Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it

159,206 views

2015-01-26 ・ TED


New videos

Miguel Nicolelis: Brain-to-brain communication has arrived. How we did it

159,206 views ・ 2015-01-26

TED


Pro přehrání videa dvakrát klikněte na anglické titulky níže.

Překladatel: Samuel Titera Korektor: Anna Velková
00:12
On June 12, 2014, precisely at 3:33
0
12454
6512
12. června 2014, přesně v 3.33
00:18
in a balmy winter afternoon in São Paulo, Brazil,
1
18966
4140
za zimního odpoledne v brazilském São Paulu,
00:23
a typical South American winter afternoon,
2
23106
3526
během typického jihoamerického zimního odpoledne,
00:26
this kid, this young man that you see celebrating here
3
26632
2980
tento mladý muž, který se tu raduje,
00:29
like he had scored a goal,
4
29612
1519
jako kdyby dal gól,
00:31
Juliano Pinto, 29 years old, accomplished a magnificent deed.
5
31131
5931
devětadvacetiletý Juliano Pinto, dokázal fantastickou věc.
00:38
Despite being paralyzed
6
38102
2080
Přesto, že je ochrnutý
00:40
and not having any sensation from mid-chest to the tip of his toes
7
40182
4981
a nemá žádný cit od poloviny hrudi po špičky prstů na nohou,
00:45
as the result of a car crash six years ago that killed his brother
8
45163
4530
kvůli autonehodě, při níž zemřel jeho bratr,
00:49
and produced a complete spinal cord lesion that left Juliano in a wheelchair,
9
49693
7494
a jemu způsobila celkové přerušení míchy a upoutala ho tak na vozík,
00:57
Juliano rose to the occasion, and on this day did something
10
57187
5030
Juliano si během této příležitosti stoupl a udělal toho dne něco, co skoro všichni
01:02
that pretty much everybody that saw him in the six years deemed impossible.
11
62217
6005
kolem něj během posledních šesti let považovali za nemožné.
01:09
Juliano Pinto delivered the opening kick
12
69062
5332
Juliano Pinto provedl slavnostní výkop
01:14
of the 2014 Brazilian World Soccer Cup here
13
74394
6016
během mistrovství světa ve fotbale roku 2014
01:20
just by thinking.
14
80410
1470
pouze silou myšlenek.
01:22
He could not move his body,
15
82820
1877
Nemohl pohnout svým tělem,
01:24
but he could imagine the movements needed to kick a ball.
16
84697
4887
ale dokázal si představit pohyby potřebné pro vykopnutí.
01:29
He was an athlete before the lesion. He's a para-athlete right now.
17
89584
3254
Před úrazem byl atlet. Nyní je para-atlet.
01:32
He's going to be in the Paralympic Games, I hope, in a couple years.
18
92838
3462
Doufám, že se za pár let zúčastní paralympiády.
01:36
But what the spinal cord lesion did not rob from Juliano
19
96300
4582
Přerušení míchy pro Juliana neznamenalo
01:40
was his ability to dream.
20
100882
3001
konec schopnosti snít.
01:43
And dream he did that afternoon, for a stadium of about 75,000 people
21
103883
6050
Toho odpoledne předvedl svůj sen na stadionu před 75 000 diváky
01:49
and an audience of close to a billion watching on TV.
22
109933
4491
a další miliardou diváků u televizních obrazovek.
01:54
And that kick crowned, basically, 30 years of basic research
23
114424
6301
Tento výkop korunoval třicet let základního výzkumu
02:00
studying how the brain,
24
120725
2247
funkcí mozku,
02:02
how this amazing universe that we have between our ears
25
122972
3727
toho úžasného vesmíru, který si máme mezi ušima
02:06
that is only comparable to universe that we have above our head
26
126699
4096
a který se dá přirovanat jen k vesmíru nad našimi hlavami,
02:10
because it has about 100 billion elements
27
130795
2766
protože je složen asi ze 100 miliard prvků,
02:13
talking to each other through electrical brainstorms,
28
133561
2702
které si spolu povídají pomocí elektrických impulsů.
02:16
what Juliano accomplished took 30 years to imagine in laboratories
29
136263
5241
Julianova akce vyžadovala 30 let představ v laboratořích
02:21
and about 15 years to plan.
30
141504
2603
a patnáct let plánování.
02:24
When John Chapin and I, 15 years ago, proposed in a paper
31
144107
4499
Když jsme s Johnem Chapinem před 15 lety napsali článek
02:28
that we would build something that we called a brain-machine interface,
32
148606
5182
o plánu vytvořit rozhraní mezi mozkem a strojem,
02:33
meaning connecting a brain to devices
33
153788
2957
takže by se mozek mohl napojit na zařízení,
02:36
so that animals and humans could just move these devices,
34
156745
3544
aby jím mohla zvířata i lidé pohybovat,
02:40
no matter how far they are from their own bodies,
35
160289
1851
bez ohledu na vzdálenost mezi nimi,
02:42
just by imagining what they want to do,
36
162140
2586
pouze tím, že si představí potřebnou akci,
02:44
our colleagues told us that we actually needed professional help,
37
164726
4587
kolegové nám řekli, že potřebujeme profesionální pomoc
02:49
of the psychiatry variety.
38
169313
2697
psychiatrického rázu.
02:52
And despite that, a Scot and a Brazilian persevered,
39
172010
5442
Navzdory tomu jeden Skot a jeden Brazilec vytrvali,
02:57
because that's how we were raised in our respective countries,
40
177456
5015
protože už jsme tak z domova vychovaní,
03:02
and for 12, 15 years,
41
182471
2136
a celých 12 nebo 15 let
03:04
we made demonstration after demonstration suggesting that this was possible.
42
184607
4389
jsme ukazovali pokus za pokusem, a tvrdili, že je to možné.
03:08
And a brain-machine interface is not rocket science,
43
188996
2449
Rozhraní mezi mozkem a strojem není žádná velká věda,
03:11
it's just brain research.
44
191445
1726
stačí vám výzkum mozku.
03:13
It's nothing but using sensors
45
193171
3247
Stačí použít senzory,
03:16
to read the electrical brainstorms that a brain is producing
46
196418
3547
aby četly elektrické proudy, které mozek vytváří
03:19
to generate the motor commands
47
199965
2006
při zadávání motorických příkazů,
03:21
that have to be downloaded to the spinal cord,
48
201971
2213
které se pak předávají dále do míchy.
03:24
so we projected sensors that can read
49
204184
2663
Navrhli jsme sensory, které dokáží číst
03:26
hundreds and now thousands of these brain cells simultaneously,
50
206847
3515
stovky a už i tisíce mozkových buněk současně
03:30
and extract from these electrical signals
51
210362
3046
a odvozují z elektrických signálů
03:33
the motor planning that the brain is generating
52
213408
2885
motorické pokyny, které náš mozek vydává,
03:36
to actually make us move into space.
53
216293
2963
abychom se mohli pohybovat v prostoru.
03:39
And by doing that, we converted these signals into digital commands
54
219256
3686
Přečtené signály jsme převedli do podoby digitálních příkazů,
03:42
that any mechanical, electronic, or even a virtual device can understand
55
222942
4992
kterým může rozumět libovolné mechanické, elektronické nebo virtuální zařízení.
03:47
so that the subject can imagine what he, she or it wants to make move,
56
227934
6556
Člověk si pak představí, čím chce pohnout
03:54
and the device obeys that brain command.
57
234490
3451
a ono zařízení poslechne jeho příkaz.
03:57
By sensorizing these devices with lots of different types of sensors,
58
237941
3904
Tato zařízení jsou vybavena různými čidly,
04:01
as you are going to see in a moment,
59
241845
1785
jak za chvilku uvidíte,
04:03
we actually sent messages back to the brain to confirm
60
243630
3469
abychom mohli poslat zprávu zpět do mozku pro potvrzení,
04:07
that that voluntary motor will was being enacted, no matter where --
61
247099
3955
že vědomý motorický příkaz byl proveden – kdekoli
04:11
next to the subject, next door, or across the planet.
62
251054
5375
na místě, ve vedlejší místnosti, na druhé straně planety.
04:16
And as this message gave feedback back to the brain,
63
256429
3241
Jakmile tato zpětná vazba dorazila do mozku,
04:19
the brain realized its goal: to make us move.
64
259670
4218
mozek splnil svůj cíl: způsobit pohyb.
04:23
So this is just one experiment that we published a few years ago,
65
263888
3458
Toto je jeden z experimentů publikovaný před několika lety,
04:27
where a monkey, without moving its body,
66
267346
2327
ve kterém se opice, aniž by se pohnula,
04:29
learned to control the movements of an avatar arm,
67
269673
4104
naučila řídit pohyby virtuální ruky,
04:33
a virtual arm that doesn't exist.
68
273777
2046
ruky, která fyzicky neexistuje.
04:35
What you're listening to is the sound of the brain of this monkey
69
275823
3202
Teď slyšíte zvuky mozku této opice,
04:39
as it explores three different visually identical spheres
70
279025
4404
který zkoumá tři rozdílné vzhledově identické koule
04:43
in virtual space.
71
283429
1659
ve virtuálním prostoru.
04:45
And to get a reward, a drop of orange juice that monkeys love,
72
285088
4042
Aby dostalo odměnu – kapku pomerančového džusu, který miluje –
04:49
this animal has to detect, select one of these objects
73
289130
3812
musí toto zvíře objevit a vybrat jeden tento objekt
04:52
by touching,
74
292942
1761
hmatem,
04:54
not by seeing it, by touching it,
75
294703
1652
ne zrakem, ale dotykem,
04:56
because every time this virtual hand touches one of the objects,
76
296355
3045
protože pokaždé, když se virtuální ruka dotkne jednoho z těch objektů,
04:59
an electrical pulse goes back to the brain of the animal
77
299400
3083
je vyslán zpět do mozku zvířete elektrický signál
05:02
describing the fine texture of the surface of this object,
78
302483
4393
popisující jemnou texturu na povrchu objektu,
05:06
so the animal can judge what is the correct object that he has to grab,
79
306876
3898
takže zvíře pozná, který předmět uchopit,
05:10
and if he does that, he gets a reward without moving a muscle.
80
310774
5244
a pokud to udělá, dostane odměnu, aniž by pohnulo svalem.
05:16
The perfect Brazilian lunch:
81
316018
2480
Dokonalý Brazilský oběd:
05:18
not moving a muscle and getting your orange juice.
82
318498
3715
nehnete ani prstem, a dostanete pomerančový džus.
05:22
So as we saw this happening,
83
322213
2804
Když jsme tohle viděli,
05:25
we actually came and proposed the idea that we had published 15 years ago.
84
325017
4945
vrátili jsme se zpět k nápadu, který jsme publikovali před 15 lety.
05:29
We reenacted this paper.
85
329962
2029
Zopakovali jsme publikovaný experiment.
05:31
We got it out of the drawers,
86
331991
1969
Vytáhli jsme studii ze šuplíku
05:33
and we proposed that perhaps we could get a human being that is paralyzed
87
333960
3927
a navrhli jsme, že by možná ochrnutý člověk mohl
05:37
to actually use the brain-machine interface to regain mobility.
88
337887
4303
použít rozhraní mezi mozkem a strojem k znovuzískání pohyblivosti.
05:42
The idea was that if you suffered --
89
342190
2178
Podobné zranění může utrpět
05:44
and that can happen to any one of us.
90
344368
2273
kdokoli z nás.
05:46
Let me tell you, it's very sudden.
91
346641
2012
Věřte mi, je to věc okamžiku.
05:48
It's a millisecond of a collision,
92
348653
1725
Jedna milisekunda srážky
05:50
a car accident that transforms your life completely.
93
350378
3462
při dopravní nehodě, kompletně změní váš život.
05:53
If you have a complete lesion of the spinal cord,
94
353840
2857
Pokud dojde k celkovému přerušení míchy,
05:56
you cannot move because your brainstorms cannot reach your muscles.
95
356697
3383
nemůžete se hýbat, protože signály z mozku se nedostanou k vašim svalům.
06:00
However, your brainstorms continue to be generated in your head.
96
360080
4250
NIcméně, ty signály bude váš mozek vytvářet i nadále.
06:04
Paraplegic, quadriplegic patients dream about moving every night.
97
364330
3915
Praplegickým i kvadruplegickým pacientům se každou noc zdá o tom, že se pohybují.
06:08
They have that inside their head.
98
368245
2152
V jejich hlavách je to v pořádku.
06:10
The problem is how to get that code out of it
99
370397
3341
Jde o to dostat ten kód ven
06:13
and make the movement be created again.
100
373738
2924
a znovu vytvořit pohyb.
06:16
So what we proposed was, let's create a new body.
101
376662
3221
Navrhli jsme tedy: vytvořme nové tělo.
06:19
Let's create a robotic vest.
102
379883
1736
Vytvořme robotickou vestu.
06:21
And that's exactly why Juliano could kick that ball just by thinking,
103
381619
4843
Právě díky ní mohl Juliano vykopnout ten míč jen pomocí myšlenek,
06:26
because he was wearing the first brain-controlled robotic vest
104
386462
4319
protože měl na sobě první, mozkem ovládanou, robotickou vestu,
06:30
that can be used by paraplegic, quadriplegic patients to move
105
390781
3279
kterou mohou paraplegičtí pacienti používat k pohybu
06:34
and to regain feedback.
106
394060
1811
a k obnovení zpětné vazby.
06:35
That was the original idea, 15 years ago.
107
395871
2897
Tento nápad je 15 let starý,
06:38
What I'm going to show you is how 156 people from 25 countries
108
398768
5474
Chci vám ukázat, jak 156 lidí z 25 zemí
06:44
all over the five continents of this beautiful Earth,
109
404242
2769
ze všech pěti kontinentů naší nádherné Země
06:47
dropped their lives, dropped their patents,
110
407011
3018
odložilo své životy, své výzkumy,
06:50
dropped their dogs, wives, kids, school, jobs,
111
410029
4110
opustilo psy, ženy, děti, školy, zaměstnání,
06:54
and congregated to come to Brazil for 18 months to actually get this done.
112
414139
5517
aby se sešli v Brazílii a během 18 měsíců to dokázali zrealizovat.
06:59
Because a couple years after Brazil was awarded the World Cup,
113
419656
3875
Před pár lety, poté co Brazílie získala privilegium pořádat Mistrovství světa,
07:03
we heard that the Brazilian government wanted to do something meaningful
114
423531
3652
jsme se dozvěděli, že Brazilská vláda hledá něco smysluplného
07:07
in the opening ceremony
115
427183
1698
pro zahajovací ceremoniál,
07:08
in the country that reinvented and perfected soccer
116
428881
3740
v zemi, která znovu objevila fotbal a zdokonalila ho
07:12
until we met the Germans, of course.
117
432621
2206
na téměř německou úroveň.
07:14
(Laughter)
118
434827
1393
(smích)
07:16
But that's a different talk,
119
436220
1835
Ale to je jiný příběh,
07:18
and a different neuroscientist needs to talk about that.
120
438055
4040
a o tom by měli mluvit jiní neurovědci.
07:22
But what Brazil wanted to do is to showcase
121
442095
2074
Brazílie se chtěla představit
07:24
a completely different country,
122
444169
1725
jako zcela jiná země,
07:25
a country that values science and technology,
123
445894
2888
země, která si váží vědy a technologie,
07:28
and can give a gift to millions, 25 million people around the world
124
448782
3883
a která dokáže dát dárek 25 milionům lidí po celém světě,
07:32
that cannot move any longer because of a spinal cord injury.
125
452665
2835
kteří se nemohou hýbat kvůli poranění míchy.
07:35
Well, we went to the Brazilian government and to FIFA and proposed,
126
455500
3604
Oslovili jsme brazilskou vládu a FIFA a navrhli jsme,
07:39
well, let's have the kickoff of the 2014 World Cup
127
459104
3368
aby výkop Mistrovství světa v roce 2014
07:42
be given by a Brazilian paraplegic
128
462472
2372
provedl brazilský paraplegik
07:44
using a brain-controlled exoskeleton that allows him to kick the ball
129
464844
4890
pomocí exoskeletonu ovládaného mozkem, který mu umožní kopnout do míče
07:49
and to feel the contact of the ball.
130
469734
2276
a pocítit kontakt s míčem.
07:52
They looked at us, thought that we were completely nuts,
131
472010
2614
Dívali se na nás jako na blázny,
07:54
and said, "Okay, let's try."
132
474624
2856
ale řekli: "Dobře, zkusme to."
07:57
We had 18 months to do everything from zero, from scratch.
133
477480
4240
Měli jsme 18 měsíců na zvládnutí všeho, od začátku, od nuly.
08:01
We had no exoskeleton, we had no patients,
134
481720
3236
Neměli jsme exoskeleton, neměli jsme pacienty,
08:04
we had nothing done.
135
484956
1217
nic nebylo připraveno.
08:06
These people came all together
136
486173
2336
Dali jsme se dohromady.
08:08
and in 18 months, we got eight patients in a routine of training
137
488509
4248
Za 18 měsíců jsme rutinně trénovali 8 pacientů.
08:12
and basically built from nothing this guy,
138
492757
4098
V podstatě z ničeho jsme sestrojili chlapíka,
08:16
that we call Bra-Santos Dumont 1.
139
496855
3580
kterému říkáme Bra-Santos Dumont 1.
08:21
The first brain-controlled exoskeleton to be built
140
501315
3425
První umělý mozkem ovládaný exoskeleton
08:24
was named after the most famous Brazilian scientist ever,
141
504740
4156
jsme pojemnovali po nejslavnějším brazilském vědci,
08:28
Alberto Santos Dumont,
142
508896
1973
Albertu Santos Dumontovi,
08:30
who, on October 19, 1901, created and flew himself
143
510869
5803
který 19. října 1901 sám sestrojil a pilotoval
08:36
the first controlled airship on air in Paris for a million people to see.
144
516672
7227
první člověkem řízený letoun, představený v Paříži před milionem lidí.
08:43
Sorry, my American friends,
145
523899
2019
Omlouvám se svým americkým přátelům.
08:45
I live in North Carolina,
146
525918
1310
Bydlím v Severní Karolíně,
08:47
but it was two years before the Wright Brothers flew
147
527228
4882
ale toto bylo dva roky před tím, než se podobná věc povedla
08:52
on the coast of North Carolina.
148
532110
2164
bratrům Wrightovým na pobřeží Severní Karolíny.
08:54
(Applause)
149
534274
2575
(potlesk)
08:57
Flight control is Brazilian. (Laughter)
150
537339
4778
Řízený let je brazilský. (smích)
09:02
So we went together with these guys
151
542117
3000
Dali jsme tedy dohromady tým.
09:05
and we basically put this exoskeleton together,
152
545117
2901
Námi vytvořený exoskeleton má 15 stupnů volnosti.
09:08
15 degrees of freedom, hydraulic machine
153
548018
3972
Je hydraulický
09:11
that can be commanded by brain signals
154
551990
2717
a ovládají ho signály z mozku,
09:14
recorded by a non-invasive technology called electroencephalography
155
554707
4218
snímané neinvazivně pomocí EEG (elektroencefalografie).
09:18
that can basically allow the patient to imagine the movements
156
558925
3189
Stačí, aby si pacient představil pohyb,
09:22
and send his commands to the controls, the motors,
157
562114
3951
a pokyn je předán řídící jednotce, pak motorům,
09:26
and get it done.
158
566065
1802
a pak je pohyb proveden.
09:27
This exoskeleton was covered with an artificial skin
159
567867
2863
Exoskeleton je pokryt umělou kůží,
09:30
invented by Gordon Cheng, one of my greatest friends, in Munich,
160
570730
4084
kterou v Mnichově vynalezl můj skvělý přítel Gordon Cheng.
09:34
to allow sensation from the joints moving and the foot touching the ground
161
574814
4586
Ta umožňuje, aby vjemy z pohybu kloubů a z dotyku nohy se zemí
09:39
to be delivered back to the patient through a vest, a shirt.
162
579400
4540
mohly přes vestu putovat zpět k pacientovi.
09:43
It is a smart shirt with micro-vibrating elements
163
583940
2970
Tento oblek je pokryt mikrosnímači,
09:46
that basically delivers the feedback and fools the patient's brain
164
586910
4823
které vytvářejí zpětnou vazbu a ošálí tak pacientův mozek,
09:51
by creating a sensation that it is not a machine that is carrying him,
165
591733
3471
protože vzbudí pocit, že ho nenese stroj,
09:55
but it is he who is walking again.
166
595204
3250
ale že on sám znovu chodí.
09:58
So we got this going, and what you'll see here
167
598454
2859
Podařilo se nám to. Teď uvidíte,
10:01
is the first time one of our patients, Bruno, actually walked.
168
601313
4690
jak jeden z našich pacientů, Bruno, vskutku chodí.
10:06
And he takes a few seconds because we are setting everything,
169
606003
2878
Několik vteřin trvá, než všechno nastavíme.
10:08
and you are going to see a blue light cutting in front of the helmet
170
608881
3297
Pak uvidíte modré světlo vepředu na helmě,
10:12
because Bruno is going to imagine the movement that needs to be performed,
171
612178
3920
když si Bruno představuje pohyb, který má být proveden.
10:16
the computer is going to analyze it, Bruno is going to certify it,
172
616098
3208
Počítač to zanalyzuje, Bruno to potvrdí,
10:19
and when it is certified,
173
619306
1809
a když je vše potvrzené,
10:21
the device starts moving under the command of Bruno's brain.
174
621115
3527
zařízení se začne pohybovat podle pokynů Brunova mozku.
10:24
And he just got it right, and now he starts walking.
175
624642
4575
Právě se to povedlo a teď začíná chůze.
10:29
After nine years without being able to move,
176
629217
2786
Po devíti letech bez možnosti se pohnout
10:32
he is walking by himself.
177
632003
2670
sám chodí.
10:34
And more than that --
178
634673
1602
A co víc –
10:36
(Applause) --
179
636275
3228
(potlesk) –
10:39
more than just walking,
180
639503
1787
víc, než že jen chodí,
10:41
he is feeling the ground,
181
641290
2318
on cítí dotyk země.
10:43
and if the speed of the exo goes up,
182
643608
2043
Když se rychlost exoskeletonu zvýší,
10:45
he tells us that he is walking again on the sand of Santos,
183
645651
4451
řekne nám, že se znovu prochází po pláži v Santos,
10:50
the beach resort where he used to go before he had the accident.
184
650102
4191
kam chodíval, než se mu stala nehoda.
10:54
That's why the brain is creating a new sensation in Bruno's head.
185
654293
3464
Proto je důležitá i zpětná vazba z pohybu.
10:57
So he walks, and at the end of the walk -- I am running out of time already --
186
657757
3699
Takhle šel, a na konci procházky
11:01
he says, "You know, guys,
187
661456
2724
nám řek: "Lidičky,
11:04
I need to borrow this thing from you when I get married,
188
664180
2631
tuhle věc potřebuju půjčit na svatbu,
11:06
because I wanted to walk to the priest
189
666811
2505
abych mohl sám dojít ke knězi,
11:09
and see my bride and actually be there by myself.
190
669316
3774
vidět svoji nevěstu a být tam osobně."
11:13
Of course, he will have it whenever he wants.
191
673090
3392
Pochopitelně mu to půjčíme, kdykoli bude chtít.
11:16
And this is what we wanted to show during the World Cup, and couldn't,
192
676482
4082
Chtěli jsme tohle promítat během mistrovství světa,
11:20
because for some mysterious reason, FIFA cut its broadcast in half.
193
680564
4174
ale z neznámých důvodů z toho na straně FIFA sešlo.
11:25
What you are going to see very quickly is Juliano Pinto in the exo doing the kick
194
685618
7673
Uvidíte Juliana v exoskeletonu, jak kope do míče,
11:33
a few minutes before we went to the pitch
195
693291
2297
chvíli před tím, než jsme šli na hřiště
11:35
and did the real thing in front of the entire crowd,
196
695588
2911
a provedli vše naostro před celým publikem.
11:38
and the lights you are going to see just describe the operation.
197
698499
3381
Uvidíte ta světýlka, která znázorňují průběh akce.
11:41
Basically, the blue lights pulsating indicate that the exo is ready to go.
198
701880
4888
Puzlující modrá světla znamenají, že exoskeleton je připraven vyrazit.
11:46
It can receive thoughts and it can deliver feedback,
199
706768
3075
Dokáže přijímat myšlenky a vracet zpětnou vazbu.
11:49
and when Juliano makes the decision to kick the ball,
200
709843
3018
Jakmile se Juliano rozhodne vykopnout míč,
11:52
you are going to see two streams of green and yellow light
201
712861
3103
uvidíte dva proudy zelených a žlutých světel,
11:55
coming from the helmet and going to the legs,
202
715964
2677
vycházejících z helmy a směřujících do nohou.
11:58
representing the mental commands that were taken by the exo
203
718641
4101
Představují mentální pokyny přijaté exoskeletonem,
12:02
to actually make that happen.
204
722742
1899
který je provede.
12:04
And in basically 13 seconds,
205
724641
2695
Juliano vše provedl
12:07
Juliano actually did.
206
727336
2083
během 13 vteřin.
12:09
You can see the commands.
207
729419
1716
Vidíte ty pokyny.
12:11
He gets ready, the ball is set, and he kicks.
208
731135
4340
Připravuje se. Míč je položen. Vykopává.
12:15
And the most amazing thing is,
209
735475
1878
Nejúžasnější na tom je,
12:17
10 seconds after he did that, and looked at us on the pitch,
210
737353
3232
že deset vteřin poté se na nás podíval
12:20
he told us, celebrating as you saw,
211
740585
2277
a nadšeně prohlásil:
12:22
"I felt the ball."
212
742862
1830
"Já jsem ten míč cítil."
12:25
And that's priceless.
213
745562
2197
To je k nezaplacení.
12:27
(Applause)
214
747759
1872
(potlesk)
12:29
So where is this going to go?
215
749631
1500
Kam tohle tedy směřuje?
12:31
I have two minutes to tell you
216
751131
1935
Mám dvě minuty, abych vám řekl,
12:33
that it's going to the limits of your imagination.
217
753066
3250
že míříme na hranice představitelnosti.
12:36
Brain-actuating technology is here.
218
756316
2179
Technologie, ovlivňující mozek, je tu.
12:38
This is the latest: We just published this a year ago,
219
758495
2554
Poslední je toto: před rokem jsme publikovali zprávu
12:41
the first brain-to-brain interface
220
761049
2233
o prvním rozhraní mezi dvěma mozky,
12:43
that allows two animals to exchange mental messages
221
763282
3627
díky kterému si dvě zvířata vyměňují mentální zprávy,
12:46
so that one animal that sees something coming from the environment
222
766909
3576
takže když jedno zvíře vidí něco ve svém prostředí,
12:50
can send a mental SMS, a torpedo, a neurophysiological torpedo,
223
770485
5552
může vyslat mentální SMS, neurofyziologické torpédo
12:56
to the second animal,
224
776042
1606
druhému zvířeti,
12:57
and the second animal performs the act that he needed to perform
225
777648
3877
a to druhé pak provede akci, kterou je třeba provést,
13:01
without ever knowing what the environment was sending as a message,
226
781525
4458
aniž by vědělo, co se stalo v onom prostředí,
13:05
because the message came from the first animal's brain.
227
785983
3296
protože ta zpráva přišla z mozku prvního zvířete.
13:09
So this is the first demo.
228
789279
2370
Takže první ukázka.
13:11
I'm going to be very quick because I want to show you the latest.
229
791649
3954
Zkusíme to rychle, nejlepší přijde nakonec.
13:15
But what you see here is the first rat getting informed
230
795603
5570
Tady vidíte, jak první potkan dostává informaci.
13:21
by a light that is going to show up on the left of the cage
231
801192
2933
Na levé straně klece se rozsvítí světýlko.
13:24
that he has to press the left cage to basically get a reward.
232
804125
3740
To znamená, že má zatlačit vlevo, aby dostal odměnu.
13:27
He goes there and does it.
233
807865
1793
Jde, a udělá to.
13:29
And the same time, he is sending a mental message
234
809658
2326
V téže chvíli odeslílá mentální zprávu
13:31
to the second rat that didn't see any light,
235
811984
3023
druhému potkanovi, který žádné světýlko neviděl.
13:35
and the second rat, in 70 percent of the times
236
815007
2361
Druhý potkan v 70 procentech případů
13:37
is going to press the left lever and get a reward
237
817368
4213
zmáčkne levou páčku a dostane odměnu,
13:41
without ever experiencing the light in the retina.
238
821581
4135
aniž by kdy na jeho sítnici dopadlo světlo.
13:45
Well, we took this to a little higher limit
239
825716
4134
To jsme pozvedli na ještě vyšší úroveň,
13:49
by getting monkeys to collaborate mentally in a brain net,
240
829850
4732
když jsme propojili opice, aby spolupracovaly v mozkové síti.
13:54
basically to donate their brain activity
241
834582
2190
V podstatě darují svou mozkovou kapacitu
13:56
and combine them to move the virtual arm that I showed you before,
242
836772
3518
a spojí se, aby společně ovládaly virtuální paži, kterou jsem vám ukazoval.
14:00
and what you see here is the first time the two monkeys combine their brains,
243
840290
4768
Tady vidíte první případ, kdy opice zkombinují své mozky,
14:05
synchronize their brains perfectly to get this virtual arm to move.
244
845058
4258
dokonale je synchronizují a dokáží tak pohnout virtuální paží.
14:09
One monkey is controlling the x dimension,
245
849316
2800
Jedna opice má na starosti osu x
14:12
the other monkey is controlling the y dimension.
246
852116
2880
ta druhá řídí pohyb na ose y.
14:14
But it gets a little more interesting when you get three monkeys in there
247
854996
4180
Ještě zajímavější to je, když přidáte třetí opici.
14:19
and you ask one monkey to control x and y,
248
859176
3807
Jedné pak dáte řídit x a y,
14:22
the other monkey to control y and z,
249
862983
2671
ta druhá řídí y a z
14:25
and the third one to control x and z,
250
865654
2878
a ta třetí zase x a z.
14:28
and you make them all play the game together,
251
868532
2116
Když jim dáte za úkol hrát tu hru společně,
14:30
moving the arm in 3D into a target to get the famous Brazilian orange juice.
252
870648
5954
tedy trefovat se ve 3D do cíle, abyste dostali pomerančový džus,
14:36
And they actually do.
253
876602
2385
skutečně to dokážou.
14:38
The black dot is the average of all these brains working
254
878987
4174
Černý bod je průměr příkazů které dávají všechny mozky dohromady,
14:43
in parallel, in real time.
255
883161
2858
paralelně, v reálném čase.
14:46
That is the definition of a biological computer,
256
886019
3086
Tohle je definice biologického počítače:
14:49
interacting by brain activity and achieving a motor goal.
257
889105
4542
spolupráce mozkových aktivit za dosažením motorického cíle.
14:53
Where is this going?
258
893647
1889
Kam se s tímhle dostaneme?
14:55
We have no idea.
259
895536
2585
Nemáme tušení.
14:58
We're just scientists.
260
898121
1800
Jsme jen vědci.
14:59
(Laughter)
261
899921
1297
(smích)
15:01
We are paid to be children,
262
901218
2556
Platí nás za to, abychom byli dětmi.
15:03
to basically go to the edge and discover what is out there.
263
903774
3990
Vlastně bychom došli na hranice a objevili, co je za nimi.
15:07
But one thing I know:
264
907764
1686
Jednu věc vím jistě.
15:09
One day, in a few decades,
265
909450
2185
Jednoho dne, za pár desetiletí,
15:11
when our grandchildren surf the Net just by thinking,
266
911635
3522
až budou naši vnuci brouzdat po internetu jen pomocí myšlenek,
15:15
or a mother donates her eyesight to an autistic kid who cannot see,
267
915157
4318
nebo bude maminka moci darovat svůj zrak autistickému nevidomému dítěti,
15:19
or somebody speaks because of a brain-to-brain bypass,
268
919475
2928
nebo někdo bude moci mluvit díky přemostění mezi dvěma mozky,
15:22
some of you will remember that it all started on a winter afternoon
269
922403
6327
nekteří z vás si vzpomenou, že to začalo jednoho zimního odpoledne
15:28
in a Brazilian soccer field with an impossible kick.
270
928730
3772
na brazilském fotbalovém hřišti jedním neskutečným výkopem.
15:32
Thank you.
271
932502
1996
Děkuju vám.
15:34
(Applause)
272
934498
5665
(potlesk)
15:43
Thank you.
273
943962
3260
Děkuju.
15:59
Bruno Giussani: Miguel, thank you for sticking to your time.
274
959440
3564
Bruno Giussani: Migueli, díky, že jste dodržel časový limit.
16:03
I actually would have given you a couple more minutes,
275
963004
2525
Já bych vám rád dal ještě pár minut,
16:05
because there are a couple of points we want to develop, and, of course,
276
965529
3384
protože některé věci bychom měli rozvinout
16:08
clearly it seems that we need connected brains to figure out where this is going.
277
968913
3897
a určitě musíme dát hlavy dohromady, abychom vymysleli, kam spějeme.
16:12
So let's connect all this together.
278
972810
1902
Pojďme to tedy propojit.
16:14
So if I'm understanding correctly,
279
974712
1669
Jestli tomu dobře rozumím,
16:16
one of the monkeys is actually getting a signal
280
976381
2499
jedna z opic přijímá signál,
16:18
and the other monkey is reacting to that signal
281
978880
2266
a ta druhá na něj reaguje,
16:21
just because the first one is receiving it and transmitting the neurological impulse.
282
981146
4485
jenom proto že ta první ho přijímá a přenáší nerovoý impuls.
16:25
Miguel Nicolelis: No, it's a little different.
283
985631
2224
Michuel Nicolelis: Ne, je to trochu jinak.
16:27
No monkey knows of the existence of the other two monkeys.
284
987855
2891
Žádná z těch opic neví o existenci těch druhých dvou.
16:30
They are getting a visual feedback in 2D,
285
990746
2936
Zrakovou zpětnou vazbu dostávají ve dvou rozměrech,
16:33
but the task they have to accomplish is 3D.
286
993682
2673
ale jejich úkol je nutno splnit ve 3D.
16:36
They have to move an arm in three dimensions.
287
996355
2599
Musí pohybovat tou paží ve třech rozměrech.
16:38
But each monkey is only getting the two dimensions on the video screen
288
998954
3402
Každá z opic dostává dvě dimenze na obrazovce,
16:42
that the monkey controls.
289
1002356
1776
a ty také řídí.
16:44
And to get that thing done,
290
1004132
3018
Aby to bylo možné provést,
16:47
you need at least two monkeys to synchronize their brains,
291
1007150
2814
potřebujete, aby nejméně dvě opice synchronizovaly své mozky.
16:49
but the ideal is three.
292
1009964
1771
Ideálně tři.
16:51
So what we found out is that when one monkey starts slacking down,
293
1011735
3616
Zjistili jsme, že když jedna opice začne polevovat,
16:55
the other two monkeys enhance their performance
294
1015351
2611
ty dvě druhé zvýší výkon,
16:57
to get the guy to come back,
295
1017962
1982
aby se "paže" vrátila zpátky.
16:59
so this adjusts dynamically,
296
1019944
2106
Je tu tedy dynamické vyrovnávání,
17:02
but the global synchrony remains the same.
297
1022050
4349
ale celková souhra zůstávás stejná.
17:06
Now, if you flip without telling the monkey
298
1026399
2624
Když bez upozornění prohodíte
17:09
the dimensions that each brain has to control,
299
1029023
2298
dimenze, které každý mozek řídí,
17:11
like this guy is controlling x and y,
300
1031321
2299
jako že ten, co řídil x a y
17:13
but he should be controlling now y and z,
301
1033620
2415
bude teď řídit y a z,
17:16
instantaneously, that animal's brain forgets about the old dimensions
302
1036035
4783
zvířecí mozek v okamžiku zapomene na staré dimenze
17:20
and it starts concentrating on the new dimensions.
303
1040818
2518
a začne se soustředit na ty nové.
17:23
So what I need to say is that no Turing machine,
304
1043336
3287
Mysím tedy říci, že žádný Turingův stroj,
17:26
no computer can predict what a brain net will do.
305
1046623
4202
žádný počítač nedokáže předpovědět, co udělá mozková síť.
17:30
So we will absorb technology as part of us.
306
1050825
2381
Vstřebáme technologii jako součást nás samých.
17:33
Technology will never absorb us.
307
1053206
2609
Nikdy se nestane, že by technologie pohltila nás.
17:35
It's simply impossible.
308
1055815
2641
To je prostě nemožné.
17:38
BG: How many times have you tested this?
309
1058456
3050
BG: Kolikrát už jste to otestovali?
17:41
And how many times have you succeeded versus failed?
310
1061506
2545
A kolikrát jste uspěli, kolikrát ne?
17:44
MN: Oh, tens of times.
311
1064051
2276
MN: Desítky testů.
17:46
With the three monkeys? Oh, several times.
312
1066327
2238
A se třemi opicemi? Několikrát.
17:48
I wouldn't be able to talk about this here unless I had done it a few times.
313
1068565
4620
Nemohl bych o tom tady mluvit, kdybych si to párkrát nevyzkoušel.
17:53
And I forgot to mention, because of time,
314
1073185
2601
Zapomněl jsem zmínit,
17:55
that just three weeks ago, a European group
315
1075786
3761
že před třemi týdny jedna evropská skupina
17:59
just demonstrated the first man-to-man brain-to-brain connection.
316
1079547
5090
předvedla první propojení člověk-člověk, mozek-mozek.
18:04
BG: And how does that play?
317
1084637
1520
BG: A jak tohle funguje?
18:06
MN: There was one bit of information -- big ideas start in a humble way --
318
1086157
4582
MN: Šlo o kousek informace – velké věci vždycky začínají skromně –
18:10
but basically the brain activity of one subject
319
1090739
6363
ale v zásadě mozková aktivita jednoho subjektu
18:17
was transmitted to a second object, all non-invasive technology.
320
1097102
4206
byla předána druhému subjektu, všechno neinvazivně.
18:21
So the first subject got a message, like our rats, a visual message,
321
1101308
4244
První subjekt dostal informaci, jako potkani, vizuální informaci,
18:25
and transmitted it to the second subject.
322
1105552
2554
a vyslal ji tomu druhému.
18:28
The second subject received a magnetic pulse in the visual cortex,
323
1108106
4482
Druhý subjekt přijal magnetickou vibraci ve vizuální kůře.
18:32
or a different pulse, two different pulses.
324
1112588
3506
Pak jinou vibraci, byly dvě různé.
18:36
In one pulse, the subject saw something.
325
1116094
2705
Při jedné viděl subjekt něco.
18:38
On the other pulse, he saw something different.
326
1118799
2136
Při té druhé něco jiného.
18:40
And he was able to verbally indicate
327
1120935
1983
A byl schopen slovně pojmenovat,
18:42
what was the message the first subject was sending
328
1122918
3040
jakou zprávu mu první subjekt vyslal
18:45
through the Internet across continents.
329
1125958
2895
po internetu, mezi kontinenty.
18:48
Moderator: Wow. Okay, that's where we are going.
330
1128853
2519
Moderátor: Páni. Tak už vím, kam směřujeme.
18:51
That's the next TED Talk at the next conference.
331
1131372
2317
Z toho bude vystoupení hned na příštím TEDu.
18:53
Miguel Nicolelis, thank you. MN: Thank you, Bruno. Thank you.
332
1133689
2907
Migueli Nicolelisi, děkuji vám. MN: Děkuju Bruno. Děkuju.
O tomto webu

Tato stránka vám představí videa na YouTube, která jsou užitečná pro výuku angličtiny. Uvidíte lekce angličtiny vedené špičkovými učiteli z celého světa. Dvojklikem na anglické titulky zobrazené na každé stránce s videem si video přehrajete přímo odtud. Titulky se posouvají synchronizovaně s přehráváním videa. Pokud máte nějaké připomínky nebo požadavky, kontaktujte nás prosím pomocí tohoto kontaktního formuláře.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7