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

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TED


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Traduttore: Mariafelicia Maione Revisore: Beatrice Chiamenti
00:12
On June 12, 2014, precisely at 3:33
0
12454
6512
Il 12 giugno 2014, precisamente alle 3:33
00:18
in a balmy winter afternoon in São Paulo, Brazil,
1
18966
4140
in un tiepido pomeriggio invernale a San Paolo, Brasile,
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a typical South American winter afternoon,
2
23106
3526
un tipico pomeriggio invernale in Sud America,
00:26
this kid, this young man that you see celebrating here
3
26632
2980
questo ragazzo, questo giovane che vedete esultare qui
00:29
like he had scored a goal,
4
29612
1519
come se avesse fatto goal,
00:31
Juliano Pinto, 29 years old, accomplished a magnificent deed.
5
31131
5931
Juliano Pinto, 29 anni, ha fatto qualcosa di straordinario.
00:38
Despite being paralyzed
6
38102
2080
Nonostante fosse paralizzato
00:40
and not having any sensation from mid-chest to the tip of his toes
7
40182
4981
e privo di percezioni sensoriali dalla vita alla punta dei piedi
00:45
as the result of a car crash six years ago that killed his brother
8
45163
4530
dopo un incidente d'auto di sei anni fa che ha ucciso il fratello
00:49
and produced a complete spinal cord lesion that left Juliano in a wheelchair,
9
49693
7494
e causato una lesione del midollo che l'ha ridotto in sedia a rotelle,
00:57
Juliano rose to the occasion, and on this day did something
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57187
5030
Juliano si è messo alla prova e quel giorno ha fatto qualcosa
01:02
that pretty much everybody that saw him in the six years deemed impossible.
11
62217
6005
che quasi tutti quelli che l'hanno visto in questi sei anni credevano impossibile.
01:09
Juliano Pinto delivered the opening kick
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69062
5332
Juliano Pinto ha dato il calcio d'inizio
01:14
of the 2014 Brazilian World Soccer Cup here
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74394
6016
ai Mondiali di Calcio Brasile 2014
01:20
just by thinking.
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80410
1470
solo pensandolo.
01:22
He could not move his body,
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82820
1877
Non poteva muovere il corpo,
01:24
but he could imagine the movements needed to kick a ball.
16
84697
4887
ma poteva immaginare i movimenti necessari a calciare una palla.
01:29
He was an athlete before the lesion. He's a para-athlete right now.
17
89584
3254
Era uno sportivo prima della lesione. Ora è un paratleta.
01:32
He's going to be in the Paralympic Games, I hope, in a couple years.
18
92838
3462
Partecipirà ai giochi paralimpici, spero, tra un paio d'anni.
01:36
But what the spinal cord lesion did not rob from Juliano
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96300
4582
Ma quel che la lesione al midollo non ha tolto a Juliano
01:40
was his ability to dream.
20
100882
3001
è stata la capacità di sognare.
01:43
And dream he did that afternoon, for a stadium of about 75,000 people
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103883
6050
E ha sognato quel giorno, di uno stadio di circa 75 000 persone
01:49
and an audience of close to a billion watching on TV.
22
109933
4491
e un pubblico di quasi un miliardo davanti alla tv.
01:54
And that kick crowned, basically, 30 years of basic research
23
114424
6301
E quel calcio è stato il coronamento di 30 anni di ricerca
02:00
studying how the brain,
24
120725
2247
a studiare il cervello,
02:02
how this amazing universe that we have between our ears
25
122972
3727
quest'universo meraviglioso che abbiamo fra le orecchie,
02:06
that is only comparable to universe that we have above our head
26
126699
4096
che si può paragonare solo all'universo che abbiamo sopra la testa,
02:10
because it has about 100 billion elements
27
130795
2766
perché ha circa 100 miliardi di elementi
02:13
talking to each other through electrical brainstorms,
28
133561
2702
che si parlano attraverso tempeste elettriche cerebrali.
02:16
what Juliano accomplished took 30 years to imagine in laboratories
29
136263
5241
Sono serviti 30 anni per immaginare quello che Juliano ha compiuto
02:21
and about 15 years to plan.
30
141504
2603
e circa 15 anni per progettarlo.
02:24
When John Chapin and I, 15 years ago, proposed in a paper
31
144107
4499
Quando io e John Chapin, 15 anni fa, abbiamo proposto in un saggio
02:28
that we would build something that we called a brain-machine interface,
32
148606
5182
che avremmo costruito qualcosa che chiamavamo interfaccia cervello-macchina,
02:33
meaning connecting a brain to devices
33
153788
2957
ovvero collegare un cervello a degli strumenti
02:36
so that animals and humans could just move these devices,
34
156745
3544
che potessero essere mossi da animali e persone,
non importa quanto lontani dai loro corpi,
02:40
no matter how far they are from their own bodies,
35
160289
1851
02:42
just by imagining what they want to do,
36
162140
2586
solo immaginando cosa volevano fare,
02:44
our colleagues told us that we actually needed professional help,
37
164726
4587
i nostri colleghi ci dissero che avevamo bisogno di un aiuto professionale,
02:49
of the psychiatry variety.
38
169313
2697
un aiuto psichiatrico.
02:52
And despite that, a Scot and a Brazilian persevered,
39
172010
5442
Ma nonostante ciò, uno scozzese e un brasiliano hanno perseverato,
02:57
because that's how we were raised in our respective countries,
40
177456
5015
perché è così che ci hanno cresciuti nei nostri rispettivi paesi,
03:02
and for 12, 15 years,
41
182471
2136
e per 12, 15 anni,
03:04
we made demonstration after demonstration suggesting that this was possible.
42
184607
4389
abbiamo fatto continue dimostrazioni per dire che era possibile.
03:08
And a brain-machine interface is not rocket science,
43
188996
2449
E un interfaccia cervello-macchina non è chissà che,
03:11
it's just brain research.
44
191445
1726
è solo ricerca neurale.
03:13
It's nothing but using sensors
45
193171
3247
Si tratta solo di usare sensori
03:16
to read the electrical brainstorms that a brain is producing
46
196418
3547
per leggere le scariche elettriche che un cervello produce
03:19
to generate the motor commands
47
199965
2006
per generare comandi di movimento
03:21
that have to be downloaded to the spinal cord,
48
201971
2213
che vanno scaricati sul midollo spinale,
03:24
so we projected sensors that can read
49
204184
2663
quindi abbiamo progettato sensori che potessero leggere
03:26
hundreds and now thousands of these brain cells simultaneously,
50
206847
3515
centinaia e ora migliaia di queste cellule cerebrali simultaneamente,
03:30
and extract from these electrical signals
51
210362
3046
ed estraessero dai segnali elettrici
03:33
the motor planning that the brain is generating
52
213408
2885
il disegno motorio generato dal cervello
03:36
to actually make us move into space.
53
216293
2963
per farci muovere davvero nello spazio.
03:39
And by doing that, we converted these signals into digital commands
54
219256
3686
E facendo ciò, abbiamo convertito i segnali in comandi digitali
03:42
that any mechanical, electronic, or even a virtual device can understand
55
222942
4992
che ogni mezzo meccanico, elettronico o persino virtuale può capire
03:47
so that the subject can imagine what he, she or it wants to make move,
56
227934
6556
quindi il soggetto può immaginare cosa vuole far muovere,
03:54
and the device obeys that brain command.
57
234490
3451
e lo strumento obbedisce all'ordine del cervello.
03:57
By sensorizing these devices with lots of different types of sensors,
58
237941
3904
Mettendo diversi tipi di sensori su questi strumenti,
04:01
as you are going to see in a moment,
59
241845
1785
come state per vedere adesso,
04:03
we actually sent messages back to the brain to confirm
60
243630
3469
abbiamo rimandato messaggi al cervello per confermare
04:07
that that voluntary motor will was being enacted, no matter where --
61
247099
3955
che l'azione motoria volontaria veniva messa in atto, non importa dove -
04:11
next to the subject, next door, or across the planet.
62
251054
5375
vicino al soggetto, nella stanza accanto, o dall'altra parte del globo.
04:16
And as this message gave feedback back to the brain,
63
256429
3241
E quando il messaggio dava un riscontro al cervello,
04:19
the brain realized its goal: to make us move.
64
259670
4218
il cervello realizzava il suo obiettivo: farci muovere.
04:23
So this is just one experiment that we published a few years ago,
65
263888
3458
Questo è solo un esperimento che abbiamo pubblicato alcuni anni fa,
04:27
where a monkey, without moving its body,
66
267346
2327
dove una scimmia, senza muovere il corpo,
04:29
learned to control the movements of an avatar arm,
67
269673
4104
ha imparato a controllare i movimenti di un braccio avatar,
04:33
a virtual arm that doesn't exist.
68
273777
2046
un braccio virtuale che non esiste.
04:35
What you're listening to is the sound of the brain of this monkey
69
275823
3202
Quel che sentite è il suono del cervello della scimmia
04:39
as it explores three different visually identical spheres
70
279025
4404
che esplora tre diverse sfere virtuali visivamente identiche
04:43
in virtual space.
71
283429
1659
nello spazio virtuale.
04:45
And to get a reward, a drop of orange juice that monkeys love,
72
285088
4042
E per ricevere la ricompensa, un goccio d'aranciata che la scimmia adora,
04:49
this animal has to detect, select one of these objects
73
289130
3812
l'animale deve trovare, selezionare uno di questi oggetti
04:52
by touching,
74
292942
1761
toccandolo,
04:54
not by seeing it, by touching it,
75
294703
1652
non vedendolo, ma toccandolo,
04:56
because every time this virtual hand touches one of the objects,
76
296355
3045
perché ogni volta che la mano virtuale tocca uno degli oggetti,
04:59
an electrical pulse goes back to the brain of the animal
77
299400
3083
un impulso elettronico torna al cervello dell'animale
05:02
describing the fine texture of the surface of this object,
78
302483
4393
descrivendo la trama precisa sulla superficie dell'oggetto,
05:06
so the animal can judge what is the correct object that he has to grab,
79
306876
3898
così l'animale può decidere qual è quello giusto da prendere,
05:10
and if he does that, he gets a reward without moving a muscle.
80
310774
5244
e se lo fa, viene premiato senza muovere un muscolo.
05:16
The perfect Brazilian lunch:
81
316018
2480
Il pranzo brasiliano perfetto:
05:18
not moving a muscle and getting your orange juice.
82
318498
3715
non muovi un muscolo ed ecco la tua aranciata.
05:22
So as we saw this happening,
83
322213
2804
Quando abbiamo visto che succedeva,
05:25
we actually came and proposed the idea that we had published 15 years ago.
84
325017
4945
ci siamo fatti avanti e abbiamo proposto l'idea pubblicata 15 anni fa.
05:29
We reenacted this paper.
85
329962
2029
Abbiamo ricostruito il saggio.
05:31
We got it out of the drawers,
86
331991
1969
L'abbiamo tirato fuori dai cassetti
05:33
and we proposed that perhaps we could get a human being that is paralyzed
87
333960
3927
e abbiamo suggerito si potesse portare un essere umano paralizzato
05:37
to actually use the brain-machine interface to regain mobility.
88
337887
4303
a usare un'interfaccia cervello-macchina per riacquistare mobilità.
05:42
The idea was that if you suffered --
89
342190
2178
L'idea era che se hai sofferto --
05:44
and that can happen to any one of us.
90
344368
2273
e può succedere a chiunque di noi.
05:46
Let me tell you, it's very sudden.
91
346641
2012
Lasciate che ve lo dica, è improvviso.
05:48
It's a millisecond of a collision,
92
348653
1725
Una collisione di un millisecondo,
05:50
a car accident that transforms your life completely.
93
350378
3462
un incidente d'auto che trasforma completamente la tua vita.
05:53
If you have a complete lesion of the spinal cord,
94
353840
2857
Se avete una lesione totale del midollo spinale,
05:56
you cannot move because your brainstorms cannot reach your muscles.
95
356697
3383
non potete muovervi perché l'impulso del cervello non raggiunge i muscoli.
06:00
However, your brainstorms continue to be generated in your head.
96
360080
4250
Però, gli impulsi continuano a essere generati nella testa.
06:04
Paraplegic, quadriplegic patients dream about moving every night.
97
364330
3915
Pazienti paraplegici, tetraplegici, sognano di muoversi ogni notte.
06:08
They have that inside their head.
98
368245
2152
Ce l'hanno nella testa.
06:10
The problem is how to get that code out of it
99
370397
3341
Il problema è come estrarre il codice
06:13
and make the movement be created again.
100
373738
2924
e creare di nuovo il movimento.
06:16
So what we proposed was, let's create a new body.
101
376662
3221
Quindi quel che abbiamo proposto è stato creare un corpo nuovo.
06:19
Let's create a robotic vest.
102
379883
1736
Creiamo un'intelaiatura robotica.
06:21
And that's exactly why Juliano could kick that ball just by thinking,
103
381619
4843
Ed è proprio così che Juliano è riuscito a calciare quella palla con il pensiero,
06:26
because he was wearing the first brain-controlled robotic vest
104
386462
4319
perché indossava la prima intelaiatura robotica a controllo cerebrale
06:30
that can be used by paraplegic, quadriplegic patients to move
105
390781
3279
utilizzabile da pazienti paraplegici, tetraplegici per muoversi
06:34
and to regain feedback.
106
394060
1811
e ricevere feedback.
06:35
That was the original idea, 15 years ago.
107
395871
2897
Era l'idea originaria, 15 anni fa.
06:38
What I'm going to show you is how 156 people from 25 countries
108
398768
5474
Quel che sto per mostrarvi è come 156 persone di 25 Paesi,
06:44
all over the five continents of this beautiful Earth,
109
404242
2769
nei cinque continenti di questa meravigliosa Terra
06:47
dropped their lives, dropped their patents,
110
407011
3018
hanno mollato le loro vite, mollato i brevetti,
06:50
dropped their dogs, wives, kids, school, jobs,
111
410029
4110
mollato cani, mogli, figli, scuola, lavoro
06:54
and congregated to come to Brazil for 18 months to actually get this done.
112
414139
5517
e si sono unite in Brasile per 18 mesi per costruire davvero questa cosa.
06:59
Because a couple years after Brazil was awarded the World Cup,
113
419656
3875
Perché un paio d'anni dopo l'assegnazione dei mondiali al Brasile,
07:03
we heard that the Brazilian government wanted to do something meaningful
114
423531
3652
abbiamo saputo che il governo brasiliano voleva fare qualcosa d'importante
07:07
in the opening ceremony
115
427183
1698
durante la cerimonia di apertura
07:08
in the country that reinvented and perfected soccer
116
428881
3740
nel paese che ha reinventato e perfezionato il calcio
07:12
until we met the Germans, of course.
117
432621
2206
finché non abbiamo incontrato la Germania.
07:14
(Laughter)
118
434827
1393
(Risate)
07:16
But that's a different talk,
119
436220
1835
Ma quello è un altro argomento,
07:18
and a different neuroscientist needs to talk about that.
120
438055
4040
e deve parlarne un altro neuroscienziato.
07:22
But what Brazil wanted to do is to showcase
121
442095
2074
Ma quello che il Brasile voleva era mostrare
07:24
a completely different country,
122
444169
1725
un paese completamente diverso,
07:25
a country that values science and technology,
123
445894
2888
un paese che dà valore alla scienza e alla tecnologia,
07:28
and can give a gift to millions, 25 million people around the world
124
448782
3883
e che può fare un regalo a milioni, 25 milioni di persone nel mondo
07:32
that cannot move any longer because of a spinal cord injury.
125
452665
2835
che non possono più muoversi a causa di danni al midollo.
07:35
Well, we went to the Brazilian government and to FIFA and proposed,
126
455500
3604
Siamo andati dal governo brasiliano e dalla FIFA e abbiamo proposto:
07:39
well, let's have the kickoff of the 2014 World Cup
127
459104
3368
di far dare il calcio d'inizio dei mondiali 2014
07:42
be given by a Brazilian paraplegic
128
462472
2372
a un paraplegico brasiliano
07:44
using a brain-controlled exoskeleton that allows him to kick the ball
129
464844
4890
con un esoscheletro a controllo cerebrale che gli permette di colpire la palla
07:49
and to feel the contact of the ball.
130
469734
2276
e sentire il contatto con la palla.
07:52
They looked at us, thought that we were completely nuts,
131
472010
2614
Ci hanno guardato, pensando che fossimo matti da legare,
07:54
and said, "Okay, let's try."
132
474624
2856
e hanno detto: "Ok, proviamo".
07:57
We had 18 months to do everything from zero, from scratch.
133
477480
4240
Abbiamo avuto 18 mesi per fare tutto da zero, dal principio.
08:01
We had no exoskeleton, we had no patients,
134
481720
3236
Non avevamo esoscheletro, non avevamo pazienti,
08:04
we had nothing done.
135
484956
1217
non avevamo nulla.
08:06
These people came all together
136
486173
2336
Queste persone si sono riunite
08:08
and in 18 months, we got eight patients in a routine of training
137
488509
4248
e in 18 mesi abbiamo avuto otto pazienti in un ciclo ci allenamento
08:12
and basically built from nothing this guy,
138
492757
4098
e costruito cosa dal niente questa cosa
08:16
that we call Bra-Santos Dumont 1.
139
496855
3580
che chiamiamo Bra-Santos Dumont 1.
08:21
The first brain-controlled exoskeleton to be built
140
501315
3425
Il primo esoscheletro a controllo cerebrale costruito
08:24
was named after the most famous Brazilian scientist ever,
141
504740
4156
ha preso nome dal più famoso scienziato brasiliano di sempre,
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
che, il 19 ottobre 1901, costruì e pilotò lui stesso
08:36
the first controlled airship on air in Paris for a million people to see.
144
516672
7227
il primo dirigibile controllato in aria a Parigi davanti a un milione di persone.
08:43
Sorry, my American friends,
145
523899
2019
Scusate, amici americani,
08:45
I live in North Carolina,
146
525918
1310
vivo in North Carolina,
08:47
but it was two years before the Wright Brothers flew
147
527228
4882
ma è stato due anni prima che i fratelli Wright prendessero il volo
08:52
on the coast of North Carolina.
148
532110
2164
sulla costa del North Carolina.
08:54
(Applause)
149
534274
2575
(Applausi)
08:57
Flight control is Brazilian. (Laughter)
150
537339
4778
L'egemonia sul volo è brasiliana. (Risate)
09:02
So we went together with these guys
151
542117
3000
Quindi ci siamo riuniti con questi ragazzi
09:05
and we basically put this exoskeleton together,
152
545117
2901
e abbiamo messo insieme questo esoscheletro,
09:08
15 degrees of freedom, hydraulic machine
153
548018
3972
15 gradi di libertà, macchina idraulica
09:11
that can be commanded by brain signals
154
551990
2717
che può essere comandata dai segnali cerebrali
09:14
recorded by a non-invasive technology called electroencephalography
155
554707
4218
registrati da una tecnologia non invasiva chiamata elettroencefalografia
09:18
that can basically allow the patient to imagine the movements
156
558925
3189
che in pratica permette al paziente di immaginare i movimenti
09:22
and send his commands to the controls, the motors,
157
562114
3951
e dare gli ordini ai controlli, i motori,
09:26
and get it done.
158
566065
1802
ed eseguirli.
09:27
This exoskeleton was covered with an artificial skin
159
567867
2863
L'esoscheletro è stato ricoperto con una pelle artificiale
09:30
invented by Gordon Cheng, one of my greatest friends, in Munich,
160
570730
4084
inventata da Gordon Cheng, uno dei miei più grandi amici, a Monaco,
09:34
to allow sensation from the joints moving and the foot touching the ground
161
574814
4586
per far sentire il movimento delle articolazioni e del piede che tocca il terreno
09:39
to be delivered back to the patient through a vest, a shirt.
162
579400
4540
così che siano percepiti dal paziente attraverso una tunica, una camicia.
09:43
It is a smart shirt with micro-vibrating elements
163
583940
2970
Una camicia intelligente con elementi micro-vibranti
09:46
that basically delivers the feedback and fools the patient's brain
164
586910
4823
che comunicano il feedback e ingannano il cervello del paziente
09:51
by creating a sensation that it is not a machine that is carrying him,
165
591733
3471
creando la sensazione che non sia una macchina a trasportarlo,
09:55
but it is he who is walking again.
166
595204
3250
ma lui che cammina di nuovo.
09:58
So we got this going, and what you'll see here
167
598454
2859
Abbiamo avviato questa cosa e quel che vedete qui
10:01
is the first time one of our patients, Bruno, actually walked.
168
601313
4690
è la prima volta che uno dei pazienti, Bruno, ha camminato davvero.
10:06
And he takes a few seconds because we are setting everything,
169
606003
2878
Ci vuole qualche secondo perché stiamo programmando tutto
10:08
and you are going to see a blue light cutting in front of the helmet
170
608881
3297
e vedrete una luce blu apparire sul davanti dell'elmetto
10:12
because Bruno is going to imagine the movement that needs to be performed,
171
612178
3920
perché Bruno immaginerà il movimento che deve compiere,
il computer lo analizzerà, Bruno lo certificherà
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
e una volta certificato,
10:21
the device starts moving under the command of Bruno's brain.
174
621115
3527
l'apparecchio inizia a muoversi
comandato dal cervello di Bruno.
10:24
And he just got it right, and now he starts walking.
175
624642
4575
E ci è appena riuscito, e inizia a camminare.
Dopo nove anni senza potersi muovere,
10:29
After nine years without being able to move,
176
629217
2786
cammina da solo.
10:32
he is walking by himself.
177
632003
2670
10:34
And more than that --
178
634673
1602
E non solo --
(Applausi)
10:36
(Applause) --
179
636275
3228
10:39
more than just walking,
180
639503
1787
non solo cammina,
10:41
he is feeling the ground,
181
641290
2318
percepisce il terreno,
10:43
and if the speed of the exo goes up,
182
643608
2043
e se la velocità dell'eso aumenta,
10:45
he tells us that he is walking again on the sand of Santos,
183
645651
4451
ci dice che cammina sulla sabbia di Santos,
10:50
the beach resort where he used to go before he had the accident.
184
650102
4191
il complesso balneare dove andava prima dell'incidente.
Questo perché il cervello sta creando una nuova sensazione nella testa di Bruno.
10:54
That's why the brain is creating a new sensation in Bruno's head.
185
654293
3464
10:57
So he walks, and at the end of the walk -- I am running out of time already --
186
657757
3699
Cammina, e alla fine della camminata -- ho quasi finito il tempo --
11:01
he says, "You know, guys,
187
661456
2724
dice: "Sapete ragazzi,
11:04
I need to borrow this thing from you when I get married,
188
664180
2631
devo prendere in prestito questa cosa quando mi sposo,
11:06
because I wanted to walk to the priest
189
666811
2505
perché voglio camminare verso il prete
11:09
and see my bride and actually be there by myself.
190
669316
3774
e vedere la mia sposa e essere lì anch'io."
11:13
Of course, he will have it whenever he wants.
191
673090
3392
Ovviamente, l'avrà ogni volta che vorrà.
Questo volevamo mostrare durante i Mondiali e non abbiamo potuto,
11:16
And this is what we wanted to show during the World Cup, and couldn't,
192
676482
4082
11:20
because for some mysterious reason, FIFA cut its broadcast in half.
193
680564
4174
perché per ragioni misteriose, la FIFA ha spezzato in due le riprese.
11:25
What you are going to see very quickly is Juliano Pinto in the exo doing the kick
194
685618
7673
Quel che vedrete molto in fretta è Juliano Pinto nell'eso che dà il calcio
11:33
a few minutes before we went to the pitch
195
693291
2297
pochi minuti prima che entrassimo in campo
11:35
and did the real thing in front of the entire crowd,
196
695588
2911
e lo facessimo davvero davanti a tutta la folla
e le luci che vedrete descrivono semplicemente l'operazione.
11:38
and the lights you are going to see just describe the operation.
197
698499
3381
11:41
Basically, the blue lights pulsating indicate that the exo is ready to go.
198
701880
4888
Le luci blu che lampeggiano indicano che l'eso è pronto a partire.
Può ricevere pensieri e dare feedback,
11:46
It can receive thoughts and it can deliver feedback,
199
706768
3075
11:49
and when Juliano makes the decision to kick the ball,
200
709843
3018
e quando Juliano decide di dare il calcio alla palla,
11:52
you are going to see two streams of green and yellow light
201
712861
3103
vedrete due fasci di luce verde e gialla
che partono dall'elmetto e arrivano alle gambe,
11:55
coming from the helmet and going to the legs,
202
715964
2677
che rappresentano i comandi mentali ricevuti
11:58
representing the mental commands that were taken by the exo
203
718641
4101
12:02
to actually make that happen.
204
722742
1899
per farlo succedere davvero.
12:04
And in basically 13 seconds,
205
724641
2695
E praticamente in 13 secondi,
12:07
Juliano actually did.
206
727336
2083
Juliano l'ha fatto.
12:09
You can see the commands.
207
729419
1716
Vedete i comandi.
12:11
He gets ready, the ball is set, and he kicks.
208
731135
4340
Si prepara, palla posizione, calcia.
12:15
And the most amazing thing is,
209
735475
1878
E la cosa più straordinaria è che
12:17
10 seconds after he did that, and looked at us on the pitch,
210
737353
3232
10 secondi dopo, ha guardato noi in campo,
ci ha detto, esultando come avete visto,
12:20
he told us, celebrating as you saw,
211
740585
2277
12:22
"I felt the ball."
212
742862
1830
"Ho sentito la palla".
12:25
And that's priceless.
213
745562
2197
E questo non ha prezzo.
12:27
(Applause)
214
747759
1872
(Applausi)
12:29
So where is this going to go?
215
749631
1500
Quindi in che direzione andiamo?
12:31
I have two minutes to tell you
216
751131
1935
Ho due minuti per dirvi
12:33
that it's going to the limits of your imagination.
217
753066
3250
che ci spingiamo ai confini della vostra immaginazione.
12:36
Brain-actuating technology is here.
218
756316
2179
La tecnologia ad attivazione cerebrale è qui.
12:38
This is the latest: We just published this a year ago,
219
758495
2554
Questo è l'ultima novità: resa pubblica un anno fa,
12:41
the first brain-to-brain interface
220
761049
2233
la prima interfaccia cervello-cervello
12:43
that allows two animals to exchange mental messages
221
763282
3627
che permette a due animali di scambiarsi messaggi mentali.
12:46
so that one animal that sees something coming from the environment
222
766909
3576
Quindi un animale che vede qualcosa venire dall'ambiente
12:50
can send a mental SMS, a torpedo, a neurophysiological torpedo,
223
770485
5552
può mandare un sms mentale, un torpedo neurofisiologico,
al secondo animale
12:56
to the second animal,
224
776042
1606
e il secondo animale esegue l'azione necessaria
12:57
and the second animal performs the act that he needed to perform
225
777648
3877
13:01
without ever knowing what the environment was sending as a message,
226
781525
4458
senza nemmeno sapere cosa l'ambiente mandava come messaggio,
13:05
because the message came from the first animal's brain.
227
785983
3296
perché il messaggio è venuto dal cervello del primo animale.
13:09
So this is the first demo.
228
789279
2370
Questa è la prima demo.
13:11
I'm going to be very quick because I want to show you the latest.
229
791649
3954
Sarò veloce perché voglio mostrarvi l'ultima.
13:15
But what you see here is the first rat getting informed
230
795603
5570
Ma quel che vedete è il primo ratto informato
da una luce che apparirà a sinistra della gabbia
13:21
by a light that is going to show up on the left of the cage
231
801192
2933
13:24
that he has to press the left cage to basically get a reward.
232
804125
3740
che deve premere la gabbia sinistra per ricevere un premio.
13:27
He goes there and does it.
233
807865
1793
Va lì e lo fa.
13:29
And the same time, he is sending a mental message
234
809658
2326
Allo stesso tempo, comunica mentalmente
13:31
to the second rat that didn't see any light,
235
811984
3023
al secondo ratto, che non ha visto nessuna luce,
13:35
and the second rat, in 70 percent of the times
236
815007
2361
e il secondo ratto, il 70 percento delle volte
13:37
is going to press the left lever and get a reward
237
817368
4213
premerà la leva a sinistra e riceverà il premio
13:41
without ever experiencing the light in the retina.
238
821581
4135
senza avere mai visto la luce sulla retina.
13:45
Well, we took this to a little higher limit
239
825716
4134
Abbiamo alzato la posta a limiti un po' più elevati
13:49
by getting monkeys to collaborate mentally in a brain net,
240
829850
4732
facendo collaborare mentalmente delle scimmie in una rete cerebrale,
13:54
basically to donate their brain activity
241
834582
2190
in pratica per comunicare la loro attività cerebrale
13:56
and combine them to move the virtual arm that I showed you before,
242
836772
3518
e combinarla per muovere il braccio meccanico che vi ho mostrato prima
14:00
and what you see here is the first time the two monkeys combine their brains,
243
840290
4768
e quel che vedete qui è la prima volta che le scimmie uniscono i cervelli,
sincronizzano i cervelli alla perfezione per far muovere il braccio virtuale.
14:05
synchronize their brains perfectly to get this virtual arm to move.
244
845058
4258
14:09
One monkey is controlling the x dimension,
245
849316
2800
Una scimmia controlla la dimensione x,
14:12
the other monkey is controlling the y dimension.
246
852116
2880
l'altra scimmia controlla la dimensione y.
14:14
But it gets a little more interesting when you get three monkeys in there
247
854996
4180
Ma diventa un po' più interessante quando mettete tre scimmie
e chiedete a una di controllare x e y,
14:19
and you ask one monkey to control x and y,
248
859176
3807
14:22
the other monkey to control y and z,
249
862983
2671
all'altra di controllare y e z,
14:25
and the third one to control x and z,
250
865654
2878
e alla terza di controllare x e z
14:28
and you make them all play the game together,
251
868532
2116
e le fate giocare tutte e tre insieme,
14:30
moving the arm in 3D into a target to get the famous Brazilian orange juice.
252
870648
5954
spostando il braccio in 3D per avere la famosa aranciata brasiliana.
14:36
And they actually do.
253
876602
2385
E lo fanno davvero.
14:38
The black dot is the average of all these brains working
254
878987
4174
Il punto nero è la media di tutti i cervelli al lavoro,
in parallelo, in tempo reale.
14:43
in parallel, in real time.
255
883161
2858
14:46
That is the definition of a biological computer,
256
886019
3086
È la definizione di un computer biologico,
14:49
interacting by brain activity and achieving a motor goal.
257
889105
4542
che interagisce tramite attività cerebrale e raggiunge un obiettivo motorio.
14:53
Where is this going?
258
893647
1889
Dove andremo a finire?
14:55
We have no idea.
259
895536
2585
Non ne abbiamo idea.
14:58
We're just scientists.
260
898121
1800
Siamo solo scienziati.
14:59
(Laughter)
261
899921
1297
(Risate)
15:01
We are paid to be children,
262
901218
2556
Ci pagano per essere bambini,
per arrivare ai limiti e scoprire cosa c'è là fuori.
15:03
to basically go to the edge and discover what is out there.
263
903774
3990
15:07
But one thing I know:
264
907764
1686
Ma una cosa la so:
15:09
One day, in a few decades,
265
909450
2185
un giorno, tra qualche decennio,
15:11
when our grandchildren surf the Net just by thinking,
266
911635
3522
quando i nostri nipoti navigheranno in rete con il pensiero,
15:15
or a mother donates her eyesight to an autistic kid who cannot see,
267
915157
4318
o una madre donerà la vista a un bimbo autistico che non ci vede,
15:19
or somebody speaks because of a brain-to-brain bypass,
268
919475
2928
o qualcuno parlerà grazie a un bypass cervello-cervello,
15:22
some of you will remember that it all started on a winter afternoon
269
922403
6327
qualcuno ricorderà che tutto è iniziato in un pomeriggio d'inverno,
15:28
in a Brazilian soccer field with an impossible kick.
270
928730
3772
in un campo da calcio brasiliano con un calcio impossibile.
15:32
Thank you.
271
932502
1996
Grazie.
15:34
(Applause)
272
934498
5665
(Applausi)
15:43
Thank you.
273
943962
3260
Grazie.
15:59
Bruno Giussani: Miguel, thank you for sticking to your time.
274
959440
3564
Bruno Giussani: Miguel, grazie per avere rispettato i tempi.
In realtà ti avrei dato un altro paio di minuti,
16:03
I actually would have given you a couple more minutes,
275
963004
2525
16:05
because there are a couple of points we want to develop, and, of course,
276
965529
3384
perché ci sono un paio di punti che vogliamo approfondire, e, naturalmente,
16:08
clearly it seems that we need connected brains to figure out where this is going.
277
968913
3897
sembra che ci serviranno cervelli connessi per indovinare dove andremo a finire.
16:12
So let's connect all this together.
278
972810
1902
Quindi colleghiamoli tutti assieme.
16:14
So if I'm understanding correctly,
279
974712
1669
Se ho ben capito,
16:16
one of the monkeys is actually getting a signal
280
976381
2499
una delle scimmie riceve un segnale
16:18
and the other monkey is reacting to that signal
281
978880
2266
e l'altra scimmia reagisce al segnale
16:21
just because the first one is receiving it and transmitting the neurological impulse.
282
981146
4485
solo perché la prima lo riceve e trasmette l'impulso neurologico.
16:25
Miguel Nicolelis: No, it's a little different.
283
985631
2224
Miguel Nicolelis: No, è un po' diverso.
16:27
No monkey knows of the existence of the other two monkeys.
284
987855
2891
Nessuna scimmia sa dell'esistenza delle altre due.
16:30
They are getting a visual feedback in 2D,
285
990746
2936
Ricevono un feedback visivo in 2D,
16:33
but the task they have to accomplish is 3D.
286
993682
2673
ma il compito che devono svolgere è in 3D.
16:36
They have to move an arm in three dimensions.
287
996355
2599
Devono muovere un braccio in tre dimensioni.
16:38
But each monkey is only getting the two dimensions on the video screen
288
998954
3402
Ma ogni scimmia riceve solo segnali in due dimensioni sul monitor
che controlla.
16:42
that the monkey controls.
289
1002356
1776
16:44
And to get that thing done,
290
1004132
3018
E per compiere l'azione,
bisogna che almeno due scimmie sincronizzino i cervelli,
16:47
you need at least two monkeys to synchronize their brains,
291
1007150
2814
16:49
but the ideal is three.
292
1009964
1771
ma l'ideale è tre.
Quel che abbiamo scoperto è che quando una scimmia resta indietro,
16:51
So what we found out is that when one monkey starts slacking down,
293
1011735
3616
le altre due intensificano l'azione
16:55
the other two monkeys enhance their performance
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1015351
2611
16:57
to get the guy to come back,
295
1017962
1982
per farla tornare in pari,
16:59
so this adjusts dynamically,
296
1019944
2106
ci si aggiusta dinamicamente,
17:02
but the global synchrony remains the same.
297
1022050
4349
ma la sincronia globale rimane la stessa.
17:06
Now, if you flip without telling the monkey
298
1026399
2624
Ora, se cambi senza dirlo alla scimmia
le dimensioni che ciascun cervello deve controllare,
17:09
the dimensions that each brain has to control,
299
1029023
2298
17:11
like this guy is controlling x and y,
300
1031321
2299
tipo quella che controlla x e y,
17:13
but he should be controlling now y and z,
301
1033620
2415
ora deve controllare y e z,
subito, il cervello dell'animale dimentica le vecchie dimensioni
17:16
instantaneously, that animal's brain forgets about the old dimensions
302
1036035
4783
17:20
and it starts concentrating on the new dimensions.
303
1040818
2518
e si concentra sulle nuove.
17:23
So what I need to say is that no Turing machine,
304
1043336
3287
Quel che devo dire è che nessuna macchina di Turing,
nessun computer può prevedere quel che farà una rete cerebrale.
17:26
no computer can predict what a brain net will do.
305
1046623
4202
Tutti assorbiamo la tecnologia come parte di noi.
17:30
So we will absorb technology as part of us.
306
1050825
2381
17:33
Technology will never absorb us.
307
1053206
2609
La tecnologia non ci assorbirà mai.
17:35
It's simply impossible.
308
1055815
2641
È semplicemente impossibile.
17:38
BG: How many times have you tested this?
309
1058456
3050
BG: Quante volte l'avete testato?
17:41
And how many times have you succeeded versus failed?
310
1061506
2545
E quanti successi in confronto ai fallimenti?
17:44
MN: Oh, tens of times.
311
1064051
2276
MN: Oh, decine di volte.
17:46
With the three monkeys? Oh, several times.
312
1066327
2238
Con le tre scimmie? Oh, molte volte.
17:48
I wouldn't be able to talk about this here unless I had done it a few times.
313
1068565
4620
Non potrei parlarne qui se non l'avessi fatto un po' di volte.
E mi sono dimenticato di dire, per via del tempo,
17:53
And I forgot to mention, because of time,
314
1073185
2601
17:55
that just three weeks ago, a European group
315
1075786
3761
che appena tre settimane fa, un gruppo europeo
17:59
just demonstrated the first man-to-man brain-to-brain connection.
316
1079547
5090
ha dimostrato la prima connessione umana cervello a cervello.
18:04
BG: And how does that play?
317
1084637
1520
BG: E come funziona?
18:06
MN: There was one bit of information -- big ideas start in a humble way --
318
1086157
4582
MN: un bit d'informazione -- le grandi idee iniziano in modo umile --
18:10
but basically the brain activity of one subject
319
1090739
6363
ma in pratica l'attività cerebrale di un soggetto
18:17
was transmitted to a second object, all non-invasive technology.
320
1097102
4206
è stata trasmessa a un secondo oggetto, tutta tecnologia non invasiva.
Il primo ha ricevuto un messaggio visivo, come i nostri ratti,
18:21
So the first subject got a message, like our rats, a visual message,
321
1101308
4244
18:25
and transmitted it to the second subject.
322
1105552
2554
e l'ha trasmesso al secondo soggetto.
18:28
The second subject received a magnetic pulse in the visual cortex,
323
1108106
4482
Il secondo ha ricevuto un impulso magnetico nella corteggia visuale,
18:32
or a different pulse, two different pulses.
324
1112588
3506
o un diverso impulso, due impulsi diversi.
In uno, il soggetto ha visto qualcosa.
18:36
In one pulse, the subject saw something.
325
1116094
2705
18:38
On the other pulse, he saw something different.
326
1118799
2136
Nell'altro, ha visto qualcosa di diverso.
18:40
And he was able to verbally indicate
327
1120935
1983
Ed è riuscito a indicare verbalmente
18:42
what was the message the first subject was sending
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1122918
3040
qual era il messaggio mandato dal primo soggetto
18:45
through the Internet across continents.
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1125958
2895
attraverso internet e i continenti.
18:48
Moderator: Wow. Okay, that's where we are going.
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1128853
2519
Moderatore: Wow. Ok, ecco dove stiamo andando.
18:51
That's the next TED Talk at the next conference.
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1131372
2317
Sarà il prossimo intervento a una conferenza TED.
18:53
Miguel Nicolelis, thank you. MN: Thank you, Bruno. Thank you.
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2907
Miguel Nicolelis, grazie. MN: Grazie a te Bruno. Grazie
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