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

Traduttore: Elisa Magni Revisore: Anna Paterino

I had brain surgery 18 years ago,

Sono stata operata al cervello 18 anni fa

and since that time, brain science has become

e da allora, le neuroscienze sono diventate

a personal passion of mine.

una mia grande passione.

I'm actually an engineer.

In realtà io sono un ingegnere.

And first let me say, I recently joined

Come prima cosa, fatemi dire che di recente sono entrata a far parte

Google's Moonshot group,

del progetto Moonshot di Google,

where I had a division,

dove lavoravo in una divisione,

the display division in Google X,

la display division in Google X,

and the brain science work I'm speaking about today

e il mio lavoro nell'ambito delle neuroscienze di cui vi parlerò oggi

is work I did before I joined Google

è un lavoro che svolgevo prima di entrare in Google

and on the side outside of Google.

e che continuo a svolgere tuttora parallelamente a Google.

So that said, there's a stigma

Detto questo, quando si viene operati al cervello

when you have brain surgery.

ne rimangono i segni.

Are you still smart or not?

Sei ancora intelligente o no?

And if not, can you make yourself smart again?

E se non lo sei, c'è un modo per ritornare ad esserlo?

After my neurosurgery,

Durante l'intervento,

part of my brain was missing,

parte del mio cervello è stata rimossa

and I had to deal with that.

e io ho dovuto affrontarne le conseguenze.

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

Non era materia grigia, ma quella parte molliccia al centro

that makes key hormones and neurotransmitters.

che produce gli ormoni principali e i neurotrasmettitori.

Immediately after my surgery,

Subito dopo l'intervento,

I had to decide what amounts of each of over

dovevo decidere in che quantità assumere

a dozen powerful chemicals to take each day,

più di una dozzina di sostanze chimiche molto potenti,

because if I just took nothing,

perché se non ne avessi assunta nessuna,

I would die within hours.

sarei morta nell'arco di poche ore.

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

Ogni singolo giorno ormai da 18 anni a questa parte, ogni singolo giorno,

I've had to try to decide the combinations

ho dovuto e devo cercare di stabilire le combinazioni

and mixtures of chemicals,

e le miscele di queste sostanze chimiche,

and try to get them, to stay alive.

e devo assumerle per mantenermi in vita.

There have been several close calls.

In molte occasioni ho seriamente rischiato di non cavarmela.

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

Ma, per fortuna, sono una sperimentalista convinta,

so I decided I would experiment

e così ho deciso di sperimentare

to try to find more optimal dosages

per cercare di trovare dosaggi sempre più ottimali

because there really isn't a clear road map

dato che non c'è un libretto di istruzioni chiaro

on this that's detailed.

e dettagliato sull'argomento.

I began to try different mixtures,

Ho iniziato a provare miscele differenti

and I was blown away by how

e sono rimasta esterrefatta

tiny changes in dosages

da come piccoli accorgimenti nelle dosi

dramatically changed my sense of self,

cambiassero drasticamente la mia persona,

my sense of who I was, my thinking,

il mio modo di essere, di pensare,

my behavior towards people.

di comportarmi con le persone.

One particularly dramatic case:

Un caso particolarmente eclatante:

for a couple months I actually tried dosages

per un paio di mesi ho assunto le dosi

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

e le sostanze chimiche adatte a un uomo sui vent'anni,

and I was blown away by how my thoughts changed.

e sono rimasta a bocca aperta da quanto i miei pensieri fossero cambiati.

(Laughter)

(Risate)

I was angry all the time,

Ero costantemente arrabbiata,

I thought about sex constantly,

pensavo in continuazione al sesso,

and I thought I was the smartest person

e pensavo di essere la persona più intelligente

in the entire world, and

del mondo, e

—(Laughter)—

(Risate)

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

ovviamente, nel corso degli anni, avevo incontrato uomini così,

or maybe kind of toned-down versions of that.

o comunque in una versione più moderata.

I was kind of extreme.

Io ero un caso estremo.

But to me, the surprise was,

Ma quello che ha sorpreso me era

I wasn't trying to be arrogant.

che non volevo essere arrogante.

I was actually trying,

In realtà, io provavo soltanto,

with a little bit of insecurity,

con un po' di insicurezza,

to actually fix a problem in front of me,

a risolvere un problema che mi si poneva davanti,

and it just didn't come out that way.

ma non davo assolutamente quell'impressione.

So I couldn't handle it.

Non riuscivo più a gestire la situazione.

I changed my dosages.

Ho cambiato i dosaggi.

But that experience, I think, gave me

Ma penso che quella esperienza mi abbia fatto

a new appreciation for men

rivalutare positivamente gli uomini

and what they might walk through,

e rendere conto dei problemi che devono affrontare,

and I've gotten along with men

e da allora vado molto più

a lot better since then.

d'accordo con gli uomini.

What I was trying to do

Quello che cercavo di fare,

with tuning these hormones

cambiando gli ormoni,

and neurotransmitters and so forth

i neurotrasmettitori e così via,

was to try to get my intelligence back

era cercare di riacquistare la mia intelligenza

after my illness and surgery,

dopo la malattia e l'intervento,

my creative thought, my idea flow.

la mia creatività, il mio flusso di idee.

And I think mostly in images,

Io penso principalmente per immagini mentali,

and so for me that became a key metric --

e così per me esse sono diventate una fissazione --

how to get these mental images

come generare immagini mentali,

that I use as a way of rapid prototyping,

che uso per creare velocemente dei prototipi,

if you will, my ideas,

se preferite, le mie idee,

trying on different new ideas for size,

collaudare idee differenti,

playing out scenarios.

immaginare gli scenari possibili.

This kind of thinking isn't new.

Questo modo di pensare non è nuovo.

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

Filosofi come Hume, Cartesio e Hobbes

saw things similarly.

avevano una visone simile delle cose.

They thought that mental images and ideas

Pensavano che immagini mentali e idee

were actually the same thing.

fossero la stessa cosa.

There are those today that dispute that,

Oggi c'è chi va contro questa teoria,

and lots of debates about how the mind works,

e si dibatte molto su come funzioni la mente,

but for me it's simple:

ma per me è semplice:

Mental images, for most of us,

le immagini mentali, per gran parte di noi,

are central in inventive and creative thinking.

sono essenziali per l'inventiva e il pensiero creativo.

So after several years,

Quindi, dopo parecchi anni,

I tuned myself up and I have lots of great,

ho trovato il giusto equilibrio e ora ho tantissime

really vivid mental images with a lot of sophistication

immagini mentali molto vivide ed elaborate

and the analytical backbone behind them.

e sostenute alla base dal pensiero analitico.

And so now I'm working on,

E adesso sto lavorando per scoprire

how can I get these mental images in my mind

come far sì che le mie immagini mentali passino dalla mente

out to my computer screen faster?

allo schermo del mio computer più velocemente.

Can you imagine, if you will,

Riuscite ad immaginare

a movie director being able to use

un regista capace, solo con l'immaginazione

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

di dirigere il mondo che ha davanti?

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

O un musicista capace di estrapolare la musica dalla sua mente?

There are incredible possibilities with this

Ci sono possibilità incredibili

as a way for creative people

per i creativi di condividere le proprie idee

to share at light speed.

alla velocità della luce.

And the truth is, the remaining bottleneck

E la verità è che l'ultimo ostacolo da superare

in being able to do this

per poter realizzare tutto ciò

is just upping the resolution of brain scan systems.

è incrementare la risoluzione dei sistemi di scansione del cervello.

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

Vi mostro il motivo per cui penso manchi poco a questo traguardo

by sharing with you two recent experiments

parlandovi di due esperimenti condotti recentemente

from two top neuroscience groups.

da due eminenti gruppi di ricerca neuroscientifica.

Both used fMRI technology --

Entrambi hanno utilizzato la tecnologia RMF

functional magnetic resonance imaging technology --

ossia la risonanza magnetica funzionale

to image the brain,

per realizzare un'immagine del cervello,

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

e qui potete vedere un set di scansione cerebrale di Giorgio Ganis

and his colleagues at Harvard.

e dei suoi colleghi ad Harvard.

And the left-hand column shows a brain scan

La colonna a sinistra mostra una scansione del cervello

of a person looking at an image.

di una persona che guarda un'immagine.

The middle column shows the brainscan

La colonna centrale mostra la scansione del cervello

of that same individual

della stessa persona

imagining, seeing that same image.

mentre immagina di vedere quella stessa immagine.

And the right column was created

E la colonna a destra è il risultato

by subtracting the middle column from the left column,

della sottrazione della colonna centrale da quella di sinistra,

showing the difference to be nearly zero.

mostrando che la differenza fra le due è quasi nulla.

This was repeated on lots of different individuals

Tutto ciò è stato ripetuto con molti altri individui,

with lots of different images,

con tante immagini differenti,

always with a similar result.

con risultati sempre analoghi a questo.

The difference between seeing an image

La differenza fra il vedere un'immagine

and imagining seeing that same image

e immaginare di vedere quella stessa immagine

is next to nothing.

è quasi inesistente.

Next let me share with you one other experiment,

Adesso, vi racconterò di un altro esperimento

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

condotto nel laboratorio di Jack Gallant alla Cal Berkeley.

They've been able to decode brainwaves

Sono riusciti a decodificare le onde celebrali

into recognizable visual fields.

in campi visivi riconoscibili.

So let me set this up for you.

Fatemi spiegare meglio.

In this experiment, individuals were shown

In questo esperimento, hanno mostrato alle persone

hundreds of hours of YouTube videos

centinaia di ore di video di YouTube

while scans were made of their brains

mentre venivano eseguite le scansioni dei loro cervelli

to create a large library of their brain reacting

per creare un'ampia raccolta delle loro reazioni cerebrali

to video sequences.

alle sequenze video.

Then a new movie was shown with new images,

Poi è stato mostrato loro un nuovo filmato con nuove immagini,

new people, new animals in it,

nuove persone e nuovi animali,

and a new scan set was recorded.

ed è stato registrato un nuovo set di scansioni.

The computer, using brain scan data alone,

Il computer, usando solo i dati raccolti dalle scansioni,

decoded that new brain scan

ha decodificato la nuova scansione cerebrale

to show what it thought the individual was actually seeing.

per mostrare che cosa pensava che stessero guardando le persone.

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

A destra potete vedere l'ipotesi del computer

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

e a sinistra il filmato vero e proprio.

This is the jaw-dropper.

Il risultato lascia senza parole.

We are so close to being able to do this.

Siamo davvero vicinissimi a raggiungere quel traguardo.

We just need to up the resolution.

Dobbiamo solo migliorare la risoluzione.

And now remember that when you see an image

Ricordatevi che sia che guardiate un'immagine,

versus when you imagine that same image,

sia che immaginiate di guardarla,

it creates the same brain scan.

la scansione cerebrale che ne deriva è la stessa.

So this was done with the highest-resolution

Ora, tutto ciò è stato fatto con sistemi di scansione cerebrale

brain scan systems available today,

con la più alta risoluzione disponibile oggi,

and their resolution has increased really

e la loro risoluzione è davvero aumentata

about a thousandfold in the last several years.

di circa mille volte negli ultimi anni.

Next we need to increase the resolution

Adesso dobbiamo riuscire ad aumentarla

another thousandfold

ancora di mille volte in più

to get a deeper glimpse.

per potere avere immagini più nitide.

How do we do that?

Ma come facciamo?

There's a lot of techniques in this approach.

Ci sono molte tecniche utili per questo scopo.

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

Una consisterebbe nell'aprire il cranio e metterci dentro degli elettrodi.

I'm not for that.

Io sono contraria.

There's a lot of new imaging techniques

Ci sono molte nuove tecniche di imaging

being proposed, some even by me,

che vengono proposte, alcune anche da me,

but given the recent success of MRI,

ma visto il recente successo dell'RMF,

first we need to ask the question,

prima bisognerebbe chiedersi:

is it the end of the road with this technology?

siamo giunti al termine di questa tecnologia?

Conventional wisdom says the only way

Il buon senso ci suggerisce che la sola strada

to get higher resolution is with bigger magnets,

per avere una risoluzione più alta sia attraverso magneti più grandi,

but at this point bigger magnets

ma a questo punto i magneti più grandi

only offer incremental resolution improvements,

offrono solo miglioramenti di risoluzione progressivi,

not the thousandfold we need.

non quelle migliaia di volte in più che ci servono.

I'm putting forward an idea:

Io propongo un'idea:

instead of bigger magnets,

invece di magneti più grandi,

let's make better magnets.

realizziamo magneti migliori.

There's some new technology breakthroughs

C'è stata qualche innovazione tecnologica

in nanoscience

nella nanoscienza

when applied to magnetic structures

quando viene applicata alle strutture magnetiche

that have created a whole new class of magnets,

creando una classe di magneti del tutto nuova,

and with these magnets, we can lay down

e con questi magneti, possiamo proporre

very fine detailed magnetic field patterns

modelli dettagliatissimi dei campi magnetici

throughout the brain,

in tutto il cervello,

and using those, we can actually create

e usandoli, possiamo davvero creare

holographic-like interference structures

strutture di interferenza simil-olografiche

to get precision control over many patterns,

per avere un controllo di precisione su questi modelli,

as is shown here by shifting things.

come mostrato qui spostando le immagini.

We can create much more complicated structures

Possiamo creare strutture molto più complicate

with slightly different arrangements,

con disposizioni leggermente differenti,

kind of like making Spirograph.

come una specie di Spirograph.

So why does that matter?

Perché è importante tutto ciò?

A lot of effort in MRI over the years

Molto del lavoro delle RMF nel corso degli anni

has gone into making really big,

è servito a realizzare magneti

really huge magnets, right?

davvero enormi, vero?

But yet most of the recent advances

Eppure, la maggior parte dei progressi recenti

in resolution have actually come from

nella risoluzione sono in realtà

ingeniously clever encoding and decoding solutions

ingegnose soluzioni di codificazione e di decodificazione

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

dei trasmettitori e dei ricevitori della fraquenza FM delle radio

in the MRI systems.

nei sistemi di RMF.

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

Invece di progettare un campo magnetico uniforme,

put down structured magnetic patterns

proviamo a progettare modelli magnetici strutturati

in addition to the F.M. radio frequencies.

in aggiunta alle frequenze radio FM.

So by combining the magnetics patterns

Combiniamo i modelli magnetici

with the patterns in the F.M. radio frequencies

con i modelli delle frequenze radio FM

processing which can massively increase

che elaborano ciò che potrebbe aumentare considerevolmente

the information that we can extract

le informazioni che possiamo estrarre

in a single scan.

da una singola scansione.

And on top of that, we can then layer

E inoltre, possiamo poi stratificare

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

le nostre conoscenze in continua crescita della struttura cerebrale e della memoria

to create a thousandfold increase that we need.

per raggiungere la risoluzione che ci serve, di mille volte superiore a quella attuale.

And using fMRI, we should be able to measure

E usando RMF dovremmo essere in grado di misurare

not just oxygenated blood flow,

non solo il flusso di sangue ossigenato,

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

ma anche gli ormoni e i neurotrasmettitori di cui vi ho parlato

and maybe even the direct neural activity,

e forse persino l'attività neurale propriamente detta,

which is the dream.

che sarebbe un sogno.

We're going to be able to dump our ideas

Saremmo in grado di scaricare le nostre idee

directly to digital media.

direttamente nei media digitali.

Could you imagine if we could leapfrog language

Riuscite a immaginare di scavalcare la lingua parlata

and communicate directly with human thought?

e comunicare direttamente attraverso il pensiero?

What would we be capable of then?

Di che cosa saremmo capaci allora?

And how will we learn to deal

E come impareremo ad affrontare

with the truths of unfiltered human thought?

le verità del pensiero umano senza i filtri del linguaggio verbale?

You think the Internet was big.

Pensate che internet sia grande.

These are huge questions.

Ma queste sono domande grandissime.

It might be irresistible as a tool

Potrebbe essere irresistibile come strumento

to amplify our thinking and communication skills.

per amplificare le nostre capacità di pensiero e di comunicazione.

And indeed, this very same tool

E infatti, questo stesso strumento

may prove to lead to the cure

potrebbe avere un ruolo centrale per curare

for Alzheimer's and similar diseases.

l'Alzheimer e altre malattie simili.

We have little option but to open this door.

Non ci resta altro che aprire questa porta.

Regardless, pick a year --

Ad ogni modo, scegliete un anno --

will it happen in five years or 15 years?

accadrà tra 5 o tra 15 anni?

It's hard to imagine it taking much longer.

È difficile immaginare che ci voglia più tempo di così.

We need to learn how to take this step together.

Dobbiamo imparare come fare questo passo insieme.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)