Pawan Sinha on how brains learn to see

パワン・シンハが脳がどのように見ることを学ぶかを語ります

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2010-02-25 ・ TED


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Pawan Sinha on how brains learn to see

パワン・シンハが脳がどのように見ることを学ぶかを語ります

64,774 views ・ 2010-02-25

TED


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: Mariko Imada 校正: Satoshi Tatsuhara
00:15
If you are a blind child in India,
0
15260
4000
もしあなたがインドで 目の見えない子どもだったら
00:19
you will very likely have to contend with
1
19260
3000
少なくとも二つの大きな 悪いニュースに
00:22
at least two big pieces of bad news.
2
22260
3000
立ち向かわなければなりません
00:25
The first bad news
3
25260
2000
最初の悪いニュースは
00:27
is that the chances of getting treatment
4
27260
3000
治療の機会が
00:30
are extremely slim to none,
5
30260
3000
ほとんどないか 全くないということです
00:33
and that's because most of the blindness
6
33260
2000
なぜなら インドのほとんどの
00:35
alleviation programs in the country
7
35260
2000
視力改善プログラムは
00:37
are focused on adults,
8
37260
2000
成人が対象となっており
00:39
and there are very, very few hospitals
9
39260
3000
本当に少ない病院にしか
00:42
that are actually equipped to treat children.
10
42260
3000
子どもの治療施設がありません
00:46
In fact, if you were to be treated,
11
46260
4000
実際のところ もし治療を受けることができても
00:51
you might well end up being treated
12
51260
3000
おそらくは 医者の 資格をもたない人に
00:54
by a person who has no medical credentials
13
54260
3000
治療を施される 可能性が高いです
00:57
as this case from Rajasthan illustrates.
14
57260
3000
ラジャスタンのケースのようにです
01:00
This is a three-year-old orphan girl
15
60260
2000
この女の子は3歳の孤児で
01:02
who had cataracts.
16
62260
2000
白内障です
01:04
So, her caretakers took her
17
64260
2000
世話人がこの子をつれて
01:06
to the village medicine man,
18
66260
2000
村の祈祷師のところへ行くと
01:08
and instead of suggesting to the caretakers
19
68260
3000
この祈祷師は 世話人に
01:11
that the girl be taken to a hospital,
20
71260
3000
病院へ連れていくことを勧めず
01:14
the person decided to burn her abdomen
21
74260
2000
彼女の中にいる 悪魔を追い払うために
01:16
with red-hot iron bars
22
76260
2000
灼熱の鉄で
01:18
to drive out the demons.
23
78260
2000
腹部を焼くことにしました
01:20
The second piece of bad news
24
80260
3000
あなたに届けられる
01:23
will be delivered to you
25
83260
2000
二つ目の悪いニュースは
01:25
by neuroscientists, who will tell you
26
85260
3000
神経科学者から届きます
それは あなたが 4〜5歳以上なら
01:28
that if you are older than four or five years of age,
27
88260
3000
01:31
that even if you have your eye corrected,
28
91260
3000
たとえ目の治療を 受けたとしても
01:34
the chances of your brain learning how to see
29
94260
3000
あなたの脳が物の見方を 学ぶチャンスは
01:37
are very, very slim --
30
97260
2000
本当に少ないということです
01:39
again, slim or none.
31
99260
3000
繰り返しますが チャンスがあっても ないに等しいのです
01:42
So when I heard these two things,
32
102260
2000
この二つのニュースを聞いて
01:44
it troubled me deeply,
33
104260
2000
私はとても悲しかった
01:46
both because of personal reasons
34
106260
2000
科学的にも
01:48
and scientific reasons.
35
108260
2000
個人的にもです
01:50
So let me first start with the personal reason.
36
110260
3000
では まず個人的な理由から お伝えしようと思います
01:53
It'll sound corny, but it's sincere.
37
113260
3000
かっこいい話ではないですが 正直にお伝えします
01:56
That's my son, Darius.
38
116260
2000
こちらは私の息子 ダリウスです
01:58
As a new father,
39
118260
2000
新米の父親としては
02:00
I have a qualitatively different sense
40
120260
4000
ちょっと異質な気持ちを もっています
02:04
of just how delicate babies are,
41
124260
3000
赤ちゃんが どれほど繊細なのか
02:07
what our obligations are towards them
42
127260
3000
赤ちゃんに対する義務は何か
02:10
and how much love
43
130260
2000
赤ちゃんへの愛情が
02:12
we can feel towards a child.
44
132260
3000
どれほどなのか といったことです
02:15
I would move heaven and earth
45
135260
2000
私はダリウスの治療のためなら
02:17
in order to get treatment for Darius,
46
137260
3000
全力を尽くします
02:20
and for me to be told
47
140260
2000
私は ダリウスのように
02:22
that there might be other Dariuses
48
142260
2000
治療を受けられない子どもが
02:24
who are not getting treatment,
49
144260
2000
他にもいるというのを聞くと
02:26
that's just viscerally wrong.
50
146260
3000
それはいけないと 本能的に思うのです
02:29
So that's the personal reason.
51
149260
2000
これは個人的な理由です
02:31
Scientific reason is that this notion
52
151260
3000
つぎに 科学的な理由です
臨界期に関する
02:34
from neuroscience of critical periods --
53
154260
2000
神経科学の見解では
02:36
that if the brain is older
54
156260
3000
4歳か5歳以上になると
02:39
than four or five years of age,
55
159260
2000
脳は学ぶ能力を 失うというのです
02:41
it loses its ability to learn --
56
161260
2000
02:43
that doesn't sit well with me,
57
163260
2000
ただ 私はあまり この考えに納得いきません
02:45
because I don't think that idea
58
165260
2000
なぜかというと この考えは
十分に検証されて いないからです
02:47
has been tested adequately.
59
167260
3000
02:50
The birth of the idea is from
60
170260
2000
この考えは デイビッド・ヒューベルと
02:52
David Hubel and Torsten Wiesel's work,
61
172260
2000
トルステン・ウィーゼルの 研究によるものです
02:54
two researchers who were at Harvard,
62
174260
2000
この二人はハーバード大学に 在籍していました
02:56
and they got the Nobel Prize in 1981
63
176260
3000
視覚生理学の研究によって
02:59
for their studies of visual physiology,
64
179260
2000
1981年にノーベル賞を受賞しました
03:01
which are remarkably beautiful studies,
65
181260
2000
彼らの研究は本当に 素晴らしいものでしたが
03:03
but I believe some of their work
66
183260
2000
彼らの研究には
03:05
has been extrapolated
67
185260
2000
人間に適用するのが
03:07
into the human domain prematurely.
68
187260
2000
時期尚早な部分も あったと思います
03:09
So, they did their work with kittens,
69
189260
2000
さまざまな(栄養)欠乏食で育てた
03:11
with different kinds of deprivation regiments,
70
191260
2000
子猫を使って
03:13
and those studies,
71
193260
2000
60年代という昔に行われた
03:15
which date back to the '60s,
72
195260
2000
この研究の成果が
03:17
are now being applied to human children.
73
197260
3000
現代の人間の子どもたちに 適用されているのです
03:20
So I felt that I needed to do two things.
74
200260
3000
そのため 私は二つのことを しなくてはならないと思っています
03:23
One: provide care
75
203260
3000
一つめは
現在治療を受けられない 子どもたちに
03:26
to children who are currently
76
206260
2000
03:28
being deprived of treatment.
77
208260
2000
治療を施すことです
03:30
That's the humanitarian mission.
78
210260
2000
これは人道的な使命です
03:32
And the scientific mission would be
79
212260
2000
そして 科学的な使命は
視覚の可塑性の限界を
03:34
to test the limits
80
214260
2000
03:36
of visual plasticity.
81
216260
2000
試すことです
03:38
And these two missions, as you can tell,
82
218260
3000
お察しのとおり この二つの使命は
03:41
thread together perfectly. One adds to the other;
83
221260
3000
お互いを完全にうまく 組み合わせることができます
03:44
in fact, one would be impossible without the other.
84
224260
3000
実際 この二つの使命は 一つが欠ければ不可能となります
03:49
So, to implement
85
229260
2000
この二つの使命を
03:51
these twin missions,
86
231260
2000
実行するために
03:53
a few years ago, I launched Project Prakash.
87
233260
3000
数年前にプロジェクト・プラカシュを 立ち上げました
03:56
Prakash, as many of you know,
88
236260
2000
プラカシュは 多くの人が知っているように
03:58
is the Sanskrit word for light,
89
238260
2000
サンスクリットで 光を意味するものです
04:00
and the idea is that
90
240260
2000
このプロジェクトは
04:02
in bringing light into the lives of children,
91
242260
3000
多くの子どもたちの人生に 光をもたらすとともに
04:05
we also have a chance
92
245260
2000
神経科学の最も深い謎を
04:07
of shedding light on some of the
93
247260
2000
解明するという可能性も
04:09
deepest mysteries of neuroscience.
94
249260
3000
秘めています
04:12
And the logo -- even though it looks extremely Irish,
95
252260
3000
ロゴは とてもアイルランド的にも 見えますが
04:15
it's actually derived from
96
255260
2000
実は
インドではディヤと呼ばれる 陶製のランプのシンボルに由来します
04:17
the Indian symbol of Diya, an earthen lamp.
97
257260
4000
04:21
The Prakash, the overall effort
98
261260
3000
プラカシュの目的は
04:24
has three components:
99
264260
2000
3つあります
04:26
outreach, to identify children in need of care;
100
266260
4000
手を差し伸べてケアが必要な 子どもたちを見つけること
04:30
medical treatment; and in subsequent study.
101
270260
3000
医学的治療と その後の研究です
04:33
And I want to show you a short video clip
102
273260
3000
では短いビデオを これからお見せします
04:36
that illustrates the first two components of this work.
103
276260
3000
このビデオは最初の2つの目的を 説明するものです
04:41
This is an outreach station
104
281260
2000
これは支援センターです
04:43
conducted at a school for the blind.
105
283260
3000
ある盲学校で行われました
[ほとんどの子どもたちは永久に 目が見えないか ほとんど見えません]
04:46
(Text: Most of the children are profoundly and permanently blind ...)
106
286260
5000
04:51
Pawan Sinha: So, because this is a school for the blind,
107
291260
5000
(シンハ)ここは盲学校なので
04:56
many children have permanent conditions.
108
296260
2000
多くの子どもたちは 永久に目が見えない状態です
04:58
That's a case of microphthalmos,
109
298260
3000
小眼球症の症例は
眼球に生じる奇形で
05:01
which is malformed eyes,
110
301260
2000
05:03
and that's a permanent condition;
111
303260
2000
永久に変わらないため
05:05
it cannot be treated.
112
305260
2000
治療ができません
05:07
That's an extreme of micropthalmos
113
307260
2000
これは 小眼球症の極端な例で
05:09
called enophthalmos.
114
309260
2000
眼球陥入といいます
05:11
But, every so often, we come across children
115
311260
2000
しかし 時々
わずかながら視力を持つ子どもたちに 出会うことがあります
05:13
who show some residual vision,
116
313260
3000
05:16
and that is a very good sign
117
316260
3000
そしてこれはとても 良い兆候なのです
05:19
that the condition might actually be treatable.
118
319260
2000
治療が可能かもしれません
05:21
So, after that screening, we bring the children to the hospital.
119
321260
3000
そのため 検査の後 このような 子どもたちを病院に連れてきます
05:24
That's the hospital we're working with in Delhi,
120
324260
2000
デリーの 私たちが働く病院です
05:26
the Schroff Charity Eye Hospital.
121
326260
3000
シロフ・チャリティ・アイ・ ホスピタルといいます
05:29
It has a very well-equipped
122
329260
2000
ここはとても 施設が整った病院です
05:31
pediatric ophthalmic center,
123
331260
3000
この小児眼科センターは
05:35
which was made possible in part
124
335260
2000
ロナルド・マクドナルドの 基金の協力もあって
05:37
by a gift from the Ronald McDonald charity.
125
337260
4000
設立されました
05:41
So, eating burgers actually helps.
126
341260
3000
ハンバーガーを食べるのも 役に立ちますね
[このような検査をすることで
05:45
(Text: Such examinations allow us to improve
127
345260
2000
多くの子どもたちの 目の健康を改善できます
05:47
eye-health in many children, and ...
128
347260
2000
プロジェクト・パラケシュに 参加できる子も見つけられます]
05:54
... help us find children who can participate in Project Prakash.)
129
354260
3000
05:57
PS: So, as I zoom in to the eyes of this child,
130
357260
2000
(シンハ)この子の眼球を 良く見てみると
05:59
you will see the cause of his blindness.
131
359260
3000
失明の原因がわかります
06:03
The whites that you see in the middle of his pupils
132
363260
3000
瞳孔の真ん中に 白い部分が見えますか
06:06
are congenital cataracts,
133
366260
3000
これは先天性白内障です
06:09
so opacities of the lens.
134
369260
2000
レンズの混濁です
06:11
In our eyes, the lens is clear,
135
371260
3000
私たちの眼の中にある レンズは透明です
06:14
but in this child, the lens has become opaque,
136
374260
2000
しかし この子のレンズは 不透明なのです
06:16
and therefore he can't see the world.
137
376260
3000
そのため この子は目が 見えないのです
06:19
So, the child is given treatment. You'll see shots of the eye.
138
379260
3000
で この子に治療を施しました この子の目の写真が見えると思います
06:22
Here's the eye with the opaque lens,
139
382260
2000
これが不透明なレンズを持つ 目の写真です
06:24
the opaque lens extracted
140
384260
2000
この不透明なレンズを取り除き
06:26
and an acrylic lens inserted.
141
386260
3000
アクリルのレンズを挿入しました
06:29
And here's the same child
142
389260
2000
で これが治療後の 同じ子どもの目です
06:31
three weeks post-operation,
143
391260
3000
手術後3週間です
06:34
with the right eye open.
144
394260
3000
右目が開いています
06:40
(Applause)
145
400260
6000
(拍手)
06:46
Thank you.
146
406260
2000
ありがとうございます
そして このビデオクリップを 見て頂いただけでも
06:48
So, even from that little clip, you can begin to get the sense
147
408260
3000
治療が可能だということを おわかり頂けたと思います
06:51
that recovery is possible,
148
411260
2000
06:53
and we have now
149
413260
2000
そして 私たちはこれまでに
06:55
provided treatment to over 200 children,
150
415260
3000
200人の子どもたちに 治療を施しました
06:58
and the story repeats itself.
151
418260
2000
これからも続けていきます
07:00
After treatment, the child
152
420260
2000
治療後にこの子どもの視力は
07:02
gains significant functionality.
153
422260
3000
大きく改善しました
07:05
In fact, the story holds true
154
425260
3000
この話は
数年間ほとんど 視力がなかった人が
07:08
even if you have a person who got sight
155
428260
2000
視力を回復した場合にも 当てはまります
07:10
after several years of deprivation.
156
430260
2000
07:12
We did a paper a few years ago
157
432260
2000
数年前にある女性のことを 論文にしたことがあります
07:14
about this woman that you see on the right, SRD,
158
434260
4000
この写真の右側にいるのがその女性は SRD(漿液性網膜剥離)です
07:18
and she got her sight late in life,
159
438260
2000
彼女は高齢ですが 視力を取り戻したのです
07:20
and her vision is remarkable at this age.
160
440260
4000
そして彼女の視力は 彼女の年齢を考えると とてもすばらしく良いのです
07:24
I should add a tragic postscript to this --
161
444260
3000
悲しいニュースを付け加えなくては ならないのですが
07:27
she died two years ago
162
447260
2000
彼女は2年前に
07:29
in a bus accident.
163
449260
2000
バスの交通事故で 亡くなりました
07:31
So, hers is just a truly inspiring story --
164
451260
4000
しかし 彼女のケースは 本当に感動的でした
07:35
unknown, but inspiring story.
165
455260
3000
あまり知られてはいませんが とても勇気づけられます
07:38
So when we started finding these results,
166
458260
2000
こういった成果が表れると
07:40
as you might imagine, it created quite a bit of stir
167
460260
3000
ご想像のとおり 科学誌や一般紙でも
07:43
in the scientific and the popular press.
168
463260
3000
ずいぶん話題になりました
07:46
Here's an article in Nature
169
466260
2000
これがネイチャーに 掲載された記事です
07:48
that profiled this work,
170
468260
2000
このプロジェクトが 掲載されました
07:50
and another one in Time.
171
470260
2000
他にはタイム誌があります
07:52
So, we were fairly convinced -- we are convinced --
172
472260
2000
そのため 私たちは確信しました
07:54
that recovery is feasible,
173
474260
2000
視力の回復は実行可能だと
07:56
despite extended visual deprivation.
174
476260
3000
たとえ長期間 視力が ほとんどなかったとしてもです
07:59
The next obvious question to ask:
175
479260
2000
当然 次にこんな疑問を もたれるでしょう
08:01
What is the process of recovery?
176
481260
3000
回復の過程は どうだったのでしょうか
08:04
So, the way we study that is,
177
484260
3000
私たちの研究では
光に感受性のある子どもを見つけて
08:07
let's say we find a child who has light sensitivity.
178
487260
2000
08:09
The child is provided treatment,
179
489260
2000
その子を治療します
08:11
and I want to stress that the treatment
180
491260
2000
強調しておきますが
この治療は完全に無償です
08:13
is completely unconditional;
181
493260
2000
08:15
there is no quid pro quo.
182
495260
2000
報酬などは全くありません
08:17
We treat many more children then we actually work with.
183
497260
3000
直接に関わる子ども以外にも たくさんの子に治療を施します
08:20
Every child who needs treatment is treated.
184
500260
3000
治療が必要な子どもは 全て治療します
08:23
After treatment, about every week,
185
503260
2000
治療が終わったら ほとんど毎週
08:25
we run the child
186
505260
2000
その子どもに
08:27
on a battery of simple visual tests
187
507260
3000
一連の視力テストをします
このテストは子どもたちの 視覚的な能力が
08:30
in order to see how their visual skills
188
510260
2000
08:32
are coming on line.
189
512260
2000
どのように発達したかを 確認するためにです
08:34
And we try to do this for as long as possible.
190
514260
3000
私たちはできるだけ このテストを続けていきます
08:37
This arc of development
191
517260
2000
この一連の発達を見れば
08:39
gives us unprecedented
192
519260
2000
今までみたことのない
08:41
and extremely valuable information
193
521260
2000
そしてとても貴重な情報が 手に入るのです
08:43
about how the scaffolding of vision
194
523260
2000
どうやって 視力の骨組みが
08:45
gets set up.
195
525260
2000
形成されるかという情報です
08:47
What might be the causal connections
196
527260
2000
早期の視力発達能力と
08:49
between the early developing skills
197
529260
2000
後の視力発達の能力には
08:51
and the later developing ones?
198
531260
2000
どのような因果関係が あるのでしょうか
08:53
And we've used this general approach to study
199
533260
2000
この一般的手法で
08:55
many different visual proficiencies,
200
535260
3000
さまざまな角度から視力の発達を 研究してきましたが
08:58
but I want to highlight one particular one,
201
538260
4000
特に1つ注目して いただきたいことがあります
09:02
and that is image parsing into objects.
202
542260
3000
それはイメージを 対象物として認識する能力です
09:05
So, any image of the kind that you see on the left,
203
545260
2000
左側に見えるような どんなイメージも
09:07
be it a real image or a synthetic image,
204
547260
3000
実際のイメージであれ 合成されたイメージであれ
09:10
it's made up of little regions
205
550260
2000
真ん中に見えるような
09:12
that you see in the middle column,
206
552260
2000
小さな領域で構成されています
09:14
regions of different colors, different luminances.
207
554260
3000
違う色や違う光度の領域です
09:17
The brain has this complex task
208
557260
3000
脳は 複雑な処理をして
こういった領域のサブセットを
09:20
of putting together, integrating,
209
560260
3000
組み合わせたり 統合したりすることで
09:23
subsets of these regions
210
563260
2000
もっと意味のあるものや
09:25
into something that's more meaningful,
211
565260
2000
対象物として 認識できるものを形成して
09:27
into what we would consider to be objects,
212
567260
2000
09:29
as you see on the right.
213
569260
2000
右側に示すようなものを 作ります
09:31
And nobody knows how this integration happens,
214
571260
2000
でも どうやって統合しているかは 誰にも分かりません
09:33
and that's the question we asked with Project Prakash.
215
573260
4000
そしてこれがプロジェクト・パラカシュで 考えている問題なのです
09:37
So, here's what happens
216
577260
2000
視力回復直後に
09:39
very soon after the onset of sight.
217
579260
3000
こんなことが起こります
09:42
Here's a person who had gained sight just a couple of weeks ago,
218
582260
3000
この人は数週間前に 視力を回復しました
09:45
and you see Ethan Myers, a graduate student from MIT,
219
585260
3000
MITの院生である イーサン・マイヤーズが
09:48
running the experiment with him.
220
588260
3000
彼と一緒に実験をしました
09:51
His visual-motor coordination is quite poor,
221
591260
4000
彼の視覚と運動は 協同していませんでした
09:55
but you get a general sense
222
595260
2000
目が輪郭を追おうとしているのが
09:57
of what are the regions that he's trying to trace out.
223
597260
3000
どの領域なのか おおよそ分かります
10:00
If you show him real world images,
224
600260
2000
彼に実世界のイメージを見せたり
10:02
if you show others like him real world images,
225
602260
3000
彼に限らず同じような状態の人に 実世界のイメージを見せても
10:05
they are unable to recognize most of the objects
226
605260
2000
彼らはほとんどの対象物を 認識することができません
10:07
because the world to them is over-fragmented;
227
607260
3000
世界が細かく 寸断されすぎているからです
10:10
it's made up of a collage, a patchwork,
228
610260
3000
色や光度が異なる領域の組み合わせや 寄せ集めとして
10:13
of regions of different colors and luminances.
229
613260
2000
構成されているように見えます
10:15
And that's what's indicated in the green outlines.
230
615260
2000
この緑色の線が それを示しています
10:17
When you ask them,
231
617260
2000
彼らに どんな物か 分からなくてもいいから
10:19
"Even if you can't name the objects, just point to where the objects are,"
232
619260
3000
どこに物があるか 指し示してごらんというと
10:22
these are the regions that they point to.
233
622260
2000
こういった領域を指します
10:24
So the world is this complex
234
624260
2000
こういった領域の複雑な 組み合わせとして
10:26
patchwork of regions.
235
626260
2000
この世界を見ているのです
10:28
Even the shadow on the ball
236
628260
2000
ボールの影でさえも
10:30
becomes its own object.
237
630260
3000
一つの物として見えるのです
10:33
Interestingly enough,
238
633260
2000
おもしろいことに
10:35
you give them a few months,
239
635260
2000
数か月経つと
10:37
and this is what happens.
240
637260
3000
こんなことが起こります
10:43
Doctor: How many are these?
241
643260
2000
(医師) これはいくつある?
(患者) 2つです
10:45
Patient: These are two things.
242
645260
2000
10:47
Doctor: What are their shapes?
243
647260
2000
(医師) これはどんな形をしていますか
10:49
Patient: Their shapes ...
244
649260
2000
(患者) これは..
10:51
This one is a circle,
245
651260
3000
これは円で
10:54
and this
246
654260
2000
これは
10:56
is a square.
247
656260
2000
四角です
10:58
PS: A very dramatic transformation has come about.
248
658260
3000
(シンハ)劇的な変化が起こりました
11:01
And the question is:
249
661260
2000
ここで疑問が浮かびます
11:03
What underlies this transformation?
250
663260
2000
どうやってこの変化が 起きたのでしょうか
11:05
It's a profound question,
251
665260
2000
これはとても重要な質問です
11:07
and what's even more amazing is how simple
252
667260
2000
そしてさらに驚くべきなのは
11:09
the answer is.
253
669260
2000
答えが非常に 簡単なことです
11:11
The answer lies in motion
254
671260
2000
答えは動きの中にあります
11:13
and that's what I want to show you in the next clip.
255
673260
3000
そしてこれが次のクリップで お見せしたいものでもあります
(医師) どんな形が見える?
11:18
Doctor: What shape do you see here?
256
678260
2000
11:20
Patient: I can't make it out.
257
680260
3000
(患者) よくわかりません
11:28
Doctor: Now?
258
688260
2000
(医師) これはどう?
11:31
Patient: Triangle.
259
691260
2000
(患者) 三角です
11:35
Doctor: How many things are these?
260
695260
3000
(医師) ここには物が何個ありますか?
11:48
Now, how many things are these?
261
708260
3000
何個あるでしょう
11:51
Patient: Two.
262
711260
2000
(患者) 二つ
11:53
Doctor: What are these things?
263
713260
2000
(医師) これは何ですか?
11:56
Patient: A square and a circle.
264
716260
2000
(患者) 四角と円が見えます
11:58
PS: And we see this pattern over and over again.
265
718260
3000
(シンハ)こういった事例を何度も目にします
12:01
The one thing the visual system needs
266
721260
3000
世界を分析するために
12:04
in order to begin parsing the world
267
724260
2000
視覚のシステムが 必要とするのは
12:06
is dynamic information.
268
726260
2000
動きの情報なのです
12:08
So the inference we are deriving from this,
269
728260
2000
このことから導くことの できる推測は
12:10
and several such experiments,
270
730260
2000
数々の実験もして わかったことですが
12:12
is that dynamic information processing,
271
732260
2000
運動に関する情報の分析
12:14
or motion processing,
272
734260
2000
もしくは動きの分析は
12:16
serves as the bedrock for building
273
736260
2000
他の複雑な視覚分析をするうえで
12:18
the rest of the complexity of visual processing;
274
738260
4000
重要な基盤になる ということです
12:22
it leads to visual integration
275
742260
2000
これによって 視覚情報を統合でき
12:24
and eventually to recognition.
276
744260
3000
最終的には 認識が できるようになります
12:27
This simple idea has far reaching implications.
277
747260
3000
このシンプルなアイデアは 広範囲に適用できる可能性をもっています
12:30
And let me just quickly mention two,
278
750260
3000
では 簡単に二つの話をします
12:33
one, drawing from the domain of engineering,
279
753260
2000
一つは 技術領域の話で
12:35
and one from the clinic.
280
755260
2000
もうひとつは臨床的な 領域の話です
12:37
So, from the perspective of engineering,
281
757260
2000
技術の観点からすると
12:39
we can ask: Goven that we know
282
759260
3000
こんな疑問が浮かばないでしょうか
12:42
that motion is so important for the human visual system,
283
762260
2000
人間の視覚システムにとって
12:44
can we use this as a recipe
284
764260
3000
動きが非常に重要だと分かったのだから これを利用して
12:47
for constructing machine-based vision systems
285
767260
3000
機械を使用した視覚システムを 開発できないだろうか?
12:50
that can learn on their own, that don't need to be programmed
286
770260
3000
つまり 自分で学習する 機械であって
12:53
by a human programmer?
287
773260
2000
人間がプログラムする 必要のない機械です
12:55
And that's what we're trying to do.
288
775260
2000
そして それが今私たちが 取り組んでいることなのです
12:57
I'm at MIT, at MIT you need to apply
289
777260
3000
私はMITに在籍していますが MITでは
13:00
whatever basic knowledge you gain.
290
780260
2000
獲得した基礎知識は 全て実用化することが求められます
13:02
So we are creating Dylan,
291
782260
2000
われわれは Dylanという
13:04
which is a computational system
292
784260
2000
コンピューターシステムを 開発中です
13:06
with an ambitious goal
293
786260
2000
私たちは高い目標を 持っています
13:08
of taking in visual inputs
294
788260
2000
それは 人間の子どもが 受容するような
13:10
of the same kind that a human child would receive,
295
790260
3000
視覚インプットを入力し
視覚インプットに含まれる物を
13:13
and autonomously discovering:
296
793260
2000
13:15
What are the objects in this visual input?
297
795260
3000
自動的に見つけるのです
13:18
So, don't worry about the internals of Dylan.
298
798260
3000
Dylanの中身のことは 気にしないで下さい
13:21
Here, I'm just going to talk about
299
801260
3000
Dylanをテストする方法だけ
13:24
how we test Dylan.
300
804260
2000
お話しします
13:26
The way we test Dylan is by giving it
301
806260
2000
Dylanをテストするときには
13:28
inputs, as I said, of the same kind
302
808260
3000
プロジェクト・プラカシュで 赤ちゃんや子供に与えるものと
13:31
that a baby, or a child in Project Prakash would get.
303
811260
3000
同じようなインプットを与えます
13:34
But for a long time we couldn't quite figure out:
304
814260
3000
しかし ずいぶんと長い間 私たちは どうやって
13:37
Wow can we get these kinds of video inputs?
305
817260
3000
このビデオインプットを得たらよいか わかりませんでした
13:41
So, I thought,
306
821260
2000
私はこう思いました
13:43
could we have Darius
307
823260
2000
ダリウスに
13:45
serve as our babycam carrier,
308
825260
3000
小さなカメラを持たせて
13:48
and that way get the inputs that we feed into Dylan?
309
828260
3000
Dylanに与える情報の何が インプットとなるのか
13:51
So that's what we did.
310
831260
2000
で 私たちは実行に移しました
13:53
(Laughter)
311
833260
7000
(笑)
14:00
I had to have long conversations with my wife.
312
840260
3000
妻の説得に長い会話が必要した
14:03
(Laughter)
313
843260
5000
(笑)
14:08
In fact, Pam, if you're watching this,
314
848260
2000
実際 パム もしこれを見ているなら
14:10
please forgive me.
315
850260
2000
どうか許して下さい
14:13
So, we modified the optics of the camera
316
853260
4000
カメラの光学系を改造して
赤ちゃんの視力を 再現しました
14:17
in order to mimic the baby's visual acuity.
317
857260
3000
14:20
As some of you might know,
318
860260
2000
ご存知の方も いらっしゃると思いますが
14:22
babyies are born pretty much legally blind.
319
862260
4000
赤ちゃんは ほとんど目の 見えない状態で産まれます
14:26
Their acuity -- our acuity is 20/20;
320
866260
3000
私たちの視力は20/20ですが
14:29
babies' acuity is like 20/800,
321
869260
3000
赤ちゃんの視力は20/800くらいです
14:32
so they are looking at the world
322
872260
2000
そのため 赤ちゃんは世界を
14:34
in a very, very blurry fashion.
323
874260
3000
とてもとてもぼやけた状態で 見ているのです
14:37
Here's what a baby-cam video looks like.
324
877260
3000
小さなカメラで見ると このようになります
14:41
(Laughter)
325
881260
9000
(笑)
14:50
(Applause)
326
890260
3000
(拍手)
14:53
Thankfully, there isn't any audio
327
893260
2000
幸いにも 撮影したときの
14:55
to go with this.
328
895260
3000
音声はありません
14:58
What's amazing is that working with such
329
898260
2000
すばらしいのは
このように低画質の インプットでも
15:00
highly degraded input,
330
900260
2000
15:02
the baby, very quickly, is able
331
902260
2000
赤ちゃんは非常に早く
15:04
to discover meaning in such input.
332
904260
3000
インプットから意味を 発見できるのです
15:07
But then two or three days afterward,
333
907260
2000
さらに2〜3日すると
15:09
babies begin to pay attention
334
909260
2000
赤ちゃんは父親や
15:11
to their mother's or their father's face.
335
911260
2000
母親に注意を 向けるようになります
15:13
How does that happen? We want Dylan to be able to do that,
336
913260
3000
どうやっているのか? Dylanに同じことをさせたいのです
15:16
and using this mantra of motion,
337
916260
3000
動きを利用するアイデアを使えば
15:19
Dylan actually can do that.
338
919260
2000
この程度の映像情報でも
15:21
So, given that kind of video input,
339
921260
3000
Dylanは同じことが できるようになるのです
15:24
with just about six or seven minutes worth of video,
340
924260
3000
6〜7分間のビデオで
15:27
Dylan can begin to extract patterns
341
927260
3000
Dylanは顔など
15:30
that include faces.
342
930260
3000
情報のパターンを 抽出しはじめます
15:33
So, it's an important demonstration
343
933260
2000
これは 動きを利用することが
15:35
of the power of motion.
344
935260
2000
いかに有効であるか 実証しています
15:37
The clinical implication, it comes from the domain of autism.
345
937260
3000
臨床的な知見は 自閉症の領域から得られます
15:40
Visual integration has been associated with autism
346
940260
2000
視覚情報の統合を
自閉症と関連付けている 研究者もいます
15:42
by several researchers.
347
942260
2000
15:44
When we saw that, we asked:
348
944260
2000
これを知ったとき 私たちは思いました
15:46
Could the impairment in visual integration
349
946260
3000
視覚情報をうまく 統合できないのは
15:49
be the manifestation of something underneath,
350
949260
3000
自閉症の場合に 動きに関する情報をうまく
15:52
of dynamic information processing deficiencies in autism?
351
952260
3000
処理できないことの原因を 示しているのではないかと
15:55
Because, if that hypothesis were to be true,
352
955260
3000
なぜなら この仮説が正しければ
15:58
it would have massive repercussions in our understanding
353
958260
3000
自閉症にさまざまな表現型が ある要因について
16:01
of what's causing the many different aspects
354
961260
2000
私たちの見解は
16:03
of the autism phenotype.
355
963260
3000
大きく変わることになるからです
これからご覧いただくビデオは
16:06
What you're going to see are
356
966260
2000
16:08
video clips of two children -- one neurotypical,
357
968260
3000
神経学的に正常な子と 自閉症の子が
16:11
one with autism, playing Pong.
358
971260
2000
ポンで遊んでいるときの映像です
16:13
So, while the child is playing Pong, we are tracking where they're looking.
359
973260
3000
ポンで遊んでいる子の視線を 追跡しています
16:16
In red are the eye movement traces.
360
976260
3000
赤い部分が視線の軌跡です
16:19
This is the neurotypical child, and what you see
361
979260
3000
これは神経学的に正常な子のものです よく見ると
16:22
is that the child is able to make cues
362
982260
2000
この子は動きに関する情報から
16:24
of the dynamic information
363
984260
2000
手掛かりを得て
16:26
to predict where the ball is going to go.
364
986260
2000
どこにボールがいくのか 予測しているのです
16:28
Even before the ball gets to a place,
365
988260
3000
ボールが行く前に
16:31
the child is already looking there.
366
991260
3000
この子はすでに その場所を見ています
16:34
Contrast this with a child
367
994260
2000
この子と自閉症の子が 同じゲームをするのを
16:36
with autism playing the same game.
368
996260
2000
比べてみましょう
16:38
Instead of anticipating,
369
998260
2000
予測する代わりに
16:40
the child always follows where the ball has been.
370
1000260
3000
この子はいつもボールが どこにあったかを見ています
16:43
The efficiency of the use
371
1003260
2000
自閉症の場合には
16:45
of dynamic information
372
1005260
2000
動きに関する情報を 処理する能力に
16:47
seems to be significantly compromised in autism.
373
1007260
3000
大きな障害があるようです
16:51
So we are pursuing this line of work
374
1011260
3000
今この研究を進めていますが
16:54
and hopefully we'll have
375
1014260
2000
今後より多くの情報が
16:56
more results to report soon.
376
1016260
2000
得られることを望んでいます
16:58
Looking ahead, if you think of this disk
377
1018260
3000
これからのことを考えますと もしこの円が
17:01
as representing all of the children
378
1021260
2000
これまでに治療した全ての
17:03
we've treated so far,
379
1023260
2000
子どもたちの数を表すとしたら
17:05
this is the magnitude of the problem.
380
1025260
2000
問題の大きさはこれぐらいです
17:07
The red dots are the children we have not treated.
381
1027260
3000
この赤い点は治療を受けていない 子どもたちを表しています
17:10
So, there are many, many more children who need to be treated,
382
1030260
2000
とてもとても多くの子どもたちが 治療を必要としています
17:12
and in order to expand the scope of the project,
383
1032260
3000
ですから このプロジェクトの 範囲を広げるために
17:15
we are planning on launching
384
1035260
2000
ある計画をしています
17:17
The Prakash Center for Children,
385
1037260
2000
プラカシュ・センター・ フォー・チルドレンです
17:19
which will have a dedicated pediatric hospital,
386
1039260
3000
これは小児科に特化する病院で
治療を受ける子どもたちの 学校でもあり
17:22
a school for the children we are treating
387
1042260
2000
17:24
and also a cutting-edge research facility.
388
1044260
2000
そして 最先端の 研究施設でもあります
17:26
The Prakash Center will integrate health care,
389
1046260
3000
プラカシュ・センターは医療と
17:29
education and research in a way
390
1049260
2000
教育と研究を統合し
17:31
that truly creates the whole
391
1051260
2000
それぞれの部門の合計よりも
17:33
to be greater than the sum of the parts.
392
1053260
3000
さらにすばらしい全体の結果を 本当の意味で作り上げるものです
17:36
So, to summarize: Prakash, in its five years of existence,
393
1056260
3000
まとめると プラカシュは 創立して5年となりますが
17:39
it's had an impact in multiple areas,
394
1059260
3000
多くの部門で効果がありました
17:42
ranging from basic neuroscience
395
1062260
2000
基本的な神経科学や
17:44
plasticity and learning in the brain,
396
1064260
2000
脳の可塑性や学習力
17:46
to clinically relevant hypotheses like in autism,
397
1066260
4000
自閉症のような 臨床に適用できる仮説にもです
17:50
the development of autonomous machine vision systems,
398
1070260
3000
自律的な視覚システムの開発
17:53
education of the undergraduate and graduate students,
399
1073260
3000
大学生や大学院生の教育
17:56
and most importantly in the alleviation
400
1076260
2000
そして最も重要なのは
目の見えない子どもが 減ったことです
17:58
of childhood blindness.
401
1078260
2000
18:00
And for my students and I, it's been
402
1080260
2000
私も 私の学生も
とても素晴らしい経験をしています
18:02
just a phenomenal experience
403
1082260
2000
18:04
because we have gotten to do interesting research,
404
1084260
4000
なぜなら とても興味深い 研究をしながら
18:08
while at the same time
405
1088260
2000
同時に
一緒に取り組む子どもたちを 助けることができるからです
18:10
helping the many children that we have worked with.
406
1090260
2000
18:12
Thank you very much.
407
1092260
2000
ありがとうございました
18:14
(Applause)
408
1094260
2000
(拍手)
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