How to control someone else's arm with your brain | Greg Gage

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TED


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Traduttore: Sofia Di Stefano Revisore: Anna Cristiana Minoli
Il cervello è un organo straordinario.
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The brain is an amazing and complex organ.
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And while many people are fascinated by the brain,
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2441
Anche se affascinati dal cervello,
non si sa molto delle proprietà
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they can't really tell you that much
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20093
1742
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about the properties about how the brain works
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21865
2237
relative al funzionamento del cervello
perché non si studia neuroscienze nelle scuole.
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because we don't teach neuroscience in schools.
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24142
2313
00:26
And one of the reasons why is that the equipment
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Uno dei motivi è che l'attrezzatura
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is so complex and so expensive
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28898
2659
è molto complessa e costosa
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that it's really only done at major universities and large institutions.
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perciò viene impiegata solo nelle principali istituzioni e università.
00:35
And so in order to be able to access the brain,
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35703
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Per poter accedere al cervello,
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you really need to dedicate your life
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bisogna dedicare la propria vita
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and spend six and a half years as a graduate student
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e studiare sei anni e mezzo
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just to become a neuroscientist to get access to these tools.
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42247
2955
per diventare un neuroscienziato e accedere alle attrezzature.
00:45
And that's a shame because one out of five of us,
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45202
2337
Questo è un peccato perché una persona su cinque,
00:47
that's 20 percent of the entire world, will have a neurological disorder.
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47539
3826
cioè il 20% del mondo intero, avrà un disturbo neurologico,
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And there are zero cures for these diseases.
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51365
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per il quale non ci sono cure.
00:54
And so it seems that what we should be doing
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54796
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Sembra che ciò che dovremmo fare
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is reaching back earlier in the eduction process
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57015
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è ritornare alle prime fasi del processo educativo
00:59
and teaching students about neuroscience so that in the future,
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59432
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e insegnare neuroscienze agli studenti, cosicché in futuro,
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they may be thinking about possibly becoming a brain scientist.
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64009
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possano pensare alla possibilità di diventare neuroscienziati.
Dopo la laurea, io e il mio collega di laboratorio Tim Marzullo
01:08
When I was a graduate student, my lab mate Tim Marzullo and myself,
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decided that what if we took this complex equipment that we have
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abbiamo deciso di utilizzare l'attrezzatura che possediamo
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for studying the brain and made it simple enough and affordable enough
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per studiare il cervello e renderla più semplice e conveniente,
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that anyone that you know, an amateur or a high school student,
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79038
3316
in modo che chiunque, che sia un dilettante o un liceale,
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could learn and actually participate in the discovery of neuroscience.
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possa imparare e partecipare alla ricerca sulle neuroscienze.
01:25
And so we did just that.
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85836
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Noi abbiamo fatto proprio questo.
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A few years ago, we started a company called Backyard Brains
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2893
Qualche anno fa, abbiamo fondato la società Backyard Brains
01:30
and we make DIY neuroscience equipment and I brought some here tonight,
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90466
4405
che costruisce attrezzature fai da te, come quella che ho portato qui stasera
01:34
and I want to do some demonstrations.
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94871
2506
per farvi delle dimostrazioni.
01:37
You guys want to see some?
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97377
1434
Ragazzi, volete vedere?
01:38
So I need a volunteer.
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98811
2963
Ho bisogno di un volontario
01:41
So right before -- what is your name? (Applause)
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101774
2253
Bene. Come ti chiami? (Applausi)
01:44
Sam Kelly: Sam.
31
104027
1043
Sam Kelly: Sam
01:45
Greg Gage: All right, Sam, I'm going to record from your brain.
32
105070
3025
Bene Sam. Ora andrò a registrare il tuo cervello.
01:48
Have you had this before?
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108095
1754
Lo hai mai fatto prima?
01:49
SK: No.
34
109849
1101
No.
01:50
GG: I need you to stick out your arm for science,
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110950
2314
Ok. Ho bisogno del tuo braccio per la scienza,
01:53
roll up your sleeve a bit,
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113264
1569
rimboccati un po' la la manica.
01:54
So what I'm going to do, I'm putting electrodes on your arm,
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114833
2880
Ciò che farò è mettere degli elettrodi sul tuo braccio,
01:57
and you're probably wondering,
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1489
ora ti starai chiedendo,
01:59
I just said I'm going to record from your brain, what am I doing with your arm?
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119202
3739
cosa faccia col tuo braccio, dato che ho detto di registrare il tuo cervello.
02:02
Well, you have about 80 billion neurons inside your brain right now.
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122941
3234
Hai circa 80 miliardi di neuroni nel cervello,
02:06
They're sending electrical messages back and forth, and chemical messages.
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126175
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che inviano messaggi elettrici e chimici.
02:09
But some of your neurons right here in your motor cortex
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129663
2673
Ma alcuni, proprio qui nella corteccia motoria,
02:12
are going to send messages down when you move your arm like this.
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132336
3095
inviano messaggi verso il basso, se muovi il braccio così.
02:15
They're going to go down across your corpus callosum,
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135431
2484
Attraverso il tuo corpo calloso,
02:17
down onto your spinal cord to your lower motor neuron
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137915
2534
scendono nel midollo spinale fino al neurone motorio
02:20
out to your muscles here,
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140449
1269
verso il muscolo,
02:21
and that electrical discharge is going to be picked up
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141718
2609
e la scarica elettrica verrà catturata
02:24
by these electrodes right here
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1534
da questi elettrodi,
02:25
and we're going to be able to listen
49
145861
1722
che ci permetteranno di ascoltare
02:27
to exactly what your brain is going to be doing.
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147583
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cosa farà il tuo cervello.
02:29
So I'm going to turn this on for a second.
51
149835
2000
Attiverò questa opzione per un secondo.
02:31
Have you ever heard what your brain sounds like?
52
151835
2296
Hai mai sentito il suono del cervello?
SK: No.
02:34
SK: No.
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154131
1000
Bene, proviamoci. Stringi la mano.
02:35
GG: Let's try it out. So go ahead and squeeze your hand.
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155166
2734
02:37
(Rumbling)
55
157900
1072
(Brusìo)
02:38
So what you're listening to,
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158972
1876
Ciò che state ascoltando
02:40
so this is your motor units happening right here.
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160848
3263
è l'attività delle unità motorie che avviene proprio qui.
02:44
Let's take a look at it as well.
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2081
Diamo un'occhiata anche a questo.
02:46
So I'm going to stand over here,
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166192
2769
Me ne starò qui
02:49
and I'm going to open up our app here.
60
169009
2143
e aprirò la nostra applicazione.
02:52
So now I want you to squeeze.
61
172028
1699
Ora voglio che tu stringa.
02:53
(Rumbling)
62
173727
1000
(Brusìo)
02:54
So right here, these are the motor units that are happening
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174816
2858
Ecco, queste sono le unità motorie che si dirigono
02:57
from her spinal cord out to her muscle right here,
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177674
2459
dal midollo spinale al muscolo,
e mentre lei fa così,
03:00
and as she's doing it,
65
180133
1222
03:01
you're seeing the electrical activity that's happening here.
66
181355
2834
si può vedere l'attività elettrica.
È anche possibile cliccare e vederne una.
03:04
You can even click here and try to see one of them.
67
184189
2441
03:06
So keep doing it really hard.
68
186630
1471
Continua a farlo.
Ci siamo soffermati
03:08
So now we've paused
69
188101
1070
su un potenziale d'azione motoria che si sta svolgendo nel tuo cervello.
03:09
on one motor action potential that's happening right now inside of your brain.
70
189171
4280
03:13
Do you guys want to see some more?
71
193451
1776
Ragazzi volete vedere dell'altro?
03:15
(Applause)
72
195227
1583
(Applausi)
03:16
That's interesting, but let's get it better.
73
196810
2119
Rendiamo tutto questo ancora più interessante.
03:18
I need one more volunteer.
74
198954
1324
Ho bisogno anche di un altro volontario.
03:21
What is your name, sir?
75
201857
1630
Come ti chiami?
Miguel Goncalves: Miguel.
03:24
Miguel Goncalves: Miguel.
76
204000
1207
Ok, Miguel.
03:25
GG: Miguel, all right.
77
205269
1131
03:26
You're going to stand right here.
78
206400
1576
Starai in piedi qui,
03:27
So when you're moving your arm like this,
79
207976
1992
in modo che, quando muoverai il braccio,
03:29
your brain is sending a signal down to your muscles right here.
80
209968
3115
il tuo cervello invierà un segnale verso i tuoi muscoli.
03:33
I want you to move your arm as well.
81
213083
1774
Voglio che tu muova il braccio, così.
03:34
So your brain is going to send a signal down to your muscles.
82
214857
2874
Ora il tuo cervello invierà un messaggio ai tuoi muscoli.
03:37
And so it turns out that there is a nerve that's right here
83
217731
3849
Così sembra che ci sia un nervo proprio qui
03:41
that runs up here that innervates these three fingers,
84
221580
2756
che innerva queste tre dita,
03:44
and it's close enough to the skin that we might be able
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224336
2676
ed è così vicino alla pelle
03:47
to stimulate that so that what we can do
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227012
2334
da poterlo stimolare, in modo da poter
03:49
is copy your brain signals going out to your hand
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229346
3486
copiare i segnali che vanno verso la tua mano
03:52
and inject it into your hand,
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232832
1521
e iniettarli nella tua mano,
03:54
so that your hand will move when your brain tells your hand to move.
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234353
3373
così la tua mano si muoverà
quando il tuo cervello dirà alla tua mano di muoversi.
03:57
So in a sense, she will take away your free will
90
237726
3207
In un certo senso, lei ti toglierà il libero arbitrio
04:00
and you will no longer have any control over this hand.
91
240933
2960
e tu non avrai più il controllo sulla tua mano.
04:03
You with me?
92
243964
1603
Sei con me?
04:05
So I just need to hook you up.
93
245567
2051
Ora devo solo mettervi in collegamento.
04:07
(Laughter)
94
247618
1751
(Risate)
04:09
So I'm going to find your ulnar nerve,
95
249369
2061
Troverò il tuo nervo ulnare,
04:11
which is probably right around here.
96
251430
1962
che è proprio da queste parti.
04:14
You don't know what you're signing up for
97
254630
2001
Non sapete in cosa vi state imbarcando
04:16
when you come up.
98
256631
1095
salendo qui.
04:17
So now I'm going to move away and we're going to plug it in
99
257734
2765
Ora mi sposterò
e collegherò l'interfaccia uomo-a-uomo.
04:20
to our human-to-human interface over here.
100
260524
2051
04:24
Okay, so Sam, I want you to squeeze your hand again.
101
264345
3047
Allora Sam, voglio che tu stringa ancora la tua mano.
04:29
Do it again. Perfect.
102
269194
1958
Continua. Perfetto.
04:31
So now I'm going to hook you up over here so that you get the --
103
271152
3003
Adesso vi metterò in collegamento.
04:34
It's going to feel a little bit weird at first,
104
274155
2244
All'inizio sembrerà un po' bizzarro...
04:36
this is going to feel like a -- (Laughter)
105
276399
2464
(Risate)
04:38
You know, when you lose your free will, and someone else becomes your agent,
106
278863
3817
Sapete, quando si perde il libero arbitrio e qualcun altro se ne impadronisce,
04:42
it does feel a bit strange.
107
282680
1626
ci si sente un po' strani.
04:44
Now I want you to relax your hand.
108
284306
1902
Ora voglio che tu rilassi la tua mano.
04:46
Sam, you're with me?
109
286208
1324
Sam sei con me?
04:47
So you're going to squeeze.
110
287532
1465
Dovrai stringere la mano.
04:48
I'm not going to turn it on yet, so go ahead and give it a squeeze.
111
288997
3287
Non lo accenderò ancora, perciò continua a stringere la mano.
04:52
So now, are you ready, Miguel?
112
292284
1956
Sei pronto Miguel?
04:54
MG: Ready as I'll ever be.
113
294240
1822
MG: Pronto come non mai.
04:56
GG: I've turned it on, so go ahead and turn your hand.
114
296062
3203
L'ho acceso, ruota la mano.
04:59
Do you feel that a little bit? MG: Nope.
115
299265
2033
Senti qualcosa? MG: No.
05:01
GG: Okay, do it again? MG: A little bit.
116
301298
1900
GG: OK, fallo ancora. MG: Un po'.
05:03
GG: A little bit? (Laughter)
117
303198
1686
GG: Un po'? (Risate)
05:04
So relax.
118
304884
1025
Rilassala.
05:05
So hit it again.
119
305909
1416
Ancora una volta.
05:07
(Laughter)
120
307325
1196
(Risata)
05:08
Oh, perfect, perfect.
121
308521
1705
Oh, perfetto, perfetto.
05:10
So relax, do it again.
122
310226
1884
Rilassala, ancora una volta.
05:12
All right, so right now,
123
312110
2768
Molto bene, molto bene.
05:14
your brain is controlling your arm and it's also controlling his arm,
124
314878
4401
Il tuo cervello sta controllando il tuo e il suo braccio,
05:19
so go ahead and just do it one more time.
125
319279
2192
fallo un'altra volta.
05:21
All right, so it's perfect. (Laughter)
126
321471
2033
Bene. Perfetto. (Risate)
05:23
So now, what would happen if I took over my control of your hand?
127
323504
3761
Ora, cosa succederebbe se io controllassi la tua mano?
05:27
And so, just relax your hand.
128
327265
2243
Rilassala.
05:29
What happens?
129
329508
2218
Cosa succede?
05:31
Ah, nothing.
130
331726
1034
Ah, niente.
05:32
Why not?
131
332760
1538
Perché?
05:34
Because the brain has to do it.
132
334298
1695
Perché lo sta facendo il cervello.
05:35
So you do it again.
133
335993
1314
Fallo ancora.
05:37
All right, that's perfect.
134
337346
2434
Bene, perfetto.
05:39
Thank you guys for being such a good sport.
135
339780
2539
Grazie ragazzi per essere stati così bravi.
05:42
This is what's happening all across the world --
136
342319
2256
Questo è ciò che accade in tutto il mondo:
05:44
electrophysiology!
137
344575
1336
elettrofisiologia!
05:45
We're going to bring on the neuro-revolution.
138
345911
2247
Daremo vita alla neuro-rivoluzione.
05:48
Thank you.
139
348158
1017
Grazie.
05:49
(Applause)
140
349175
1753
(Applausi)
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