Mary Lou Jepsen: Could future devices read images from our brains?

Překladatel: M G Korektor: Petr Jedelský

I had brain surgery 18 years ago,

Před 18 lety jsem podstoupila operaci mozku

and since that time, brain science has become

a od té doby se stal výzkum mozku

a personal passion of mine.

mou osobní vášní,

I'm actually an engineer.

ačkoli jsem vlastně povoláním inženýrka.

And first let me say, I recently joined

Na začátek uvedu, že jsem se nedávno stala členkou

Google's Moonshot group,

týmu Google Moonshot,

where I had a division,

kde mám na starosti oddělení

the display division in Google X,

zabývající se zdokonalováním displejů.

and the brain science work I'm speaking about today

Výzkum mozku, o němž budu mluvit dnes,

is work I did before I joined Google

je práce, které jsem se věnovala, než jsem začala pracovat pro Google

and on the side outside of Google.

a s Googlem nesouvisela.

So that said, there's a stigma

A teď k věci. S podstoupením operace mozku

when you have brain surgery.

je spojené určité stigma:

Are you still smart or not?

jste stále chytří, nebo ne?

And if not, can you make yourself smart again?

A pokud ne, dá se s tím něco dělat?

After my neurosurgery,

Po té operaci

part of my brain was missing,

mi část mozku chyběla

and I had to deal with that.

a musela jsem se s tím vypořádat.

It wasn't the grey matter, but it was the gooey part dead center

To, o co jsem přišla, nebyla šedá kůra, ale taková ta rosolovitá hmota uprostřed,

that makes key hormones and neurotransmitters.

která vyrábí klíčové hormony a neurotransmitery.

Immediately after my surgery,

Ihned po operaci

I had to decide what amounts of each of over

jsem se musela rozhodnout, jaké dávky

a dozen powerful chemicals to take each day,

více než tuctu různých silných látek musím každý den brát,

because if I just took nothing,

protože pokud bych nic nebrala

I would die within hours.

zemřela bych během pár hodin.

Every day now for 18 years -- every single day --

Abych přežila, musím se již 18 let

I've had to try to decide the combinations

každý den rozhodnout,

and mixtures of chemicals,

jakou kombinaci těch chemikálií

and try to get them, to stay alive.

si vezmu, abych přežila.

There have been several close calls.

Párkrát to bylo jen o vlásek.

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

Naštěstí jsem v srdci experimentátorka

so I decided I would experiment

a rozhodla jsem se, že budu experimentovat

to try to find more optimal dosages

a pokusím se najít vhodnější poměr jednotlivých látek,

because there really isn't a clear road map

protože pro mou situaci

on this that's detailed.

neexistuje žádný jasný návod.

I began to try different mixtures,

Začala jsem zkoušet různé směsi

and I was blown away by how

a byla jsem šokována tím,

tiny changes in dosages

že i nepatrné změny v dávkách dokáží

dramatically changed my sense of self,

dramaticky změnit mé vnímání sebe samé,

my sense of who I was, my thinking,

pocit mého já, mé myšlení

my behavior towards people.

a chování k ostatním.

One particularly dramatic case:

Jeden zvláště dramatický případ:

for a couple months I actually tried dosages

po pár měsíců jsem zkoušela dávky

and chemicals typical of a man in his early 20s,

a látky typické pro muže ve věku kolem 20 let

and I was blown away by how my thoughts changed.

a byla jsem velmi překvapena, jak se změnily mé myšlenky.

(Laughter)

(smích)

I was angry all the time,

V jednom kuse jsem byla naštvaná,

I thought about sex constantly,

nepřetržitě jsem myslela na sex

and I thought I was the smartest person

a považovala jsem se za nejchytřejší

in the entire world, and

na celém světě a

—(Laughter)—

(smích)

of course over the years I'd met guys kind of like that,

samozřejmě za ta léta jsem se setkala se spoustou mužů tohoto typu

or maybe kind of toned-down versions of that.

nebo spíše s trochu mírnější verzí.

I was kind of extreme.

Já jsem byla trochu extrém..

But to me, the surprise was,

Překvapivé pro mě však bylo --

I wasn't trying to be arrogant.

já jsem se nesnažila být arogantní.

I was actually trying,

Ve skutečnosti jsem se snažila

with a little bit of insecurity,

- tedy s malou mírou nejistoty -

to actually fix a problem in front of me,

vyřešit problém, který byl přede mnou,

and it just didn't come out that way.

ale tímto způsobem se to nepodařilo.

So I couldn't handle it.

Vymklo se mi to z rukou..

I changed my dosages.

Změnila jsem si tedy dávky.

But that experience, I think, gave me

Ale tato zkušenost mi pomohla

a new appreciation for men

víc chápat muže

and what they might walk through,

a to, čím si procházejí

and I've gotten along with men

a od té doby s nimi vycházím

a lot better since then.

mnohem lépe.

What I was trying to do

O co jsem se snažila při

with tuning these hormones

ladění dávek těchto hormonů

and neurotransmitters and so forth

neurotransmiterů a dalších látek

was to try to get my intelligence back

byla snaha získat zpět svou inteligenci

after my illness and surgery,

po té nemoci a operaci,

my creative thought, my idea flow.

kreativní myšlení, proud myšlenek.

And I think mostly in images,

Já většinou myslím pomocí vizuálních představ,

and so for me that became a key metric --

to se pro mě tedy stalo klíčovým měřítkem --

how to get these mental images

jak získat zpět tyto mentální obrazy

that I use as a way of rapid prototyping,

které používám, chcete-li,

if you will, my ideas,

k rychlému návrhu řešení problémů,

trying on different new ideas for size,

mé nápady,

playing out scenarios.

mentální přehrávání různých scénářů.

This kind of thinking isn't new.

Tento způsob myšlení není novinkou.

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

Filozofové jako Hume, Descartes a Hobbes

saw things similarly.

to viděli podobně.

They thought that mental images and ideas

Měli za to, že vizuální představy a nápady

were actually the same thing.

jsou vlastně to samé.

There are those today that dispute that,

Je dnes spousta lidí, co to popírají,

and lots of debates about how the mind works,

existuje spousta diskuzí o tom, jak mysl funguje,

but for me it's simple:

ale pro mě je to prosté.

Mental images, for most of us,

Přestavy mají pro většinu z nás

are central in inventive and creative thinking.

hlavní roli při vynalézavém a kreativním myšlení.

So after several years,

Takže jsem se po několika letech

I tuned myself up and I have lots of great,

vyladila a jsem schopna si představit

really vivid mental images with a lot of sophistication

opravdu živé a sofistikované mentální obrazy

and the analytical backbone behind them.

včetně racionální kostry, která je drží pohromadě.

And so now I'm working on,

A tak v součastnosti pracuji na tom,

how can I get these mental images in my mind

jak dostat tyto představy z mé mysli

out to my computer screen faster?

rychleji na obrazovku počítače.

Can you imagine, if you will,

Dokážete si představit,

a movie director being able to use

že by třeba filmovému režisérovi

her imagination alone to direct the world in front of her?

ke ztvárnění jeho vize stačila pouze jeho představivost?

Or a musician to get the music out of his head?

Nebo hudebníka schopného dostat hudbu ze své hlavy přímo?

There are incredible possibilities with this

To kreativním lidem otevírá neuvěřitelné možnosti

as a way for creative people

jak s ostatními sdílet nápady

to share at light speed.

rychlostí světla.

And the truth is, the remaining bottleneck

A pravdou je, že jediné, co zbývá zdokonalit,

in being able to do this

aby bylo možné toto uskutečnit,

is just upping the resolution of brain scan systems.

je jen zlepšit rozlišení přístrojů na scanování mozku.

So let me show you why I think we're pretty close to getting there

Dovolte mi, abych vám ukázala, proč si myslím, že se k tomuto cíli blížíme -

by sharing with you two recent experiments

podělím se s vámi o nedávné pokusy

from two top neuroscience groups.

dvou vrcholových týmů v oblasti neurologie.

Both used fMRI technology --

Oba používají technologii fMRI --

functional magnetic resonance imaging technology --

technologie zobrazování pomocí funkční magnetické rezonance--

to image the brain,

pro zobrazení mozku

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

a zde vidíte sadu snímků mozku pořízenou

and his colleagues at Harvard.

Giorgio Ganisem a jeho kolegy na Harvardu.

And the left-hand column shows a brain scan

Levý sloupec ukazuje snímky mozku

of a person looking at an image.

člověka, co pozoruje obrázek.

The middle column shows the brainscan

v prostředním sloupci jsou snímky mozku

of that same individual

toho stejného člověka,

imagining, seeing that same image.

který si ten samý obrázek zpětně představuje

And the right column was created

A pravý sloupec vznikl

by subtracting the middle column from the left column,

srovnáním prostředního a levého sloupce

showing the difference to be nearly zero.

a ukazuje, že rozdíl je téměř nulový.

This was repeated on lots of different individuals

Pokus byl proveden na spoustě lidí

with lots of different images,

s množstvím obrázků

always with a similar result.

a vždy s podobným výsledkem.

The difference between seeing an image

Rozdíl mezi pozorováním obrázku

and imagining seeing that same image

a představou, že ho pozorujeme,

is next to nothing.

není skoro žádný.

Next let me share with you one other experiment,

Dále mi dovolte podělit se o další experiment,

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

tentokrát z laboratoře Jacka Gallanta v Cal Berkeley.

They've been able to decode brainwaves

Tam byli schopni přeložit mozkové vlny

into recognizable visual fields.

do rozpoznatelných obrázků.

So let me set this up for you.

Trochu to přiblížím.

In this experiment, individuals were shown

Při tomto experimentu lidé pozorovali

hundreds of hours of YouTube videos

stovky hodin videí na YouTube,

while scans were made of their brains

zatímco byly jejich mozky snímány,

to create a large library of their brain reacting

aby se vytvořila velká knihovna reakcí mozku

to video sequences.

na různé scény.

Then a new movie was shown with new images,

Poté byl přehrán nový film,

new people, new animals in it,

s novými lidmi a novými zvířaty

and a new scan set was recorded.

a vznikla sada nových snímků.

The computer, using brain scan data alone,

Počítač analyzoval tento nový scan

decoded that new brain scan

mozku pokusné osoby

to show what it thought the individual was actually seeing.

a pokusil se zpětně zkonstruovat, jak vypadalo video, na něž se osoba dívala.

On the right-hand side, you see the computer's guess,

na pravé straně vidíte odhad počítače

and on the left-hand side, the presented clip.

a na levé straně skutečné video.

This is the jaw-dropper.

Tohle je prostě bomba.

We are so close to being able to do this.

Jsme tak blízko cíli.

We just need to up the resolution.

Jediné co potřebujeme, je zlepšit rozlišení.

And now remember that when you see an image

A nyní si vzpomeňte, že když vidíte obrázek

versus when you imagine that same image,

a když si ten samý obrázek představíte,

it creates the same brain scan.

aktivita mozku je stejná.

So this was done with the highest-resolution

Tyto snímky vznikly na systémech s nejvyšším možným rozlišením

brain scan systems available today,

jaké je dnes dostupné,

and their resolution has increased really

a toto rozlišení se v posledních pár letech

about a thousandfold in the last several years.

zlepšilo přibližně tisíckrát.

Next we need to increase the resolution

Je ale potřeba dosáhnout dalšího

another thousandfold

tisícinásobného zlepšení rozlišení

to get a deeper glimpse.

pro získání kvalitnějších výsledků.

How do we do that?

Jak to dokážeme?

There's a lot of techniques in this approach.

Existuje spousta možných přístupů.

One way is to crack open your skull and put in electrodes.

Jedním z nich je navrtat lebku a vložit dovnitř elektrody.

I'm not for that.

K tomu se nepřikláním.

There's a lot of new imaging techniques

Existuje spousta nově navrhovaných zobrazovacích technik,

being proposed, some even by me,

dokonce pár mých vlastních,

but given the recent success of MRI,

ale vzhledem k nedávným úspěchům s MRI

first we need to ask the question,

se nejprve musíme zeptat:

is it the end of the road with this technology?

je to konečná téhle technologie?

Conventional wisdom says the only way

Všeobecně se má za to,

to get higher resolution is with bigger magnets,

že abychom dosáhli vyššího rozlišení, je potřeba větších magnetů,

but at this point bigger magnets

ale v tomto případě větší magnety

only offer incremental resolution improvements,

nabízeji pouze dílčí zlepšení rozlišení,

not the thousandfold we need.

ne to tisícinásobné, které potřebujeme.

I'm putting forward an idea:

Zde mám jeden návrh:

instead of bigger magnets,

namísto větších magnetů

let's make better magnets.

vyrobme lepší magnety.

There's some new technology breakthroughs

V oblasti nanotechnologií došlo

in nanoscience

k pár technologickým průlomům

when applied to magnetic structures

týkajících se magnetických struktur,

that have created a whole new class of magnets,

díky nimž bylo možno vytvořit zcela nový typ magnetů

and with these magnets, we can lay down

pomocí kterých jsme již schopni

very fine detailed magnetic field patterns

vystavit mozek magnetickému poli

throughout the brain,

s velmi jemnými detaily.

and using those, we can actually create

Ty pak umožňují vytvořit

holographic-like interference structures

interferenční obrazce podobné hologramu

to get precision control over many patterns,

a získat tak přesnou kontrolu nad spoustou vzorů,

as is shown here by shifting things.

jak vidíte zde, pomocí posouvání.

We can create much more complicated structures

Lehkou změnou experimentálního uspořádání jsme schopni

with slightly different arrangements,

vytvořit mnohem komplikovanější struktury,

kind of like making Spirograph.

trochu jako při tvorbě spirografu.

So why does that matter?

A proč je to podstatné?

A lot of effort in MRI over the years

V uplynulých letech bylo v oblasti vývoje MRI věnováno mnoho úsilí

has gone into making really big,

vytváření opravdu velkých,

really huge magnets, right?

opravdu obrovských magnetů, že?

But yet most of the recent advances

A přitom většina nedávných zdokonalení rozlišení

in resolution have actually come from

byla založena na nesmírně sofistikovaných metodách

ingeniously clever encoding and decoding solutions

kódování a dekódování ve vysílačích a přijímačích

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

rádiového FM signálu,

in the MRI systems.

které jsou součástí MRI přístrojů.

Let's also, instead of a uniform magnetic field,

Zkusme též kromě toho FM kódování

put down structured magnetic patterns

navíc místo homogenního magnetického pole

in addition to the F.M. radio frequencies.

použít magnetické pole strukturované, s jemnými vzory.

So by combining the magnetics patterns

Zkombinujme magnetické vzorce

with the patterns in the F.M. radio frequencies

se vzorci v F.M. radiových frekvencích.

processing which can massively increase

To může masivně zvýšit množství informace,

the information that we can extract

kterou můžeme získat

in a single scan.

z jediného snímaní.

And on top of that, we can then layer

A konečně, k tomu všemu ještě můžeme přidat

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

naše průběžně se rozrůstající znalosti o paměti a struktuře mozku,

to create a thousandfold increase that we need.

čímž bychom mohli získat to tisícinásobné zlepšení rozlišení, které potřebujeme.

And using fMRI, we should be able to measure

A další věc je, že bychom pomocí fMRI měli být schopni měřit

not just oxygenated blood flow,

nejen tok okysličené krve,

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

ale i hormony a neurotransmitery, o kterých jsem mluvila

and maybe even the direct neural activity,

a možná dokonce přímo nervovou aktivitu,

which is the dream.

což je jakýsi svatý grál.

We're going to be able to dump our ideas

Budeme moci vysypat své myšlenky

directly to digital media.

přímo do digitální podoby.

Could you imagine if we could leapfrog language

Dokážete si představit, jaké by to bylo, přeskočit jazyk coby prostředek komunikace

and communicate directly with human thought?

a komunikovat s někým přímo, jen pomocí myšlenek?

What would we be capable of then?

Čeho všeho bychom potom byli schopni?

And how will we learn to deal

A jak bychom se naučili se vypořádat

with the truths of unfiltered human thought?

s nefiltrovaným lidským uvažování?

You think the Internet was big.

A vám připadá, že Internet byl velká revoluce!

These are huge questions.

Toto jsou velké otázky.

It might be irresistible as a tool

Bylo by to neodolatelným nástrojem

to amplify our thinking and communication skills.

ke zdokonalení našich mentálních a komunikačních dovedností.

And indeed, this very same tool

Tato stejná technologie

may prove to lead to the cure

se také může osvědčit

for Alzheimer's and similar diseases.

v boji s Alzheimerem a podobnými chorobami.

We have little option but to open this door.

Sotva máme jinou možnost než tuto vizi realizovat

Regardless, pick a year --

Řekněte rok --

will it happen in five years or 15 years?

stane se to za pět let? Nebo za patnáct?

It's hard to imagine it taking much longer.

Je těžké si představit, že to potrvá déle.

We need to learn how to take this step together.

Musíme společně zjistit, jak tento krok provést.

Thank you.

Děkuji Vám.

(Applause)

(potlesk)