Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.

247,355 views

2013-02-18 ・ TED


New videos

Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.

247,355 views ・ 2013-02-18

TED


Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους παρακάτω για να αναπαραγάγετε το βίντεο.

00:00
Translator: Timothy Covell Reviewer: Morton Bast
0
0
7000
Μετάφραση: Katerina Filippidou Επιμέλεια: Stellina Giannitsi
00:15
The kind of neuroscience that I do and my colleagues do
1
15660
2851
Το είδος των νευροεπιστημών που κάνουμε εγώ και οι συνάδελφοι μου
00:18
is almost like the weatherman.
2
18511
2166
μοιάζουν πολύ με τη δουλειά του μετεωρολόγου.
00:20
We are always chasing storms.
3
20677
3516
Αναζητούμε διαρκώς καταιγίδες.
00:24
We want to see and measure storms -- brainstorms, that is.
4
24193
4883
Θέλουμε να δούμε και να μετρήσουμε καταιγίδες, για την ακρίβεια, ιδεο-καταιγίδες.
00:29
And we all talk about brainstorms in our daily lives,
5
29076
2768
Και ενώ όλοι μας μιλάμε για τις ιδεο-καταιγίδες στην καθημερινή μας ζωή,
00:31
but we rarely see or listen to one.
6
31844
3450
σπανίως βλέπουμε ή ακούμε κάποια.
00:35
So I always like to start these talks
7
35294
1634
Έτσι, μου αρέσει να αρχίζω πάντα αυτές τις ομιλίες
00:36
by actually introducing you to one of them.
8
36928
2982
παρουσιάζοντάς σας, πράγματι, μια από αυτές.
00:39
Actually, the first time we recorded more than one neuron --
9
39910
3427
Στην πραγματικότητα, την πρώτη φορά που καταγράψαμε παραπάνω από ένα νευρώνα,
00:43
a hundred brain cells simultaneously --
10
43337
2223
εκατό εγκεφαλικά κύτταρα ταυτόχρονα,
00:45
we could measure the electrical sparks
11
45560
2469
μπορέσαμε να μετρήσουμε τους ηλεκτρικούς σπινθήρες
00:48
of a hundred cells in the same animal,
12
48029
2680
εκατό κυττάρων του ίδιου ζώου
00:50
this is the first image we got,
13
50709
1802
και αυτή είναι η πρώτη εικόνα που πήραμε,
00:52
the first 10 seconds of this recording.
14
52511
2315
στα πρώτα 10 δευτερόλεπτα αυτής της καταγραφής.
00:54
So we got a little snippet of a thought,
15
54826
3351
Έτσι, πήραμε ένα μικρό δείγμα μιας σκέψης
00:58
and we could see it in front of us.
16
58177
2905
και μπορούσαμε να τη δούμε μπροστά μας.
01:01
I always tell the students
17
61082
1012
Πάντα λέω στους φοιτητές
01:02
that we could also call neuroscientists some sort of astronomer,
18
62094
4106
πως οι νευροεπιστήμονες είναι κατά κάποιο τρόπο σαν αστρονόμοι,
01:06
because we are dealing with a system
19
66200
1626
καθώς έχουμε να κάνουμε με ένα σύστημα
01:07
that is only comparable in terms of number of cells
20
67826
2917
που, από άποψη αριθμού κυττάρων, μπορεί να συγκριθεί μόνο
01:10
to the number of galaxies that we have in the universe.
21
70743
2936
με τον αριθμό των γαλαξιών που υπάρχουν στο σύμπαν.
01:13
And here we are, out of billions of neurons,
22
73679
3030
Να 'μαστε τώρα, από τα δισεκατομμύρια των νευρώνων
01:16
just recording, 10 years ago, a hundred.
23
76709
2818
καταγράψαμε μόλις εκατό πριν από 10 χρόνια.
01:19
We are doing a thousand now.
24
79527
1583
Φτάσαμε στα χίλια τώρα
01:21
And we hope to understand something fundamental about our human nature.
25
81110
5400
Ελπίζουμε να κατανοήσουμε κάτι το θεμελιώδες σχετικά με την ανθρώπινη φύση μας.
01:26
Because, if you don't know yet,
26
86510
1932
Γιατί, αν δεν το γνωρίζετε ήδη,
01:28
everything that we use to define what human nature is comes from these storms,
27
88442
5250
όλα εκείνα που ορίζουν την ανθρώπινη φύση προέρχονται από αυτές τις καταιγίδες,
01:33
comes from these storms that roll over the hills and valleys of our brains
28
93692
4651
που κυλάνε πάνω στους λόφους και στις κοιλάδες του εγκεφάλου μας
01:38
and define our memories, our beliefs,
29
98343
3885
και καθορίζουν τις αναμνήσεις μας, τα πιστεύω μας,
01:42
our feelings, our plans for the future.
30
102228
2700
τα συναισθήματα μας, τα σχέδια μας για το μέλλον.
01:44
Everything that we ever do,
31
104928
2398
Για ό,τι κάνουμε οποιαδήποτε στιγμή,
01:47
everything that every human has ever done, do or will do,
32
107326
5067
για οτιδήποτε ο κάθε άνθρωπος έκανε ποτέ, κάνει τώρα ή θα κάνει στο μέλλον,
01:52
requires the toil of populations of neurons producing these kinds of storms.
33
112393
5434
απαιτείται σκληρή δουλειά από τους πληθυσμούς των νευρώνων που παράγουν τέτοιες καταιγίδες.
01:57
And the sound of a brainstorm, if you've never heard one,
34
117827
2483
Ο ήχος μιας ιδεο-καταιγίδας, σε περίπτωση που δεν τον έχετε ακούσει,
02:00
is somewhat like this.
35
120310
3349
είναι κάπως έτσι.
02:03
You can put it louder if you can.
36
123659
3146
Δυναμώστε το, αν μπορείτε.
02:06
My son calls this "making popcorn while listening to a badly-tuned A.M. station."
37
126805
6403
Ο γιος μου λέει είναι "σαν να φτιάχνεις ποπκόρν, ακούγοντας έναν σταθμό στα μεσαία με κακή λήψη".
02:13
This is a brain.
38
133208
1485
Αυτός είναι ένας εγκέφαλος.
02:14
This is what happens when you route these electrical storms to a loudspeaker
39
134693
3434
Αυτό ακούγεται όταν συνδέσουμε αυτές τις ηλεκτρικές καταιγίδες με ένα μεγάφωνο
02:18
and you listen to a hundred brain cells firing,
40
138127
2866
και ακούσουμε τις ριπές εκατό εγκεφαλικών κυττάρων.
02:20
your brain will sound like this -- my brain, any brain.
41
140993
4622
Ο εγκέφαλος σας ακούγεται κάπως έτσι. Και ο δικός μου και όλων μας.
02:25
And what we want to do as neuroscientists in this time
42
145615
3762
Και αυτό που θέλουμε εμείς οι νευροεπιστήμονες να κάνουμε τώρα
02:29
is to actually listen to these symphonies, these brain symphonies,
43
149377
5350
είναι να ακούσουμε πράγματι αυτές τις συμφωνίες, αυτές τις εγκεφαλικές συμφωνίες,
02:34
and try to extract from them the messages they carry.
44
154727
3400
και να προσπαθήσουμε να αποσπάσουμε από αυτές τα μηνύματα που μεταφέρουν.
02:38
In particular, about 12 years ago
45
158127
2851
Συγκεκριμένα, περίπου πριν από 12 χρόνια
02:40
we created a preparation that we named brain-machine interfaces.
46
160978
3048
δημιουργήσαμε μια εφαρμογή που ονομάσαμε διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή.
02:44
And you have a scheme here that describes how it works.
47
164026
2702
Εδώ βλέπετε ένα σχεδιάγραμμα που περιγράφει τη λειτουργία τους.
02:46
The idea is, let's have some sensors that listen to these storms, this electrical firing,
48
166728
5566
Ο σκοπός είναι να τοποθετήσουμε μερικούς αισθητήρες που θα ακούνε αυτές τις καταιγίδες,
02:52
and see if you can, in the same time that it takes
49
172294
3082
αυτές τις ηλεκτρικές ριπές,και να προσπαθήσουμε, στον ίδιο χρόνο που χρειάζεται
02:55
for this storm to leave the brain and reach the legs or the arms of an animal --
50
175376
4969
αυτή η καταιγίδα να φτάσει από τον εγκέφαλο στα πόδια ή τα χέρια ενός ζώου,
03:00
about half a second --
51
180345
2864
περίπου μισό δευτερόλεπτο --
03:03
let's see if we can read these signals,
52
183209
2351
να προσπαθήσουμε να διαβάσουμε αυτά τα σήματα,
03:05
extract the motor messages that are embedded in it,
53
185560
3400
να αποσπάσουμε τα κινητικά μηνύματα που περιέχουν,
03:08
translate it into digital commands
54
188960
2272
να τα μεταφράσουμε σε ψηφιακές εντολές
03:11
and send it to an artificial device
55
191232
1886
και να τα στείλουμε σε μια τεχνητή συσκευή που
03:13
that will reproduce the voluntary motor wheel of that brain in real time.
56
193118
5893
θα αναπαράγει αυτήν την εκούσια μετάδοση κίνησης του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο.
03:19
And see if we can measure how well we can translate that message
57
199011
3848
Να προσπαθήσουμε να μετρήσουμε πόσο καλά μπορούμε να μεταφράσουμε αυτό το μήνυμα
03:22
when we compare to the way the body does that.
58
202859
3518
σε σύγκριση με τον τρόπο που το σώμα μας το κάνει αυτό.
03:26
And if we can actually provide feedback,
59
206377
2866
Αν όντως μπορούμε να παράσχουμε ανατροφοδότηση,
03:29
sensory signals that go back from this robotic, mechanical, computational actuator
60
209243
5734
με αισθητηριακά σήματα που επιστρέφουν από το ρομποτικό, μηχανικό, υπολογιστικό ενεργοποιητή
03:34
that is now under the control of the brain,
61
214977
2251
που ελέγχεται τώρα από τον εγκέφαλο,
03:37
back to the brain,
62
217228
1311
πίσω στον εγκέφαλο,
03:38
how the brain deals with that,
63
218539
2121
και πώς αντιδρά ο εγκέφαλος,
03:40
of receiving messages from an artificial piece of machinery.
64
220660
4901
στη λήψη μηνυμάτων από κάτι τεχνητό, ένα μηχάνημα.
03:45
And that's exactly what we did 10 years ago.
65
225561
2321
Ακριβώς αυτό κάναμε πριν από 10 χρόνια.
03:47
We started with a superstar monkey called Aurora
66
227882
2961
Ξεκινήσαμε με ένα μεγάλο σταρ, έναν πίθηκο, την Αουρόρα
03:50
that became one of the superstars of this field.
67
230843
2468
που έγινε μια από τις μεγαλύτερες σταρ σε αυτόν τον επιστημονικό τομέα.
03:53
And Aurora liked to play video games.
68
233311
2299
Στην Αουρόρα αρέσει να παίζει ηλεκτρονικά παιχνίδια.
03:55
As you can see here,
69
235610
1373
Όπως μπορείτε να δείτε εδώ,
03:56
she likes to use a joystick, like any one of us, any of our kids, to play this game.
70
236983
4944
της αρέσει να χρησιμοποιεί τον μοχλό, όπως στον καθένα μας, στα παιδιά μας, για να παίξει.
04:01
And as a good primate, she even tries to cheat before she gets the right answer.
71
241927
4671
Ως σωστό πρωτεύον θηλαστικό, προσπαθεί ακόμη και να κλέψει πριν βρει τη σωστή απάντηση.
04:06
So even before a target appears that she's supposed to cross
72
246598
4283
Έτσι, πριν ακόμα εμφανιστεί ο στόχος, πάνω από τον οποίο θα πρέπει να περάσει τον κέρσορα,
04:10
with the cursor that she's controlling with this joystick,
73
250881
2850
που ελέγχει με αυτόν τον μοχλό,
04:13
Aurora is trying to find the target, no matter where it is.
74
253731
3951
η Αουρόρα προσπαθεί να βρει το στόχο, ασχέτως με το που βρίσκεται αυτός.
04:17
And if she's doing that,
75
257682
1469
Και όταν το κάνει,
04:19
because every time she crosses that target with the little cursor,
76
259151
3314
κάθε φορά που περνάει το μικρό κέρσορα πάνω από αυτόν τον στόχο,
04:22
she gets a drop of Brazilian orange juice.
77
262465
2950
της δίνεται μια σταγόνα βραζιλιάνικης πορτοκαλάδας.
04:25
And I can tell you, any monkey will do anything for you
78
265415
2950
Σας λέω με σιγουριά, ο οποιοσδήποτε πίθηκος θα κάνει ό,τι του ζητήσετε
04:28
if you get a little drop of Brazilian orange juice.
79
268365
3100
αν του δώσετε μια σταγόνα βραζιλιάνικης πορτοκαλάδας.
04:31
Actually any primate will do that.
80
271465
2731
Για την ακρίβεια, όλα τα πρωτεύοντα θηλαστικά το ίδιο θα κάνουν.
04:34
Think about that.
81
274196
1334
Για σκεφτείτε το λίγο αυτό.
04:35
Well, while Aurora was playing this game, as you saw,
82
275530
3400
Καθώς η Αουρόρα έπαιζε το παιχνίδι, όπως είδατε,
04:38
and doing a thousand trials a day
83
278930
2435
και έκανε χίλιες δοκιμές την ημέρα
04:41
and getting 97 percent correct and 350 milliliters of orange juice,
84
281365
3883
με 97% ευστοχία και 350ml πορτοκαλάδας,
04:45
we are recording the brainstorms that are produced in her head
85
285248
3399
εμείς καταγράφαμε τις ιδεοκαταιγίδες που παράγονταν στο μυαλό της
04:48
and sending them to a robotic arm
86
288647
1647
και τις στέλναμε σε ένα ρομποτικό χέρι
04:50
that was learning to reproduce the movements that Aurora was making.
87
290294
3871
που μάθαινε να αναπαράγει τις κινήσεις που έκανε η Αουρόρα.
04:54
Because the idea was to actually turn on this brain-machine interface
88
294165
3783
Γιατί ο σκοπός ήταν να ενεργοποιήσουμε στην ουσία αυτήν τη διεπαφή εγκεφάλου - υπολογιστή,
04:57
and have Aurora play the game just by thinking,
89
297948
4700
ώστε να επιτύχουμε να παίζει η Αουρόρα το παιχνίδι απλώς με τη σκέψη της,
05:02
without interference of her body.
90
302648
2617
χωρίς να παρεμβάλλεται το σώμα της.
05:05
Her brainstorms would control an arm
91
305265
2916
Οι ιδεο-καταιγίδες της θα έπρεπε να ελέγχουν ένα χέρι
05:08
that would move the cursor and cross the target.
92
308181
2709
που θα μετακινούσε τον κέρσορα πάνω από το στόχο.
05:10
And to our shock, that's exactly what Aurora did.
93
310890
3191
Και προς μεγάλη μας έκπληξη, ακριβώς αυτό έκανε η Αουρόρα.
05:14
She played the game without moving her body.
94
314081
4200
Έπαιξε το παιχνίδι χωρίς να κινεί το σώμα της.
05:18
So every trajectory that you see of the cursor now,
95
318281
2237
Έτσι, η τροχιά του κέρσορα που βλέπετε τώρα
05:20
this is the exact first moment she got that.
96
320518
3212
δείχνει ακριβώς τη πρώτη φορά που το κατάφερε αυτό.
05:23
That's the exact first moment
97
323730
1784
Είναι η στιγμή που για πρώτη φορά
05:25
a brain intention was liberated from the physical domains of a body of a primate
98
325514
6767
η πρόθεση του εγκεφάλου απελευθερώνεται από το σώμα ενός πρωτεύοντος θηλαστικού
05:32
and could act outside, in that outside world,
99
332281
3700
και μπορεί να δράσει έξω από αυτό, σ'έναν εξωτερικό κόσμο,
05:35
just by controlling an artificial device.
100
335981
2966
ελέγχοντας απλώς μια τεχνητή συσκευή.
05:38
And Aurora kept playing the game, kept finding the little target
101
338947
4917
Η Αουρόρα συνέχισε να παίζει το παιχνίδι, συνέχισε να εντοπίζει το μικρό στόχο
05:43
and getting the orange juice that she wanted to get, that she craved for.
102
343864
3917
και να παίρνει την πορτοκαλάδα που ήθελε, που λαχταρούσε.
05:47
Well, she did that because she, at that time, had acquired a new arm.
103
347781
6701
Μπόρεσε να το κάνει, γιατί εκείνη τη στιγμή είχε αποκτήσει ένα καινούριο χέρι.
05:54
The robotic arm that you see moving here 30 days later,
104
354482
2963
Ο ρομποτικός βραχίονας που βλέπετε εδώ να κινείται
05:57
after the first video that I showed to you,
105
357445
2686
30 μέρες μετά το πρώτο βίντεο που σας έδειξα
06:00
is under the control of Aurora's brain
106
360131
2650
βρίσκεται υπό τον έλεγχο του εγκεφάλου της Αουρόρα
06:02
and is moving the cursor to get to the target.
107
362781
3168
και κινεί τον κέρσορα για να φτάσει στο στόχο.
06:05
And Aurora now knows that she can play the game with this robotic arm,
108
365949
3899
Τώρα πια η Αουρόρα γνωρίζει ότι μπορεί να παίξει το παιχνίδι με αυτόν το ρομποτικό βραχίονα
06:09
but she has not lost the ability to use her biological arms to do what she pleases.
109
369848
5716
αλλά δεν έχει χάσει την ικανότητα της να χρησιμοποιεί τα χέρια της για να κάνει ό,τι θέλει.
06:15
She can scratch her back, she can scratch one of us, she can play another game.
110
375564
4067
Μπορεί να ξύσει την πλάτη της, να ξύσει κάποιον από εμάς, να παίξει κάποιο άλλο παιχνίδι.
06:19
By all purposes and means,
111
379631
1600
Σε κάθε περίπτωση,
06:21
Aurora's brain has incorporated that artificial device
112
381231
4116
ο εγκέφαλος της Αουρόρα έχει ενσωματώσει αυτήν την τεχνητή συσκευή
06:25
as an extension of her body.
113
385347
2750
ως προέκταση του σώματος της.
06:28
The model of the self that Aurora had in her mind
114
388097
3533
Το μοντέλο που θεωρούσε η Αουρόρα ότι ήταν ο εαυτός της
06:31
has been expanded to get one more arm.
115
391630
4084
επεκτάθηκε, ώστε να συμπεριλάβει ακόμα ένα χέρι.
06:35
Well, we did that 10 years ago.
116
395714
2350
Λοιπόν, αυτό το κάναμε πριν από 10 χρόνια.
06:38
Just fast forward 10 years.
117
398064
2833
Ας δούμε τι συμβαίνει 10 χρόνια μετά.
06:40
Just last year we realized that you don't even need to have a robotic device.
118
400897
4983
Μόλις πέρσι συνειδητοποιήσαμε πως ο ρομποτικός βραχίονας δεν είναι καν απαραίτητος.
06:45
You can just build a computational body, an avatar, a monkey avatar.
119
405880
5484
Μπορούμε απλώς να κατασκευάσουμε ένα υπολογιστικό σώμα, ένα άβαταρ πιθήκου.
06:51
And you can actually use it for our monkeys to either interact with them,
120
411364
4250
Μπορεί πράγματι να χρησιμοποιηθεί στους πιθήκους μας, είτε για να αλληλεπιδράσεις μαζί τους
06:55
or you can train them to assume in a virtual world
121
415614
4439
είτε για να τους εκπαιδεύσεις να αποδεκτούν σε έναν εικονικό κόσμο
07:00
the first-person perspective of that avatar
122
420053
3044
τη δυνατότητα που έχει αυτό το άβαταρ να λειτουργήσει σε πρώτο πρόσωπο
07:03
and use her brain activity to control the movements of the avatar's arms or legs.
123
423097
5651
και να ελέγχουν με τον εγκέφαλο τους τις κινήσεις των χεριών ή των ποδιών του άβαταρ.
07:08
And what we did basically was to train the animals
124
428748
2766
Αυτό που ουσιαστικά κάναμε ήταν να εκπαιδεύσουμε τα ζώα,
07:11
to learn how to control these avatars
125
431514
3050
ώστε να μάθουν να ελέγχουν αυτά τα άβαταρ
07:14
and explore objects that appear in the virtual world.
126
434564
3899
και να εξερευνούν αντικείμενα που εμφανίζονται σε έναν εικονικό κόσμο.
07:18
And these objects are visually identical,
127
438463
2301
Κι ενώ αυτά τα αντικείμενα είναι όμοια οπτικά,
07:20
but when the avatar crosses the surface of these objects,
128
440764
3883
όταν το άβαταρ περνά πάνω από την επιφάνεια αυτών των αντικειμένων,
07:24
they send an electrical message that is proportional to the microtactile texture of the object
129
444647
6400
στέλνουν ένα ηλεκτρικό μήνυμα, ανάλογο της μικροαπτικής υφής του αντικειμένου
07:31
that goes back directly to the monkey's brain,
130
451047
4016
που επιστρέφει απευθείας στον εγκέφαλο του πιθήκου
07:35
informing the brain what it is the avatar is touching.
131
455063
5052
ενημερώνοντας τον εγκέφαλο τι είναι αυτό που αγγίζει το άβαταρ.
07:40
And in just four weeks, the brain learns to process this new sensation
132
460115
4765
Μόλις σε 4 εβδομάδες ο εγκέφαλος μαθαίνει να επεξεργάζεται αυτή τη νέα αίσθηση
07:44
and acquires a new sensory pathway -- like a new sense.
133
464880
6434
και αποκτά ένα καινούριο αισθητηριακό μονοπάτι, σαν μια καινούρια αίσθηση.
07:51
And you truly liberate the brain now
134
471314
2416
Σε αυτό το σημείο πραγματικά απελευθερώνεις τον εγκέφαλο,
07:53
because you are allowing the brain to send motor commands to move this avatar.
135
473730
4384
γιατί επιτρέπεις στον εγκέφαλο να στείλει κινητικές εντολές για να κινήσει αυτό το άβαταρ.
07:58
And the feedback that comes from the avatar is being processed directly by the brain
136
478114
5000
Η επεξεργασία της ανατροφοδότησης που προέρχεται από το άβαταρ γίνεται απευθείας από τον εγκέφαλο
08:03
without the interference of the skin.
137
483114
2433
χωρίς να παρεμβαίνει το δέρμα.
08:05
So what you see here is this is the design of the task.
138
485547
2534
Έτσι, αυτό που βλέπετε εδώ είναι ο σχεδιασμός της εργασίας.
08:08
You're going to see an animal basically touching these three targets.
139
488081
4250
Θα δείτε, στην ουσία, ένα ζώο να αγγίζει αυτούς τους τρεις στόχους.
08:12
And he has to select one because only one carries the reward,
140
492331
4349
Πρέπει να επιλέξει έναν, γιατί μόνο από έναν θα πάρει ανταμοιβή,
08:16
the orange juice that they want to get.
141
496680
1867
την πορτοκαλάδα, δηλαδή, που θέλει να πιεί.
08:18
And he has to select it by touch using a virtual arm, an arm that doesn't exist.
142
498547
5633
Πρέπει να τον επιλέξει αγγίζοντας τον με ένα εικονικό χέρι, ένα χέρι που δεν υπάρχει
08:24
And that's exactly what they do.
143
504180
2000
και ακριβώς αυτό κάνει.
08:26
This is a complete liberation of the brain
144
506180
3435
Πρόκειται για την απόλυτη απελευθέρωση του εγκεφάλου
08:29
from the physical constraints of the body and the motor in a perceptual task.
145
509615
4282
από τα δεσμά του σώματος και της κίνησης σε μια αντιληπτική εργασία.
08:33
The animal is controlling the avatar to touch the targets.
146
513897
4167
Το ζώο ελέγχει το άβαταρ για να αγγίξει τους στόχους.
08:38
And he's sensing the texture by receiving an electrical message directly in the brain.
147
518064
5651
Αισθάνεται την υφή τους μέσω του ηλεκτρικού μηνύματος που δέχεται απευθείας στον εγκέφαλο.
08:43
And the brain is deciding what is the texture associated with the reward.
148
523715
3883
Ο εγκέφαλος αποφασίζει ποια είναι η υφή εκείνη που σχετίζεται με την ανταμοιβή.
08:47
The legends that you see in the movie don't appear for the monkey.
149
527598
3832
Τις λεζάντες που βλέπετε στο βίντεο, δεν τις βλέπει ο πίθηκος.
08:51
And by the way, they don't read English anyway,
150
531430
2484
Παρεπιπτόντως, δεν μπορεί ούτως ή άλλως να διαβάσει αγγλικά
08:53
so they are here just for you to know that the correct target is shifting position.
151
533914
5216
υπάρχουν μόνο για να δείτε πως ο σωστός στόχος αλλάζει θέση.
08:59
And yet, they can find them by tactile discrimination,
152
539130
3934
Παρόλα αυτά, ο πίθηκος μπορεί να τον βρει μέσω απτικής διάκρισης
09:03
and they can press it and select it.
153
543064
3217
και μπορεί να τον πατήσει και να τον επιλέξει.
09:06
So when we look at the brains of these animals,
154
546281
2682
Έτσι, κοιτάζοντας τον εγκέφαλο του,
09:08
on the top panel you see the alignment of 125 cells
155
548963
3667
στο πάνω σχήμα βλέπουμε την ευθυγράμμιση 125 κυττάρων
09:12
showing what happens with the brain activity, the electrical storms,
156
552630
4201
που απεικονίζει την εγκεφαλική λειτουργία, τις ηλεκτρικές καταιγίδες
09:16
of this sample of neurons in the brain
157
556831
2067
αυτού του δείγματος νευρώνων στον εγκέφαλο
09:18
when the animal is using a joystick.
158
558898
2116
όταν το ζώο χρησιμοποιεί κάποιον μοχλό.
09:21
And that's a picture that every neurophysiologist knows.
159
561014
2600
Αυτήν την εικόνα την αναγνωρίζει κάθε νευροφυσιολόγος.
09:23
The basic alignment shows that these cells are coding for all possible directions.
160
563614
5183
Η βασική ευθυγράμμιση δείχνει ότι αυτά τα κύτταρα ταξινομούν όλες τις πιθανές κατευθύνσεις.
09:28
The bottom picture is what happens when the body stops moving
161
568797
5683
Η κάτω εικόνα δείχνει τι συμβαίνει όταν το σώμα σταματά να κινείται
09:34
and the animal starts controlling either a robotic device or a computational avatar.
162
574480
6134
και το ζώο ξεκινά να ελέγχει είτε μια ρομποτική συσκευή είτε ένα υπολογιστικό άβαταρ.
09:40
As fast as we can reset our computers,
163
580614
3066
Στον ίδιο χρόνο που θα χρειαζόμασταν για να επανεκκινήσουμε τους υπολογιστές μας,
09:43
the brain activity shifts to start representing this new tool,
164
583680
5818
μετατοπίζεται η εγκεφαλική δραστηριότητα για να εκπροσωπήσει αυτό το νέο εργαλείο,
09:49
as if this too was a part of that primate's body.
165
589498
5250
σαν να ήταν και αυτό μέρος του σώματος του πρωτεύοντος θηλαστικού.
09:54
The brain is assimilating that too, as fast as we can measure.
166
594748
4715
Ο εγκέφαλος το αφομοιώνει και αυτό πάρα πολύ γρήγορα.
09:59
So that suggests to us that our sense of self
167
599463
3618
Έτσι, αυτό μας υποδηλώνει πως η αίσθηση που έχουμε για τον εαυτό μας
10:03
does not end at the last layer of the epithelium of our bodies,
168
603081
4150
δεν σταματά στο τελευταίο στρώμα του επιθηλίου του σώματος μας,
10:07
but it ends at the last layer of electrons of the tools that we're commanding with our brains.
169
607231
5718
αλλά σταματά στο τελευταίο στρώμα των ηλεκτρονίων των εργαλείων που ελέγχουμε με τον εγκέφαλο μας.
10:12
Our violins, our cars, our bicycles, our soccer balls, our clothing --
170
612949
4764
Τα βιολιά, τα αυτοκίνητα, οι μπάλες του ποδοσφαίρου, τα ρούχα μας,
10:17
they all become assimilated by this voracious, amazing, dynamic system called the brain.
171
617713
6851
όλα αφομοιώνονται από αυτό το αδηφάγο, καταπληκτικό, δυναμικό σύστημα, τον εγκέφαλο μας.
10:24
How far can we take it?
172
624564
1699
Ως που μπορούμε να φτάσουμε;
10:26
Well, in an experiment that we ran a few years ago, we took this to the limit.
173
626263
4218
Λοιπόν, σε ένα πείραμα που κάναμε πριν μερικά χρόνια φτάσαμε στα άκρα.
10:30
We had an animal running on a treadmill
174
630481
2482
Είχαμε βάλει ένα ζώο να τρέχει σε έναν διάδρομο
10:32
at Duke University on the East Coast of the United States,
175
632963
2267
στο Πανεπιστήμιο Ντιουκ στην ανατολική ακτή των ΗΠΑ
10:35
producing the brainstorms necessary to move.
176
635230
2700
που παρήγαγε τις απαραίτητες ιδεοκαταιγίδες για να κινηθεί.
10:37
And we had a robotic device, a humanoid robot,
177
637930
4091
Είχαμε μια ρομποτική συσκευή, ένα ανθρωποειδές ρομπότ,
10:42
in Kyoto, Japan at ATR Laboratories
178
642021
2394
στο Κιότο, στα εργαστήρια της ATR στην Ιαπωνία
10:44
that was dreaming its entire life to be controlled by a brain,
179
644415
6094
που όλη του τη ζωή ονειρευόταν να ελεχθεί από έναν εγκέφαλο,
10:50
a human brain, or a primate brain.
180
650509
3273
έναν ανθρώπινο εγκέφαλο ή έναν εγκέφαλο πρωτεύοντος θηλαστικού.
10:53
What happens here is that the brain activity that generated the movements in the monkey
181
653782
4598
Η εγκεφαλική δραστηριότητα που παρήγαγαν οι κινήσεις του πιθήκου
10:58
was transmitted to Japan and made this robot walk
182
658380
3467
μεταδόθηκε στην Ιαπωνία και έκανε αυτό το ρομπότ να κινείται,
11:01
while footage of this walking was sent back to Duke,
183
661847
4067
ενώ η βιντεοσκόπηση αυτών των βημάτων στάλθηκε πίσω στο πανεπιστήμιο του Duke,
11:05
so that the monkey could see the legs of this robot walking in front of her.
184
665914
5233
έτσι ώστε ο πίθηκος να μπορεί να δει τα πόδια αυτού του ρομπότ να κινούνται μπροστά του.
11:11
So she could be rewarded, not by what her body was doing
185
671147
4067
Έτσι, δεν ανταμείβονταν σύμφωνα με αυτό που έκανε το σώμα του,
11:15
but for every correct step of the robot on the other side of the planet
186
675214
4961
αλλά για κάθε σωστό βήμα του ρομπότ στην άλλη πλευρά του πλανήτη
11:20
controlled by her brain activity.
187
680175
2609
που ελέγχονταν από την εγκεφαλική του δραστηριότητα.
11:22
Funny thing, that round trip around the globe took 20 milliseconds less
188
682784
7118
Το αστείο είναι, πως αυτό το ταξίδι μετ'επιστροφής στην άλλη άκρη της γης κράτησε 20 χιλιοστά του
11:29
than it takes for that brainstorm to leave its head, the head of the monkey,
189
689902
4150
δευτερολέπτου λιγότερα απ'όσο χρειάζεται η ιδεοκαταιγίδα για να φτάσει
11:34
and reach its own muscle.
190
694052
3870
από το κεφάλι του πιθήκου, στους ίδιους τού τους μυς.
11:37
The monkey was moving a robot that was six times bigger, across the planet.
191
697922
6030
Ο πίθηκος κινούσε ένα ρομπότ έξι φορές μεγαλύτερο από αυτόν στην άλλη άκρη του πλανήτη.
11:43
This is one of the experiments in which that robot was able to walk autonomously.
192
703952
6400
Αυτό είναι ένα από τα πειράματα που το ρομπότ μπορούσε να περπατήσει αυτόνομα.
11:50
This is CB1 fulfilling its dream in Japan
193
710352
5267
Αυτό είναι το CB1 που εκπληρώνει το όνειρο του στην Ιαπωνία
11:55
under the control of the brain activity of a primate.
194
715619
3700
υπό τον έλεγχο της εγκεφαλικής δραστηριότητας ενός πρωτεύοντος θηλαστικού.
11:59
So where are we taking all this?
195
719319
1989
Τι σκοπεύουμε να κάνουμε με όλα αυτά;
12:01
What are we going to do with all this research,
196
721308
2343
Πώς θα αξιοποιήσουμε όλη αυτήν την έρευνα,
12:03
besides studying the properties of this dynamic universe that we have between our ears?
197
723651
5668
πέρα από το να μελετήσουμε αυτό το δυναμικό σύμπαν που έχουμε ανάμεσα στα αυτιά μας;
12:09
Well the idea is to take all this knowledge and technology
198
729319
4833
Ο σκοπός είναι να εφαρμόσουμε όλη αυτή τη γνώση και τη τεχνολογία, προσπαθώντας
12:14
and try to restore one of the most severe neurological problems that we have in the world.
199
734152
5484
να αποκαταστήσουμε ένα από τα σοβαρότερα νευρολογικά προβλήματα που υπάρχουν.
12:19
Millions of people have lost the ability to translate these brainstorms
200
739636
4583
Εκατομμύρια άνθρωποι έχουν χάσει την ικανότητα να μεταφράζουν αυτές τις ιδεοκαταιγίδες
12:24
into action, into movement.
201
744219
2116
σε δράση, σε κίνηση.
12:26
Although their brains continue to produce those storms and code for movements,
202
746335
5234
Αν και ο εγκέφαλος τους συνεχίζει να παράγει αυτές τις καταιγίδες και να ταξινομεί κινήσεις
12:31
they cannot cross a barrier that was created by a lesion on the spinal cord.
203
751569
5167
δεν μπορούν να υπερπηδήσουν το εμπόδιο που έχει προκαλέσει μια βλάβη στην σπονδυλική στήλη.
12:36
So our idea is to create a bypass,
204
756736
2450
Αυτό που θέλουμε να κάνουμε, είναι να δημιουργήσουμε μια παράκαμψη,
12:39
is to use these brain-machine interfaces to read these signals,
205
759186
4032
να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής για να διαβάσουν αυτά τα σήματα,
12:43
larger-scale brainstorms that contain the desire to move again,
206
763218
4050
μεγάλης κλίμακας ιδεοκαταιγίδες που εμπεριέχουν την επιθυμία να κινηθεί το άτομο ξανά,
12:47
bypass the lesion using computational microengineering
207
767268
3969
να παρακαμφθεί η βλάβη χρησιμοποιώντας υπολογιστική μικρομηχανική
12:51
and send it to a new body, a whole body called an exoskeleton,
208
771237
7114
και να τις στείλουμε σε ένα καινούριο σώμα, ένα ολόκληρο σώμα που ονομάζεται εξωσκελετός,
12:58
a whole robotic suit that will become the new body of these patients.
209
778351
5567
μια ολόσωμη ρομποτική στολή που θα γίνει το καινούριο σώμα αυτών των ασθενών.
13:03
And you can see an image produced by this consortium.
210
783918
4126
Βλέπετε μια εικόνα που έφτιαξε μια μη-κερδοσκοπική κοινοπραξία,
13:08
This is a nonprofit consortium called the Walk Again Project
211
788044
4059
το επονομαζόμενο Walk Again Project,
13:12
that is putting together scientists from Europe,
212
792103
2783
που συγκεντρώνει επιστήμονες από την Ευρώπη,
13:14
from here in the United States, and in Brazil
213
794886
1865
από τις ΗΠΑ και τη Βραζιλία
13:16
together to work to actually get this new body built --
214
796751
4517
για να εργαστούν στην κατασκευή αυτού του νέου σώματος, ένα σώμα που θεωρούμε
13:21
a body that we believe, through the same plastic mechanisms
215
801268
3334
πως μέσα από τους ίδιους μηχανισμούς πλαστικότητας που επιτρέπουν στην Αουρόρα
13:24
that allow Aurora and other monkeys to use these tools through a brain-machine interface
216
804602
5802
και σε άλλους πιθήκους τη χρήση αυτών των εργαλείων μέσω της διεπαφής εγκεφάλου-μηχανής
13:30
and that allows us to incorporate the tools that we produce and use in our daily life.
217
810404
5630
μας επιτρέπει να ενσωματώσουμε τα εργαλεία που παράγουμε και χρησιμοποιούμε καθημερινά.
13:36
This same mechanism, we hope, will allow these patients,
218
816034
3684
Επλίζουμε πως ο ίδιος μηχανισμός θα επιτρέψει σε αυτούς τους ασθενείς
13:39
not only to imagine again the movements that they want to make
219
819718
3768
όχι μόνο να φανταστούν ξανά τις κινήσεις που θέλουν να κάνουν
13:43
and translate them into movements of this new body,
220
823486
3207
και να τις μεταφράσουν σε κινήσεις αυτού του νέου σώματος,
13:46
but for this body to be assimilated as the new body that the brain controls.
221
826693
6758
αλλά και να αφομοιωθεί αυτό το σώμα ως το νέο σώμα που ελέγχει ο εγκέφαλος.
13:53
So I was told about 10 years ago
222
833451
3851
Μου είχαν πει πριν 10 χρόνια
13:57
that this would never happen, that this was close to impossible.
223
837302
5066
πως αυτό δεν θα συνέβαινε ποτέ, πως ήταν σχεδόν αδύνατο.
14:02
And I can only tell you that as a scientist,
224
842368
2451
Το μόνο που μπορώ να σας πω ως επιστήμονας,
14:04
I grew up in southern Brazil in the mid-'60s
225
844819
2986
είναι πως μεγάλωσα στη νότια Βραζιλία στα μέσα της δεκαετίας του 1960
14:07
watching a few crazy guys telling [us] that they would go to the Moon.
226
847805
5048
παρακολουθώντας μερικούς τρελούς τύπους που ισχυρίζονταν πως θα πάνε στο φεγγάρι.
14:12
And I was five years old,
227
852853
1461
Ήμουν πέντε χρόνων και ποτέ δεν κατάλαβα
14:14
and I never understood why NASA didn't hire Captain Kirk and Spock to do the job;
228
854314
4240
γιατί η ΝΑΣΑ δεν προσλάμβανε τον Κάπτεν Κερκ και τον Σποκ να κάνουν τη δουλειά,
14:18
after all, they were very proficient --
229
858554
2432
στο κάτω-κάτω, ήταν πλήρως καταρτισμένοι
14:20
but just seeing that as a kid
230
860986
3450
αλλά και μόνο που το έβλεπα αυτό όταν ήμουν παιδί
14:24
made me believe, as my grandmother used to tell me,
231
864436
2985
με έκανε να πιστεύω, όπως μου έλεγε η γιαγιά μου,
14:27
that "impossible is just the possible
232
867421
1845
πως «το αδύνατο είναι απλά το δυνατό
14:29
that someone has not put in enough effort to make it come true."
233
869266
3904
για το οποίο κάποιος δεν έχει προσπαθήσει αρκετά, ώστε να το πραγματοποιήσει».
14:33
So they told me that it's impossible to make someone walk.
234
873170
3799
Μου είπαν ότι είναι αδύνατον να κάνεις κάποιον να περπατήσει.
14:36
I think I'm going to follow my grandmother's advice.
235
876969
3251
Νομίζω πως θα ακολουθήσω τη συμβουλή της γιαγιάς μου.
14:40
Thank you.
236
880220
1450
Σας ευχαριστώ.
14:41
(Applause)
237
881670
8029
(χειροκρότημα)
Σχετικά με αυτόν τον ιστότοπο

Αυτός ο ιστότοπος θα σας παρουσιάσει βίντεο στο YouTube που είναι χρήσιμα για την εκμάθηση της αγγλικής γλώσσας. Θα δείτε μαθήματα αγγλικών που διδάσκουν κορυφαίοι καθηγητές από όλο τον κόσμο. Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους που εμφανίζονται σε κάθε σελίδα βίντεο για να αναπαράγετε το βίντεο από εκεί. Οι υπότιτλοι μετακινούνται συγχρονισμένα με την αναπαραγωγή του βίντεο. Εάν έχετε οποιαδήποτε σχόλια ή αιτήματα, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας χρησιμοποιώντας αυτή τη φόρμα επικοινωνίας.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7