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

史拉奈倫博:一個治療失明的義眼

Filmed:
470,530 views

在 TEDMED (TED醫療), 史拉奈倫博 顯示了一個大膽的方式來造成某種類失明的人擁有視線:方法是掛接到視神經,從攝影機直接向大腦發送信號。
- 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 study研究 how the brain processes流程
0
0
2000
我研究大腦如何
00:17
information信息. That is, how it takes
1
2000
2000
處理信息。也就是說,
00:19
information信息 in from the outside world世界, and
2
4000
2000
它如何從外界採取信息,
00:21
converts轉換 it into patterns模式 of electrical電動 activity活動,
3
6000
2000
並將之變換成電能動性的模式,
00:23
and then how it uses使用 those patterns模式
4
8000
2000
然後它是如何使用這些模式
00:25
to allow允許 you to do things --
5
10000
2000
讓你做種種事情 --
00:27
to see, hear, to reach達到 for an object目的.
6
12000
2000
看得到,聽得到,伸出以觸摸到物體。
00:29
So I'm really a basic基本 scientist科學家, not
7
14000
2000
所以我只是一個基本的科學家,
00:31
a clinician臨床醫生, but in the last year and a half
8
16000
2000
而不是一個發聲學家,但在過去一年半中,
00:33
I've started開始 to switch開關 over, to use what
9
18000
2000
我已經開始發生變化,以使用着
00:35
we've我們已經 been learning學習 about these patterns模式
10
20000
2000
我們一直在學習的活動模式,
00:37
of activity活動 to develop發展 prosthetic假肢 devices設備,
11
22000
3000
來發展義眼裝置,
00:40
and what I wanted to do today今天 is show顯示 you
12
25000
2000
而我今天想要做的便是告訴你
00:42
an example of this.
13
27000
2000
這樣的一個例子。
00:44
It's really our first foray突襲 into this.
14
29000
2000
這真是我們首次涉足這個。
00:46
It's the development發展 of a prosthetic假肢 device設備
15
31000
2000
它是一項為治療失明的
00:48
for treating治療 blindness失明.
16
33000
2000
義眼裝置的發展。
00:50
So let me start開始 in on that problem問題.
17
35000
2000
讓我開始談談這個問題。
00:52
There are 10 million百萬 people in the U.S.
18
37000
2000
在美國有10萬
00:54
and many許多 more worldwide全世界 who are blind
19
39000
2000
和在全球有更多的人是盲人,
00:56
or are facing面對 blindness失明 due應有 to diseases疾病
20
41000
2000
或由於視網膜疾病,
00:58
of the retina視網膜, diseases疾病 like
21
43000
2000
黃斑變性等疾病
01:00
macular黃斑 degeneration退化, and there's little
22
45000
2000
正面臨失明,可以為幫助他們
01:02
that can be doneDONE for them.
23
47000
2000
做的事情並不多。
01:04
There are some drug藥物 treatments治療, but
24
49000
2000
是有一些藥物治療,
01:06
they're only effective有效 on a small fraction分數
25
51000
2000
但只在一小部分人的有效。
01:08
of the population人口. And so, for the vast廣大
26
53000
2000
因此大多數患者,
01:10
majority多數 of patients耐心, their best最好 hope希望 for
27
55000
2000
他們最有希望重新恢復視力
01:12
regaining恢復 sight視力 is through通過 prosthetic假肢 devices設備.
28
57000
2000
便是通過義眼的裝置。
01:14
The problem問題 is that current當前 prosthetics假肢
29
59000
2000
問題是, 目前的義眼
01:16
don't work very well. They're still very
30
61000
2000
的運作不是很好。它們仍然
01:18
limited有限 in the vision視力 that they can provide提供.
31
63000
2000
只可以提供非常有限的視野。
01:20
And so, you know, for example, with these
32
65000
2000
所以你知道,例如,有了
01:22
devices設備, patients耐心 can see simple簡單 things
33
67000
2000
這些設備,患者可以看到基本的東西
01:24
like bright lights燈火 and high contrast對比 edges邊緣,
34
69000
2000
如明亮的燈光和高對比度的邊緣,
01:26
not very much more, so nothing close
35
71000
2000
幾乎是此已以,一直沒有
01:28
to normal正常 vision視力 has been possible可能.
36
73000
3000
接近正常視力的可能。
01:31
So what I'm going to tell you about today今天
37
76000
2000
那麼今天我要告訴你的
01:33
is a device設備 that we've我們已經 been working加工 on
38
78000
2000
是一個我們一直在研製的設備,
01:35
that I think has the potential潛在 to make
39
80000
2000
我認為它有可能大大有所作為,
01:37
a difference區別, to be much more effective有效,
40
82000
2000
更要有效得多,
01:39
and what I wanted to do is show顯示 you
41
84000
2000
我想做的是要向你展示
01:41
how it works作品. Okay, so let me back up a
42
86000
2000
它是如何運作的。好,第一,讓我返回
01:43
little bit and show顯示 you how a normal正常 retina視網膜
43
88000
2000
一點,並且告訴你正常的視網膜
01:45
works作品 first so you can see the problem問題
44
90000
2000
是如何運作,是以你可以看到
01:47
that we were trying to solve解決.
45
92000
2000
我們要試圖解決的問題。
01:49
Here you have a retina視網膜.
46
94000
2000
這裡是一塊視網膜。
01:51
So you have an image圖片, a retina視網膜, and a brain.
47
96000
2000
有一個圖像,一塊視網膜和一個腦。
01:53
So when you look at something, like this image圖片
48
98000
2000
當你看着東西,像這樣的
01:55
of this baby's寶寶 face面對, it goes into your eye
49
100000
2000
嬰兒面孔的影像,它進入你眼睛,
01:57
and it lands土地 on your retina視網膜, on the front-end前端
50
102000
2000
到達你的視網膜上的前端細胞,
01:59
cells細胞 here, the photoreceptors感光.
51
104000
2000
這裡的受感光器。
02:01
Then what happens發生 is the retinal視網膜 circuitry電路,
52
106000
2000
然後將會發生的是視網膜電路,
02:03
the middle中間 part部分, goes to work on it,
53
108000
2000
中間的部分,會去勞動,
02:05
and what it does is it performs施行 operations操作
54
110000
2000
執行着它的操作工作,
02:07
on it, it extracts提取物 information信息 from it, and it
55
112000
2000
從中提取信息,
02:09
converts轉換 that information信息 into a code.
56
114000
2000
並將之轉換成代碼的信息。
02:11
And the code is in the form形成 of these patterns模式
57
116000
2000
而代碼是在以這些模式的
02:13
of electrical電動 pulses脈衝 that get sent發送
58
118000
2000
電脈被發送到大腦,
02:15
up to the brain, and so the key thing is
59
120000
2000
所以關鍵是該圖像
02:17
that the image圖片 ultimately最終 gets得到 converted轉換
60
122000
2000
最終要被轉換成代碼的形式。
02:19
into a code. And when I say code,
61
124000
2000
而當我說代碼,
02:21
I do literally按照字面 mean code.
62
126000
2000
我意思確實是指代碼。
02:23
Like this pattern模式 of pulses脈衝 here actually其實 means手段 "baby's寶寶 face面對,"
63
128000
3000
例如這種模式的脈搏在這兒實際上表示「寶寶的臉」,
02:26
and so when the brain gets得到 this pattern模式
64
131000
2000
所以當大腦得到這種模式的脈搏時,
02:28
of pulses脈衝, it knows知道 that what was out there
65
133000
2000
它便知道在這裡
02:30
was a baby's寶寶 face面對, and if it
66
135000
2000
是一個嬰兒的臉,而如果它
02:32
got a different不同 pattern模式 it would know
67
137000
2000
得到了不同的模式,它就知道,
02:34
that what was out there was, say, a dog,
68
139000
2000
在這裡是,比方說,一隻狗,
02:36
or another另一個 pattern模式 would be a house.
69
141000
2000
或另一種模式將是一所房子。
02:38
Anyway無論如何, you get the idea理念.
70
143000
2000
總之,你明白這是怎麼一回事。
02:40
And, of course課程, in real真實 life, it's all dynamic動態,
71
145000
2000
當然,在現實生活中,它是活躍的,
02:42
meaning含義 that it's changing改變 all the time,
72
147000
2000
它每時每刻都在變化,
02:44
so the patterns模式 of pulses脈衝 are changing改變
73
149000
2000
所以模式的脈搏每時每刻也在改變,
02:46
all the time because the world世界 you're
74
151000
2000
因為你看到的世界
02:48
looking at is changing改變 all the time too.
75
153000
3000
每時每刻都在變化。
02:51
So, you know, it's sort分類 of a complicated複雜
76
156000
2000
可想而知道,這是一個複雜的事情。
02:53
thing. You have these patterns模式 of pulses脈衝
77
158000
2000
你的眼睛每毫秒
02:55
coming未來 out of your eye every一切 millisecond毫秒
78
160000
2000
會發出這些脈搏的模式
02:57
telling告訴 your brain what it is that you're seeing眼看.
79
162000
2000
告訴你的大腦你看到的是什麼。
02:59
So what happens發生 when a person
80
164000
2000
當一個人的視網膜
03:01
gets得到 a retinal視網膜 degenerative退行性 disease疾病 like
81
166000
2000
得到像黃斑變性的退行性疾病
03:03
macular黃斑 degeneration退化? What happens發生 is
82
168000
2000
會怎麼?情況會是,
03:05
is that, the front-end前端 cells細胞 die,
83
170000
2000
前端細胞死亡,
03:07
the photoreceptors感光 die, and over time,
84
172000
2000
光感接收器死亡,隨著時間流逝,
03:09
all the cells細胞 and the circuits電路 that are
85
174000
2000
所有連接到它們的
03:11
connected連接的 to them, they die too.
86
176000
2000
細胞和線路,它們也會死掉。
03:13
Until直到 the only things that you have left
87
178000
2000
直到你剩下唯一的這些細胞,
03:15
are these cells細胞 here, the output產量 cells細胞,
88
180000
2000
這些輸出的細胞,
03:17
the ones那些 that send發送 the signals信號 to the brain,
89
182000
2000
負責發送信號到大腦的細胞,
03:19
but because of all that degeneration退化
90
184000
2000
但因為所有的退化
03:21
they aren't sending發出 any signals信號 anymore.
91
186000
2000
使得它們沒有再發出任何信號。
03:23
They aren't getting得到 any input輸入, so
92
188000
2000
它們沒有得到任何輸入的信號,
03:25
the person's人的 brain no longer gets得到
93
190000
2000
所以大腦不再得到
03:27
any visual視覺 information信息 --
94
192000
2000
任何視覺的信息 --
03:29
that is, he or she is blind.
95
194000
3000
也就是說,他或她是盲的。
03:32
So, a solution to the problem問題, then,
96
197000
2000
因此,問題的解決方法便是,
03:34
would be to build建立 a device設備 that could mimic模仿者
97
199000
2000
要建立一個可以模仿
03:36
the actions行動 of that front-end前端 circuitry電路
98
201000
2000
前端線路的動作和發送信號
03:38
and send發送 signals信號 to the retina's視網膜的 output產量 cells細胞,
99
203000
2000
到視網膜的輸出細胞的裝置,
03:40
and they can go back to doing their
100
205000
2000
以至它們可以重回
03:42
normal正常 job工作 of sending發出 signals信號 to the brain.
101
207000
2000
做其正常的工作--發送信號到大腦。
03:44
So this is what we've我們已經 been working加工 on,
102
209000
2000
這便是我們一直在做的工作,
03:46
and this is what our prosthetic假肢 does.
103
211000
2000
我們的義眼便是會這樣做。
03:48
So it consists of two parts部分, what we call
104
213000
2000
它由兩部分組成,我們稱
03:50
an encoder編碼器 and a transducer傳感器.
105
215000
2000
一個為編碼器和一個傳感器。
03:52
And so the encoder編碼器 does just
106
217000
2000
那編碼器就正如我說的:
03:54
what I was saying: it mimics模仿 the actions行動
107
219000
2000
它會模擬
03:56
of the front-end前端 circuitry電路 -- so it takes images圖片
108
221000
2000
前端線路的作用 -- 將圖像
03:58
in and converts轉換 them into the retina's視網膜的 code.
109
223000
2000
轉換成視網膜的代碼。
04:00
And then the transducer傳感器 then makes品牌 the
110
225000
2000
然後那傳感器會製造輸出
04:02
output產量 cells細胞 send發送 the code on up
111
227000
2000
代碼的細胞發送到大腦,
04:04
to the brain, and the result結果 is
112
229000
2000
結果便是一個義體的視網膜
04:06
a retinal視網膜 prosthetic假肢 that can produce生產
113
231000
3000
可以產生正常的
04:09
normal正常 retinal視網膜 output產量.
114
234000
2000
視網膜輸出。
04:11
So a completely全然 blind retina視網膜,
115
236000
2000
因此,一個完全失明的視網膜,
04:13
even one with no front-end前端 circuitry電路 at all,
116
238000
2000
甚至沒有任何前端線路,
04:15
no photoreceptors感光,
117
240000
2000
沒有感光器,
04:17
can now send發送 out normal正常 signals信號,
118
242000
2000
現在便可以發送出正常的信號,
04:19
signals信號 that the brain can understand理解.
119
244000
3000
大腦可以理解的信號。
04:22
So no other device設備 has been able能夠
120
247000
2000
沒有其他的設備已經
04:24
to do this.
121
249000
2000
能夠做到這一點。
04:26
Okay, so I just want to take
122
251000
2000
好, 我只是想
04:28
a sentence句子 or two to say something about
123
253000
2000
用一兩句話來說說
04:30
the encoder編碼器 and what it's doing, because
124
255000
2000
編碼器和它在做什麼,因為
04:32
it's really the key part部分 and it's
125
257000
2000
它是真正的關鍵部分,
04:34
sort分類 of interesting有趣 and kind of cool.
126
259000
2000
它很有趣和酷。
04:36
I'm not sure "cool" is really the right word, but
127
261000
2000
我不知道「酷」是否正確的用詞,
04:38
you know what I mean.
128
263000
2000
但你明白我的意思。
04:40
So what it's doing is, it's replacing更換
129
265000
2000
它在做什麼呢,
04:42
the retinal視網膜 circuitry電路, really the guts膽量 of
130
267000
2000
它在取代視網膜線路,真正
04:44
the retinal視網膜 circuitry電路, with a set of equations方程,
131
269000
2000
視網膜線路的腸道,以一個方程組,
04:46
a set of equations方程 that we can implement實行
132
271000
2000
一個我們可以實現在一塊芯片上
04:48
on a chip芯片. So it's just math數學.
133
273000
2000
的方程組。那只不過是數學。
04:50
In other words, we're not literally按照字面 replacing更換
134
275000
3000
換句話說,我們不是取代
04:53
the components組件 of the retina視網膜.
135
278000
2000
視網膜的組成部分。
04:55
It's not like we're making製造 a little mini-device微型設備
136
280000
2000
我們不是像為每個不同類型的細胞
04:57
for each of the different不同 cell細胞 types類型.
137
282000
2000
正在製造一個小小的設備。
04:59
We've我們已經 just abstracted抽象 what the
138
284000
2000
我們只不過是摘要
05:01
retina's視網膜的 doing with a set of equations方程.
139
286000
2000
視網膜在做什麼的一組方程。
05:03
And so, in a way, the equations方程 are serving服務
140
288000
2000
因此,在某種程度上,方程是作為
05:05
as sort分類 of a codebook碼本. An image圖片 comes in,
141
290000
2000
碼本的一個排序。一個圖像進來,
05:07
goes through通過 the set of equations方程,
142
292000
3000
會通過方程組,
05:10
and out comes streams of electrical電動 pulses脈衝,
143
295000
2000
走出來的是電脈衝流,
05:12
just like a normal正常 retina視網膜 would produce生產.
144
297000
4000
就像一個正常視網膜會產生的。
05:16
Now let me put my money
145
301000
2000
現在讓我實際的
05:18
where my mouth is and show顯示 you that
146
303000
2000
演示給你看,我們事實上
05:20
we can actually其實 produce生產 normal正常 output產量,
147
305000
2000
是可以製造正常的輸出,
05:22
and what the implications啟示 of this are.
148
307000
2000
而且這會有什麼影響。
05:24
Here are three sets of
149
309000
2000
這裡有三種
05:26
firing射擊 patterns模式. The top最佳 one is from
150
311000
2000
發射的模式。在最上面是
05:28
a normal正常 animal動物, the middle中間 one is from
151
313000
2000
從一隻正常的動物,中間的是從
05:30
a blind animal動物 that's been treated治療 with
152
315000
2000
一隻被此編碼器傳感設備處理過的
05:32
this encoder-transducer編碼器,傳感器 device設備, and the
153
317000
2000
盲的動物,而最下面的是
05:34
bottom底部 one is from a blind animal動物 treated治療
154
319000
2000
一隻被設置標準義眼的
05:36
with a standard標準 prosthetic假肢.
155
321000
2000
盲的動物。
05:38
So the bottom底部 one is the state-of-the-art最先進的
156
323000
2000
最下面的是外面可得到的
05:40
device設備 that's out there right now, which哪一個 is
157
325000
2000
最新水平的設備,基本上
05:42
basically基本上 made製作 up of light detectors探測器,
158
327000
2000
是由光探測器製作,
05:44
but no encoder編碼器. So what we did was we
159
329000
2000
但沒有編碼器。我們所做的
05:46
presented呈現 movies電影 of everyday每天 things --
160
331000
2000
就是我們放映日常瑣事的短片--
05:48
people, babies嬰兒, park公園 benches長椅,
161
333000
2000
人,嬰兒,公園長椅,
05:50
you know, regular定期 things happening事件 -- and
162
335000
2000
你所知道的,經常發生 的事情--
05:52
we recorded記錄 the responses回复 from the retinas視網膜
163
337000
2000
我們記錄了這三組動物的
05:54
of these three groups of animals動物.
164
339000
2000
視網膜的反應。
05:56
Now just to orient東方 you, each box is showing展示
165
341000
2000
現在只是在引導你,每個方塊呈現出
05:58
the firing射擊 patterns模式 of several一些 cells細胞,
166
343000
2000
幾個細胞的放電模式,
06:00
and just as in the previous以前 slides幻燈片,
167
345000
2000
就像在之前的幻燈片,
06:02
each row is a different不同 cell細胞,
168
347000
2000
每一行是一個不同的細胞,
06:04
and I just made製作 the pulses脈衝 a little bit smaller
169
349000
2000
而我只是將脈搏弄小一點,
06:06
and thinner更薄 so I could show顯示 you
170
351000
3000
薄一點,以便我可以演示給你
06:09
a long stretch伸展 of data數據.
171
354000
2000
看到一串長長的數據。
06:11
So as you can see, the firing射擊 patterns模式
172
356000
2000
正如你可以看到,從有編碼器
06:13
from the blind animal動物 treated治療 with
173
358000
2000
傳感處理的
06:15
the encoder-transducer編碼器,傳感器 really do very
174
360000
2000
盲的動物的發射模式與
06:17
closely密切 match比賽 the normal正常 firing射擊 patterns模式 --
175
362000
2000
正常發射模式確實非常密切的相稱 --
06:19
and it's not perfect完善, but it's pretty漂亮 good --
176
364000
2000
它並不是完美,但實在是相當不錯 --
06:21
and the blind animal動物 treated治療 with
177
366000
2000
看看被設置標準義眼的
06:23
the standard標準 prosthetic假肢,
178
368000
2000
盲的動物,
06:25
the responses回复 really don't.
179
370000
2000
反應真的不怎樣發射。
06:27
And so with the standard標準 method方法,
180
372000
3000
標準的方法,
06:30
the cells細胞 do fire, they just don't fire
181
375000
2000
細胞是有發射,但它們不發射出
06:32
in the normal正常 firing射擊 patterns模式 because
182
377000
2000
正常的模式, 因為它們到從發射模式的反應呢?
06:34
they don't have the right code.
183
379000
2000
沒有正確的代碼。
06:36
How important重要 is this?
184
381000
2000
這是有多重要呢?
06:38
What's the potential潛在 impact碰撞
185
383000
2000
對一個病人視力的能力
06:40
on a patient's耐心 ability能力 to see?
186
385000
3000
有什麼潛在影響呢?
06:43
So I'm just going to show顯示 you one
187
388000
2000
所以我要給你看看
06:45
bottom-line底線 experiment實驗 that answers答案 this,
188
390000
2000
一個回答了這個問題的底線實驗,
06:47
and of course課程 I've got a lot of other data數據,
189
392000
2000
當然我還有很多其他的數據,
06:49
so if you're interested有興趣 I'm happy快樂
190
394000
2000
如果你有興趣我會很高興地
06:51
to show顯示 more. So the experiment實驗
191
396000
2000
顯示更多。這個實驗被稱為
06:53
is called a reconstruction重建 experiment實驗.
192
398000
2000
一個重建實驗。
06:55
So what we did is we took a moment時刻
193
400000
2000
我們做的是從這些錄像
06:57
in time from these recordings錄音 and asked,
194
402000
3000
抽出一刻然後問,
07:00
what was the retina視網膜 seeing眼看 at that moment時刻?
195
405000
2000
究竟那一刻視網膜看到的是什麼?
07:02
Can we reconstruct重建 what the retina視網膜
196
407000
2000
我們可否重建視網膜
07:04
was seeing眼看 from the responses回复
197
409000
2000
看到的是從
07:06
from the firing射擊 patterns模式?
198
411000
2000
發射模式的反應呢?
07:08
So, when we did this for responses回复
199
413000
3000
因此,當我們便實驗在
07:11
from the standard標準 method方法 and from
200
416000
3000
用標準的方法,
07:14
our encoder編碼器 and transducer傳感器.
201
419000
2000
和用我們的編碼器和傳感器。
07:16
So let me show顯示 you, and I'm going to
202
421000
2000
讓我給你看看,我要首先給你
07:18
start開始 with the standard標準 method方法 first.
203
423000
2000
看標準的方法。
07:20
So you can see that it's pretty漂亮 limited有限,
204
425000
2000
你可以看到它是相當有限,
07:22
and because the firing射擊 patterns模式 aren't
205
427000
2000
因為發射模式不是
07:24
in the right code, they're very limited有限 in
206
429000
2000
正確的代碼,它們可以告訴你的
07:26
what they can tell you about
207
431000
2000
東西是十分有限。
07:28
what's out there. So you can see that
208
433000
2000
你可以看到,
07:30
there's something there, but it's not so clear明確
209
435000
2000
是有東西有,但那東西是什麼
07:32
what that something is, and this just sort分類 of
210
437000
2000
不是非常清楚,這正如
07:34
circles back to what I was saying in the
211
439000
2000
我在開始時所說的,
07:36
beginning開始, that with the standard標準 method方法,
212
441000
2000
用標準的方法,
07:38
patients耐心 can see high-contrast高對比度 edges邊緣, they
213
443000
2000
病人可以看到高對比度的邊緣,
07:40
can see light, but it doesn't easily容易 go
214
445000
2000
但頂多就是這樣。
07:42
further進一步 than that. So what was
215
447000
2000
那麼究竟是什麼形象?
07:44
the image圖片? It was a baby's寶寶 face面對.
216
449000
3000
這是一個嬰兒的面孔。
07:47
So what about with our approach途徑,
217
452000
2000
那, 用我們的方法,
07:49
adding加入 the code? And you can see
218
454000
2000
添加代碼, 會如何?你可以看到
07:51
that it's much better. Not only can you
219
456000
2000
它是好得多。你不僅可以看到
07:53
tell that it's a baby's寶寶 face面對, but you can
220
458000
2000
這是一個嬰兒的面孔,你可以看到,
07:55
tell that it's this baby's寶寶 face面對, which哪一個 is a
221
460000
2000
是這一個嬰兒的臉孔,這是一個
07:57
really challenging具有挑戰性的 task任務.
222
462000
2000
非常具有挑戰性的任務。
07:59
So on the left is the encoder編碼器
223
464000
2000
在左邊的是單獨的編碼器,
08:01
alone單獨, and on the right is from an actual實際
224
466000
2000
在右邊是從實際的
08:03
blind retina視網膜, so the encoder編碼器 and the transducer傳感器.
225
468000
2000
盲的視網膜,使用編碼器和傳感器。
08:05
But the key one really is the encoder編碼器 alone單獨,
226
470000
2000
但真正的重點是單獨在編碼器,
08:07
because we can team球隊 up the encoder編碼器 with
227
472000
2000
因為我們可以與不同的
08:09
the different不同 transducer傳感器.
228
474000
2000
傳感器聯合組隊。
08:11
This is just actually其實 the first one that we tried試著.
229
476000
2000
這只是我們試用的第一個。
08:13
I just wanted to say something about the standard標準 method方法.
230
478000
2000
我只想說一些有關標準的方法。
08:15
When this first came來了 out, it was just a really
231
480000
2000
當這個結果出來時,它只是一個
08:17
exciting扣人心弦 thing, the idea理念 that you
232
482000
2000
令人非常興奮的事情,一個使
08:19
even make a blind retina視網膜 respond響應 at all.
233
484000
3000
盲人視網膜有回應的概念。
08:22
But there was this limiting限制 factor因子,
234
487000
3000
但當時是有限制因素,
08:25
the issue問題 of the code, and how to make
235
490000
2000
代碼的問題,以及如何
08:27
the cells細胞 respond響應 better,
236
492000
2000
使細胞有更好地反應,
08:29
produce生產 normal正常 responses回复,
237
494000
2000
產生出正常的反應,等等,
08:31
and so this was our contribution貢獻.
238
496000
2000
這便是我們的貢獻。
08:33
Now I just want to wrap up,
239
498000
2000
現在,我只是想結尾,
08:35
and as I was mentioning earlier
240
500000
2000
如我以前提到,
08:37
of course課程 I have a lot of other data數據
241
502000
2000
當然我還有很多其他的數據,
08:39
if you're interested有興趣, but I just wanted to give
242
504000
2000
如果你有興趣知道,但我只是想
08:41
this sort分類 of basic基本 idea理念
243
506000
2000
給你看看這種
08:43
of being存在 able能夠 to communicate通信
244
508000
3000
能夠與大腦思路溝通
08:46
with the brain in its language語言, and
245
511000
2000
的基本語言,並能夠做到
08:48
the potential潛在 power功率 of being存在 able能夠 to do that.
246
513000
3000
這一點的潛在力量。
08:51
So it's different不同 from the motor發動機 prosthetics假肢
247
516000
2000
因此,這是不同於用義馬達的設置
08:53
where you're communicating通信 from the brain
248
518000
2000
從大腦到設備的通信假肢。
08:55
to a device設備. Here we have to communicate通信
249
520000
2000
我們這個的溝通
08:57
from the outside world世界
250
522000
2000
是來自外部世界,
08:59
into the brain and be understood了解,
251
524000
2000
進入腦和被理解,
09:01
and be understood了解 by the brain.
252
526000
2000
被大腦理解。
09:03
And then the last thing I wanted
253
528000
2000
最後我想說的一件事,
09:05
to say, really, is to emphasize注重
254
530000
2000
真的,是要強調
09:07
that the idea理念 generalizes推廣.
255
532000
2000
推廣的想法。
09:09
So the same相同 strategy戰略 that we used
256
534000
2000
因而使我們找到代碼的方法,
09:11
to find the code for the retina視網膜 we can also
257
536000
2000
我們也可以使用視網膜同樣的策略
09:13
use to find the code for other areas,
258
538000
2000
找到在其他地區的代碼,
09:15
for example, the auditory聽覺 system系統 and
259
540000
2000
例如,聽覺系統
09:17
the motor發動機 system系統, so for treating治療 deafness
260
542000
2000
和機動系統,來治療耳聾
09:19
and for motor發動機 disorders障礙.
261
544000
2000
和運動障礙。
09:21
So just the same相同 way that we were able能夠 to
262
546000
2000
因此,以相同的方式,我們能夠
09:23
jump over the damaged破損
263
548000
2000
飛越過在視網膜
09:25
circuitry電路 in the retina視網膜 to get to the retina's視網膜的
264
550000
2000
損壞了的輸出細胞的線路,
09:27
output產量 cells細胞, we can jump over the
265
552000
2000
我們可以飛越過
09:29
damaged破損 circuitry電路 in the cochlea耳蝸
266
554000
2000
在耳蝸裡被損壞的
09:31
to get the auditory聽覺 nerve神經,
267
556000
2000
聽覺神經的線路,
09:33
or jump over damaged破損 areas in the cortex皮質,
268
558000
2000
或飛越過大腦皮層下破壞的,
09:35
in the motor發動機 cortex皮質, to bridge the gap間隙
269
560000
3000
運動皮層的地區,架橋渡過
09:38
produced生成 by a stroke行程.
270
563000
2000
中風所產生的影響。
09:40
I just want to end結束 with a simple簡單
271
565000
2000
我只是想以一個簡單的信息結束,
09:42
message信息 that understanding理解 the code
272
567000
2000
理解代碼是真的,
09:44
is really, really important重要, and if we
273
569000
2000
真的很重要,如果我們能
09:46
can understand理解 the code,
274
571000
2000
理解代碼,
09:48
the language語言 of the brain, things become成為
275
573000
2000
大腦的語言,以往似乎
09:50
possible可能 that didn't seem似乎 obviously明顯
276
575000
2000
明顯不可能的事情
09:52
possible可能 before. Thank you.
277
577000
2000
便會成為有可能。謝謝。
09:54
(Applause掌聲)
278
579000
5000
(掌聲)
Translated by Ana Choi

▲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