Conception to birth -- visualized | Alexander Tsiaras

Alexander Tsiaras: Von der Empfängnis bis zur Geburt – visualisiert

Übersetzung: Karin Friedli Lektorat: Alex Boos

I was offered a position as associate professor of medicine

Mir wurde eine Position angeboten als ausserordentlicher Professor für Medizin

and chief of scientific visualization

und Leiter der wissenschaftlichen Visualisierung

at Yale University

an der Yale-Universität,

in the department of medicine.

an der medizinische Fakultät.

And my job was to write many of the algorithms and code

Mein Job war es, für die Nasa zahlreiche Algorithmen

for NASA to do virtual surgery

und Code zu schreiben, um virtuelle Chirurgie zu ermöglichen,

in preparation for the astronauts going into deep-space flight,

als Vorbereitung für die Astronauten, die in die Tiefen des Alls fliegen,

so they could be kept in robotic pods.

so dass sie sich in Roboterkapseln aufhalten können.

One of the fascinating things about what we were working on

Eines der faszinierenden Dinge darüber, woran wir arbeiteten,

ist dass wir durch neue Arten von Scan-Technologien Dinge sahen,

is that we were seeing, using new scanning technologies,

die man noch nie zuvor gesehen hatte –

things that had never been seen before.

ich meine, nicht nur in der Krankheitsbehandlung,

Not only in disease management,

but also things that allowed us to see things about the body

sondern auch Dinge, die uns erlaubten, über den Körper hinaus zu sehen,

that just made you marvel.

Dinge die einen staunen lassen.

I remember one of the first times we were looking at collagen.

Ich erinnere mich an eins der ersten Male, als wir uns Collagen anschauten.

And your entire body, everything --

Und unser gesamter Körper, alles –

your hair, skin, bone, nails --

die Haare, Haut, Knochen, Nägel –

everything is made of collagen.

alles ist aus Collagen gemacht.

And it's a kind of rope-like structure that twirls and swirls like this.

Es ist sozusagen eine seilartige Struktur,

die sich so dreht und wirbelt.

Der einzige Ort, wo Collagen seine Struktur ändert,

And the only place that collagen changes its structure

ist in der Hornhaut des Auges.

is in the cornea of your eye.

Im Auge wird es

In your eye, it becomes a grid formation,

zu zu einem Gitternetz

and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque.

und deshalb wird es transparent, also das Gegenteil von blickdicht.

So perfectly organized a structure,

Es ist schwierig, einer so perfekt organisierten Struktur

it was hard not to attribute divinity to it.

nicht eine Form von Göttlichkeit zuzuschreiben.

Because we kept on seeing this in different parts of the body.

Denn wir sahen das immer und immer und immer wieder

in verschiedenen Teilen des Körpers.

One of the opportunities I had

Eine der Gelegenheiten, die sich mir bot,

was one person was working on a really interesting

war, als eine Person mit einer wirklich sehr interessanten

micromagnetic resonance imaging machine with the NIH.

bildgebenden Mikromagnetismus-Resonanz-Maschine arbeitete am NIH.

And what we were going to do

Und was wir dort tun wollten war,

was scan a new project

ein neues Projekt zu erfassen

on the development of the fetus from conception to birth

der Entwicklung eines Fötus von der Empfängnis bis zur Geburt,

mit Hilfe dieser neuen Technologien.

using these new technologies.

So I wrote the algorithms and code,

Ich schrieb also die Algorithmen in den Code

and he built the hardware -- Paul Lauterbur --

und er konstruierte die Hardware – Paul Lauterbur –

then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI.

er sollte daraufhin den Nobelpreis gewinnen für die Erfindung des MRI.

I got the data.

Ich bekam die Daten.

And I'm going to show you a sample of the piece,

Und ich werde Ihnen ein Beispiel dieser Arbeit zeigen,

"From Conception to Birth."

"Von der Empfängnis bis zur Geburt"

(Music)

(Musik)

[From Conception to Birth]

Video text: "Von der Empfängnis bis zur Geburt"

[Oocyte]

Eizelle

[Sperm]

Sperma

[Egg Inseminated]

Befruchtetes Ei

[24 Hours: Baby's first division]

24 Stunden: Baby's erste Teilung

[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]

Das befruchtete Ei teilt sich einige Stunden nach der Vereinigung ...

[And divides anew every 12 to 15 hours.]

Und teilt sich von neuem alle 12 bis 15 Stunden.

Früher Embryo

[Early Embryo]

Der Dottersack füttert das Baby immer noch.

[Yolk sack still feeding baby.]

[25 Days: Heart chamber developing.]

25 Tage: Die Herzkammer entwickelt sich

[32 Days: Arms & hands are developing]

32 Tage: Arme und Hände entwickeln sich

[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]

36 Tage: Die primitive Wirbelsäule beginnt sich auszubilden

[These weeks are the period of the most rapid development

Diese Wochen sind der Zeitraum, in dem sich der Fötus am schnellsten entwickelt.

of the fetus.]

[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months,

Wenn der Fötus während der ganzen neun Monate in dieser Geschwindigkeit wüchse,

it would be 1.5 tons at birth.]

wäre er bei der Geburt 1,5 Tonnen schwer.

[45 Days]

45 Tage

Das Herz des Embryos schlägt doppelt so schnell wie das der Mutter.

[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]

[51 Days]

51 Tage

[Developing retina, nose and fingers]

52 Tage: Die Netzhaut, Nase und Finger entwickeln sich

Die ständige Bewegung des Fötus im Mutterleib

[The fetus' continual movement in the womb

is necessary for muscular and skeletal growth.]

ist notwendig für das Wachstum der Muskeln und des Skeletts.

[12 Weeks: Indifferent penis]

12 Wochen: noch nicht ausgebildeter Penis –

[Girl or boy yet to be determined]

ob es ein Mädchen oder ein Junge wird, wird sich noch herausstellen.

[8 Months]

8 Monate

[Delivery: The expulsion stage]

Niederkunft: Das Verlassen des Mutterleibs.

[The moment of birth]

Der Moment der Geburt

(Applaus)

(Applause)

Alexander Tsiaras: Danke.

Alexander Tsiaras: Thank you.

Aber wie Sie sehen,

But as you can see,

when you actually start working on this data,

wenn man beginnt, mit diesen Daten zu arbeiten,

ist es ziemlich spektakulär.

it's pretty spectacular.

And as we kept on scanning more and more,

Als wir im Laufe des Projekts immer mehr

working on this project,

und mehr aufzeichneten,

uns diese beiden simplen Zellen ansahen,

looking at these two simple cells

die diese unglaubliche Maschinerie in sich tragen,

that have this unbelievable machinery that will become the magic of you.

die eines Tages zum Zauber eines Menschen werden.

And as we kept on working on this data,

Also wir weiter mit diesen Daten arbeiteten

looking at small clusters of the body,

und uns die kleinen Einheiten des Körpers ansahen,

these little pieces of tissue

diese kleinen Einheiten von Gewebe,

that were the trophoblasts coming off of the blastocyst,

die als Trophoblast aus einer Blastozyste enstanden sind

und sich plötzlich von selber in die Seiten des Uterus wühlen

all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus,

und sagen, "Ich bleibe hier."

saying, "I'm here to stay."

Having conversation and communications

Plötzlich eine Konversation und Kommunikation

with the estrogens, the progesterones,

mit den Östrogenen zu haben, den Progesteronen,

saying, "I'm here to stay, plant me,"

die sagen, "Ich bleibe hier, pflanz mich ein",

und die diesen unglaublichen triliniearen Fötus konstruieren,

building this incredible trilinear fetus

der innerhalb von 44 Tagen zu etwas wird,

that becomes, within 44 days, something that you can recognize,

das wir wiedererkennen können

and then at nine weeks is really kind of a little human being.

und dann mit neun Wochen

wirklich eine Art kleiner Mensch ist.

The marvel of this information:

Das Wunder dieser Information:

How do we actually have this biological mechanism

Wie können wir diesen biologischen Mechanismus

in unserem Körper haben,

inside our body

to actually see this information?

um diese Information wirklich zu sehen?

I'm going to show you something pretty unique.

Ich werde Ihnen etwas ziemlich einmaliges zeigen.

Hier ein menschliches Herz bei 25 [Wochen].

Here's a human heart at 25 days.

Es sind im Wesentlichen zwei Stränge.

It's just basically two strands.

And like this magnificent origami,

Und wie dieses großartige Origami

cells are developing at one million cells per second at four weeks,

entwickeln sich Zellen,

eine MIllion Zellen pro Sekunde bei vier Wochen,

as it's just folding on itself.

so dass es sich selbständig entfaltet.

Within five weeks, you start to see the early atrium and the early ventricles.

Innerhalb von fünf Wochen kann man den frühen Vorhof sehen und die frühen Ventrikel.

Sechs Wochen, diese Entfaltung beginnt nun

Six weeks, these folds are now beginning

mit den Papillen innerhalb des Herzens,

with the papilla on the inside of the heart

die tatsächlcih in der Lage sind,

actually being able to pull down each one of those valves in your heart

jedes dieser Ventile im Herzen zu sich hinzuziehen,

until you get a mature heart --

bis wir ein ausgereiftes Herz haben –

and then basically the development of the entire human body.

und dann grundsätzlich die Entwicklung des ganzen menschlichen Körpers.

Die Magie dieser Mechanismen

The magic of the mechanisms inside each genetic structure

innerhalb jeder genetischen Struktur,

saying exactly where that nerve cell should go --

die genau festlegt, wo diese Nevenzelle hingehört –

the complexity of these,

die Komplexität dieser mathematischen Modelle davon,

the mathematical models of how these things are indeed done

wie diese Dinge wirklich gemacht sind,

übersteigen das menschliche Verständnis.

are beyond human comprehension.

Obwohl ich Mathematiker bin,

Even though I am a mathematician,

sehe ich das mit grossem Staunen darüber,

I look at this with marvel

of how do these instruction sets not make these mistakes

wie diese Sets von Anweisungen

keine Fehler machen,

as they build what is us?

während sie das bauen, was wir sind?

It's a mystery, it's magic, it's divinity.

Ist ist ein Rätsel, es ist Zauberei, es ist das Göttliche.

Then you start to take a look at adult life.

Dann wirft man einen Blick auf ein Erwachsenenleben.

Take a look at this little tuft of capillaries.

Sehen Sie sich kleinen Büschel von Kapillaren an.

It's just a tiny sub-substructure, microscopic.

Es ist nur eine winzige Sub-Substruktur, mikroskopisch klein.

But basically by the time you're nine months and you're given birth,

Aber grundsätzlich haben wir im Entwicklungsalter von neun Monaten, wenn wir geboren werden,

you have almost 60,000 miles of vessels inside your body.

beinahe 60.000 Meilen Blutgefässe

in unserem Körper.

And only one mile is visible.

Ich meine, und nur eine Meile ist sichtbar.

59,999 miles

59.999 Meilen

that are basically bringing nutrients and taking waste away.

bringen im Wesentlichen Nährstoffe wohin und entfernen Abfallstoffe.

The complexity of building that within a single system

Die Komplexität, dies in einem einzelnen System aufzubauen

is, again, beyond any comprehension or any existing mathematics today.

ist wiederum jenseits jedes Verständnisses

oder jeder heute existierenden Mathematik.

And then instructions set,

Und diese Liste von Anweisungen

from the brain to every other part of the body --

vom Hirn an jeden anderen Teil des Körpers –

sehen Sie sich die Komplexität der Verschränkung an.

look at the complexity of the folding.

Where does this intelligence

Wo ist diese Intelligenz,

of knowing that a fold can actually hold more information,

die weill, dass eine Verschränkung mehr Information enthalten kann,

so dass man tatsächlich das Gehirn des Babys wachsen sehen kann –

so as you actually watch the baby's brain grow.

And this is one of the things we're doing.

und das ist eines der Dinge, die wir jetzt gerade tun.

We're launching two new studies

Wir lancieren zwei neue Studien, die sich darum drehen,

of scanning babies' brains from the moment they're born.

Gehirne von Babys zu scannen von dem Moment an, in dem sie geboren werden.

Every six months until they're six years old,

Alle sechs Monate bis zum Alter von sechs Jahren –

we're going to be doing about 250 children,

wir werden das mit etwa 250 Kindern tun –

watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold

werden wir genau sehen, wie die Windungen und Furchen des Gehirns sich verschlingen,

to see how this magnificent development

um zu sehen, wie diese wundervolle Entwicklung sich

in Erinnerungen und in das Wunder verwandelt, das wir sind.

actually turns into memories and the marvel that is us.

And it's not just our own existence,

Und es ist nicht nur unser eigenes Dasein,

but how does the woman's body understand

sondern auch, wie versteht der Körper der Frau

eine gene

to have genetic structure that not only builds her own,

sondern auch das Verständnis hat,

but then has the understanding

that allows her to become

das ihr erlaubt, zu einem wandelnden

a walking immunological, cardiovascular system

immunologischen, kardiovaskulären System zu werden,

that basically is a mobile system

das grundsätzlich ein mobiles System ist

that can actually nurture,

und dieses Kind tatsächlich ernähren und umsorgen kann

treat this child with a kind of marvel

that is beyond, again, our comprehension --

mit einem Staunen, das wiederum jenseits unseres Verständnisses liegt,

der Zauber der Existenz, die wir sind?

the magic that is existence, that is us?

Danke.

Thank you.

(Applause)

(Applaus)