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?

大衛.伊葛門: 我們能為人類創造新感官嗎?

Filmed:
2,933,070 views

身為人類,我們所能接受到的光線少於 10 兆分之一。「我們能體驗到的真實情況」,腦神經科學家大衛.伊葛門說:「被我們的身體限制。」 他想改變這個事實。他對人腦處理的研究讓他找到新的介面 - 像是帶有感知能力的背心 - 讓我們從身邊的世界接收到之前感受不到的資訊。
- 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內置 out of very small stuff東東,
0
973
4543
我們由極小的物質所構成,
00:17
and we are embedded嵌入式 in
a very large cosmos宇宙,
1
5516
2515
我們生活在一個巨大的宇宙中,
00:20
and the fact事實 is that we are not
very good at understanding理解 reality現實
2
8031
4551
然後實際情況是,
我們並不是真正了解這個世界
00:24
at either of those scales,
3
12582
1579
無論是大型或微型的世界,
00:26
and that's because our brains大腦
4
14161
1602
這是因為我們的大腦
00:27
haven't沒有 evolved進化 to understand理解
the world世界 at that scale規模.
5
15763
4394
還沒有發達到理解
這個世界有多大。
00:32
Instead代替, we're trapped被困 on this
very thin slice of perception知覺
6
20157
4220
相反的,
我們被局限在這個狹小的
00:36
right in the middle中間.
7
24377
1766
感知範圍中。
00:38
But it gets得到 strange奇怪, because even at
that slice of reality現實 that we call home,
8
26723
4468
但是奇怪的是,
即使像我們撥電話回家這樣的事,
00:43
we're not seeing眼看 most
of the action行動 that's going on.
9
31191
2985
這其中大部分的動作
我們都沒有看清是怎麼一回事。
00:46
So take the colors顏色 of our world世界.
10
34176
3390
看看我們所處世界的色彩。
00:49
This is light waves波浪, electromagnetic電磁
radiation輻射 that bounces反彈 off objects對象
11
37566
4713
它是由物體反射的光波,電磁波。
00:54
and it hits點擊 specialized專門 receptors受體
in the back of our eyes眼睛.
12
42279
3437
射線直接擊中位於我們眼球後部
的一個專門接收部位。
00:57
But we're not seeing眼看
all the waves波浪 out there.
13
45716
3645
但是我們看不到所有的波。
01:01
In fact事實, what we see
14
49361
1695
事實上,我們看到的
01:03
is less than a 10 trillionth萬億
of what's out there.
15
51056
4063
不到 10 兆分之一。
01:07
So you have radio無線電 waves波浪 and microwaves微波爐
16
55119
3367
所以,你們現在正被無數的
無線電波、微波、
01:10
and X-raysX射線 and gamma伽馬 rays陽光
passing通過 through通過 your body身體 right now
17
58486
3297
X 光、伽馬射線穿過身體
01:13
and you're completely全然 unaware不知道 of it,
18
61783
2949
卻渾然不知。
01:16
because you don't come with
the proper正確 biological生物 receptors受體
19
64732
3181
因為人類沒有適當的生物感覺器官
01:19
for picking選擇 it up.
20
67913
1208
來感知這些波。
01:21
There are thousands數千
of cell細胞 phone電話 conversations對話
21
69631
2567
此時,數以萬計的通話訊號
01:24
passing通過 through通過 you right now,
22
72198
1556
正從你身邊通過,
01:25
and you're utterly完全 blind to it.
23
73754
2301
你完全看不見這些波。
01:28
Now, it's not that these things
are inherently本質 unseeable無形.
24
76055
3898
這並不是因為這些波本身不可見。
01:31
Snakes include包括 some infrared紅外線
in their reality現實,
25
79953
4899
蛇可以看到某些紅外線,
01:36
and honeybees蜜蜂 include包括 ultraviolet紫外線
in their view視圖 of the world世界,
26
84852
3878
蜜蜂可以看到紫外線,
01:40
and of course課程 we build建立 machines
in the dashboards儀表板 of our cars汽車
27
88730
2925
我們可以在汽車儀表板內安裝裝置,
01:43
to pick up on signals信號
in the radio無線電 frequency頻率 range範圍,
28
91655
3228
來接收無線電波的信號,
01:46
and we built內置 machines in hospitals醫院
to pick up on the X-rayX-射線 range範圍.
29
94883
3692
醫院裡使用相關設備來接收 X 光。
01:50
But you can't sense
any of those by yourself你自己,
30
98575
3390
我們無法以五官去感受這些波,
01:53
at least最小 not yet然而,
31
101965
1509
至少在目前階段無法做到,
01:55
because you don't come equipped裝備
with the proper正確 sensors傳感器.
32
103474
3947
因為你的身體
沒有適當的裝備來接收它們。
01:59
Now, what this means手段 is that
our experience經驗 of reality現實
33
107421
4481
這意味著我們對於真實世界的感知力
02:03
is constrained受限 by our biology生物學,
34
111902
3460
受限於我們本身的生物構造,
02:07
and that goes against反對
the common共同 sense notion概念
35
115362
2554
這有違常理,
02:09
that our eyes眼睛 and our ears耳朵
and our fingertips指尖
36
117916
2263
若我們的眼睛、耳朵、指尖
02:12
are just picking選擇 up
the objective目的 reality現實 that's out there.
37
120179
4215
只能感知到我們周圍客觀存在的資訊。
02:16
Instead代替, our brains大腦 are sampling採樣
just a little bit of the world世界.
38
124394
5619
相反地,我們的大腦
只在這其中揀取了很小一部分。
02:22
Now, across橫過 the animal動物 kingdom王國,
39
130013
2067
在整個動物王國,
02:24
different不同 animals動物 pick up
on different不同 parts部分 of reality現實.
40
132080
3320
不同的動物會感知不一樣的實況。
02:27
So in the blind
and deaf world世界 of the tick,
41
135400
2949
在蝨子黑暗無聲的世界裡,
02:30
the important重要 signals信號
are temperature溫度 and butyric丁酸 acid;
42
138349
4481
溫度和丁酸是重要信號;
02:34
in the world世界 of the black黑色 ghost knifefish西刀魚,
43
142830
2926
在黑魔鬼刀魚的世界裡,
02:37
its sensory感覺的 world世界 is lavishly華麗 colored有色
by electrical電動 fields領域;
44
145756
4899
電磁場 構建了
其色彩斑斕的感官世界;
02:42
and for the echolocatingecholocating bat蝙蝠,
45
150655
2461
而對於靠迴聲定位的蝙蝠,
02:45
its reality現實 is constructed
out of air空氣 compression壓縮 waves波浪.
46
153116
4040
空氣壓縮波 構建了它們的世界。
02:49
That's the slice of their ecosystem生態系統
that they can pick up on,
47
157156
4365
這就是牠們生態系統構造特點
讓他們獲取片斷的信息,
02:53
and we have a word for this in science科學.
48
161521
1858
在科學領域有一個詞
02:55
It's called the umweltUMWELT,
49
163403
1508
叫做「客觀世界」(umwelt),
02:56
which哪一個 is the German德語 word
for the surrounding周圍 world世界.
50
164911
3692
這是一個德語詞彙,
意指周圍的環境。
03:00
Now, presumably想必, every一切 animal動物 assumes假設
51
168603
2995
或許,每一種動物都假設
03:03
that its umweltUMWELT is the entire整個
objective目的 reality現實 out there,
52
171598
4389
牠的「周圍環境」
就是牠的整個客觀存在的世界,
03:07
because why would you ever stop to imagine想像
53
175987
2294
因為動物一般都不會無端端地想
03:10
that there's something beyond
what we can sense.
54
178281
2521
在我們感知範圍外,
還有其他的東西存在。
03:13
Instead代替, what we all do
is we accept接受 reality現實
55
181412
2714
相反的,我們只接受
03:16
as it's presented呈現 to us.
56
184126
2646
實際環境呈現給我們的訊息。
03:19
Let's do a consciousness-raiser意識序幕 on this.
57
187222
2495
讓我們提高這方面的意識。
03:21
Imagine想像 that you are a bloodhound警犬 dog.
58
189717
2656
想像你是一隻警犬。
03:24
Your whole整個 world世界 is about smelling.
59
192973
2205
你的整個世界是聞氣味。
03:27
You've got a long snout that has
200 million百萬 scent香味 receptors受體 in it,
60
195178
4412
你有一個長長的鼻腔,
裡面密布 2 億個嗅覺接收器。
03:31
and you have wet nostrils鼻孔
that attract吸引 and trap陷阱 scent香味 molecules分子,
61
199590
4504
你濕潤的鼻子
用以接收和捕捉氣味,
03:36
and your nostrils鼻孔 even have slits狹縫
so you can take big nosefulsnosefuls of air空氣.
62
204094
3994
你的鼻孔甚至有縫隙
讓你可以大口吸氣。
03:40
Everything is about smell for you.
63
208088
3274
與你而言,一切東西都是氣味。
03:43
So one day, you stop in your tracks軌道
with a revelation啟示.
64
211362
3901
某一天,你停下腳步,突然想到
03:47
You look at your human人的 owner所有者
and you think,
65
215263
3320
你望著你的主人,在想:
03:50
"What is it like to have the pitiful可憐,
impoverished貧困 nose鼻子 of a human人的?
66
218583
4810
人類擁有一個可憐又沒特點的鼻子
那會是個什麼情況啊?
03:55
(Laughter笑聲)
67
223393
1690
(笑聲)
03:57
What is it like when you take
a feeble微弱 little nosefulnoseful of air空氣?
68
225083
3252
如果你微弱地嗅著空氣,
會是怎麼樣?
04:00
How can you not know that there's
a cat 100 yards away,
69
228335
4049
你怎能不知道
100 碼以外有隻貓,
04:04
or that your neighbor鄰居 was on
this very spot six hours小時 ago?"
70
232384
3334
或 6 小時前你的鄰居在這呆過?
04:07
(Laughter笑聲)
71
235718
2740
(笑聲)
04:10
So because we're humans人類,
72
238458
2299
因為我們是人,
04:12
we've我們已經 never experienced有經驗的
that world世界 of smell,
73
240757
2647
從來沒有感知過這樣的嗅覺世界,
04:15
so we don't miss小姐 it,
74
243404
2679
所以我們也不覺得遺憾,
04:18
because we are firmly牢牢 settled安定
into our umweltUMWELT.
75
246083
4031
因為我們堅守地生活在自己的環境。
04:22
But the question is,
do we have to be stuck卡住 there?
76
250114
3663
但問題是,
我們是否必須困在此環境中?
04:26
So as a neuroscientist神經學家, I'm interested有興趣
in the way that technology技術
77
254317
4528
身為一個神經學家,
我對運用某種科技很感興趣,
04:30
might威力 expand擴大 our umweltUMWELT,
78
258845
2623
可以用它來拓展我們的環境,
04:33
and how that's going to change更改
the experience經驗 of being存在 human人的.
79
261468
3640
以及如何改變人類的感知和經歷。
04:38
So we already已經 know that we can marry結婚
our technology技術 to our biology生物學,
80
266228
3553
我們都知道生物學
和科技可以結合在一起,
04:41
because there are hundreds數以百計 of thousands數千
of people walking步行 around
81
269781
3784
因為已經有成千上萬的人
透過人工耳
04:45
with artificial人造 hearing聽力
and artificial人造 vision視力.
82
273565
3599
人工視覺在生活。
04:49
So the way this works作品 is, you take
a microphone麥克風 and you digitize數字化 the signal信號,
83
277164
4389
方法是,
拿著一個麥克風,把信號數位化,
04:53
and you put an electrode電極 strip跳閘
directly into the inner ear.
84
281553
3738
將一個電極帶植入內耳。
04:57
Or, with the retinal視網膜 implant注入,
you take a camera相機
85
285291
2299
在視網膜植入一個攝像頭
04:59
and you digitize數字化 the signal信號,
and then you plug插頭 an electrode電極 grid
86
287590
3274
把信號數位化,然後插入一個電極柵
05:02
directly into the optic視神經 nerve神經.
87
290864
3018
直接傳導進入視神經。
05:05
And as recently最近 as 15 years年份 ago,
88
293882
3924
就在 15 年前,
05:09
there were a lot of scientists科學家們 who thought
these technologies技術 wouldn't不會 work.
89
297806
3738
很多科學家認為這些技術不可行。
05:13
Why? It's because these technologies技術
speak說話 the language語言 of Silicon Valley,
90
301544
5179
為什麼呢?因為這些高科技
只是矽谷的方法,
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
它們和生物學的各個器官不完全相同。
05:24
But the fact事實 is that it works作品;
92
312295
2415
但事實上這是可行的;
05:26
the brain figures人物 out
how to use the signals信號 just fine.
93
314710
4589
只要大腦知道
怎麼運用這些信號就可以了。
05:31
Now, how do we understand理解 that?
94
319719
1514
但是我們怎麼讀懂它們的語言呢?
05:33
Well, here's這裡的 the big secret秘密:
95
321763
1695
這裡有個秘密:
05:35
Your brain is not hearing聽力
or seeing眼看 any of this.
96
323458
5270
大腦本身其實根本就
看不見也聽不懂任何東西。
05:40
Your brain is locked鎖定 in a vault拱頂 of silence安靜
and darkness黑暗 inside your skull頭骨.
97
328728
6455
大腦如同被你的腦殼
封閉在一個無光無聲的世界。
05:47
All it ever sees看到 are
electrochemical電化學 signals信號
98
335183
3808
大腦所看到的是電化學訊號
05:50
that come in along沿 different不同 data數據 cables電纜,
99
338991
2549
這些訊號來自不同的資料傳輸源。
05:53
and this is all it has to work with,
and nothing more.
100
341540
4452
這就是大腦要處理的東西,別無其它。
05:58
Now, amazingly令人驚訝,
101
346672
2252
令人驚訝的是,
06:00
the brain is really good
at taking服用 in these signals信號
102
348924
2763
大腦真的很善於獲取這些訊號,
06:03
and extracting提取 patterns模式
and assigning分配 meaning含義,
103
351687
3551
萃取其模式,
以及它們所代表的含意。
06:07
so that it takes this inner cosmos宇宙
and puts看跌期權 together一起 a story故事
104
355238
4054
將內心世界的元素
組合在一起,
06:11
of this, your subjective主觀 world世界.
105
359292
4887
構建了你的主觀世界。
06:16
But here's這裡的 the key point:
106
364179
1950
但是這個關鍵在於:
06:18
Your brain doesn't know,
and it doesn't care關心,
107
366129
3390
你的大腦並不知道,也不在乎
06:21
where it gets得到 the data數據 from.
108
369519
3042
這些訊號從何而來。
06:24
Whatever隨你 information信息 comes in,
it just figures人物 out what to do with it.
109
372561
4853
資訊進來了,大腦就做對應的處理,
06:29
And this is a very efficient高效
kind of machine.
110
377414
2438
就如同一台高效運轉的機器。
06:31
It's essentially實質上 a general一般 purpose目的
computing計算 device設備,
111
379852
4156
這本質上就是一台
一般用途為目標的計算設備,
06:36
and it just takes in everything
112
384008
2415
接收每一個訊息,
06:38
and figures人物 out
what it's going to do with it,
113
386423
2600
然後分析做出相對應的回應,
06:41
and that, I think, frees的FreeS up Mother母親 Nature性質
114
389023
3646
然後,釋放出自然的天性
06:44
to tinker修補匠 around with different不同
sorts排序 of input輸入 channels渠道.
115
392669
4783
修補來自不同的輸入通道。
06:49
So I call this the P.H.
model模型 of evolution演化,
116
397452
2832
我將之命名為「PH 演化模式」,
06:52
and I don't want to get
too technical技術 here,
117
400284
2044
我不想太著重於技術層面,
06:54
but P.H. stands站立 for Potato土豆 Head,
118
402328
3041
PH 代表「馬鈴薯頭」
(Potato Head),
06:57
and I use this name名稱 to emphasize注重
that all these sensors傳感器
119
405369
3831
我採用這個名字是為了強調,
所有的感知受體
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
像是我們所知所愛的
眼睛、耳朵、手指,
07:04
these are merely僅僅 peripheral外圍設備
plug-and-play即插即用 devices設備:
121
412451
4319
這些僅僅是周邊隨插即用的設備:
07:08
You stick them in, and you're good to go.
122
416770
3274
插上它們,即可使用。
07:12
The brain figures人物 out what to do
with the data數據 that comes in.
123
420044
5109
大腦會根據進來的資訊
決定下一步做什麼。
07:18
And when you look across橫過
the animal動物 kingdom王國,
124
426243
2206
當你綜覽動物的世界,
07:20
you find lots of peripheral外圍設備 devices設備.
125
428449
2647
你會看到許多這樣的周邊設備。
07:23
So snakes have heat pits
with which哪一個 to detect檢測 infrared紅外線,
126
431096
4110
蛇有感受熱能的小洞
用來探測紅外線
07:27
and the ghost knifefish西刀魚 has
electroreceptors電感受器,
127
435206
3250
魔鬼刀魚有視網膜電圖,
07:30
and the star-nosed星鼻 mole has this appendage附加物
128
438456
2601
北美星鼻鼹鼠
07:33
with 22 fingers手指 on it
129
441057
2647
擁有 22 個指頭
07:35
with which哪一個 it feels感覺 around and constructs結構體
a 3D model模型 of the world世界,
130
443704
3669
牠感受並建構三度空間立體世界,
07:39
and many許多 birds鳥類 have magnetite磁鐵礦
so they can orient東方
131
447373
3924
許多鳥類擁有磁感應
所以牠們能夠
07:43
to the magnetic磁性 field領域 of the planet行星.
132
451297
2495
透過地球的磁場確定方向。
07:45
So what this means手段 is that
nature性質 doesn't have to continually不斷
133
453792
3872
這意味著
大自然不需持續
07:49
redesign重新設計 the brain.
134
457664
2415
重新設計大腦。
07:52
Instead代替, with the principles原則
of brain operation手術 established既定,
135
460079
4481
相反地,大腦運作基本原理的建立,
07:56
all nature性質 has to worry擔心 about
is designing設計 new peripherals外設.
136
464560
4679
大自然只需要設計新的周邊設備。
08:01
Okay. So what this means手段 is this:
137
469239
2925
好。這意味著:
08:04
The lesson that surfaces
138
472164
2020
它所呈現的結果
08:06
is that there's nothing
really special特別 or fundamental基本的
139
474184
3669
是關於我們所討論的生物學
08:09
about the biology生物學 that we
come to the table with.
140
477853
2995
沒有牽涉到特別的東西或原理。
08:12
It's just what we have inherited遺傳
141
480848
2067
這只是我們
08:14
from a complex複雜 road of evolution演化.
142
482915
3227
從複雜的進化過程繼承來的。
08:18
But it's not what we have to stick with,
143
486142
3529
但這不是我們要去堅持的,
08:21
and our best最好 proof證明 of principle原理 of this
144
489671
2044
最好的證明原理
08:23
comes from what's called
sensory感覺的 substitution代換.
145
491715
2600
來自所謂的感官替代。
08:26
And that refers to feeding饋送
information信息 into the brain
146
494315
3228
透過獨特的感官通道,
08:29
via通過 unusual異常 sensory感覺的 channels渠道,
147
497543
2786
提供訊息給大腦,
08:32
and the brain just figures人物 out
what to do with it.
148
500329
2879
大腦就做相對應的處理。
08:35
Now, that might威力 sound聲音 speculative投機,
149
503208
2461
或許聽起來頗具推測性,
08:37
but the first paper demonstrating示範 this was
published發表 in the journal日誌 Nature性質 in 1969.
150
505669
4952
但這是第一篇相關論證的文章,
發表於 1969 年的自然雜誌。
08:43
So a scientist科學家 named命名 Paul保羅 Bach-y-Rita巴赫-Y-麗塔
151
511985
2368
一位叫做
保羅·巴赫·瑞塔的科學家
08:46
put blind people
in a modified改性 dental牙齒 chair椅子,
152
514353
3228
把盲人置於改裝過的牙科椅,
08:49
and he set up a video視頻 feed飼料,
153
517581
2345
他裝設一台錄影設備,
08:51
and he put something
in front面前 of the camera相機,
154
519926
2252
在攝影機前放某個東西,
08:54
and then you would feel that
155
522178
2461
你可以感覺到那東西
08:56
poked into your back
with a grid of solenoids螺線管.
156
524639
2926
從背後插入一個電磁開關電網。
08:59
So if you wiggle擺動 a coffee咖啡 cup杯子
in front面前 of the camera相機,
157
527565
2484
所以如果你在攝影機前擺動咖啡杯,
09:02
you're feeling感覺 that in your back,
158
530049
2345
你的背部可以感受到它,
09:04
and amazingly令人驚訝, blind people
got pretty漂亮 good
159
532394
3088
令人訝異的是,
盲人相當擅長於
09:07
at being存在 able能夠 to determine確定
what was in front面前 of the camera相機
160
535482
3553
判定攝影機前的東西
09:11
just by feeling感覺 it
in the small of their back.
161
539035
3785
只透過背部的一小部分
就感受它。
09:14
Now, there have been many許多
modern現代 incarnations變身 of this.
162
542820
3506
現在,有許多這種現代化的概念。
09:18
The sonic glasses眼鏡 take a video視頻 feed飼料
right in front面前 of you
163
546326
3274
聲波眼鏡在你眼前錄影
09:21
and turn that into a sonic landscape景觀,
164
549600
2855
再將影像轉變為聲景,
09:24
so as things move移動 around,
and get closer接近 and farther更遠,
165
552455
2477
就像事物環繞,
走近,走遠,
09:26
it sounds聲音 like "BzzBZZ, bzzBZZ, bzzBZZ."
166
554956
2074
聽起來就像「吱吱,吱吱,吱吱。」
09:29
It sounds聲音 like a cacophony雜音,
167
557030
1973
聽起來刺耳,
09:31
but after several一些 weeks, blind people
start開始 getting得到 pretty漂亮 good
168
559003
3994
但幾週之後,
盲人就很擅長
09:34
at understanding理解 what's in front面前 of them
169
562997
2322
依據他所聽到的
09:37
just based基於 on what they're hearing聽力.
170
565319
2647
來理解他面前的事物。
09:39
And it doesn't have to be
through通過 the ears耳朵:
171
567966
2000
而且不必透過耳朵:
09:41
this system系統 uses使用 an electrotactile電觸覺 grid
on the forehead前額,
172
569990
3364
這個系統使用前額上的電網格,
09:45
so whatever's任何的 in front面前 of the video視頻 feed飼料,
you're feeling感覺 it on your forehead前額.
173
573354
3690
不管前面拍攝到什麼影像,
你的前額可以感應到。
09:49
Why the forehead前額? Because you're not
using運用 it for much else其他.
174
577044
2853
為什麼用前額?
因為你很少使用前額做其他事。
09:51
The most modern現代 incarnation化身
is called the brainportbrainport,
175
579897
4206
最為現代的儀器稱為
「腦端口」(brainport),
09:56
and this is a little electrogridelectrogrid
that sits坐鎮 on your tongue,
176
584103
3749
這是一個小的電網格
安裝在舌頭上,
09:59
and the video視頻 feed飼料 gets得到 turned轉身 into
these little electrotactile電觸覺 signals信號,
177
587852
4116
將影像轉變成小的電觸覺訊號,
10:03
and blind people get so good at using運用 this
that they can throw a ball into a basket,
178
591968
6487
盲人很擅長使用這個設備
能將球投進籃子,
10:10
or they can navigate導航
complex複雜 obstacle障礙 courses培訓班.
179
598455
4016
或是可以在複雜的
障礙賽跑訓練場行走。
10:15
They can come to see through通過 their tongue.
180
603311
4214
他們透過舌頭看見東西。
10:19
Now, that sounds聲音 completely全然 insane, right?
181
607525
2206
這聽起來相當瘋狂,對吧?
10:21
But remember記得, all vision視力 ever is
182
609731
2809
但是記住,所有看見的東西
10:24
is electrochemical電化學 signals信號
coursing竊喜 around in your brain.
183
612540
4017
是流過大腦的電化學訊號。
10:28
Your brain doesn't know
where the signals信號 come from.
184
616557
2694
你的大腦不知道訊號來自何處。
10:31
It just figures人物 out what to do with them.
185
619251
3436
大腦只做相對應的處理。
10:34
So my interest利益 in my lab實驗室
is sensory感覺的 substitution代換 for the deaf,
186
622687
5806
我在實驗室為聾人
做感官替代的研究,
10:40
and this is a project項目 I've undertaken開展
187
628493
2739
這是我和一位研究生
10:43
with a graduate畢業 student學生
in my lab實驗室, Scott斯科特 Novich諾維奇,
188
631232
2995
史考特.諾維奇所做的專案,
10:46
who is spearheading逍遙丸 this for his thesis論文.
189
634227
2299
他的論文在這方面有領先的成果。
10:48
And here is what we wanted to do:
190
636526
1996
以下是我們想要做的:
10:50
we wanted to make it so that
sound聲音 from the world世界 gets得到 converted轉換
191
638522
3994
我們要讓來自外界的聲音
以某種方式進行轉變
10:54
in some way so that a deaf person
can understand理解 what is being存在 said.
192
642516
4876
讓聾人可以聽懂他人說的話。
10:59
And we wanted to do this, given特定 the power功率
and ubiquity無處不在 of portable手提 computing計算,
193
647392
4528
為提供普遍性高的可擕式設備
我們想要這麼做,
11:03
we wanted to make sure that this
would run on cell細胞 phones手機 and tablets平板電腦,
194
651920
4876
要確定這些功能可以在
手機和平板電腦上執行,
11:08
and also we wanted
to make this a wearable穿戴式,
195
656796
2298
我們也想把它做成
穿戴式電子裝置,
11:11
something that you could wear穿
under your clothing服裝.
196
659094
3042
一件可以穿在裡面的裝置。
11:14
So here's這裡的 the concept概念.
197
662136
1680
就是這個概念。
11:17
So as I'm speaking請講, my sound聲音
is getting得到 captured捕獲 by the tablet片劑,
198
665326
5076
如我所說的,
平板電腦接收到我的聲音,
11:22
and then it's getting得到 mapped映射 onto a vest背心
that's covered覆蓋 in vibratory振動 motors馬達,
199
670402
5758
然後對映對到有振動馬達的背心,
11:28
just like the motors馬達 in your cell細胞 phone電話.
200
676160
3437
就如你手機的馬達。
11:31
So as I'm speaking請講,
201
679597
2391
當我講話時,
11:33
the sound聲音 is getting得到 translated翻譯
to a pattern模式 of vibration振動 on the vest背心.
202
681988
6339
聲音被轉換為背心上的震動模式
11:40
Now, this is not just conceptual概念上的:
203
688327
1579
這不只一種概念:
11:41
this tablet片劑 is transmitting發射 Bluetooth藍牙,
and I'm wearing穿著 the vest背心 right now.
204
689906
5108
平板傳送藍牙訊號
而且我正穿著這件背心。
11:47
So as I'm speaking請講 -- (Applause掌聲) --
205
695014
2309
當我講話時 -- (掌聲)--
11:50
the sound聲音 is getting得到 translated翻譯
into dynamic動態 patterns模式 of vibration振動.
206
698033
5933
聲音被轉變成震動的動能模式。
11:55
I'm feeling感覺 the sonic world世界 around me.
207
703966
5374
我感覺到周圍的有聲世界。
12:01
So, we've我們已經 been testing測試 this
with deaf people now,
208
709340
4064
我們正和聾人做這樣的測試,
12:05
and it turns out that after
just a little bit of time,
209
713404
3506
結果在很短的時間之後,
12:08
people can start開始 feeling感覺,
they can start開始 understanding理解
210
716910
3390
聾人開始感覺,開始理解
12:12
the language語言 of the vest背心.
211
720300
2670
背心的語言。
12:14
So this is Jonathan喬納森. He's 37 years年份 old.
He has a master's碩士 degree.
212
722970
4783
這是強納生,37 歲,
擁有碩士學位。
12:19
He was born天生 profoundly深深 deaf,
213
727753
2345
他天生全聾,
12:22
which哪一個 means手段 that there's a part部分
of his umweltUMWELT that's unavailable不可用 to him.
214
730098
4110
那表示有一部分的環境他無法感受到,
12:26
So we had Jonathan喬納森 train培養 with the vest背心
for four days, two hours小時 a day,
215
734208
4388
所以我們讓強納生穿上背心
訓練 4 天,每天 2 小時。
12:30
and here he is on the fifth第五 day.
216
738596
3280
這是第 5 天.
12:33
Scott斯科特 Novich諾維奇: You.
217
741876
2136
史考特·諾維奇:你。
12:36
David大衛 EaglemanEagleman: So Scott斯科特 says a word,
Jonathan喬納森 feels感覺 it on the vest背心,
218
744012
3214
大衛.伊葛門:史考特說一個字,
強納生透過背心感受到了,
12:39
and he writes it on the board.
219
747226
3056
他把它寫在板子上。
12:42
SNSN: Where. Where.
220
750282
3886
史考特:那裡。那裡。
12:46
DEDE: Jonathan喬納森 is able能夠 to translate翻譯
this complicated複雜 pattern模式 of vibrations振動
221
754168
3637
大衛:強納生能夠將
複雜的震動模式
12:49
into an understanding理解
of what's being存在 said.
222
757805
2879
翻譯成能理解的語言。
12:52
SNSN: Touch觸摸. Touch觸摸.
223
760684
3599
史考特:摸。摸。
12:56
DEDE: Now, he's not doing this --
224
764283
4440
大衛:他沒做這個 --
13:00
(Applause掌聲) --
225
768723
6061
(掌聲)--
13:07
Jonathan喬納森 is not doing this consciously自覺,
because the patterns模式 are too complicated複雜,
226
775944
4086
強納生不是有意識去做這個,
因為模式太過複雜,
13:12
but his brain is starting開始 to unlock開鎖
the pattern模式 that allows允許 it to figure數字 out
227
780030
5480
但他的大腦正在開啟這個模式
以理解這些資料的意義,
13:17
what the data數據 mean,
228
785510
2276
13:19
and our expectation期望 is that,
after wearing穿著 this for about three months個月,
229
787786
4202
我的期望是,
穿上這件背心三個月之後,
13:23
he will have a direct直接
perceptual知覺的 experience經驗 of hearing聽力
230
791988
4598
他能直接感受聽覺的經驗
13:28
in the same相同 way that when a blind person
passes通行證 a finger手指 over braille點字,
231
796586
4179
與盲人點字相同的經驗,
13:32
the meaning含義 comes directly off the page
without any conscious意識 intervention介入 at all.
232
800765
5597
沒有任何意識干預下,
也可以馬上理解符號的意義。
13:38
Now, this technology技術 has the potential潛在
to be a game-changer改變遊戲規則,
233
806941
3553
這項技術有改變遊戲規則的潛力,
13:42
because the only other solution
for deafness is a cochlear人工耳蝸 implant注入,
234
810494
3784
因為幫助聾人的另一個唯一的方法是
植入人工電子耳,
13:46
and that requires要求 an invasive侵入的 surgery手術.
235
814278
2903
人工電子耳是一種侵入性手術。
13:49
And this can be built內置 for 40 times cheaper便宜
than a cochlear人工耳蝸 implant注入,
236
817181
5154
而且我說的這項技術
比人工電子耳便宜 40 倍,
13:54
which哪一個 opens打開 up this technology技術 globally全球,
even for the poorest最窮 countries國家.
237
822335
4899
這技術打入全球市場,
最為貧窮國家的人民也可行。
14:00
Now, we've我們已經 been very encouraged鼓勵
by our results結果 with sensory感覺的 substitution代換,
238
828052
5119
我們受到感官替代成果的鼓舞,
14:05
but what we've我們已經 been thinking思維 a lot about
is sensory感覺的 addition加成.
239
833171
4203
我們一直在思考許多
有關感官附加的技術。
14:09
How could we use a technology技術 like this
to add a completely全然 new kind of sense,
240
837374
5429
我們如何使用這樣的技術
去增加一種全新的感受,
14:14
to expand擴大 the human人的 umveltumvelt?
241
842803
3134
去發展人類的環境?
14:17
For example, could we feed飼料
real-time即時的 data數據 from the Internet互聯網
242
845937
4249
例如,我到們能否
從網路獲得即時資料
14:22
directly into somebody's某人的 brain,
243
850186
1881
再將資料提供給大腦?
14:24
and can they develop發展 a direct直接
perceptual知覺的 experience經驗?
244
852067
3878
他們能夠直接產生感知經驗嗎?
14:27
So here's這裡的 an experiment實驗
we're doing in the lab實驗室.
245
855945
2537
這是我們實驗室正在做的一個實驗。
14:30
A subject學科 is feeling感覺 a real-time即時的
streaming feed飼料 from the Net of data數據
246
858482
3894
一個受試者正在感受
網路的即時串流資料
14:34
for five seconds.
247
862376
1811
有 5 秒的時間。
14:36
Then, two buttons鈕扣 appear出現,
and he has to make a choice選擇.
248
864187
3269
然後,出現二個按鈕,
他必需做選擇。
14:39
He doesn't know what's going on.
249
867456
1689
他不知道發生什麼事。
14:41
He makes品牌 a choice選擇,
and he gets得到 feedback反饋 after one second第二.
250
869145
2696
他做了選擇,
一秒之後,他得到反饋。
14:43
Now, here's這裡的 the thing:
251
871841
1205
是這樣的:
14:45
The subject學科 has no idea理念
what all the patterns模式 mean,
252
873046
2644
受試者不知道所有模式的意義,
14:47
but we're seeing眼看 if he gets得到 better
at figuring盤算 out which哪一個 button按鍵 to press.
253
875690
3671
我們要得知,他是否知道
要對按按鈕做較好的選擇。
14:51
He doesn't know that what we're feeding饋送
254
879361
2067
他不知道我們輸入的是
14:53
is real-time即時的 data數據 from the stock股票 market市場,
255
881428
3181
股市的即時資料,
14:56
and he's making製造 buy購買 and sell decisions決定.
256
884609
2507
他做買入或賣出股票的決策。
14:59
(Laughter笑聲)
257
887116
1754
(笑聲)
15:01
And the feedback反饋 is telling告訴 him
whether是否 he did the right thing or not.
258
889490
3302
反饋會告訴他是否做對了。
15:04
And what we're seeing眼看 is,
can we expand擴大 the human人的 umveltumvelt
259
892792
2869
我們看到的是,
我們能否拓展人類的環境
15:07
so that he comes to have,
after several一些 weeks,
260
895661
2995
以便他在幾週之後能夠
15:10
a direct直接 perceptual知覺的 experience經驗
of the economic經濟 movements運動 of the planet行星.
261
898656
6107
有一個全球經濟活動的感知經驗。
15:16
So we'll report報告 on that later後來
to see how well this goes.
262
904763
3366
我們稍後會向各位報告
這個實驗的進展狀況。
15:20
(Laughter笑聲)
263
908129
1821
(笑聲)
15:22
Here's這裡的 another另一個 thing we're doing:
264
910730
2090
以下是我們做的另一個實驗:
15:24
During the talks會談 this morning早上,
we've我們已經 been automatically自動 scraping Twitter推特
265
912820
4597
在今早的演講中,
我們一直自動蒐集推特
15:29
for the TEDTED2015 hashtag井號,
266
917417
2438
TED2015 的索引標籤。
15:31
and we've我們已經 been doing
an automated自動化 sentiment情緒 analysis分析,
267
919855
2693
我們也在做自動情感分析,
15:34
which哪一個 means手段, are people using運用 positive
words or negative words or neutral中性?
268
922548
4575
意即,人們正在用正面、
負面,還是中性的語詞?
15:39
And while this has been going on,
269
927123
2444
當在進行這個實驗時,
15:41
I have been feeling感覺 this,
270
929567
2995
我已感受到,
15:44
and so I am plugged in
to the aggregate骨料 emotion情感
271
932562
4273
我已被連接到上千人
15:48
of thousands數千 of people in real真實 time,
272
936835
4156
所聚集的即時情感,
15:52
and that's a new kind of human人的 experience經驗,
because now I can know
273
940991
3738
那是一種全新的人類經驗,
因為現在我知道
15:56
how everyone's大家的 doing
and how much you're loving愛心 this.
274
944729
3297
每個人的情況如何,
以及你們是多麼喜歡這演講。
16:00
(Laughter笑聲) (Applause掌聲)
275
948026
5133
(笑聲)(掌聲)
16:06
It's a bigger experience經驗
than a human人的 can normally一般 have.
276
954899
4356
這比人類一般正常的體驗還多。
16:11
We're also expanding擴大 the umveltumvelt of pilots飛行員.
277
959845
2693
我們也在拓展飛行員的環境。
16:14
So in this case案件, the vest背心 is streaming
nine different不同 measures措施
278
962538
4086
在這個例子中,
背心分流出 9 種不同
16:18
from this quadcopter四軸飛行器,
279
966624
1626
來自直昇機的測量方式,
16:20
so pitch瀝青 and yaw偏航 and roll
and orientation方向 and heading標題,
280
968250
3367
傾斜、偏航、翻滾、定位、前進,
16:23
and that improves提高
this pilot's飛行員 ability能力 to fly it.
281
971617
4086
提高飛行員的駕駛能力。
16:27
It's essentially實質上 like he's extending擴展
his skin皮膚 up there, far away.
282
975703
5295
這很像是把皮膚延伸到很遠的地方。
16:32
And that's just the beginning開始.
283
980998
1555
這只是個開端。
16:34
What we're envisioning構想 is taking服用
a modern現代 cockpit座艙 full充分 of gauges
284
982553
5804
我們想像的是
一台充滿儀表的現代化駕駛艙
16:40
and instead代替 of trying
to read the whole整個 thing, you feel it.
285
988357
4551
不需要去讀取儀表板數據
而是直接去感受到它。
16:44
We live生活 in a world世界 of information信息 now,
286
992908
2485
我們生活在一個資訊化的世界,
16:47
and there is a difference區別
between之間 accessing訪問 big data數據
287
995393
3808
存取大數據 和 感受數據
16:51
and experiencing經歷 it.
288
999201
3088
是不同的。
16:54
So I think there's really no end結束
to the possibilities可能性
289
1002289
3825
所以我想
在拓展人類的眼界方面
16:58
on the horizon地平線 for human人的 expansion擴張.
290
1006114
2322
有無限的可能性。
17:00
Just imagine想像 an astronaut宇航員
being存在 able能夠 to feel
291
1008436
4922
想想一個太空人能夠感受到
17:05
the overall總體 health健康
of the International國際 Space空間 Station,
292
1013358
3321
整個國際太空站的生命力,
17:08
or, for that matter, having you feel
the invisible無形 states狀態 of your own擁有 health健康,
293
1016679
4876
或是,你可以感受到
你覺察不出的自己的健康狀況,
17:13
like your blood血液 sugar
and the state of your microbiome微生物,
294
1021555
3939
像是你的血糖和微生物狀況
17:17
or having 360-degree-度 vision視力
or seeing眼看 in infrared紅外線 or ultraviolet紫外線.
295
1025494
5627
或是擁有 360 度視角
或能看見紅外線或紫外線。
17:23
So the key is this:
As we move移動 into the future未來,
296
1031121
3495
所以關鍵點在於,
當我們踏入未來,
17:26
we're going to increasingly日益 be able能夠
to choose選擇 our own擁有 peripheral外圍設備 devices設備.
297
1034616
4899
我們漸漸地
能夠選擇我們的周圍設備。
17:31
We no longer have to wait
for Mother母親 Nature's自然的 sensory感覺的 gifts禮品
298
1039515
3854
不需要再等待
大自然的時間表
17:35
on her timescales時間表,
299
1043369
1858
賦與我們感知的禮物,
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
然而,就像是好父母一樣,
她已經給了我們所需的工具
17:41
to go out and define確定 our own擁有 trajectory彈道.
301
1049499
4133
走出來定義我們自己的方向。
17:45
So the question now is,
302
1053632
1741
問題是,
17:47
how do you want to go out
and experience經驗 your universe宇宙?
303
1055373
5225
你想如何走出來
感受你的世界?
17:52
Thank you.
304
1060598
2043
謝謝。
17:54
(Applause掌聲)
305
1062641
8336
(掌聲)
18:11
Chris克里斯 Anderson安德森: Can you feel it?
DEDE: Yeah.
306
1079365
2188
克里斯.安德森:你能感受到嗎?
大衛.伊葛門:可以。
18:13
Actually其實, this was the first time
I felt applause掌聲 on the vest背心.
307
1081553
3390
事實上,這是我第一次
透過背心感受掌聲。
18:16
It's nice不錯. It's like a massage按摩. (Laughter笑聲)
308
1084943
2159
很棒,就像在按摩。(笑聲)
18:19
CACA: Twitter'sTwitter的 going crazy.
Twitter'sTwitter的 going mad.
309
1087102
3645
克里斯.安德森:
推特網友太瘋狂了。
18:22
So that stock股票 market市場 experiment實驗.
310
1090747
2293
那個股票市場的實驗。
18:25
This could be the first experiment實驗
that secures作保 its funding資金 forevermore永遠,
311
1093040
4528
這個實驗
可能是資金募集的永久保證,
18:29
right, if successful成功?
312
1097568
1995
對嗎,如果能成功的話?
18:31
DEDE: Well, that's right, I wouldn't不會
have to write to NIHNIH anymore.
313
1099563
3152
大衛.伊葛門:對的,我不再
向國家衛生研究所寫申請表。
18:34
CACA: Well look, just to be
skeptical懷疑的 for a minute分鐘,
314
1102715
2817
克里斯.安德森:我提出一些質疑,
18:37
I mean, this is amazing驚人,
but isn't most of the evidence證據 so far
315
1105532
3170
我的意思是,但到目前為止
是不是大部分的實驗證明
18:40
that sensory感覺的 substitution代換 works作品,
316
1108702
2347
感官代替是可行的,
18:43
not necessarily一定
that sensory感覺的 addition加成 works作品?
317
1111049
2107
但感官附加卻不一定可行?
18:45
I mean, isn't it possible可能 that the
blind person can see through通過 their tongue
318
1113156
3637
我的意思是,
盲人可以透過舌頭看東西
18:48
because the visual視覺 cortex皮質 is still there,
ready準備 to process處理,
319
1116793
5178
是不是因為視覺皮質層還在
那裡準備運作,
18:53
and that that is needed需要 as part部分 of it?
320
1121971
1819
而那就是其中必要的一部分?
18:55
DEDE: That's a great question.
We actually其實 have no idea理念
321
1123790
2644
大衛.伊葛門:好問題。
事實上我們也不知道
18:58
what the theoretical理論 limits範圍 are of what
kind of data數據 the brain can take in.
322
1126434
3896
大腦能接收何種資料
這個理論的局限是什麼。
19:02
The general一般 story故事, though雖然,
is that it's extraordinarily異常 flexible靈活.
323
1130330
3048
一般情況,
大腦非常靈活
19:05
So when a person goes blind,
what we used to call their visual視覺 cortex皮質
324
1133402
3805
當一個人變成盲人之後,
用來傳達視覺皮質層訊息的任務
19:09
gets得到 taken採取 over by other things,
by touch觸摸, by hearing聽力, by vocabulary詞彙.
325
1137207
5058
被觸覺、聽覺、字彙所取代。
19:14
So what that tells告訴 us is that
the cortex皮質 is kind of a one-trick一招一式 pony小馬.
326
1142265
4062
這告訴我們皮質層
像是一種單一功能的小東西。
19:18
It just runs運行 certain某些 kinds
of computations計算 on things.
327
1146327
2648
它只能按照特定的計算方式運作。
19:20
And when we look around
at things like braille點字, for example,
328
1148975
3101
例如布拉耶點字
19:24
people are getting得到 information信息
through通過 bumps顛簸 on their fingers手指.
329
1152076
3089
聾人透過手指取得訊息。
19:27
So I don't thing we have any reason原因
to think there's a theoretical理論 limit限制
330
1155165
3655
我不認為有任何理由
在我們所知的條件下
19:30
that we know the edge邊緣 of.
331
1158820
1514
存在任何理論上的限制。
19:33
CACA: If this checks檢查 out,
you're going to be deluged淹沒.
332
1161244
3264
克里斯.安德森:如果這理論可行,
各類應用將蜂擁而至。
19:36
There are so many許多
possible可能 applications應用 for this.
333
1164508
3251
可以運用這技術的地方太多了。
19:39
Are you ready準備 for this? What are you most
excited興奮 about, the direction方向 it might威力 go?
334
1167759
3931
你準備好了嗎?最讓你興奮的是什麼?
有進展的方向嗎?
19:43
DEDE: I mean, I think there's
a lot of applications應用 here.
335
1171690
2577
大衛.伊葛門:我想有許多應用
19:46
In terms條款 of beyond sensory感覺的 substitution代換,
the things I started開始 mentioning
336
1174267
3448
除了我在開始時所提到的感知替代
19:49
about astronauts宇航員 on the space空間 station,
they spend a lot of their time
337
1177715
4370
關於太空站的太空人,
他們花很多時間
19:54
monitoring監控 things, and they could instead代替
just get what's going on,
338
1182085
3219
監測訊息;有了這個技術,
他們能夠理解進展,
19:57
because what this is really good for
is multidimensional多維 data數據.
339
1185304
3460
因為這有利於取得多面向的資料。
20:00
The key is this: Our visual視覺 systems系統
are good at detecting檢測 blobs斑點 and edges邊緣,
340
1188764
4783
關鍵是:我們的視覺系統擅長
偵測塊狀和邊緣,
20:05
but they're really bad
at what our world世界 has become成為,
341
1193547
2448
但不擅長觀察
世界所呈現的樣子
20:07
which哪一個 is screens屏幕
with lots and lots of data數據.
342
1195995
2187
一個呈現非常大量資料的世界。
20:10
We have to crawl爬行 that
with our attentional注意力 systems系統.
343
1198182
2403
用我們的注意力系統
匍匐前進。
20:12
So this is a way of just
feeling感覺 the state of something,
344
1200585
2670
這是感知事物的一個方式,
20:15
just like the way you know the state
of your body身體 as you're standing常設 around.
345
1203255
3594
就像當你站立時
你知道你身體的狀態一樣。
20:18
So I think heavy machinery機械, safety安全,
feeling感覺 the state of a factory,
346
1206849
3179
我認為重型機械,安全性
20:22
of your equipment設備, that's one place地點
it'll它會 go right away.
347
1210028
3064
感覺工廠設備的狀態,
那即將實現。
20:25
CACA: David大衛 EaglemanEagleman, that was one
mind-blowing令人興奮 talk. Thank you very much.
348
1213092
3705
克里斯.安德森:大衛.伊葛門,
這是一個令人振奮的演講。非常感謝。
20:28
DEDE: Thank you, Chris克里斯.
(Applause掌聲)
349
1216797
4779
大衛.伊葛門:謝謝你,克里斯
(掌聲)
Translated by Yamei Huang
Reviewed by Xingyi Ouyang 歐陽杏儀

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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

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