A Brain Implant That Turns Your Thoughts Into Text | Tom Oxley | TED

Překladatel: Vladimír Harašta

A few months ago,

Před několika měsíci

I surrendered the password to my Twitter account

jsem dal heslo ke svému účtu na Twitteru

to let a person with paralysis tweet out their thoughts.

ochrnutému člověku, aby mohl tweetovat své myšlenky.

But I mean that literally.

A tím myslím doslova.

Philip O'Keefe can't use his fingers to type like you or I,

Philip O'Keefe nemůže psát prsty jako vy nebo já,

but thanks to a tiny brain implant,

ale díky malému mozkovému implantátu

he was able to send the following tweets.

byl schopen odeslat následující tweety.

"Hello world! Short tweet. Monumental progress."

„Ahoj světe! Krátký tweet. Monumentální pokrok.“

"No need for keystrokes or voices.

„Není potřeba psát ani diktovat.

I created this tweet just by thinking it."

Tento tweet jsem vytvořil pouhou představou v hlavě.“

"My hope is that I pave the way

„Doufám, že tím lidem razím cestu,

for people to be able to tweet through thoughts. Phil."

aby prostřednictvím myšlenek mohli tweetovat. Phil.“

Now you might be thinking there are some people out there

Teď si možná říkáte, že některým lidem

who should not be allowed to tweet directly from their brain.

by nemělo být dovoleno tweetovat přímo, co si myslí.

(Laughter)

(smích)

I agree.

Souhlasím.

But for people with paralysis and disability,

Ale lidem s ochrnutím a postižením

this technology can be life-changing.

může tato technologie změnit život.

I’m very excited to introduce you to Philip and Rodney.

Jsem velmi rád, že vám mohu představit Philipa a Rodneyho.

They both have a neurodegenerative disease called ALS,

Oba mají neurodegenerativní poruchu zvanou ALS,

means they can't move their hands or speak clearly,

To znamená, že nemohou hýbat rukama ani zřetelně mluvit,

but they can now text

ale mohou psát textové zprávy

thanks to a brain-computer interface or BCI.

díky rozhraní mozek-počítač neboli BCI.

There were Philip’s brain signals up on the screen.

Na obrazovce jste viděli Philipovy mozkové signály.

They’re connected to their computers via Bluetooth.

Přes Bluetooth jsou připojeni ke svému počítači.

The device is fully internalized, invisible to the outside world,

Zařízení je plně interní, skryté před okolním světem,

and they learn to control the keyboard

a oni se učí ovládat klávesnici

with clicks directly coming from their brain.

„klikáním“ vycházejícím přímo z jejich mozku.

Now BCIs conjure up images of science fiction like "The Matrix"

BCI připomíná živé scény z vědeckofantastických filmů jako Matrix,

with a cable jacked up into your brain through a hole in your skull.

s kabelem připojeným do mozku otvorem v lebce.

But I'm here to show you that the future can be much more elegant than that.

Ale já vám tady chci ukázat, že budoucnost může být mnohem elegantnější.

So we got this group chat going,

Rozjeli jsme tenhle skupinový chat, což mi přišlo jako skvělý nápad,

which I thought was a great idea,

until they started roasting me about the TED Talk --

dokud nezačali vtipkovat o mé přednášce na TEDu...

(Laughter)

(smích)

Which they found hilarious.

což jim připadalo zábavné.

Thanks for the vote of confidence, guys,

Díky za důvěru, lidi,

bloody Australians.

zatracení Australani.

(Laughter)

(smích)

Now you can see it's still quite slow for them to type this way,

Vidíte, že pro ně je takové psaní stále dost pomalé,

but this is like dial up speeds at the beginning of the Internet.

ale je to jako s vytáčeným připojením v počátcích internetu.

This is a new Moore's Law.

Toto je nový Moorův zákon.

We're just getting started.

Právě začínáme.

(Laughter)

(smích)

(Applause)

(potlesk)

That's Philip.

To je Philip.

This has been the dream of patients and caregivers,

Po celá desetiletí byl tohle sen

doctors and scientists, for decades,

pacientů a ošetřovatelů, lékařů a vědců,

and for good reason.

a to z dobrého důvodu.

You may know someone who's lost the ability to use their hands,

Možná znáte někoho, kdo už nebyl schopen používat ruce,

maybe from a stroke or a spinal cord injury

třeba kvůli mrtvici nebo měl poraněnou míchu

or multiple sclerosis, paralysis.

nebo roztroušenou sklerózu, byl ochrnutý.

It comes in all shapes and sizes,

Postižení bývá různě závažné,

from minor inconvenience to life-threatening.

od drobných nepříjemností až po život ohrožující věci.

During my neurology residency, I cared for a man in his 40s.

Během mé rezidentury na neurologii jsem se staral o čtyřicetiletého muže.

He had a stroke and developed locked-in syndrome.

Měl mrtvici s následným syndromem uzamčení.

Meant he couldn't move his body, except for his eyes, left or right.

To znamená, že nemohl hýbat tělem, kromě očí, levou ani pravou stranou.

His brain still worked like yours.

Mozek mu fungoval jako ten váš.

He could see and hear and think and feel just like normal,

Viděl a slyšel a myslel a cítil jako normálně,

but he couldn't move or speak ever again.

ale už se nedokázal hýbat ani mluvit.

And in what were horrific circumstances,

V tak strašné situaci

we supported his wish to be taken off life support.

jsme podpořili jeho přání, aby byl odpojen od přístrojů.

And so I've been wondering ever since,

A od té doby stále přemýšlím,

was there not anything else that could have been done?

jestli se nedalo dělat ještě něco jiného.

Connection is a fundamental human need.

Pouto s druhými je základní lidská potřeba.

So many of our patients have lost the ability to speak,

Po celá léta si nemohly spousty našich pacientů promluvit, natož dopisovat,

let alone type, for years,

and they so desperately want to reconnect with their family,

a zoufale se chtějí znovu spojit se svou rodinou, se svými blízkými.

with their loved ones.

You know what the main request we get is?

Víte, o co nás žádají nejvíce?

Text messaging.

O textové zprávy.

And then email.

A pak o e-maily.

Control over their smartphone.

O možnost ovládat svůj chytrý telefon.

And shock horror,

A co je naprostá hrůza, o sociální média.

social media.

We've been speaking so much lately about the flaws of these technologies,

Poslední dobou hodně diskutujeme o nedostatcích těchto technologií,

but for people with paralysis, this is a return to life.

ale pro lidi s ochrnutím je to návrat do života.

BCIs make all of this possible.

To vše umožňují BCI.

Now, part of the problem has been

Současně s tím jsme řešili to,

that BCIs typically require invasive surgery.

že BCI obvykle vyžadují invazivní chirurgický zákrok.

This is the Utah Array.

Toto je Utah Array.

This is designed similarly to all other BCIs

Je navrženo podobně jako všechna ostatní v současné době vyvíjená BCI,

currently under development,

which require drilling needles directly into the brain.

která vyžadují zásah vrtací jehlou přímo do mozku.

Now, this has been the basis of critical fundamental research

V posledních dvaceti letech bylo toto předmětem

over the last 20 years

kritického základního výzkumu

and the early proof that this technology really can perform.

a prvním důkazem, že ta technologie skutečně může fungovat.

But for patients, it means open-brain surgery,

Ale pro pacienty to znamená operaci mozku,

which involves cutting through the skull with a saw.

která zahrnuje řezání pilkou do lebky.

And there are only about 150 functional neurosurgeons in the US

A v USA je jen asi 150 kompetentních neurochirurgů,

that can perform this procedure.

kteří mohou tento postup provádět.

Apart from the fact that the recovery is tricky,

Kromě toho, že zotavení je složité,

the brain doesn't really like having needles put into it.

ani mozek nemá moc rád, když se do něj píchají jehly.

It develops this foreign-body tissue rejection immune reaction over time.

Časem se v něm vyvine imunitní reakce odmítnutí cizího tělesa.

So I've been wondering, is there any other way into the brain?

Tak mě tedy napadlo, jestli se nedá dostat do mozku někudy jinudy.

And there is, a secret back door.

A jde to, tajnými zadními vrátky.

The blood vessels are the natural highways into the brain.

Přirozenými dálnicemi vedocími do mozku jsou cévy.

These are hollow tubes that connect every corner of the brain.

Jsou to duté trubice, které vedou do všech koutů mozku.

The largest vein at the top there is right next to the motor cortex.

Největší žíla nahoře je hned vedle motorické kůry.

The exact part of the brain that we want to connect to

Přesně v té části mozku, ke které se chceme připojit,

to restore control to the outside world.

abychom obnovili kontrolu nad vnějším světem.

How cool is that?

No není to skvělé?

Now we already know how to travel through the blood vessels.

Teď už víme, jak cestovat cévami.

We've been doing it for 40 years, mostly going to the heart.

Děláme to už 40 let, většinou tak operujeme srdce.

If anyone here today has had a heart attack,

Pokud je tu někdo, kdo prodělal infarkt,

there's a pretty good chance you've had a stent.

je dost pravděpodobné, že vám voperovali stent.

A stent is a metal scaffold delivered through a catheter,

Stent je kovová konstrukce, která se zavádí katetrem

which opens up like a flower into the blood vessel.

a v cévě se rozvine jako květina.

Millions of stents are delivered each year,

Ročně jsou voperovány miliony stentů,

not in the OR,

ne na operačním sále,

but in the cath lab or catheter laboratory.

ale v katetrizační laboratoři.

It's now common in the cath lab to navigate up into the brain

V laboratoři se teď běžně zavádějí stenty cévami až do mozku.

through the blood vessels.

And there are 2,500 physicians

A máme 2 500 lékařů, kteří dokážou stenty do mozku zavádět.

who can now navigate their way up into the brain.

But what's really amazing about this

Ale opravdu úžasné na tom je,

is that for BCIs we already know

že o BCI rozhraních už víme,

that devices can be left inside a blood vessel,

že zařízení mohou být ponechána uvnitř cévy,

cells grow over it, incorporate it into the wall

buňky kolem nich obrostou a začlení je do stěny cévy

like a tattoo under the skin,

podobně jako tetování pod kůží,

and we're protected from that immune reaction.

a to nás chrání před imunitní reakcí.

This is part of the reason why our team became the first in the world

To je částečně i důvod, proč se náš tým stal prvním na světě,

to receive a green light from the FDA to conduct clinical trials

který dostal od FDA zelenou k provádění klinických testů

of a permanently implanted BCI.

s trvale implantovaným BCI.

(Applause)

(potlesk)

So what we had to do was figure out a way to put a sensor,

Takže jsme museli vymyslet způsob, jak připojit senzor

connected to this crosslinks of the stent

k této síťce na stentu,

that could record that brain activity.

který by zaznamenával mozkovou aktivitu.

To do that, we had to do a complete overhaul of stent manufacturing.

Abychom to mohli udělat, museli jsme kompletně přepracovat výrobu stentů.

This is the end result.

Toto je konečný výsledek. Myslím, že je velice krásný.

I think it's very beautiful.

Then connect it to a cable

Pak ho připojit ke kabelu,

which brings the information out of the brain

který přivádí informace z mozku,

and do it all in a way that it can be delivered in the cath lab.

a to vše způsobem, aby se daly poskytnout katetrizační laboratoři.

This way we can make BCI accessible not to the thousands of people,

Tímto způsobem můžeme zpřístupnit BCI ne tisícům lidí,

but to the millions of people who need this technology.

ale milionům lidí, kteří tuto technologii potřebují.

So it wasn't easy, took us ten years,

Nebylo to snadné, trvalo nám to deset let,

but I'm very excited to show you guys.

ale jsem velmi nadšený, že vám to můžu ukázat.

We called this the Stentrode.

Nazvali jsme to Stentrode.

(Applause)

(potlesk)

Graham Felstead, an incredible human being suffering with ALS,

Graham Felstead, úžasná lidská bytost trpící ALS,

became the first person in the world

se stal prvním člověkem na světě,

to receive and use one of these brain-computer interfaces.

který dostal a používá jedno takové rozhraní.

And he has very generously offered you, the world,

A velmi velkoryse nabídl vám, světu,

a chance to see what it looks like inside his brain.

možnost vidět, jak to vypadá uvnitř jeho mozku.

Would you like to see?

Chcete to vidět?

Audience: Yes!

Publikum: Ano!

TO: Seeing this video for the first time

TO: Když jsem to video viděl poprvé,

was one of the most incredible moments of my life.

byl to jeden z nejneuvěřitelnějších okamžiků mého života.

I was standing in the cath lab,

Stál jsem v katetrizační laboratoři,

Dr. Peter Mitchell had just completed the surgery

Dr. Peter Mitchell právě dokončil operaci

and you can see the device, the outline of device,

a vy vidíte obrysy zařízení, které je uvnitř cévy.

sitting inside the blood vessel there.

So this popped up on the screen

Tohle se objevilo na obrazovce a my jsme měli pocit,

and it just felt like we were witnessing something new in the world.

že jsme svědky zrození něčeho nového.

I had tingles down my spine,

Cítil jsem mrazení v zádech,

I've got them now thinking about it again.

i teď ho mám, když na to znovu pomyslím.

I turned to my colleague Pete,

Obrátil jsem se na kolegu Petea a řekl něco poetického a hlubokomyslného,

and I said something poetic and profound like,

"Pete, holy shit!"

něco jako: „No do prdele, Pete!“

(Laughter)

(smích)

And then two hours later, something even more amazing happened.

A o dvě hodiny později se stalo něco ještě úžasnějšího.

Graham woke up, and he asked, “Am I alive?”

Graham se probudil a zeptal se: „Jsem naživu?“

And our nurse Kristine broke out in tears of relief.

Naše zdravotní sestra Kristine propukla v úlevný pláč.

It was a phenomenal moment.

Byl to fenomenální okamžik.

Once it's in place,

Jakmile je stent na místě,

it's connected to this tiny antenna that sits under the skin in the chest.

je připojen k této malé anténě, která se nachází pod kůží v hrudníku.

This collects the raw brain data

Tohle shromažďuje surová data z mozku

and sends it out of the body wirelessly

a pak je posílá bezdrátově externím zařízením mimo tělo.

to then connect with external devices.

It's always on and ready to go.

Rozhraní stále běží a je v pohotovosti. Asi tak jako funguje mozek.

Kind of like how your brain is meant to work.

So here's how it works.

Takže, funguje to takhle.

Our engineers work with our patients to decode specific movements.

Naši inženýři pracují s našimi pacienty na dekódování konkrétních pohybů.

So we tell the patient, “Press down your foot.”

Pacientovi řekneme: „Přitlačte chodidlo“.

So they'll repeatedly press down their foot.

A on opakovaně přitlačí nohu.

You won't see the foot moving because they're paralyzed,

Pohyb nohy neuvidíte, protože je ochrnutý,

but we've been able to determine

ale jsme schopni určit,

which brain signals are generally linked to “Press down your foot.”

které mozkové signály jsou obecně spojeny s „přitlačte chodidlo“.

The black dotted line is the moment of pressing down the foot,

Černá přerušovaná čára je okamžik stlačení chodidla

and you can see the brain signal is different before to after,

a vidíte, že se mozkový signál liší před a po,

which means we can turn that into a switch.

což znamená, že to můžeme využít jako přepínač.

Now we repeat this for several different types of movements,

To opakujeme u několika různých typů pohybů,

say, open/close your hand or pincer-grip your finger.

řekněme otevřete/zavřete ruku nebo sevřete prsty.

Now, that may not seem like much,

Možná se vám to zdá málo,

but these become the building blocks for every single interaction

ale jsou to stavební kameny pro každou jednotlivou interakci

on a digital device that is needed for control.

s digitálním zařízením, které je potřeba ovládat.

Converted to

Převedou se na

click, up, down, left, right, menu, back, etc.

kliknutí, pohyb nahoru, dolů, doleva, doprava, menu, zpět atd.

But what's really amazing is that to some degree,

Ale opravdu úžasné je, že do jisté míry,

this process,

tento proces,

our brain signals, are universal.

naše mozkové signály, jsou univerzální.

So the brain signal for “Press down your foot” for me

Mozkový signál pro „přitlačte chodidlo“

is the same as it is for you.

je u mě stejný jako u vás.

Now this means that we're creating a dictionary of the brain

To znamená, že vytváříme slovník signálů

across all humans.

napříč mozky všech lidí.

This is going to make BCI truly scalable.

Díky tomu bude BCI skutečně škálovatelné.

As Philip once said to me,

Jak mi jednou řekl Philip:

"It's kind of like learning how to ride a bike.

„Je to podobné jako učit se jezdit na kole.

It takes a bit of practice, but once you're rolling,

Chce to trochu cviku, ale jakmile se rozjedete,

it becomes natural.

je to už pak přirozené.

Now I just look on the screen where I want to click and I'm texting,

Teď se jen dívám na obrazovku, kam chci kliknout, a píšu text,

messaging the world via Twitter."

posílám světu zprávy přes Twitter.“

But Graham,

Graham říkal,

he said, as his ALS was progressing,

že s tím, jak u něho ALS postupovala,

that it gave him immense comfort to know that even if his body was failing,

mu obrovskou útěchu dodávalo vědomí, že i když jeho tělo selhává,

he was always going to be able to tell his wife that he loved her.

bude vždycky schopen říct své ženě, že ji miluje.

In the future,

Opravdu se těším

I'm really excited about the breakthroughs BCI could deliver to other conditions

na průlomové objevy v budoucnu, které by BCI mohlo přinést u nemocí,

like epilepsy, depression and dementia.

jako jsou epilepsie, deprese a demence.

But beyond that,

Ale co to kromě toho bude znamenat pro lidstvo?

what is this going to mean for humanity?

What's really got me thinking is the future of communication.

Opravdu mě to přimělo přemýšlet o budoucnosti komunikace.

Take emotion.

Vezměte si třeba emoce.

Have you ever considered how hard it is to express how you feel?

Uvažovali jste někdy o tom, jak těžké je vyjádřit, co cítíte?

You have to self-reflect,

Musíte se nad sebou zamyslet,

package the emotion into words

zabalit emoce do slov

and then use the muscles of your mouth to speak those words.

a pak k vyslovení těch slov použít svaly v ústech.

But you really just want someone to know how you feel.

Ale ve skutečnosti jen chcete, aby někdo věděl, jak se cítíte.

For some people with certain conditions,

Pro některé lidi s určitými obtížemi je to nemožné.

that's impossible.

So what if, rather than using your words,

Ale co kdybyste si mohli, během pár vteřin,

you could throw your emotion just for a few seconds?

místo slov vylít své srdce?

And have them really feel how you feel.

Ať lidé skutečně vnímají, jak se cítíte.

At that moment, we would have realized

Najednou bychom si uvědomili,

that the necessary use of words to express our current state of being

že jen prostřednitvím slov náš aktuální stav bytí

was always going to fall short.

nikdy úplně nevystihneme.

The full potential of the brain would then be unlocked.

Pak by se odemkl plný potenciál mozku.

But for right now,

Ale prozatím

BCI is about restoring the lives of millions of people with paralysis.

se BCI týká navrácení kvality života milionům ochrnutých lidí.

After years of feeling trapped,

Po letech pocitu uvěznění v těle

this technology promises the return of autonomy and independence.

jim tato technologie slibuje navrátit samostatnost a nezávislost.

But what I really mean is dignity.

Ale fakticky tím myslím důstojnost.

Thank you.

Děkuji.

(Applause)

(potlesk)