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

Mary Lou Jepsen: Bilder direkt aus dem Gehirn?

Übersetzung: Manon Fiorino Lektorat: Tanja Daub

I had brain surgery 18 years ago,

Vor 18 Jahren wurde ich am Gehirn operiert.

and since that time, brain science has become

Seitdem ist Gehirnforschung

a personal passion of mine.

eine Leidenschaft für mich geworden.

I'm actually an engineer.

Ich bin eigentlich Ingenieurin.

And first let me say, I recently joined

Vorweg möchte ich sagen, dass ich vor Kurzem

Google's Moonshot group,

Mitglied in Googles Moonshot-Gruppe wurde,

where I had a division,

wo ich meine eigene Abteilung hatte,

the display division in Google X,

die Displayabteilung in Google X.

and the brain science work I'm speaking about today

Die Hirnforschungsarbeit, über die ich heute berichte,

is work I did before I joined Google

hatte ich noch begonnen, bevor ich zu Google kam,

and on the side outside of Google.

und ich arbeite auch nebenbei, außerhalb von Google, daran.

So that said, there's a stigma

Jedenfalls, nach einer Gehirnoperation

when you have brain surgery.

haftet einem ein Stigma an.

Are you still smart or not?

Bin ich noch intelligent oder nicht?

And if not, can you make yourself smart again?

Und wenn nicht, kann ich es wieder werden?

After my neurosurgery,

Nach meiner Neurochirurgie

part of my brain was missing,

fehlte ein Teil meines Gehirns

and I had to deal with that.

und ich musste damit klarkommen.

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

Es war keine graue Gehirnsubstanz, sondern der zähflüssige Teil in der Mitte,

that makes key hormones and neurotransmitters.

der wichtige Hormone und Neurotransmitter herstellt.

Immediately after my surgery,

Unmittelbar nach meiner Operation musste ich festlegen,

I had to decide what amounts of each of over

wie viel von jeder aus über einem Dutzend starker Chemikalien

a dozen powerful chemicals to take each day,

ich jeden Tag einnahm.

because if I just took nothing,

Hätte ich einfach nichts genommen,

I would die within hours.

wäre ich innerhalb weniger Stunden gestorben.

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

Jeden einzelnen Tag seit 18 Jahren

I've had to try to decide the combinations

musste ich selbst bestimmen, welche Kombinationen

and mixtures of chemicals,

und Mischungen von Chemikalien ich brauche,

and try to get them, to stay alive.

um am Leben zu bleiben. Auftreiben musste ich sie auch.

There have been several close calls.

Einige Male war es wirklich knapp.

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

Aber glücklicherweise liebe ich Experimente durch und durch.

so I decided I would experiment

Also beschloss ich, zu experimentieren,

to try to find more optimal dosages

um optimalere Dosierungen zu finden,

because there really isn't a clear road map

weil es auf diesem Gebiet wirklich keinen Fahrplan gibt,

on this that's detailed.

der detailliert genug wäre.

I began to try different mixtures,

Ich versuchte verschiedene Mischungen

and I was blown away by how

und es hat mich absolut aus der Fassung gebracht,

tiny changes in dosages

wie kleinste Änderungen der Dosierungen

dramatically changed my sense of self,

mein Selbstempfinden,

my sense of who I was, my thinking,

meinen Sinn für mich selbst, mein Denken,

my behavior towards people.

mein Verhalten gegenüber anderen Personen verändern können.

One particularly dramatic case:

Ein besonders dramatischer Fall:

for a couple months I actually tried dosages

Einige Monate lang nahm ich tatsächlich Dosierungen

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

und Chemikalien ein, die typisch für einen Mann in den frühen 20ern sind

and I was blown away by how my thoughts changed.

und ich konnte kaum glauben, wie sich meine Gedanken veränderten.

(Laughter)

(Gelächter)

I was angry all the time,

Ich war dauernd wütend,

I thought about sex constantly,

ich dachte ständig an Sex

and I thought I was the smartest person

und ich war überzeugt, der cleverste Mensch

in the entire world, and

der Welt zu sein, und

—(Laughter)—

-- (Gelächter) --

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

natürlich habe ich über die Jahre solche Leute kennengelernt,

or maybe kind of toned-down versions of that.

jedenfalls abgeschwächte Versionen davon.

I was kind of extreme.

Ich war ziemlich extrem.

But to me, the surprise was,

Aber mich überraschte,

I wasn't trying to be arrogant.

dass ich gar nicht versuchte, arrogant zu sein.

I was actually trying,

Ich versuchte eigentlich,

with a little bit of insecurity,

ein wenig verunsichert und scheu,

to actually fix a problem in front of me,

das Problem vor mir zu bewältigen,

and it just didn't come out that way.

und es kam einfach nicht so heraus.

So I couldn't handle it.

Kurz, ich konnte nicht damit umgehen.

I changed my dosages.

Ich änderte meine Dosierungen.

But that experience, I think, gave me

Aber ich glaube, dass ich dank dieser Erfahrung

a new appreciation for men

ein besseres Verständnis für Männer habe

and what they might walk through,

und für das, was sie durchmachen müssen,

and I've gotten along with men

und seitdem komme ich viel besser

a lot better since then.

mit Männern klar.

What I was trying to do

Ich wollte eines erreichen

with tuning these hormones

mit dem Abstimmen dieser Hormone

and neurotransmitters and so forth

und Neurotransmitter und so weiter:

was to try to get my intelligence back

Nach meiner Krankheit und Operation

after my illness and surgery,

wollte ich meine Intelligenz,

my creative thought, my idea flow.

mein kreatives Denken, meinen Ideenfluss zurückgewinnen.

And I think mostly in images,

Ich denke hauptsächlich in Bildern

and so for me that became a key metric --

und so wurde das für mich zur Schlüsselfrage --

how to get these mental images

wie komme ich an diese mentalen Bilder,

that I use as a way of rapid prototyping,

die ich wie eine Art schnelles Rapid Prototyping

if you will, my ideas,

für meine Ideen benutze, wenn Sie so wollen,

trying on different new ideas for size,

um verschiedene Ideen zu testen,

playing out scenarios.

um verschiedene Szenarien durchzuspielen.

This kind of thinking isn't new.

Diese Art zu denken ist nicht neu.

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

Philosophen wie Hume, Descartes und Hobbes sahen es ähnlich.

saw things similarly.

They thought that mental images and ideas

Sie dachten, Bilder und Ideen

were actually the same thing.

seien eigentlich das Gleiche.

There are those today that dispute that,

Heute wird das von vielen bestritten

and lots of debates about how the mind works,

und wie unser Kopf eigentlich funktioniert wird heftig diskutiert,

but for me it's simple:

aber für mich ist es ganz einfach:

Mental images, for most of us,

Mentale Bilder, für die meisten unter uns,

are central in inventive and creative thinking.

sind wesentlich für das erfinderische und kreative Denken.

So after several years,

Also, nach mehreren Jahren

I tuned myself up and I have lots of great,

habe ich mich endlich abgestimmt und jetzt sehe ich viele großartige,

really vivid mental images with a lot of sophistication

sehr lebhafte mentale Bilder mit hohem Niveau

and the analytical backbone behind them.

und der nötigen analytischen Grundlage.

And so now I'm working on,

Jetzt arbeite ich daran,

how can I get these mental images in my mind

wie ich diese mentalen Bilder aus meinem Kopf

out to my computer screen faster?

schneller auf meinen Computer kriegen kann.

Can you imagine, if you will,

Stellen Sie sich vor,

a movie director being able to use

ein Filmregisseur wäre imstande,

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

nur mit Hilfe seiner Vorstellungskraft die Welt vor sich zu dirigieren.

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

Oder ein Musiker könnte seine Musik aus seinem Kopf bringen.

There are incredible possibilities with this

Dies bietet unglaubliche Möglichkeiten,

as a way for creative people

wie kreative Menschen

to share at light speed.

sich in Lichtgeschwindigkeit mitteilen können.

And the truth is, the remaining bottleneck

In Wahrheit liegt der letzte Engpass darin,

in being able to do this

is just upping the resolution of brain scan systems.

die Auflösung der Gehirnscans zu verbessern.

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

Ich möchte Ihnen zeigen, warum ich denke, dass wir nah dran sind.

by sharing with you two recent experiments

Hier sind zwei kürzlich durchgeführte Experimente

from two top neuroscience groups.

von zwei der herausragendsten Gruppen in der Neurowissenschaft.

Both used fMRI technology --

Beide benutzten fMRT-Technologie --

functional magnetic resonance imaging technology --

funktionelle Magnetresonanztomographie --

to image the brain,

um das Gehirn abzubilden,

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

und hier sehen Sie ein Gehirnscan-Set von Giorgio Ganis

and his colleagues at Harvard.

und seinen Kollegen in Harvard.

And the left-hand column shows a brain scan

Die linke Spalte zeigt den Gehirnscan

of a person looking at an image.

einer Person, die sich ein Bild anschaut.

The middle column shows the brainscan

Die mittlere Spalte zeigt einen Hirnscan

of that same individual

derselben Person,

imagining, seeing that same image.

die sich nur vorstellt, das Bild zu sehen.

And the right column was created

Und die rechte Spalte entstand

by subtracting the middle column from the left column,

durch das Abziehen der mittleren von der linken Spalte

showing the difference to be nearly zero.

und zeigt, dass der Unterschied fast bei null liegt.

This was repeated on lots of different individuals

Das wurde bei vielen verschiedenen Personen wiederholt,

with lots of different images,

mit vielen verschiedenen Bildern,

always with a similar result.

immer mit einem ähnlichen Resultat.

The difference between seeing an image

Es gibt so gut wie keinen Unterschied

and imagining seeing that same image

zwischen dem eigentlichen Anschauen des Bildes

is next to nothing.

und dem Sich-Vorstellen, dasselbe Bild zu sehen.

Next let me share with you one other experiment,

Lassen Sie mich Ihnen als Nächstes ein anderes Experiment zeigen,

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

das von Jack Gallant Labors an der Cal Berkeley.

They've been able to decode brainwaves

Sie haben es geschafft, Gehirnwellen

into recognizable visual fields.

in erkennbare visuelle Halbbilder zu entschlüsseln.

So let me set this up for you.

Ich fange am Besten von vorne an.

In this experiment, individuals were shown

In diesem Experiment wurden den Personen

hundreds of hours of YouTube videos

hunderte von Stunden an YouTube Videos vorgespielt,

while scans were made of their brains

während Scans von ihren Gehirnen gemacht wurden.

to create a large library of their brain reacting

So wurde eine umfassende Datensammlung geschaffen,

to video sequences.

die die Reaktionen der Probanden auf die Videosequenzen aufzeigt.

Then a new movie was shown with new images,

Dann wurde ein neuer Film gezeigt, mit neuen Bildern,

new people, new animals in it,

neuen Menschen, neuen Tieren,

and a new scan set was recorded.

und eine neue Scanreihe wurde aufgezeichnet.

The computer, using brain scan data alone,

Der Computer, nur mithilfe der Gehirnscandaten,

decoded that new brain scan

entschlüsselte die neuen Gehirnscans

to show what it thought the individual was actually seeing.

und zeigte, was er dachte, das die Person tatsächlich sähe.

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

Auf der rechten Seite sehen Sie den Versuch des Computers

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

und auf der linken Seite den vorgespielten Clip.

This is the jaw-dropper.

Da bleibt einem die Sprache weg.

We are so close to being able to do this.

Wir sind so nah dran.

We just need to up the resolution.

Wir müssen nur die Auflösung verbessern.

And now remember that when you see an image

Und vergessen Sie nicht, dass, wenn Sie ein Bild sehen,

versus when you imagine that same image,

und wenn Sie sich vorstellen, dasselbe Bild zu sehen,

it creates the same brain scan.

fast genau derselbe Gehirnscan dabei herauskommt.

So this was done with the highest-resolution

Dies hier wurde also mit der höchsten Auflösung

brain scan systems available today,

der heutigen Gehirnscansysteme durchgeführt,

and their resolution has increased really

und die Auflösung hat sich wirklich bereits

about a thousandfold in the last several years.

tausendfach in den letzten Jahren verbessert.

Next we need to increase the resolution

Als Nächstes müssen wir die Auflösung

another thousandfold

noch einmal tausendfach verbessern,

to get a deeper glimpse.

um tiefere Einblicke zu bekommen.

How do we do that?

Wie machen wir das?

There's a lot of techniques in this approach.

Es gibt viele verschiedene Methoden für diesen Ansatz.

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

Ein Weg wäre, den Schädel aufzubrechen und Elektroden einzusetzen.

I'm not for that.

Das ist nichts für mich.

There's a lot of new imaging techniques

Es werden viele neue Abbildungstechniken vorgeschlagen,

being proposed, some even by me,

einige sogar von mir,

but given the recent success of MRI,

aber angesichts der jüngsten Erfolge mit MRT

first we need to ask the question,

müssen wir uns zuerst fragen,

is it the end of the road with this technology?

ob wir schon am Ende dieser Technologie angelangt sind.

Conventional wisdom says the only way

Konventionellen Erfahrungen zufolge

to get higher resolution is with bigger magnets,

kann die Auflösung nur mithilfe größerer Magneten erhöht werden,

but at this point bigger magnets

aber an diesem Punkt verbessern größere Magneten

only offer incremental resolution improvements,

die Auflösung nur schrittweise,

not the thousandfold we need.

nicht tausendfach, wie wir benötigen.

I'm putting forward an idea:

Ich schlage Folgendes vor:

instead of bigger magnets,

anstatt größerer Magneten

let's make better magnets.

brauchen wir bessere Magneten.

There's some new technology breakthroughs

Es gibt einige neue Durchbrüche

in nanoscience

in der Nanowissenschaft,

when applied to magnetic structures

die, als sie auf magnetische Strukturen angewandt wurden,

that have created a whole new class of magnets,

eine völlig neue Klasse Magneten hervorgebracht haben

and with these magnets, we can lay down

und mit diesen Magneten können wir

very fine detailed magnetic field patterns

sehr feine, detaillierte magnetische Muster

throughout the brain,

durch das ganze Gehirn verlegen.

and using those, we can actually create

Mithilfe dieser können wir tatsächlich

holographic-like interference structures

holographisch-ähnliche Interferenzstrukturen schaffen,

to get precision control over many patterns,

um präzise Kontrolle über viele Muster zu erlangen,

as is shown here by shifting things.

wie hier durch das Verschieben verdeutlicht wird.

We can create much more complicated structures

Wir können sehr viel kompliziertere Strukturen entwerfen

with slightly different arrangements,

mit leicht verschiedenen Zusammenstellungen,

kind of like making Spirograph.

ein wenig wie bei einem Spirograph.

So why does that matter?

Also, warum ist das wichtig?

A lot of effort in MRI over the years

In den letzen Jahren war man in der MRT-Technologie darum bemüht,

has gone into making really big,

riesengroße,

really huge magnets, right?

richtig gewaltige Magneten herzustellen.

But yet most of the recent advances

Aber die meisten der jüngsten Fortschritte

in resolution have actually come from

in der Auflösung kamen eigentlich

ingeniously clever encoding and decoding solutions

durch das geniale Verschlüsseln und Entschlüsseln

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

in UKW-Radio-Frequenztransmittern und -empfängern

in the MRI systems.

in MRT-Systemen.

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

Wir sollten also außerdem strukturierte magnetische Muster,

put down structured magnetic patterns

anstatt eines uniformen Magnetfeldes,

in addition to the F.M. radio frequencies.

zu den UKW-Radio-Frequenzen hinzufügen.

So by combining the magnetics patterns

So können wir dank der Kombination dieser magnetischen Muster

with the patterns in the F.M. radio frequencies

mit den UKW-Radio- Frequenzmustern

processing which can massively increase

weitaus mehr Informationen

the information that we can extract

aus einem einzigen Scan

in a single scan.

herausziehen.

And on top of that, we can then layer

Darüber hinaus können wir dann unser immer wachsendes Wissen

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

um die Struktur des Gehirns und des Gedächtnisses überlagern

to create a thousandfold increase that we need.

und so die tausendfache Steigerung, die wir benötigen, erzeugen.

And using fMRI, we should be able to measure

Beim Benutzen der fMRT sollten wir imstande sein,

not just oxygenated blood flow,

nicht nur den Fluss von sauerstoffreichem Blut,

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

sondern auch von Hormonen und Neurotransmittern, wie bereits erwähnt,

and maybe even the direct neural activity,

und vielleicht sogar direkte Nervenaktivität zu messen,

which is the dream.

was das Ziel ist.

We're going to be able to dump our ideas

Wir werden fähig sein, unsere Ideen

directly to digital media.

direkt auf die digitalen Medien abzuladen.

Could you imagine if we could leapfrog language

Können Sie sich vorstellen, Sprache zu überspringen

and communicate directly with human thought?

und direkt mit menschlichen Gedanken zu kommunizieren?

What would we be capable of then?

Wozu wären wir dann fähig?

And how will we learn to deal

Und wie werden wir lernen,

with the truths of unfiltered human thought?

mit den Wahrheiten von ungefilterten menschlichen Gedanken umzugehen?

You think the Internet was big.

Sie denken, das Internet sei groß.

These are huge questions.

Das sind ungeheuer große Fragen.

It might be irresistible as a tool

Es könnte unwiderstehlich sein als Instrument,

to amplify our thinking and communication skills.

das unser Denken und unsere Kommunikationsfertigkeiten verstärkt.

And indeed, this very same tool

Und dieses Instrument könnte wahrhaftig

may prove to lead to the cure

zur Heilung von Alzheimer und ähnlichen Krankheiten führen.

for Alzheimer's and similar diseases.

We have little option but to open this door.

Wir haben fast keine andere Wahl, als diese Tür zu öffnen.

Regardless, pick a year --

Trotzdem, suchen Sie sich ein Jahr heraus --

will it happen in five years or 15 years?

wird es in fünf oder 15 Jahren so weit sein?

It's hard to imagine it taking much longer.

Es ist schwer vorstellbar, dass es noch länger dauern wird.

We need to learn how to take this step together.

Wir müssen lernen, diesen Schritt zusammen zu machen.

Thank you.

Ich danke Ihnen.

(Applause)

(Applaus)