
4215
就违背常识了。
02:16
Instead代替, our brains大脑 are sampling采样
just a little bit of the world世界.
38
124394
5619
相反的,我们的大脑只对
现实世界的一小部分“浅尝辄止”。
02:22
Now, across横过 the animal动物 kingdom王国,
39
130013
2067
在整个动物王国,
02:24
different不同 animals动物 pick up
on different不同 parts部分 of reality现实.
40
132080
3320
不同类的动物感知着不一样的现实。
02:27
So in the blind
and deaf world世界 of the tick,
41
135400
2949
对于又瞎又聋的壁虱来说,
02:30
the important重要 signals信号
are temperature温度 and butyric丁酸 acid;
42
138349
4481
温度和丁酸是重要的信息来源;
02:34
in the world世界 of the black黑色 ghost knifefish西刀鱼,
43
142830
2926
黑魔鬼刀鱼的世界,
02:37
its sensory感觉的 world世界 is lavishly华丽 colored有色
by electrical电动 fields领域;
44
145756
4899
则被电场施以丰富的颜色;
02:42
and for the echolocatingecholocating bat蝙蝠,
45
150655
2461
回声定位蝙蝠的世界,
02:45
its reality现实 is constructed
out of air空气 compression压缩 waves波浪.
46
153116
4040
则是由空气压缩波组成的。
02:49
That's the slice of their ecosystem生态系统
that they can pick up on,
47
157156
4365
对于他们所熟悉的生态系统的组成,
02:53
and we have a word for this in science科学.
48
161521
1858
有一个专门的科学名词来定义,
名叫“环境”(umwelt),
02:55
It's called the umweltUMWELT,
49
163403
1508
02:56
which哪一个 is the German德语 word
for the surrounding周围 world世界.
50
164911
3692
这是一个德语词,意为我们周围的世界。
03:00
Now, presumably想必, every一切 animal动物 assumes假设
51
168603
2995
也许每一种动物都假设,
03:03
that its umweltUMWELT is the entire整个
objective目的 reality现实 out there,
52
171598
4389
它的“环境”就是整个客观现实,
03:07
because why would you ever stop to imagine想像
53
175987
2294
因为很难想象,
在我们能感受到的对象之外
还有其他存在。
03:10
that there's something beyond
what we can sense.
54
178281
2521
03:13
Instead代替, what we all do
is we accept接受 reality现实
55
181412
2714
事实上,我们只接受
03:16
as it's presented呈现 to us.
56
184126
2646
现实呈现给我们的信息。
03:19
Let's do a consciousness-raiser意识序幕 on this.
57
187222
2495
让我们一起来提高这方面的意识。
03:21
Imagine想像 that you are a bloodhound警犬 dog.
58
189717
2656
设想你是一只侦查犬。
03:24
Your whole整个 world世界 is about smelling.
59
192973
2205
你的全部世界就是闻气味。
03:27
You've got a long snout that has
200 million百万 scent香味 receptors受体 in it,
60
195178
4412
你的长鼻子拥有2亿个气味接受器,
03:31
and you have wet湿 nostrils鼻孔
that attract吸引 and trap陷阱 scent香味 molecules分子,
61
199590
4504
你的湿鼻孔可以捕捉气味分子,
03:36
and your nostrils鼻孔 even have slits狭缝
so you can take big nosefulsnosefuls of air空气.
62
204094
3994
你的鼻孔甚至有狭缝,
这样你就可以大口的嗅空气。
03:40
Everything is about smell for you.
63
208088
3274
对你来说,一切东西都是气味。
03:43
So one day, you stop in your tracks轨道
with a revelation启示.
64
211362
3901
某天,你停在路上,若有所思,
03:47
You look at your human人的 owner所有者
and you think,
65
215263
3320
你看着你的人类主人,并想到,
03:50
"What is it like to have the pitiful可怜,
impoverished贫困 nose鼻子 of a human人的?
66
218583
4810
“拥有一只可怜的,几乎没什么用的
人类鼻子会是怎样的情景?”
03:55
(Laughter笑声)
67
223393
1690
(笑声)
03:57
What is it like when you take
a feeble微弱 little nosefulnoseful of air空气?
68
225083
3252
只能微弱地嗅着空气,
会是怎样的感觉?
04:00
How can you not know that there's
a cat 100 yards away,
69
228335
4049
你怎么能不知道100码之外有只猫,
04:04
or that your neighbor邻居 was on
this very spot six hours小时 ago?"
70
232384
3334
或者你的邻居6小时前也在这个地方?“
04:07
(Laughter笑声)
71
235718
2740
(笑声)
04:10
So because we're humans人类,
72
238458
2299
因为我们是人类,
04:12
we've我们已经 never experienced有经验的
that world世界 of smell,
73
240757
2647
我们从未感知过那个嗅觉世界,
04:15
so we don't miss小姐 it,
74
243404
2679
所以我们不会怀念它,
04:18
because we are firmly牢牢 settled安定
into our umweltUMWELT.
75
246083
4031
因为我们坚定地生活在我们的”环境“中。
04:22
But the question is,
do we have to be stuck卡住 there?
76
250114
3663
但问题是,我们必须困在这个"环境"中吗?
04:26
So as a neuroscientist神经学家, I'm interested有兴趣
in the way that technology技术
77
254317
4528
作为一个神经学家,我对通过技术手段
04:30
might威力 expand扩大 our umweltUMWELT,
78
258845
2623
拓宽我们的"环境",
04:33
and how that's going to change更改
the experience经验 of being存在 human人的.
79
261468
3640
以及如何改变我们人类的体验,
非常感兴趣。
04:38
So we already已经 know that we can marry结婚
our technology技术 to our biology生物学,
80
266228
3553
我们已经知道我们可以把
技术和生物学相结合,
04:41
because there are hundreds数以百计 of thousands数千
of people walking步行 around
81
269781
3784
因为已经有成千上万的人
04:45
with artificial人造 hearing听力
and artificial人造 vision视力.
82
273565
3599
通过人造助听助视生活。
04:49
So the way this works作品 is, you take
a microphone麦克风 and you digitize数字化 the signal信号,
83
277164
4389
它们的工作原理就是,
拿一个话筒,将信号数字化,
04:53
and you put an electrode电极 strip跳闸
directly into the inner ear.
84
281553
3738
把电极条放入内耳。
04:57
Or, with the retinal视网膜 implant注入,
you take a camera相机
85
285291
2299
或者,通过视网膜植入,拿一个相机,
04:59
and you digitize数字化 the signal信号,
and then you plug插头 an electrode电极 grid
86
287590
3274
将信号数字化,然后把电极网格
05:02
directly into the optic视神经 nerve神经.
87
290864
3018
直接插入视神经。
05:05
And as recently最近 as 15 years年份 ago,
88
293882
3924
仅仅在在15年前,
05:09
there were a lot of scientists科学家们 who thought
these technologies技术 wouldn't不会 work.
89
297806
3738
许多科学家都还认为这些技术不会成功。
05:13
Why? It's because these technologies技术
speak说话 the language语言 of Silicon Valley,
90
301544
5179
为什么?因为这些技术带有硅谷的风格,
05:18
and it's not exactly究竟 the same相同 dialect方言
as our natural自然 biological生物 sense organs器官.
91
306723
5572
与自然生物感官的原理并不完全一样。
05:24
But the fact事实 is that it works作品;
92
312295
2415
但事实是它成功了;
05:26
the brain figures人物 out
how to use the signals信号 just fine.
93
314710
4589
大脑知道怎么恰到好处的
处理这些信号。
05:31
Now, how do we understand理解 that?
94
319719
1514
那么我们怎么理解它呢?
05:33
Well, here's这里的 the big secret秘密:
95
321763
1695
这是其中的秘密:
05:35
Your brain is not hearing听力
or seeing眼看 any of this.
96
323458
5270
你的大脑并没有听或者看到任何东西。
05:40
Your brain is locked锁定 in a vault拱顶 of silence安静
and darkness黑暗 inside your skull头骨.
97
328728
6455
你的大脑被封闭在无声黑暗的脑壳中。
05:47
All it ever sees看到 are
electrochemical电化学 signals信号
98
335183
3808
它看到的一切都是电化学信号,
05:50
that come in along沿 different不同 data数据 cables电缆,
99
338991
2549
这些信号来自不同的数据连线,
05:53
and this is all it has to work with,
and nothing more.
100
341540
4452
这就是大脑要处理的全部东西,
除此之外并无其他。
05:58
Now, amazingly令人惊讶,
101
346672
2252
不可思议的是,
大脑很擅长于接受这些信号,
06:00
the brain is really good
at taking服用 in these signals信号
102
348924
2763
06:03
and extracting提取 patterns模式
and assigning分配 meaning含义,
103
351687
3551
提取模式,赋予含义,
06:07
so that it takes this inner cosmos宇宙
and puts看跌期权 together一起 a story故事
104
355238
4054
于是它形成了这种
内部环境来整合信息,
06:11
of this, your subjective主观 world世界.
105
359292
4887
并组成了你的主观世界。
06:16
But here's这里的 the key point:
106
364179
1950
但关键在于:
06:18
Your brain doesn't know,
and it doesn't care关心,
107
366129
3390
你的大脑不知道,而且它也不在乎,
06:21
where it gets得到 the data数据 from.
108
369519
3042
它是从哪里得到的信息。
06:24
Whatever随你 information信息 comes in,
it just figures人物 out what to do with it.
109
372561
4853
不管什么信息进入大脑,
它都会做相应的处理。
06:29
And this is a very efficient高效
kind of machine.
110
377414
2438
这是个非常有效的机器。
06:31
It's essentially实质上 a general一般 purpose目的
computing计算 device设备,
111
379852
4156
它本质上就是个普通的计算工具,
06:36
and it just takes in everything
112
384008
2415
它只是接受一切信息,
06:38
and figures人物 out
what it's going to do with it,
113
386423
2600
然后做相应的处理,
06:41
and that, I think, frees的FreeS up Mother母亲 Nature性质
114
389023
3646
我认为那使得大自然母亲得以解放,
06:44
to tinker修补匠 around with different不同
sorts排序 of input输入 channels渠道.
115
392669
4783
而不用修补不同的输入渠道。
06:49
So I call this the P.H.
model模型 of evolution演化,
116
397452
2832
我称之为“P.H. 进化模型“,
06:52
and I don't want to get
too technical技术 here,
117
400284
2044
这里我不想涉及太技术的层面,
06:54
but P.H. stands站立 for Potato土豆 Head,
118
402328
3041
但是P.H. 代表薯头,
06:57
and I use this name名称 to emphasize注重
that all these sensors传感器
119
405369
3831
我使用这个名称来强调所有
07:01
that we know and love, like our eyes眼睛
and our ears耳朵 and our fingertips指尖,
120
409200
3251
我们知道的以及热爱的传感器,
像我们的眼睛,耳朵,以及指尖,
07:04
these are merely仅仅 peripheral外围设备
plug-and-play即插即用 devices设备:
121
412451
4319
而这些仅仅是外围的
即插即用的设备:
07:08
You stick them in, and you're good to go.
122
416770
3274
插上它们,即可使用。
07:12
The brain figures人物 out what to do
with the data数据 that comes in.
123
420044
5109
由大脑来处理所有输入的数据。
07:18
And when you look across横过
the animal动物 kingdom王国,
124
426243
2206
当你浏览动物王国,
07:20
you find lots of peripheral外围设备 devices设备.
125
428449
2647
你会发现很多外围设备。
07:23
So snakes have heat pits
with which哪一个 to detect检测 infrared红外线,
126
431096
4110
比如蛇的面部拥有能
探测红外线的感热小坑,
07:27
and the ghost knifefish西刀鱼 has
electroreceptors电感受器,
127
435206
3250
魔鬼刀鱼有电接收器,
07:30
and the star-nosed星鼻 mole has this appendage附加物
128
438456
2601
星鼻鼹鼠拥有
07:33
with 22 fingers手指 on it
129
441057
2647
带有22个指头的附器,
07:35
with which哪一个 it feels感觉 around and constructs结构体
a 3D model模型 of the world世界,
130
443704
3669
让它能感受周边环境并
构建出三维世界,
07:39
and many许多 birds鸟类 have magnetite磁铁矿
so they can orient东方
131
447373
3924
许多鸟类拥有磁感应的本领,
所以它们能够
07:43
to the magnetic磁性 field领域 of the planet行星.
132
451297
2495
通过地球的磁场确定方向。
07:45
So what this means手段 is that
nature性质 doesn't have to continually不断
133
453792
3872
因此这意味着大自然不必继续
07:49
redesign重新设计 the brain.
134
457664
2415
重新设计大脑。
07:52
Instead代替, with the principles原则
of brain operation手术 established既定,
135
460079
4481
相反,随着大脑工作原理的建立,
07:56
all nature性质 has to worry担心 about
is designing设计 new peripherals外设.
136
464560
4679
大自然只需要设计新的外围设备。
08:01
Okay. So what this means手段 is this:
137
469239
2925
好的。那么这意味着:
08:04
The lesson that surfaces
138
472164
2020
有个显而易见的结论,
08:06
is that there's nothing
really special特别 or fundamental基本的
139
474184
3669
就是关于我们讨论的生物学
08:09
about the biology生物学 that we
come to the table with.
140
477853
2995
并没有涉及任何特殊或者基本的东西。
08:12
It's just what we have inherited遗传
141
480848
2067
这一切仅仅是我们
08:14
from a complex复杂 road of evolution演化.
142
482915
3227
从复杂进化旅程中继承的。
08:18
But it's not what we have to stick with,
143
486142
3529
但是我们并非只能永远维持现状,
08:21
and our best最好 proof证明 of principle原理 of this
144
489671
2044
我们最好的佐证原理
08:23
comes from what's called
sensory感觉的 substitution代换.
145
491715
2600
来自我们所谓的感官替代。
08:26
And that refers to feeding馈送
information信息 into the brain
146
494315
3228
指通过特殊的感官渠道,
08:29
via通过 unusual异常 sensory感觉的 channels渠道,
147
497543
2786
给大脑提供信息,
08:32
and the brain just figures人物 out
what to do with it.
148
500329
2879
大脑就会自动做相应的处理。
08:35
Now, that might威力 sound声音 speculative投机,
149
503208
2461
这听上去很抽象,
08:37
but the first paper demonstrating示范 this was
published发表 in the journal日志 Nature性质 in 1969.
150
505669
4952
但是第一篇阐述上述原理的文章
发表在1969年的《自然》杂志。
08:43
So a scientist科学家 named命名 Paul保罗 Bach-y-Rita巴赫-Y-丽塔
151
511985
2368
一个叫做Paul Bach-y-Rita的科学家
08:46
put blind people
in a modified改性 dental牙齿 chair椅子,
152
514353
3228
把盲人置于一个改装过的
牙科手术椅上,
08:49
and he set up a video视频 feed饲料,
153
517581
2345
并搭建了一个录像装置,
08:51
and he put something
in front面前 of the camera相机,
154
519926
2252
他在摄像机前放某个东西,
08:54
and then you would feel that
155
522178
2461
并在你背部垫上一个螺线管的网格,
08:56
poked into your back
with a grid of solenoids螺线管.
156
524639
2926
这样你就可以感受到那个东西。
08:59
So if you wiggle摆动 a coffee咖啡 cup杯子
in front面前 of the camera相机,
157
527565
2484
比如,如果你在相机前摆动一个咖啡杯,
09:02
you're feeling感觉 that in your back,
158
530049
2345
就会通过背部感受到它,
09:04
and amazingly令人惊讶, blind people
got pretty漂亮 good
159
532394
3088
而且令人惊讶的是,盲人很擅长于
09:07
at being存在 able能够 to determine确定
what was in front面前 of the camera相机
160
535482
3553
仅仅通过背部的一小块的感受
09:11
just by feeling感觉 it
in the small of their back.
161
539035
3785
来确定相机前的东西。
09:14
Now, there have been many许多
modern现代 incarnations变身 of this.
162
542820
3506
如今,已经有许多基于上述原理的
现代的实例。
09:18
The sonic glasses眼镜 take a video视频 feed饲料
right in front面前 of you
163
546326
3274
声波眼镜在你面前录像,
09:21
and turn that into a sonic landscape景观,
164
549600
2855
并将录像变成声波地形,
09:24
so as things move移动 around,
and get closer接近 and farther更远,
165
552455
2477
当物体靠近,远离,
听上去就像“嗞嗞嗞”的声音。
09:26
it sounds声音 like "BzzBZZ, bzzBZZ, bzzBZZ."
166
554956
2074
09:29
It sounds声音 like a cacophony杂音,
167
557030
1973
虽然听上去很刺耳,
09:31
but after several一些 weeks, blind people
start开始 getting得到 pretty漂亮 good
168
559003
3994
但是几周之后,
盲人就开始很好地习惯
09:34
at understanding理解 what's in front面前 of them
169
562997
2322
通过听觉信号,
09:37
just based基于 on what they're hearing听力.
170
565319
2647
来理解在他面前的事物。
09:39
And it doesn't have to be
through通过 the ears耳朵:
171
567966
2000
而且不必通过耳朵:
这个系统使用前额的电触网格,
09:41
this system系统 uses使用 an electrotactile电触觉 grid
on the forehead前额,
172
569990
3364
09:45
so whatever's任何的 in front面前 of the video视频 feed饲料,
you're feeling感觉 it on your forehead前额.
173
573354
3690
所以不管面前的录像是什么内容,
你都可以通过前额感应到。
09:49
Why the forehead前额? Because you're not
using运用 it for much else其他.
174
577044
2853
为什么用前额?
因为它平时基本没什么用处。
09:51
The most modern现代 incarnation化身
is called the brainportbrainport,
175
579897
4206
最现代的例子是“brainport"视觉系统,
09:56
and this is a little electrogridelectrogrid
that sits坐镇 on your tongue,
176
584103
3749
这是一个小的安置在舌头上的电网格,
09:59
and the video视频 feed饲料 gets得到 turned转身 into
these little electrotactile电触觉 signals信号,
177
587852
4116
视频源转变成小的电触信号,
10:03
and blind people get so good at using运用 this
that they can throw a ball into a basket,
178
591968
6487
盲人很擅长使用这个装置,
他们甚至能投篮,
10:10
or they can navigate导航
complex复杂 obstacle障碍 courses培训班.
179
598455
4016
或者通过的复杂障碍流程。
10:15
They can come to see through通过 their tongue.
180
603311
4214
他们通过舌头就可以看见东西。
10:19
Now, that sounds声音 completely全然 insane, right?
181
607525
2206
那听上去完全是荒谬的,对吧?
10:21
But remember记得, all vision视力 ever is
182
609731
2809
但是记住,所有看见的东西都是
10:24
is electrochemical电化学 signals信号
coursing窃喜 around in your brain.
183
612540
4017
流过大脑的电化学信号。
10:28
Your brain doesn't know
where the signals信号 come from.
184
616557
2694
你的大脑不知道信号来自哪里。
10:31
It just figures人物 out what to do with them.
185
619251
3436
它只负责做相应的处理。
10:34
So my interest利益 in my lab实验室
is sensory感觉的 substitution代换 for the deaf,
186
622687
5806
所以我的实验室的研究方向是
为听障人士寻找感官替代,
10:40
and this is a project项目 I've undertaken开展
187
628493
2739
这是我和我的一个研究生
10:43
with a graduate毕业 student学生
in my lab实验室, Scott斯科特 Novich诺维奇,
188
631232
2995
Scott Novich负责的一个项目,
10:46
who is spearheading逍遥丸 this for his thesis论文.
189
634227
2299
这也是他毕业论文的主攻方向。
10:48
And here is what we wanted to do:
190
636526
1996
我们是这么计划的:
10:50
we wanted to make it so that
sound声音 from the world世界 gets得到 converted转换
191
638522
3994
我们想要让来自外界的声音转变成
10:54
in some way so that a deaf person
can understand理解 what is being存在 said.
192
642516
4876
某种听障人士能够理解的信息。
10:59
And we wanted to do this, given特定 the power功率
and ubiquity无处不在 of portable手提 computing计算,
193
647392
4528
考虑到移动设备的强大和普遍性,
我们决定这么做,
11:03
we wanted to make sure that this
would run on cell细胞 phones手机 and tablets平板电脑,
194
651920
4876
我们想要确定这项技术可以在
手机和平板电脑上运行,
我们还想把它设计成可穿戴设备,
11:08
and also we wanted
to make this a wearable穿戴式,
195
656796
2298
11:11
something that you could wear穿
under your clothing服装.
196
659094
3042
可以穿戴在衣服里面。
11:14
So here's这里的 the concept概念.
197
662136
1680
给大家展示一下工作原理。
11:17
So as I'm speaking请讲, my sound声音
is getting得到 captured捕获 by the tablet片剂,
198
665326
5076
当我讲话时,
我的声音被平板电脑捕捉,
11:22
and then it's getting得到 mapped映射 onto a vest背心
that's covered覆盖 in vibratory振动 motors马达,
199
670402
5758
然后映射到带有震动马达的背心,
11:28
just like the motors马达 in your cell细胞 phone电话.
200
676160
3437
就像你手机里的驱动装置。
11:31
So as I'm speaking请讲,
201
679597
2391
当我讲话时,
11:33
the sound声音 is getting得到 translated翻译
to a pattern模式 of vibration振动 on the vest背心.
202
681988
6339
声音会转变为背心上的一种震动模式。
11:40
Now, this is not just conceptual概念上的:
203
688327
1579
这已经不仅仅是概念了:
11:41
this tablet片剂 is transmitting发射 Bluetooth蓝牙,
and I'm wearing穿着 the vest背心 right now.
204
689906
5108
这个平板电脑正在发射蓝牙信号,
而且我正穿着这样的背心。
11:47
So as I'm speaking请讲 -- (Applause掌声) --
205
695014
2309
所以当我讲话时--(掌声)--
11:50
the sound声音 is getting得到 translated翻译
into dynamic动态 patterns模式 of vibration振动.
206
698033
5933
声音就会被实时转变成
震动模式。
11:55
I'm feeling感觉 the sonic world世界 around me.
207
703966
5374
我正在感受周围的声波世界。
12:01
So, we've我们已经 been testing测试 this
with deaf people now,
208
709340
4064
现在我们正在听障人士身上进行测试,
12:05
and it turns out that after
just a little bit of time,
209
713404
3506
结果表明,经过很短的时间,
12:08
people can start开始 feeling感觉,
they can start开始 understanding理解
210
716910
3390
人们就开始感觉到
他们能够开始理解
12:12
the language语言 of the vest背心.
211
720300
2670
背心的语言了。
12:14
So this is Jonathan乔纳森. He's 37 years年份 old.
He has a master's硕士 degree.
212
722970
4783
这是Jonathan。
他37岁,拥有硕士学位。
12:19
He was born天生 profoundly深深 deaf,
213
727753
2345
他生来就严重失聪,
12:22
which哪一个 means手段 that there's a part部分
of his umweltUMWELT that's unavailable不可用 to him.
214
730098
4110
这意味着他无法感受一部分“环境”。
12:26
So we had Jonathan乔纳森 train培养 with the vest背心
for four days, two hours小时 a day,
215
734208
4388
我们让Jonathan穿着
这个背心训练了4天,每天2小时,
12:30
and here he is on the fifth第五 day.
216
738596
3280
这是第五天。
12:33
Scott斯科特 Novich诺维奇: You.
217
741876
2136
Scott Novich:“你”。
12:36
David大卫 EaglemanEagleman: So Scott斯科特 says a word,
Jonathan乔纳森 feels感觉 it on the vest背心,
218
744012
3214
David Eagleman:Scott说了一个单词,
Jonathan通过背心感受到了,
并把这个词写在了白板上。
12:39
and he writes it on the board.
219
747226
3056
12:42
SNSN: Where. Where.
220
750282
3886
SN:“哪里”。“哪里”。
12:46
DEDE: Jonathan乔纳森 is able能够 to translate翻译
this complicated复杂 pattern模式 of vibrations振动
221
754168
3637
DE:Jonathan能够把这种复杂的震动模式,
12:49
into an understanding理解
of what's being存在 said.
222
757805
2879
翻译成他自己的理解。
SN:“触摸”。“触摸”。
12:52
SNSN: Touch触摸. Touch触摸.
223
760684
3599
12:56
DEDE: Now, he's not doing this --
224
764283
4440
DE:他并没有——
13:00
(Applause掌声) --
225
768723
6061
(掌声)--
13:07
Jonathan乔纳森 is not doing this consciously自觉,
because the patterns模式 are too complicated复杂,
226
775944
4086
Jonathan并没有刻意地去猜,
因为这个模式太复杂,
13:12
but his brain is starting开始 to unlock开锁
the pattern模式 that allows允许 it to figure数字 out
227
780030
5480
但是他的大脑正在解锁这个模式,
试图来理解
13:17
what the data数据 mean,
228
785510
2276
这些数据的意义,
13:19
and our expectation期望 is that,
after wearing穿着 this for about three months个月,
229
787786
4202
我们的期望是,
他能在穿这个背心约三个月后,
13:23
he will have a direct直接
perceptual知觉的 experience经验 of hearing听力
230
791988
4598
有一个直接的听觉感受经验,
13:28
in the same相同 way that when a blind person
passes通行证 a finger手指 over braille点字,
231
796586
4179
就像盲人用手指阅读盲文那样,
13:32
the meaning含义 comes directly off the page
without any conscious意识 intervention介入 at all.
232
800765
5597
文字的意义直接来自纸上,
不需要任何有意识的干预。
13:38
Now, this technology技术 has the potential潜在
to be a game-changer改变游戏规则,
233
806941
3553
这项技术拥有改变游戏规则的潜力,
13:42
because the only other solution
for deafness is a cochlear人工耳蜗 implant注入,
234
810494
3784
因为唯一其他的帮助听障人士的方法
就是耳蜗植入,
13:46
and that requires要求 an invasive侵入的 surgery手术.
235
814278
2903
而那需要进行侵害性的手术。
13:49
And this can be built内置 for 40 times cheaper便宜
than a cochlear人工耳蜗 implant注入,
236
817181
5154
而这项技术比耳蜗植入便宜40倍,
13:54
which哪一个 opens打开 up this technology技术 globally全球,
even for the poorest最穷 countries国家.
237
822335
4899
它打开了全球技术市场,
甚至包括贫困国家。
14:00
Now, we've我们已经 been very encouraged鼓励
by our results结果 with sensory感觉的 substitution代换,
238
828052
5119
现在我们受到了感官替代
实验结果的极大鼓舞,
14:05
but what we've我们已经 been thinking思维 a lot about
is sensory感觉的 addition加成.
239
833171
4203
但是我们一直在思考的是感官附加。
14:09
How could we use a technology技术 like this
to add a completely全然 new kind of sense,
240
837374
5429
我们如何使用这样的技术来
增加一种全新的感官,
14:14
to expand扩大 the human人的 umveltumvelt?
241
842803
3134
来拓展人类的“环境”?
14:17
For example, could we feed饲料
real-time即时的 data数据 from the Internet互联网
242
845937
4249
例如,我们可以从网上得到实时数据,
14:22
directly into somebody's某人的 brain,
243
850186
1881
直接反馈给大脑,
14:24
and can they develop发展 a direct直接
perceptual知觉的 experience经验?
244
852067
3878
这些信息可以产生直接的
感知体验吗?
14:27
So here's这里的 an experiment实验
we're doing in the lab实验室.
245
855945
2537
这是我们实验室正在做的一个实验。
一名实验对象正在感受
数据网实时的信息流,
14:30
A subject学科 is feeling感觉 a real-time即时的
streaming feed饲料 from the Net of data数据
246
858482
3894
14:34
for five seconds.
247
862376
1811
这种信息流会持续5秒。
14:36
Then, two buttons纽扣 appear出现,
and he has to make a choice选择.
248
864187
3269
然后屏幕上会出现两个按钮,
他必须选择一个。
14:39
He doesn't know what's going on.
249
867456
1689
他并不知道发生了什么。
14:41
He makes品牌 a choice选择,
and he gets得到 feedback反馈 after one second第二.
250
869145
2696
他做出一个选择,
一秒后得到反馈。
14:43
Now, here's这里的 the thing:
251
871841
1205
是这样的:
实验对象并不知道所有模式的意义,
14:45
The subject学科 has no idea理念
what all the patterns模式 mean,
252
873046
2644
14:47
but we're seeing眼看 if he gets得到 better
at figuring盘算 out which哪一个 button按键 to press.
253
875690
3671
但是我们想要看看,
他是否能搞清楚应该按哪个按钮。
14:51
He doesn't know that what we're feeding馈送
254
879361
2067
他不知道我们提供的信息
14:53
is real-time即时的 data数据 from the stock股票 market市场,
255
881428
3181
是来自股市的实时数据,
14:56
and he's making制造 buy购买 and sell decisions决定.
256
884609
2507
他要做的是买入和卖出的决策。
14:59
(Laughter笑声)
257
887116
1754
(笑声)
15:01
And the feedback反馈 is telling告诉 him
whether是否 he did the right thing or not.
258
889490
3302
反馈会告诉他他的决定是否正确。
15:04
And what we're seeing眼看 is,
can we expand扩大 the human人的 umveltumvelt
259
892792
2869
我们在观察的是,
我们是否能拓宽人类的“环境”,
15:07
so that he comes to have,
after several一些 weeks,
260
895661
2995
以便他在几周之后能有
15:10
a direct直接 perceptual知觉的 experience经验
of the economic经济 movements运动 of the planet行星.
261
898656
6107
一个直接的关于全球经济活动的感知体验。
15:16
So we'll report报告 on that later后来
to see how well this goes.
262
904763
3366
我们稍后会报导这个实验的进展。
15:20
(Laughter笑声)
263
908129
1821
(笑声)
15:22
Here's这里的 another另一个 thing we're doing:
264
910730
2090
下面是我们做的另一个实验:
15:24
During the talks会谈 this morning早上,
we've我们已经 been automatically自动 scraping Twitter推特
265
912820
4597
在今早的演讲中,我们一直在自动的刷取
15:29
for the TEDTED2015 hashtag井号,
266
917417
2438
TED2015主题标签的推特,
15:31
and we've我们已经 been doing
an automated自动化 sentiment情绪 analysis分析,
267
919855
2693
一直在做自动的情绪分析,
15:34
which哪一个 means手段, are people using运用 positive
words or negative words or neutral中性?
268
922548
4575
也就是:人们是用正面,负面还是中性的词
(来表达他们的感想)?
15:39
And while this has been going on,
269
927123
2444
实验进行过程中,
15:41
I have been feeling感觉 this,
270
929567
2995
我就能感受到,
15:44
and so I am plugged in
to the aggregate骨料 emotion情感
271
932562
4273
这意味着我与数千人的实时情绪
15:48
of thousands数千 of people in real真实 time,
272
936835
4156
汇总信息进行了对接,
15:52
and that's a new kind of human人的 experience经验,
because now I can know
273
940991
3738
那是一种全新的人类体验,
因为我能知道
15:56
how everyone's大家的 doing
and how much you're loving爱心 this.
274
944729
3297
每个人心情如何,
以及你们多么喜欢这个演讲。
16:00
(Laughter笑声) (Applause掌声)
275
948026
5133
(笑声)(掌声)
16:06
It's a bigger experience经验
than a human人的 can normally一般 have.
276
954899
4356
这比人类能够正常体验的
范围要大的多。
16:11
We're also expanding扩大 the umveltumvelt of pilots飞行员.
277
959845
2693
我们也在拓宽飞行员的“环境”。
16:14
So in this case案件, the vest背心 is streaming
nine different不同 measures措施
278
962538
4086
在这个实例中,
背心可以分流来自这个直升机的
16:18
from this quadcopter四轴飞行器,
279
966624
1626
九种不同的测试方式,
16:20
so pitch沥青 and yaw偏航 and roll
and orientation方向 and heading标题,
280
968250
3367
倾斜,偏航,起伏,定向,前进,
16:23
and that improves提高
this pilot's飞行员 ability能力 to fly it.
281
971617
4086
这提高了飞行员的飞行能力。
16:27
It's essentially实质上 like he's extending扩展
his skin皮肤 up there, far away.
282
975703
5295
就好像把他的皮肤延伸到了
很远的地方。
16:32
And that's just the beginning开始.
283
980998
1555
而这仅仅是开头。
16:34
What we're envisioning构想 is taking服用
a modern现代 cockpit座舱 full充分 of gauges
284
982553
5804
我们预想的是驾驶一个
遍布仪表的现代驾驶舱,
16:40
and instead代替 of trying
to read the whole整个 thing, you feel it.
285
988357
4551
不用去目测那些数据,而是直接感受它。
16:44
We live生活 in a world世界 of information信息 now,
286
992908
2485
我们生活在一个信息化的世界,
16:47
and there is a difference区别
between之间 accessing访问 big data数据
287
995393
3808
获得大数据和感受它
16:51
and experiencing经历 it.
288
999201
3088
是截然不同的。
16:54
So I think there's really no end结束
to the possibilities可能性
289
1002289
3825
所以我认为拓宽人类的感官
16:58
on the horizon地平线 for human人的 expansion扩张.
290
1006114
2322
拥有无尽的可能。
17:00
Just imagine想像 an astronaut宇航员
being存在 able能够 to feel
291
1008436
4922
设想一个宇航员可以感受
17:05
the overall总体 health健康
of the International国际 Space空间 Station,
292
1013358
3321
整个国际空间站的健康状况,
17:08
or, for that matter, having you feel
the invisible无形 states状态 of your own拥有 health健康,
293
1016679
4876
或者,你可以直接感受
本不可见的健康状况,
17:13
like your blood血液 sugar
and the state of your microbiome微生物,
294
1021555
3939
如你的血糖,微生物状态,
17:17
or having 360-degree-度 vision视力
or seeing眼看 in infrared红外线 or ultraviolet紫外线.
295
1025494
5627
或者拥有360度视角,
或者能看见红外或紫外线。
17:23
So the key is this:
As we move移动 into the future未来,
296
1031121
3495
所以关键点是:
在我们步入未来的过程中,
17:26
we're going to increasingly日益 be able能够
to choose选择 our own拥有 peripheral外围设备 devices设备.
297
1034616
4899
我们逐渐能够选择自己的外围设备。
17:31
We no longer have to wait
for Mother母亲 Nature's自然的 sensory感觉的 gifts礼品
298
1039515
3854
我们不必等待大自然母亲
按照她自己的时间尺度和节奏来
17:35
on her timescales时间表,
299
1043369
1858
赐予我们感官的礼物。
17:37
but instead代替, like any good parent,
she's given特定 us the tools工具 that we need
300
1045227
4272
相反,就像任何称职的家长,
她已经给了我们需要的工具,
17:41
to go out and define确定 our own拥有 trajectory弹道.
301
1049499
4133
让我们能够走出来
定义自己的人生轨迹。
17:45
So the question now is,
302
1053632
1741
所以现在的问题是,
17:47
how do you want to go out
and experience经验 your universe宇宙?
303
1055373
5225
你想要如何走出来,感受你的宇宙?
17:52
Thank you.
304
1060598
2043
谢谢。
17:54
(Applause掌声)
305
1062641
8336
(掌声)
18:11
Chris克里斯 Anderson安德森: Can you feel it?
DEDE: Yeah.
306
1079365
2188
Chris Anderson:你能感受到吗?
DE:当然。
18:13
Actually其实, this was the first time
I felt applause掌声 on the vest背心.
307
1081553
3390
说实话,这是我第一次
通过背心感受掌声。
18:16
It's nice不错. It's like a massage按摩. (Laughter笑声)
308
1084943
2159
太棒了。就像按摩。(笑声)
18:19
CACA: Twitter'sTwitter的 going crazy.
Twitter'sTwitter的 going mad.
309
1087102
3645
CA:推特网友太疯狂了。
18:22
So that stock股票 market市场 experiment实验.
310
1090747
2293
说一下那个股市的实验。
18:25
This could be the first experiment实验
that secures作保 its funding资金 forevermore永远,
311
1093040
4528
这可能是第一个能确保被
永久资助的实验,
18:29
right, if successful成功?
312
1097568
1995
对吗,如果能成功的话?
18:31
DEDE: Well, that's right, I wouldn't不会
have to write to NIHNIH anymore.
313
1099563
3152
DE:对的,我不必再向NIH
(美国国家卫生研究院)申请经费了。
18:34
CACA: Well look, just to be
skeptical怀疑的 for a minute分钟,
314
1102715
2817
CA:我还是有些疑惑,
18:37
I mean, this is amazing惊人,
but isn't most of the evidence证据 so far
315
1105532
3170
这的确很棒,
不过目前大部分实验证据是不是都表明
18:40
that sensory感觉的 substitution代换 works作品,
316
1108702
2347
虽然感官替代能起作用,
18:43
not necessarily一定
that sensory感觉的 addition加成 works作品?
317
1111049
2107
却不一定代表感官附加能起作用?
18:45
I mean, isn't it possible可能 that the
blind person can see through通过 their tongue
318
1113156
3637
我的意思是,盲人能通过舌头看东西,
是不是可能
18:48
because the visual视觉 cortex皮质 is still there,
ready准备 to process处理,
319
1116793
5178
因为视皮质还在那里,
时刻准备处理信息,
18:53
and that that is needed需要 as part部分 of it?
320
1121971
1819
而且那就是其中必要的一部分?
18:55
DEDE: That's a great question.
We actually其实 have no idea理念
321
1123790
2644
DE:这问题很好。
实际上我们也不知道
什么样的数据大脑才能吸收,
关于这个的理论局限是什么。
18:58
what the theoretical理论 limits范围 are of what
kind of data数据 the brain can take in.
322
1126434
3896
19:02
The general一般 story故事, though虽然,
is that it's extraordinarily异常 flexible灵活.
323
1130330
3048
然而,总体上可以认为大脑非常灵活。
所以当一个人变盲之后,
唤醒视皮质的任务
19:05
So when a person goes blind,
what we used to call their visual视觉 cortex皮质
324
1133402
3805
19:09
gets得到 taken采取 over by other things,
by touch触摸, by hearing听力, by vocabulary词汇.
325
1137207
5058
会被其他东西接管,
如触觉,听觉,词汇。
19:14
So what that tells告诉 us is that
the cortex皮质 is kind of a one-trick一招一式 pony小马.
326
1142265
4062
这告诉我们皮质就像
只会一种把戏的小马驹。
19:18
It just runs运行 certain某些 kinds
of computations计算 on things.
327
1146327
2648
它只是按某几种特定的计算方式运行。
19:20
And when we look around
at things like braille点字, for example,
328
1148975
3101
例如,当我们看盲文的时候,
19:24
people are getting得到 information信息
through通过 bumps颠簸 on their fingers手指.
329
1152076
3089
人们通过指尖下的凹凸获得信息。
19:27
So I don't thing we have any reason原因
to think there's a theoretical理论 limit限制
330
1155165
3655
因此,我不认为我们有任何理由
要相信我们的认知边缘
19:30
that we know the edge边缘 of.
331
1158820
1514
存在一个理论上的限制。
19:33
CACA: If this checks检查 out,
you're going to be deluged淹没.
332
1161244
3264
CA:如果这个技术实现了,
你肯定会一夜爆红。
19:36
There are so many许多
possible可能 applications应用 for this.
333
1164508
3251
这项技术有太多潜在的应用了。
19:39
Are you ready准备 for this? What are you most
excited兴奋 about, the direction方向 it might威力 go?
334
1167759
3931
你准备好了吗?最让你兴奋的是什么?
是未来的方向吗?
19:43
DEDE: I mean, I think there's
a lot of applications应用 here.
335
1171690
2577
DE:我认为这可以有许多应用。
除了我开始提到的感官替代,
19:46
In terms条款 of beyond sensory感觉的 substitution代换,
the things I started开始 mentioning
336
1174267
3448
19:49
about astronauts宇航员 on the space空间 station,
they spend a lot of their time
337
1177715
4370
关于空间站的宇航员,
他们花了很多时间
19:54
monitoring监控 things, and they could instead代替
just get what's going on,
338
1182085
3219
监测各种东西,
相反他们可以直接知道进展,
19:57
because what this is really good for
is multidimensional多维 data数据.
339
1185304
3460
因为这有利于获得多维数据。
20:00
The key is this: Our visual视觉 systems系统
are good at detecting检测 blobs斑点 and edges边缘,
340
1188764
4783
关键点是:我们的视觉系统
善于探测障碍和边缘,
20:05
but they're really bad
at what our world世界 has become成为,
341
1193547
2448
但是它们并不擅长观察我们目前的世界,
20:07
which哪一个 is screens屏幕
with lots and lots of data数据.
342
1195995
2187
一个充满大量数据的屏幕的世界。
20:10
We have to crawl爬行 that
with our attentional注意力 systems系统.
343
1198182
2403
我们得用注意力系统匍匐前进。
20:12
So this is a way of just
feeling感觉 the state of something,
344
1200585
2670
这是感知事物状态的一种方法,
就像当你站立时你知道
自己身体状态的方法一样。
20:15
just like the way you know the state
of your body身体 as you're standing常设 around.
345
1203255
3594
所以我认为重型机械、安全机制,
了解一个工厂的状态,
20:18
So I think heavy machinery机械, safety安全,
feeling感觉 the state of a factory,
346
1206849
3179
20:22
of your equipment设备, that's one place地点
it'll它会 go right away.
347
1210028
3064
了解你的设备的状态,
这就是这项技术即将要实现的。
20:25
CACA: David大卫 EaglemanEagleman, that was one
mind-blowing令人兴奋 talk. Thank you very much.
348
1213092
3705
CA:David Eagleman,这真是一个
激动人心的演讲。非常感谢。
20:28
DEDE: Thank you, Chris克里斯.
(Applause掌声)
349
1216797
4779
DE:谢谢你,Chris。
(掌声)
Translated by Min Wang
Reviewed by Bill Xie

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ABOUT THE SPEAKER
David Eagleman - Neuroscientist
David Eagleman decodes the mysteries of the tangled web of neurons and electricity that make our minds tick -- and also make us human.

Why you should listen

As the creator of stacks of compelling research, books and now the 6-part PBS series The Brain, grey matter expert David Eagleman is our most visible evangelist for neuroscience. He has helmed ground-breaking studies on time perception, brain plasticity and neurolaw. His latest research explores technology that bypasses sensory impairment -- such as a smartphone-controlled vest that translates sound into patterns of vibration for the deaf.

Eagleman is also the author of Sum, an internationally bestselling short story collection speculating on life, death and what it means to be human. Translated into 28 languages, Sum has been turned into two separate operas at the Sydney Opera House and the Royal Opera House in London.

More profile about the speaker
David Eagleman | Speaker | TED.com