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

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TED


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Translator: Etienne Gagnon Reviewer: Serge Brosseau
00:12
On June 12, 2014, precisely at 3:33
0
12454
6512
Le 12 juin 2014, précisément à 3h33,
00:18
in a balmy winter afternoon in São Paulo, Brazil,
1
18966
4140
par un confortable après-midi d'hiver à São Paulo, au Brésil,
00:23
a typical South American winter afternoon,
2
23106
3526
par un après-midi d’hiver sud-américain tout à fait typique,
00:26
this kid, this young man that you see celebrating here
3
26632
2980
ce jeune homme que vous voyez célébrer ici,
00:29
like he had scored a goal,
4
29612
1519
comme s'il venait de marquer un but,
00:31
Juliano Pinto, 29 years old, accomplished a magnificent deed.
5
31131
5931
c'est Juliano Pinto, 29 ans. Il a accompli un acte magnifique.
00:38
Despite being paralyzed
6
38102
2080
Malgré sa paralysie
00:40
and not having any sensation from mid-chest to the tip of his toes
7
40182
4981
et l'absence totale de sensation du milieu de sa poitrine
jusqu'au bout de ses orteils,
00:45
as the result of a car crash six years ago that killed his brother
8
45163
4530
causées par un accident de voiture qui, six ans plus tôt, a tué son frère
00:49
and produced a complete spinal cord lesion that left Juliano in a wheelchair,
9
49693
7494
et endommagé sa moelle épinière au point de perdre l'usage de ses jambes,
00:57
Juliano rose to the occasion, and on this day did something
10
57187
5030
Juliano a relevé le défi et a accompli ce jour-là quelque chose
01:02
that pretty much everybody that saw him in the six years deemed impossible.
11
62217
6005
que presque tout le monde l'ayant vu il y a six ans aurait cru impossible.
01:09
Juliano Pinto delivered the opening kick
12
69062
5332
Juliano Pinto a donné le botté d'envoi
01:14
of the 2014 Brazilian World Soccer Cup here
13
74394
6016
de la Coupe du monde de soccer au Brésil, en 2014,
01:20
just by thinking.
14
80410
1470
juste en y pensant.
01:22
He could not move his body,
15
82820
1877
Il ne pouvait pas bouger son corps,
01:24
but he could imagine the movements needed to kick a ball.
16
84697
4887
mais il pouvait imaginer les mouvements lui permettant de botter un ballon.
01:29
He was an athlete before the lesion. He's a para-athlete right now.
17
89584
3254
Il était athlète avant son accident et est maintenant para-athlète.
01:32
He's going to be in the Paralympic Games, I hope, in a couple years.
18
92838
3462
Il participera aux Jeux paralympiques dans quelques années, je l'espère.
01:36
But what the spinal cord lesion did not rob from Juliano
19
96300
4582
Car la blessure de Juliano ne lui a pas enlevé
01:40
was his ability to dream.
20
100882
3001
sa capacité à rêver.
01:43
And dream he did that afternoon, for a stadium of about 75,000 people
21
103883
6050
Et rêver, c'est ce qu'il a fait ce jour-là dans un stade
devant 75 000 personnes
01:49
and an audience of close to a billion watching on TV.
22
109933
4491
et près d'un milliard d'autres regardant leur télévision.
01:54
And that kick crowned, basically, 30 years of basic research
23
114424
6301
Ce botté a été le couronnement de près de 30 ans de recherche fondamentale;
02:00
studying how the brain,
24
120725
2247
30 ans à étudier à quel point le cerveau,
02:02
how this amazing universe that we have between our ears
25
122972
3727
cet incroyable univers que nous avons entre les oreilles,
02:06
that is only comparable to universe that we have above our head
26
126699
4096
est la seule chose comparable à l'univers qui se trouve au-dessus de nos têtes,
02:10
because it has about 100 billion elements
27
130795
2766
car il est composé de près de 100 milliards d'éléments
02:13
talking to each other through electrical brainstorms,
28
133561
2702
communiquant entre eux par connexions électriques.
02:16
what Juliano accomplished took 30 years to imagine in laboratories
29
136263
5241
Ce que Juliano a accompli a pris 30 ans à imaginer en laboratoire
02:21
and about 15 years to plan.
30
141504
2603
et près de 15 ans à élaborer.
02:24
When John Chapin and I, 15 years ago, proposed in a paper
31
144107
4499
Il y a 15 ans, lorsque moi et John Chapin avons proposé dans un article
02:28
that we would build something that we called a brain-machine interface,
32
148606
5182
de construire ce que nous avons appelé une interface cerveau-machine,
02:33
meaning connecting a brain to devices
33
153788
2957
c'est-à-dire connecter un cerveau et un appareil
02:36
so that animals and humans could just move these devices,
34
156745
3544
de manière à ce qu'un animal ou un humain puisse contrôler cet appareil,
02:40
no matter how far they are from their own bodies,
35
160289
1851
peu importe la distance avec leurs propres corps,
02:42
just by imagining what they want to do,
36
162140
2586
et ce, juste en imaginant leurs actions,
02:44
our colleagues told us that we actually needed professional help,
37
164726
4587
nos collègues nous ont dit que nous avions besoin de l'aide de professionnels,
02:49
of the psychiatry variety.
38
169313
2697
de professionnels en psychiatrie.
02:52
And despite that, a Scot and a Brazilian persevered,
39
172010
5442
Et malgré cela, nous avons persévéré,
02:57
because that's how we were raised in our respective countries,
40
177456
5015
car c'est ainsi que nous avons été élevés dans nos pays respectifs.
03:02
and for 12, 15 years,
41
182471
2136
Ainsi, pendant 12, 15 ans,
03:04
we made demonstration after demonstration suggesting that this was possible.
42
184607
4389
nous avons démontré et redémontré que c'était possible.
03:08
And a brain-machine interface is not rocket science,
43
188996
2449
Une interface cerveau-machine, n'est pas bien compliquée,
03:11
it's just brain research.
44
191445
1726
ce n'est que de la recherche sur le cerveau;
03:13
It's nothing but using sensors
45
193171
3247
ce n'est qu'utiliser des senseurs
03:16
to read the electrical brainstorms that a brain is producing
46
196418
3547
pour lire les connexions électriques produites par le cerveau
03:19
to generate the motor commands
47
199965
2006
afin de générer des commandes motrices
03:21
that have to be downloaded to the spinal cord,
48
201971
2213
extraites de la moelle épinière.
03:24
so we projected sensors that can read
49
204184
2663
Nous avons donc recouru à des senseurs pouvant lire
03:26
hundreds and now thousands of these brain cells simultaneously,
50
206847
3515
communiquer avec des centaines, voire des milliers de cellules de cerveau
03:30
and extract from these electrical signals
51
210362
3046
et extraire de leurs signaux électriques
03:33
the motor planning that the brain is generating
52
213408
2885
la planification motrice générée par le cerveau
03:36
to actually make us move into space.
53
216293
2963
qui nous permet de nous déplacer.
03:39
And by doing that, we converted these signals into digital commands
54
219256
3686
Après quoi, nous avons converti les signaux en commandes digitales
03:42
that any mechanical, electronic, or even a virtual device can understand
55
222942
4992
compréhensibles pour tous les appareils mécaniques, électroniques et virtuels.
03:47
so that the subject can imagine what he, she or it wants to make move,
56
227934
6556
Le sujet, humain ou animal, peut donc imaginer ce qu'il souhaite faire bouger,
03:54
and the device obeys that brain command.
57
234490
3451
et l'appareil obéit aux commandes du cerveau.
03:57
By sensorizing these devices with lots of different types of sensors,
58
237941
3904
En rendant ces appareils sensibles à différents types de senseurs,
04:01
as you are going to see in a moment,
59
241845
1785
comme vous pourrez le voir dans un moment,
04:03
we actually sent messages back to the brain to confirm
60
243630
3469
nous avons été en mesure de renvoyer des messages au cerveau afin de confirmer
04:07
that that voluntary motor will was being enacted, no matter where --
61
247099
3955
la commande de motricité volontaire, et ce sans souci de la distance avec le sujet :
04:11
next to the subject, next door, or across the planet.
62
251054
5375
il peut être dans la pièce d'à côté comme de l'autre côté de la planète.
04:16
And as this message gave feedback back to the brain,
63
256429
3241
Au moment où le cerveau reçoit la rétroaction,
04:19
the brain realized its goal: to make us move.
64
259670
4218
il a atteint son but : créer un mouvement.
04:23
So this is just one experiment that we published a few years ago,
65
263888
3458
Voici une expérience qui a été rendue publique il y quelques années
04:27
where a monkey, without moving its body,
66
267346
2327
où un singe, sans faire bouger son corps,
04:29
learned to control the movements of an avatar arm,
67
269673
4104
a appris à contrôler un bras avatar,
04:33
a virtual arm that doesn't exist.
68
273777
2046
un bras virtuel, qui n'existe pas.
04:35
What you're listening to is the sound of the brain of this monkey
69
275823
3202
Ce que vous entendez est le son du cerveau du singe
04:39
as it explores three different visually identical spheres
70
279025
4404
alors qu'il survole les différentes sphères visibles
04:43
in virtual space.
71
283429
1659
dans l'espace virtuel.
04:45
And to get a reward, a drop of orange juice that monkeys love,
72
285088
4042
Pour avoir sa récompense – une goutte de jus d'orange, très apprécié des singes –,
04:49
this animal has to detect, select one of these objects
73
289130
3812
il doit sélectionner l'un de ces objets
04:52
by touching,
74
292942
1761
par le toucher
04:54
not by seeing it, by touching it,
75
294703
1652
– à l'aveugle, seulement en y touchant –;
04:56
because every time this virtual hand touches one of the objects,
76
296355
3045
à chaque fois que la main virtuelle touche l'un des objets,
04:59
an electrical pulse goes back to the brain of the animal
77
299400
3083
le cerveau du singe reçoit une impulsion électrique
05:02
describing the fine texture of the surface of this object,
78
302483
4393
lui décrivant de quelle texture est la surface de l'objet en question.
05:06
so the animal can judge what is the correct object that he has to grab,
79
306876
3898
L'animal peut donc identifier l'objet qu'il doit saisir :
05:10
and if he does that, he gets a reward without moving a muscle.
80
310774
5244
s'il y parvient, il reçoit sa récompense, le tout sans bouger un muscle.
05:16
The perfect Brazilian lunch:
81
316018
2480
C'est le déjeuner brésilien par excellence :
05:18
not moving a muscle and getting your orange juice.
82
318498
3715
Boire un jus d'orange sans bouger d'un poil.
05:22
So as we saw this happening,
83
322213
2804
En observant les résultats,
05:25
we actually came and proposed the idea that we had published 15 years ago.
84
325017
4945
nous avons reproposé ce que nous avions publié il y a 15 ans.
05:29
We reenacted this paper.
85
329962
2029
Nous avons mis l'article de l'avant,
05:31
We got it out of the drawers,
86
331991
1969
nous l'avons ressorti de nos tiroirs
05:33
and we proposed that perhaps we could get a human being that is paralyzed
87
333960
3927
en avançant qu'un humain paralysé pourrait être amené
05:37
to actually use the brain-machine interface to regain mobility.
88
337887
4303
à utiliser l'interface cerveau-machine pour regagner sa mobilité.
05:42
The idea was that if you suffered --
89
342190
2178
L'idée étant que quelqu'un souffrant –
05:44
and that can happen to any one of us.
90
344368
2273
cela peut arriver à n'importe qui.
05:46
Let me tell you, it's very sudden.
91
346641
2012
Je vous le dis, c'est très soudain.
05:48
It's a millisecond of a collision,
92
348653
1725
Une milliseconde de collision
05:50
a car accident that transforms your life completely.
93
350378
3462
durant un accident de voiture, et c'est toute votre vie qui est transformée.
05:53
If you have a complete lesion of the spinal cord,
94
353840
2857
Dans le cas d'une lésion totale de la moelle épinière,
05:56
you cannot move because your brainstorms cannot reach your muscles.
95
356697
3383
on ne peut pas bouger car les connexions ne peuvent pas atteindre les muscles.
06:00
However, your brainstorms continue to be generated in your head.
96
360080
4250
Toutefois, ces connections sont toujours générées dans votre tête.
06:04
Paraplegic, quadriplegic patients dream about moving every night.
97
364330
3915
À chaque nuit, les patients paraplégiques et tétraplégiques rêvent qu'ils bougent.
06:08
They have that inside their head.
98
368245
2152
Tout est dans leurs têtes.
06:10
The problem is how to get that code out of it
99
370397
3341
Le problème réside dans la manière d'en extraire les connexions
06:13
and make the movement be created again.
100
373738
2924
et ainsi permettre de nouveau le mouvement.
06:16
So what we proposed was, let's create a new body.
101
376662
3221
Alors nous nous sommes dits qu'il nous fallait créer un nouveau corps;
06:19
Let's create a robotic vest.
102
379883
1736
il nous fallait créer une veste robotique.
06:21
And that's exactly why Juliano could kick that ball just by thinking,
103
381619
4843
Voilà comment Juliano a pu botter le ballon, uniquement en y pensant.
06:26
because he was wearing the first brain-controlled robotic vest
104
386462
4319
Il portait la première veste robotique contrôlée par le cerveau
06:30
that can be used by paraplegic, quadriplegic patients to move
105
390781
3279
permettant à des paraplégiques ou des tétraplégiques de se déplacer
06:34
and to regain feedback.
106
394060
1811
et de ressentir à nouveau un influx nerveux.
06:35
That was the original idea, 15 years ago.
107
395871
2897
C'était l'idée que nous avions énoncée, 15 ans auparavant.
06:38
What I'm going to show you is how 156 people from 25 countries
108
398768
5474
Je vais vous montrer comment 156 personnes originaires 25 pays,
06:44
all over the five continents of this beautiful Earth,
109
404242
2769
originaires des cinq continents de cette merveilleuse Terre
06:47
dropped their lives, dropped their patents,
110
407011
3018
ont laissé tomber leurs vies, leurs brevets
06:50
dropped their dogs, wives, kids, school, jobs,
111
410029
4110
leurs chiens, leurs femmes, leurs enfants, leurs études, leur travail,
06:54
and congregated to come to Brazil for 18 months to actually get this done.
112
414139
5517
et se sont rassemblés au Brésil pendant 18 mois afin de mener à bien ce projet.
06:59
Because a couple years after Brazil was awarded the World Cup,
113
419656
3875
Quelques années plus tard, le Brésil était désigné pour accueillir la Coupe du monde.
07:03
we heard that the Brazilian government wanted to do something meaningful
114
423531
3652
Nous avons su que le le gouvernement souhaitait faire quelque chose d'important
07:07
in the opening ceremony
115
427183
1698
durant la cérémonie d'ouverture,
07:08
in the country that reinvented and perfected soccer
116
428881
3740
le Brésil étant un pays qui a réinventé et perfectionné le soccer.
07:12
until we met the Germans, of course.
117
432621
2206
Enfin, jusqu'à sa rencontre avec les Allemands.
07:14
(Laughter)
118
434827
1393
(Rires)
07:16
But that's a different talk,
119
436220
1835
Mais cela est une autre discussion.
07:18
and a different neuroscientist needs to talk about that.
120
438055
4040
Je laisse à un autre neuroscientifique le soin d'en parler.
07:22
But what Brazil wanted to do is to showcase
121
442095
2074
Ce que voulait le Brésil, c'était se présenter
07:24
a completely different country,
122
444169
1725
comme un pays complètement différent;
07:25
a country that values science and technology,
123
445894
2888
un pays estimant la science et la technologie
07:28
and can give a gift to millions, 25 million people around the world
124
448782
3883
et étant prêt à faire une fleur à près de 25 millions de gens à travers le monde,
07:32
that cannot move any longer because of a spinal cord injury.
125
452665
2835
atteints d'une blessure à la moelle épinière qui les empêche de bouger.
07:35
Well, we went to the Brazilian government and to FIFA and proposed,
126
455500
3604
Alors nous sommes allés voir le gouvernement
et la FIFA et nous leurs avons proposé
07:39
well, let's have the kickoff of the 2014 World Cup
127
459104
3368
que le coup d'envoi de la Coupe du monde
07:42
be given by a Brazilian paraplegic
128
462472
2372
soit donné par un tétraplégique brésiien
07:44
using a brain-controlled exoskeleton that allows him to kick the ball
129
464844
4890
utilisant un exosquelette contrôlé par son cerveau pour botter le ballon
07:49
and to feel the contact of the ball.
130
469734
2276
et en ressentir le contact.
07:52
They looked at us, thought that we were completely nuts,
131
472010
2614
On nous a regardé, sans doute en pensant que nous étions fous,
07:54
and said, "Okay, let's try."
132
474624
2856
puis on nous a dit : « d'accord, essayons ».
07:57
We had 18 months to do everything from zero, from scratch.
133
477480
4240
Nous n'avons eu que 18 mois pour tout faire, à partir de rien :
08:01
We had no exoskeleton, we had no patients,
134
481720
3236
Ni exosquelette, ni patients.
08:04
we had nothing done.
135
484956
1217
Tout restait à faire.
08:06
These people came all together
136
486173
2336
Toutes ces personnes se sont rassemblées et,
08:08
and in 18 months, we got eight patients in a routine of training
137
488509
4248
en 18 mois, nous avions 8 patients en routine d’entrainement
08:12
and basically built from nothing this guy,
138
492757
4098
et, à partir de presque rien, nous avions construit cela.
08:16
that we call Bra-Santos Dumont 1.
139
496855
3580
Nous l'avons appelé Bra-Santos Dumont 1.
08:21
The first brain-controlled exoskeleton to be built
140
501315
3425
Le premier exosqulette contrôlé par le cerveau à être construit
08:24
was named after the most famous Brazilian scientist ever,
141
504740
4156
porte le nom du plus célèbre de tous les scientifiques brésiliens,
08:28
Alberto Santos Dumont,
142
508896
1973
Alberto Santos Dumont,
08:30
who, on October 19, 1901, created and flew himself
143
510869
5803
qui, le 19 octobre 1901, atteignit par la voie des airs
08:36
the first controlled airship on air in Paris for a million people to see.
144
516672
7227
Paris devant un million de personnes, dans le premier dirigeable jamais construit.
08:43
Sorry, my American friends,
145
523899
2019
Désolé, mes amis des États-Unis,
08:45
I live in North Carolina,
146
525918
1310
– je vis en Caroline du Nord –,
08:47
but it was two years before the Wright Brothers flew
147
527228
4882
mais c'était deux ans avant que les frères Wright ne s'envolent
08:52
on the coast of North Carolina.
148
532110
2164
au-dessus de la côte de la Caroline du Nord.
08:54
(Applause)
149
534274
2575
(Applaudissements)
08:57
Flight control is Brazilian. (Laughter)
150
537339
4778
Le contrôle des airs revient au Brésil. (Rires)
09:02
So we went together with these guys
151
542117
3000
Alors nous avons travaillé ensemble,
09:05
and we basically put this exoskeleton together,
152
545117
2901
et nous avons littéralement construit cet exosquelette :
09:08
15 degrees of freedom, hydraulic machine
153
548018
3972
une machine hydraulique de 15 degrés de liberté de mouvement
09:11
that can be commanded by brain signals
154
551990
2717
pouvant être contrôlée par les signaux du cerveau
09:14
recorded by a non-invasive technology called electroencephalography
155
554707
4218
enregistrés par un procédé non invasif, appelé électroencéphalographie,
09:18
that can basically allow the patient to imagine the movements
156
558925
3189
lequel permet au patient d'imaginer des mouvements,
09:22
and send his commands to the controls, the motors,
157
562114
3951
d'envoyer ses commandes aux contrôles et aux moteurs
09:26
and get it done.
158
566065
1802
et de les exécuter.
09:27
This exoskeleton was covered with an artificial skin
159
567867
2863
l'exosquelette a été recouvert d'une peau artificielle,
09:30
invented by Gordon Cheng, one of my greatest friends, in Munich,
160
570730
4084
inventée à Munich par l'un de mes grands amis, Gordon Cheng.
09:34
to allow sensation from the joints moving and the foot touching the ground
161
574814
4586
Elle permet au sentiment de mouvement des articulations
et de contact des pieds avec le sol
09:39
to be delivered back to the patient through a vest, a shirt.
162
579400
4540
d'être transmise au patient par l'entremise d'une sorte de chemise,
09:43
It is a smart shirt with micro-vibrating elements
163
583940
2970
une petite chemise composée d'éléments micro-vibrants
09:46
that basically delivers the feedback and fools the patient's brain
164
586910
4823
envoyant au cerveau du patient une rétroaction qui le trompe
09:51
by creating a sensation that it is not a machine that is carrying him,
165
591733
3471
en créant la sensation que le patient n'est pas porté par la machine,
09:55
but it is he who is walking again.
166
595204
3250
mais que c'est lui qui marche de nouveau.
09:58
So we got this going, and what you'll see here
167
598454
2859
Nous avons donc continué sur cette voie. Ce que vous voyez en ce moment
10:01
is the first time one of our patients, Bruno, actually walked.
168
601313
4690
est la première fois que l'un de nos patients, Bruno, a marché de nouveau.
10:06
And he takes a few seconds because we are setting everything,
169
606003
2878
Cela prend quelques secondes, car nous faisions quelques ajustements.
10:08
and you are going to see a blue light cutting in front of the helmet
170
608881
3297
Vous allez voir une lumière bleue sur le devant du casque,
car que Bruno va imaginer le mouvement qu'il doit exécuter :
10:12
because Bruno is going to imagine the movement that needs to be performed,
171
612178
3920
l'ordinateur va alors l'analyser, Bruno va la confirmer et,
10:16
the computer is going to analyze it, Bruno is going to certify it,
172
616098
3208
10:19
and when it is certified,
173
619306
1809
une fois cela accompli,
10:21
the device starts moving under the command of Bruno's brain.
174
621115
3527
l'appareil va se mettre à bouger, conformément aux commandes de Bruno.
10:24
And he just got it right, and now he starts walking.
175
624642
4575
Il a réussi, maintenant il commence à marcher.
10:29
After nine years without being able to move,
176
629217
2786
Après 9 années d'immobilité,
il marche désormais par lui-même.
10:32
he is walking by himself.
177
632003
2670
10:34
And more than that --
178
634673
1602
Et plus encore.
(Applaudissements)
10:36
(Applause) --
179
636275
3228
10:39
more than just walking,
180
639503
1787
Il ne fait pas que marcher,
10:41
he is feeling the ground,
181
641290
2318
il sent le sol sous ses pieds
10:43
and if the speed of the exo goes up,
182
643608
2043
et lorsque la machine accélère,
10:45
he tells us that he is walking again on the sand of Santos,
183
645651
4451
Il nous dit qu'il croit de nouveau marcher sur la plage de Santos,
10:50
the beach resort where he used to go before he had the accident.
184
650102
4191
la station balnéaire où il avait l'habitude d'aller avant son accident.
10:54
That's why the brain is creating a new sensation in Bruno's head.
185
654293
3464
En fait, le cerveau de Bruno crée une nouvelle sensation.
10:57
So he walks, and at the end of the walk -- I am running out of time already --
186
657757
3699
Alors, il marche puis, à la fin du test, – je commence déjà à manquer de temps –,
11:01
he says, "You know, guys,
187
661456
2724
il nous dit : « les gars,
11:04
I need to borrow this thing from you when I get married,
188
664180
2631
je vais devoir vous emprunter ça lors de mon mariage,
11:06
because I wanted to walk to the priest
189
666811
2505
car je veux marcher jusqu'au prêtre,
11:09
and see my bride and actually be there by myself.
190
669316
3774
voir ma mariée et être vraiment là par moi-même.
11:13
Of course, he will have it whenever he wants.
191
673090
3392
Bien sûr, il pourra l'emprunter quand il le voudra.
11:16
And this is what we wanted to show during the World Cup, and couldn't,
192
676482
4082
Et voilà ce que nous voulions mais n'avons pas pu montrer durant la Coupe du monde
11:20
because for some mysterious reason, FIFA cut its broadcast in half.
193
680564
4174
parce que, étrangement, la FIFA scinde sa diffusion en deux.
11:25
What you are going to see very quickly is Juliano Pinto in the exo doing the kick
194
685618
7673
Ce que vous allez voir très rapidement est Juliano Pinto effectuant le botté
11:33
a few minutes before we went to the pitch
195
693291
2297
quelques minutes avant d'aller sur le terrain
11:35
and did the real thing in front of the entire crowd,
196
695588
2911
et de le refaire devant tout le monde.
11:38
and the lights you are going to see just describe the operation.
197
698499
3381
Les lumières que vous allez voir témoignent des procédés.
11:41
Basically, the blue lights pulsating indicate that the exo is ready to go.
198
701880
4888
En fait, les lumières bleues clignotantes indiquent que l'appareil est prêt.
11:46
It can receive thoughts and it can deliver feedback,
199
706768
3075
Il peut alors recevoir les pensées et renvoyer la rétroaction.
11:49
and when Juliano makes the decision to kick the ball,
200
709843
3018
Alors lorsque Juliano va prendre la décision de botter le ballon,
11:52
you are going to see two streams of green and yellow light
201
712861
3103
vous pourrez apercevoir de les lumières verte et jaune
11:55
coming from the helmet and going to the legs,
202
715964
2677
provenant du casque descendre jusqu'aux jambes :
11:58
representing the mental commands that were taken by the exo
203
718641
4101
elles représentent les commandes mentales que l'appareil capte
12:02
to actually make that happen.
204
722742
1899
afin de pouvoir les exécuter.
12:04
And in basically 13 seconds,
205
724641
2695
En à peu près 13 secondes,
12:07
Juliano actually did.
206
727336
2083
Juliano a botté le ballon.
12:09
You can see the commands.
207
729419
1716
Vous pouvez observer les commandes.
12:11
He gets ready, the ball is set, and he kicks.
208
731135
4340
Il se prépare. Le ballon est placé, puis il le botte.
12:15
And the most amazing thing is,
209
735475
1878
Le plus incroyable c'est que,
12:17
10 seconds after he did that, and looked at us on the pitch,
210
737353
3232
10 secondes après le botté, il nous a regardé sur le terrain,
12:20
he told us, celebrating as you saw,
211
740585
2277
et il a dit, tout heureux :
12:22
"I felt the ball."
212
742862
1830
« j'ai senti le ballon ».
12:25
And that's priceless.
213
745562
2197
Et ça, ça n'a pas de prix.
12:27
(Applause)
214
747759
1872
(Applaudissements)
12:29
So where is this going to go?
215
749631
1500
Alors, où cela nous emmènera-t-il?
12:31
I have two minutes to tell you
216
751131
1935
Il me reste deux minutes pour vous dire
12:33
that it's going to the limits of your imagination.
217
753066
3250
que cela va au-delà des limites de votre imagination.
12:36
Brain-actuating technology is here.
218
756316
2179
La technologie activée par le cerveau est arrivée.
12:38
This is the latest: We just published this a year ago,
219
758495
2554
Voilà une primeur – nous l'avons publié il y a un an – :
12:41
the first brain-to-brain interface
220
761049
2233
le premier interface cerveau-cerveau.
12:43
that allows two animals to exchange mental messages
221
763282
3627
Il permet à deux animaux d'échanger des messages mentaux :
12:46
so that one animal that sees something coming from the environment
222
766909
3576
ainsi, lorsque le premier observe quelque chose,
12:50
can send a mental SMS, a torpedo, a neurophysiological torpedo,
223
770485
5552
il est en mesure d'envoyer un SMS mental; une torpille neuropsychologique
12:56
to the second animal,
224
776042
1606
au second,
12:57
and the second animal performs the act that he needed to perform
225
777648
3877
qui est alors capable d'effectuer la tâche requise
13:01
without ever knowing what the environment was sending as a message,
226
781525
4458
sans avoir d'indice de son environnement,
13:05
because the message came from the first animal's brain.
227
785983
3296
car l'indication provenait du cerveau du premier animal
13:09
So this is the first demo.
228
789279
2370
Voici la première démonstration.
13:11
I'm going to be very quick because I want to show you the latest.
229
791649
3954
Je vous la montrer rapidement car je veux vous montrer la plus récente.
13:15
But what you see here is the first rat getting informed
230
795603
5570
Comme vous le voyez ici, le premier rat constate
13:21
by a light that is going to show up on the left of the cage
231
801192
2933
en voyant une lumière apparaître à gauche de la cage
13:24
that he has to press the left cage to basically get a reward.
232
804125
3740
qu'il doit appuyer sur le levier de gauche pour recevoir sa récompense.
13:27
He goes there and does it.
233
807865
1793
Il le fait et,
13:29
And the same time, he is sending a mental message
234
809658
2326
à ce moment, il envoie un message mental
13:31
to the second rat that didn't see any light,
235
811984
3023
au second rat, qui n'a pas vu de lumière.
le rat en question, 70 % du temps,
13:35
and the second rat, in 70 percent of the times
236
815007
2361
13:37
is going to press the left lever and get a reward
237
817368
4213
appuie lui aussi sur le levier de gauche et reçoit sa récompense
13:41
without ever experiencing the light in the retina.
238
821581
4135
sans jamais avoir vu de lumière.
13:45
Well, we took this to a little higher limit
239
825716
4134
Alors, nous avons mené cette expérience un peu plus loin
13:49
by getting monkeys to collaborate mentally in a brain net,
240
829850
4732
en faisant collaborer mentalement des singes en inter-connectant leurs cerveaux.
13:54
basically to donate their brain activity
241
834582
2190
Nous avons recueilli leurs activités cérébrales
13:56
and combine them to move the virtual arm that I showed you before,
242
836772
3518
et les avons combinées pour les faire contrôler le bras virtuel vu plus tôt.
14:00
and what you see here is the first time the two monkeys combine their brains,
243
840290
4768
Ceci est la première fois où les deux singes ont travaillé de concert
14:05
synchronize their brains perfectly to get this virtual arm to move.
244
845058
4258
et ont parfaitement synchronisé leurs cerveaux afin de déplacer le bras;
14:09
One monkey is controlling the x dimension,
245
849316
2800
l'un contrôlant la dimension x,
14:12
the other monkey is controlling the y dimension.
246
852116
2880
l'autre la dimension y.
14:14
But it gets a little more interesting when you get three monkeys in there
247
854996
4180
Cela devient encore plus intéressant lorsqu'on ajoute un singe,
14:19
and you ask one monkey to control x and y,
248
859176
3807
qu'on demande au premier de gérer x et y,
14:22
the other monkey to control y and z,
249
862983
2671
au deuxième y et z
14:25
and the third one to control x and z,
250
865654
2878
et au troisième x et z,
14:28
and you make them all play the game together,
251
868532
2116
et qu'on les amène à travailler ensemble
14:30
moving the arm in 3D into a target to get the famous Brazilian orange juice.
252
870648
5954
pour déplacer le bras dans une cible
et être récompensés par le célèbre jus d'orange brésilien.
14:36
And they actually do.
253
876602
2385
Et il y parviennent.
14:38
The black dot is the average of all these brains working
254
878987
4174
Le point noir représente la moyenne de leurs trois cerveaux travaillant
14:43
in parallel, in real time.
255
883161
2858
parallèlement, en temps réel.
14:46
That is the definition of a biological computer,
256
886019
3086
Voilà ce qu'est un ordinateur biologique :
l'interaction par activité cérébrale et la réalisation d'une objectif moteur.
14:49
interacting by brain activity and achieving a motor goal.
257
889105
4542
14:53
Where is this going?
258
893647
1889
Où cela nous mènera-t-il?
14:55
We have no idea.
259
895536
2585
Nous n'en savons rien.
14:58
We're just scientists.
260
898121
1800
Nous ne sommes que des scientifiques.
14:59
(Laughter)
261
899921
1297
(Rires)
15:01
We are paid to be children,
262
901218
2556
Nous sommes payés pour être des enfants,
15:03
to basically go to the edge and discover what is out there.
263
903774
3990
pour repousser les limites et découvrir ce qui se cache derrières elles.
15:07
But one thing I know:
264
907764
1686
Mais je sais une chose :
15:09
One day, in a few decades,
265
909450
2185
un jour, dans quelques dizaines d'années,
15:11
when our grandchildren surf the Net just by thinking,
266
911635
3522
lorsque nos petits-enfants navigueront sur le web par la pensée,
15:15
or a mother donates her eyesight to an autistic kid who cannot see,
267
915157
4318
qu'une mère donnera la vue à un enfant autiste et aveugle,
15:19
or somebody speaks because of a brain-to-brain bypass,
268
919475
2928
ou qu'une personne pourra parler par l'entremise d'une connexion mentale,
15:22
some of you will remember that it all started on a winter afternoon
269
922403
6327
certains se rappelleront peut-être que tout a commencé un après-midi d'hiver
15:28
in a Brazilian soccer field with an impossible kick.
270
928730
3772
par un botté impossible sur un terrain de soccer au Brésil.
15:32
Thank you.
271
932502
1996
Merci.
15:34
(Applause)
272
934498
5665
(Applaudissements)
15:43
Thank you.
273
943962
3260
Merci.
15:59
Bruno Giussani: Miguel, thank you for sticking to your time.
274
959440
3564
Bruno Giussiani : merci, Miguel, d'avoir respecté les limites de temps.
16:03
I actually would have given you a couple more minutes,
275
963004
2525
Je voudrais te demander quelques minutes de plus,
16:05
because there are a couple of points we want to develop, and, of course,
276
965529
3384
car il y a quelques éléments que j'aimerais aborder;
16:08
clearly it seems that we need connected brains to figure out where this is going.
277
968913
3897
il est clair que nous avons besoin de deux cerveaux connectés pour y arriver.
Alors, connectons tout cela ensemble.
16:12
So let's connect all this together.
278
972810
1902
16:14
So if I'm understanding correctly,
279
974712
1669
Si je comprends bien,
16:16
one of the monkeys is actually getting a signal
280
976381
2499
un singe reçoit un signal
16:18
and the other monkey is reacting to that signal
281
978880
2266
et un autre singe réagit à ce signal
16:21
just because the first one is receiving it and transmitting the neurological impulse.
282
981146
4485
simplement parce que le premier l'a reçu et a transmis l'influx nerveux.
16:25
Miguel Nicolelis: No, it's a little different.
283
985631
2224
Miguel Nicolelis : Non, c'est un peu différent.
16:27
No monkey knows of the existence of the other two monkeys.
284
987855
2891
Aucun singe n'a connaissance de l'existence des autres.
16:30
They are getting a visual feedback in 2D,
285
990746
2936
Ils obtiennent une rétroaction en deux dimensions ,
16:33
but the task they have to accomplish is 3D.
286
993682
2673
mais la tâche qu'il doivent réaliser est en trois dimensions.
16:36
They have to move an arm in three dimensions.
287
996355
2599
Ils doivent bouger le bras à travers trois dimensions.
16:38
But each monkey is only getting the two dimensions on the video screen
288
998954
3402
Mais chaque singe n'obtient que deux dimensions sur l'écran
16:42
that the monkey controls.
289
1002356
1776
qu'il contrôle.
16:44
And to get that thing done,
290
1004132
3018
Pour que l'expérience fonctionne,
16:47
you need at least two monkeys to synchronize their brains,
291
1007150
2814
Il faut qu'au moins deux singes synchronisent leurs cerveaux.
16:49
but the ideal is three.
292
1009964
1771
Mais l'idéal, c'est trois.
16:51
So what we found out is that when one monkey starts slacking down,
293
1011735
3616
Nous avons découvert que lorsqu'un des singes devient moins efficace,
16:55
the other two monkeys enhance their performance
294
1015351
2611
les deux autres augmentent leurs performances
16:57
to get the guy to come back,
295
1017962
1982
afin de permettre au premier de revenir.
16:59
so this adjusts dynamically,
296
1019944
2106
C'est un ajustement qui s'effectue dynamiquement,
17:02
but the global synchrony remains the same.
297
1022050
4349
mais la synchronisation demeure généralement la même.
17:06
Now, if you flip without telling the monkey
298
1026399
2624
Et si l'on change sans avertissement
17:09
the dimensions that each brain has to control,
299
1029023
2298
les dimensions que doit gérer le singe
17:11
like this guy is controlling x and y,
300
1031321
2299
– celui-ci, par exemple, contrôle x et y,
17:13
but he should be controlling now y and z,
301
1033620
2415
mais il devrait contrôler y et z –,
17:16
instantaneously, that animal's brain forgets about the old dimensions
302
1036035
4783
instantanément, son cerveau oublie les anciennes dimensions
17:20
and it starts concentrating on the new dimensions.
303
1040818
2518
et se concentre sur les nouvelles.
17:23
So what I need to say is that no Turing machine,
304
1043336
3287
Je dois dire qu'aucune machine de Turing
17:26
no computer can predict what a brain net will do.
305
1046623
4202
ni aucun ordinateur ne peuvent prédire le résultat
d'une connexion entre cerveaux.
17:30
So we will absorb technology as part of us.
306
1050825
2381
Nous pouvons absorber la technologie,
17:33
Technology will never absorb us.
307
1053206
2609
mais elle ne nous absorbera jamais.
17:35
It's simply impossible.
308
1055815
2641
C'est tout bonnement impossible.
17:38
BG: How many times have you tested this?
309
1058456
3050
BG : Combien de fois avez-vous tenté l'expérience,
17:41
And how many times have you succeeded versus failed?
310
1061506
2545
et combien de fois a-t-elle été couronnée de succès?
17:44
MN: Oh, tens of times.
311
1064051
2276
MN: Oh, des dizaines de fois.
17:46
With the three monkeys? Oh, several times.
312
1066327
2238
Avec les trois singes? Des dizaines de fois.
17:48
I wouldn't be able to talk about this here unless I had done it a few times.
313
1068565
4620
Je ne pourrais pas en parler ici si je ne l'avais pas fait à plusieurs reprises.
17:53
And I forgot to mention, because of time,
314
1073185
2601
J'ai oublié de parler, en raison du manque de temps,
17:55
that just three weeks ago, a European group
315
1075786
3761
qu'il y a trois semaines, un groupe européen
17:59
just demonstrated the first man-to-man brain-to-brain connection.
316
1079547
5090
a effectué la première connexion entre deux cerveaux humains.
18:04
BG: And how does that play?
317
1084637
1520
BG : Comment cela fonctionne-t-il ?
18:06
MN: There was one bit of information -- big ideas start in a humble way --
318
1086157
4582
MN : Il y avait peu d'information – les grandes idées débutent humblement –,
18:10
but basically the brain activity of one subject
319
1090739
6363
mais, en gros, l'activité cérébrale d'un sujet
18:17
was transmitted to a second object, all non-invasive technology.
320
1097102
4206
a été transmise à un second en utilisant une technologie non invasive.
18:21
So the first subject got a message, like our rats, a visual message,
321
1101308
4244
Le premier sujet a reçu – tout comme nos rats – un message visuel,
18:25
and transmitted it to the second subject.
322
1105552
2554
qui a été transmis au second sujet,
18:28
The second subject received a magnetic pulse in the visual cortex,
323
1108106
4482
lequel a reçu une impulsion magnétique dans le cortex visuel,
18:32
or a different pulse, two different pulses.
324
1112588
3506
en fait, deux différentes impulsions.
18:36
In one pulse, the subject saw something.
325
1116094
2705
Durant l'une d'elles, le sujet a vu quelque chose;
18:38
On the other pulse, he saw something different.
326
1118799
2136
durant l'autre, il vu quelque chose de différent.
18:40
And he was able to verbally indicate
327
1120935
1983
Il a ainsi été en mesure d'indiquer verbalement
18:42
what was the message the first subject was sending
328
1122918
3040
quel était le message que le premier sujet lui avait envoyé
18:45
through the Internet across continents.
329
1125958
2895
et ce, par Internet, entre d'un continent à un autre.
18:48
Moderator: Wow. Okay, that's where we are going.
330
1128853
2519
BG : Wow. Voilà où nous en sommes vraiment.
18:51
That's the next TED Talk at the next conference.
331
1131372
2317
Ce sera là le sujet de la prochaine conférence TED Talk.
18:53
Miguel Nicolelis, thank you. MN: Thank you, Bruno. Thank you.
332
1133689
2907
Miguel Nicolelis, merci. MN : Merci à vous.
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