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

Translator: Viktorija Stonytė Reviewer: Jūratė Šlepikaitė

I had brain surgery 18 years ago,

Prieš 18 metų man atliko smegenų operaciją

and since that time, brain science has become

ir nuo tada mokslas, tyrinėjantis smegenis,

a personal passion of mine.

tapo mano aistra.

I'm actually an engineer.

Iš tiesų aš inžinierė.

And first let me say, I recently joined

Visų pirma norėčiau pasakyi, kad neseniai prisijungiau

Google's Moonshot group,

prie Google Moonshot grupės,

where I had a division,

kur aš prižiūrėjau

the display division in Google X,

Google X displėjaus padalinį,

ir darbas, susijęs su smegenų tyrinėjimu,

and the brain science work I'm speaking about today

apie kurį pasakosiu šiandien,

is work I did before I joined Google

yra tai, ką aš dirbau iki prisijungdama prie Google,

and on the side outside of Google.

ir nėra susiję su Google.

So that said, there's a stigma

Tai tiek.

when you have brain surgery.

Su smegenų operacija yra susijusi stigma.

Are you still smart or not?

Ar tu vis dar protingas, ar jau nebe?

And if not, can you make yourself smart again?

O jei ne, ar gali save ir vėl padaryti protingu?

After my neurosurgery,

Po man atliktos neurochirurgijos

part of my brain was missing,

nebeturejau dalies smegenų

and I had to deal with that.

ir man teko su tuo susitaikyti.

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

Tai nebuvo pilkoji medžiaga, bet ta dalis pačiame centre,

that makes key hormones and neurotransmitters.

kuri gamina pagrindinius hormonus ir neurotransmiterius.

Immediately after my surgery,

Iš karto po operacijos

I had to decide what amounts of each of over

turėjau nuspręsti, kokį kiekį kiekvieno iš dešimties

a dozen powerful chemicals to take each day,

stiprių cheminių preparatų privalau gerti kiekvieną dieną,

because if I just took nothing,

nes jeigu jų nevartočiau,

I would die within hours.

mirčiau per kelias valandas.

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

Jau 18 metų kiekvieną dieną

I've had to try to decide the combinations

turėjau galvoti, kokias cheminių medžiagų

and mixtures of chemicals,

kombinacijas ir mišinius rinktis,

and try to get them, to stay alive.

ir mėginti jų gauti tam, kad likčiau gyva.

There have been several close calls.

Keletą kartą vos išsikapsčiau.

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

Bet, laimei, širdyje esu eksperimentatorė,

so I decided I would experiment

tad nusprendžiau pabandyti

to try to find more optimal dosages

surasti, kokios būtų tinkamesnės dozės,

because there really isn't a clear road map

nes čia nebuvo jokių aiškių

on this that's detailed.

detalių instrukcijų.

I began to try different mixtures,

Ėmiau bandyti skirtingus mišinius,

and I was blown away by how

ir buvau priblokšta,

tiny changes in dosages

kaip mažyčiai pakeitimai dozavime

dramatically changed my sense of self,

aukštyn kojom apvertė mano suvokimą,

my sense of who I was, my thinking,

kas aš esu, mano mąstymą,

my behavior towards people.

mano elgesį su kitais.

One particularly dramatic case:

Vienas konkretus atvejis:

for a couple months I actually tried dosages

keletą mėnesių vartojau dvidešimtmečiui vyrui tinkamas

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

dozes ir chemines medžiagas,

and I was blown away by how my thoughts changed.

ir buvau apstulbinta, kaip pasikeitė mano mintys.

(Laughter)

(Juokiasi)

I was angry all the time,

Visą laiką buvau pikta,

I thought about sex constantly,

nuolatos galvojau apie seksą,

and I thought I was the smartest person

ir maniau esanti pati protingiausia

in the entire world, and

visame pasaulyje, ir

—(Laughter)—

- (Juokiasi) -

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

žinoma, per tuos metus sutikau vyrų, kuriems tai patiko

or maybe kind of toned-down versions of that.

arba patiko švelnesnės to versijos.

I was kind of extreme.

Aš buvau kraštutinybė.

But to me, the surprise was,

Bet mane nustebino tai,

I wasn't trying to be arrogant.

kad nesistengiau būti arogantiška tyčia.

I was actually trying,

Aš tiesiog stengiausi,

with a little bit of insecurity,

kiek nedrąsiai,

to actually fix a problem in front of me,

tik įveikti savo problemą,

and it just didn't come out that way.

ir man tiesiog nepavyko taip, kaip tikėjausi.

So I couldn't handle it.

Negalėjau su tuo susidoroti.

I changed my dosages.

Pakeičiau savo dozes.

But that experience, I think, gave me

Bet toji patirtis, manau, leido man

a new appreciation for men

naujai vertinti vyrus

and what they might walk through,

ir į tai, ką jiems tenka patirti,

and I've gotten along with men

ir nuo to laiko sutariu su vyrais

a lot better since then.

kur kas geriau.

What I was trying to do

Tai, ko aš siekiau,

with tuning these hormones

stimuliuodama šiuos hormonus

and neurotransmitters and so forth

ir neurotransmiterius,

was to try to get my intelligence back

buvo bandymas susigrąžinti savo intelektą,

after my illness and surgery,

kurio netekau per savo ligą ir operaciją,

my creative thought, my idea flow.

susigrąžinti savo kūrybinį mąstymą, minties tėkmę.

And I think mostly in images,

O dažniausiai mąstau vaizdais,

and so for me that became a key metric --

taigi man tai tapo svarbiausiu matu --

how to get these mental images

tikslu pažadinti šią vaizduotę,

that I use as a way of rapid prototyping,

kuriuos aš naudoju kaip būdą greitam prototipų gaminimui,

if you will, my ideas,

savo idėjoms,

trying on different new ideas for size,

naujų koncepcijų išbandymui,

playing out scenarios.

scenarijų įgyvendinimui.

This kind of thinking isn't new.

Toks mąstymas nėra nieko nauja.

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

Tokie filosofai kaip Hiumas, Dekartas ir Hobsas

saw things similarly.

manė panašiai.

They thought that mental images and ideas

Jie galvojo, kad vaizdinis mąstymas ir idėjos

were actually the same thing.

yra iš esmės tas pats.

There are those today that dispute that,

Šiandien yra žmonių, kurie su tuo nesutinka,

and lots of debates about how the mind works,

ir pilna diskusijų apie tai, kaip veikia protas,

but for me it's simple:

tačiau suprantu paprastai:

Mental images, for most of us,

daugeliui iš mūsų vaizdinis mąstymas

are central in inventive and creative thinking.

yra kertinis inovatyviam ir kūrybingam mąstymui.

So after several years,

Taigi po keletos metų

I tuned myself up and I have lots of great,

aš save sustygavau ir galiu įsivaizduoti daugybę puikių,

really vivid mental images with a lot of sophistication

labai ryškių vaizdinių su nemažai rafinuotumo

and the analytical backbone behind them.

ir analitinio pagrindo.

And so now I'm working on,

Dabar sprendžiu,

how can I get these mental images in my mind

kaip šiuos vaizdinius iš savo minčių pasaulio

out to my computer screen faster?

perkelti į kompiuterio ekraną greičiau.

Can you imagine, if you will,

Ar galite įsivaizduoti, tarkime,

a movie director being able to use

filmo režisierę, kuri galėtų panaudoti

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

vien savo vaizduotę režisuodama ją supantį pasaulį?

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

Arba muzikantą, kuris galėtų "ištraukti" muziką iš savo galvos?

There are incredible possibilities with this

Tai yra nuostabi galimybė

as a way for creative people

kūrybingiems žmonėms

to share at light speed.

dalintis idėjomis šviesos greičiu.

And the truth is, the remaining bottleneck

Tiesą pasakius, vienintelis sunkumas

in being able to do this

įgyvendinant šią idėją,

is just upping the resolution of brain scan systems.

yra kaip pagerinti smegenų skenavimo sistemų rezoliuciją.

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

Taigi leiskite man pademonstruoti, kodėl manau, jog mes esame pakankamai arti to,

by sharing with you two recent experiments

ir pasidalinti pora neseniai darytų eksperimentų,

from two top neuroscience groups.

kuriuos atliko dvi geriausios neurologų grupės.

Both used fMRI technology --

Abi naudojo fMRI technologiją --

functional magnetic resonance imaging technology --

funkcinio magnetinio rezonanso vaizdavimo būdą --

to image the brain,

pavaizduoti smegenis,

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

ir štai čia yra Giorgio Ganis ir jo kolegų iš Harvardo

and his colleagues at Harvard.

smegenų nuskanuotų vaizdų rinkinys.

And the left-hand column shows a brain scan

Kairėje esančioje skiltyje smegenys priklauso

of a person looking at an image.

žmogaui, žiūrinčiam į paveikslą.

The middle column shows the brainscan

Vidurinė skiltis rodo smegenis

of that same individual

to paties individo,

imagining, seeing that same image.

tik įsivaizduojančio, kad mato tokį pat paveikslą.

And the right column was created

Ir dešinioji skiltis buvo sukurta

by subtracting the middle column from the left column,

atimant vidurinę skiltį iš kairiosios,

showing the difference to be nearly zero.

ir skirtumas yra beveik nulinis.

This was repeated on lots of different individuals

Tai buvo pakartota su daug skirtingų žmonių

with lots of different images,

ir paveiksėlių,

always with a similar result.

tačiau rezultatas visada būdavo toks pat.

The difference between seeing an image

Skirtumo tarp paveikslo matymo

and imagining seeing that same image

ir įsivaizdavimo, kad matai tą paveikslą,

is next to nothing.

beveik nėra.

Next let me share with you one other experiment,

Taip pat norėčiau su jumis pasidalinti dar vienu eksperimentu,

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

atliktu Jack Gallant laboratorijoje Cal Berkley.

They've been able to decode brainwaves

Jiems pavyko dekoduoti smegenų skleidžiamas bangas

into recognizable visual fields.

į atpažįstamus vizualinius laukus.

So let me set this up for you.

Taigi leiskite man viską sudėlioti į vietas.

In this experiment, individuals were shown

Eksperimento metu asmenims buvo rodomi

hundreds of hours of YouTube videos

šimtai valandų YouTube vaizdo įrašų,

while scans were made of their brains

o tuo metu jų smegenys buvo skenuojamos

to create a large library of their brain reacting

ir taip sukurta didelė duomenų bazė, kurioje matyti,

to video sequences.

kaip smegenys reaguoja į vaizdo įrašus.

Then a new movie was shown with new images,

Tuomet buvo parodytas kitas filmas su naujais vaizdais,

new people, new animals in it,

naujais žmonėmis, gyvūnais ir t.t.,

and a new scan set was recorded.

ir smegenys vėl nuskenuotos.

The computer, using brain scan data alone,

Kompiuteris, naudodamas vien tik skenavimo duomenis,

decoded that new brain scan

iššifravo tą naują smegenų skanuotę,

to show what it thought the individual was actually seeing.

kad atskleistų mums, iš tikrųjų asmuo matė.

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

Dešinėje pusėje matote kompiuterio spėjimą,

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

o kairėje - demonstruotą vaizdo įrašą.

This is the jaw-dropper.

Tai neįtikėtina.

We are so close to being able to do this.

Mes esame taip arti.

We just need to up the resolution.

Mums tereikia pagerinti rezoliuciją.

And now remember that when you see an image

O dabar prisiminkite, kad kai matote vaizdą

versus when you imagine that same image,

ir kai įsivaizduojate identišką vaizdą,

it creates the same brain scan.

smegenų skanuotė būna tokia pati.

So this was done with the highest-resolution

Taigi tai buvo padaryta su aukščiausios skiriamosios gebos

brain scan systems available today,

šiuolaikinėmis smegenų skenavimo sistemomis,

and their resolution has increased really

ir jų skiriamoji geba išaugo

about a thousandfold in the last several years.

tūkstančius kartų per pastaruosius keletą metų.

Next we need to increase the resolution

Toliau mums reikia padidinti rezoliuciją

another thousandfold

dar tūkstančiu kartų,

to get a deeper glimpse.

kad galėtumėme žvelgti dar giliau.

How do we do that?

Kaip tai padaryti?

There's a lot of techniques in this approach.

Yra daug būdų.

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

Vienas jų yra atidaryti kaukolę ir įdėti elektrodus į vidų.

I'm not for that.

Aš nesu už tai.

There's a lot of new imaging techniques

Yra daug naujų pasiūlymų, kaip pavaizduoti smegenis,

being proposed, some even by me,

kai kurie jų yra mano pačios,

but given the recent success of MRI,

bet atsižvelgiant į MRT sėkmę,

first we need to ask the question,

pirmiausia reikėtų išsiaiškinti,

is it the end of the road with this technology?

ar tai jau viskas, ką galime padaryti su šia technologija?

Conventional wisdom says the only way

Yra visuotinai priimta, kad vienintelis būdas

to get higher resolution is with bigger magnets,

gauti geresnę rezoliuciją yra didesni magnetai,

but at this point bigger magnets

bet šiuo atveju didesni magnetai

only offer incremental resolution improvements,

gali pagerinti rezoliuciją tik palaipsniui,

not the thousandfold we need.

o ne tūkstančius kartų, kaip mums reikia.

I'm putting forward an idea:

Aš siūlau idėją:

instead of bigger magnets,

vietoj didesnių magnetų

let's make better magnets.

padarykime geresnius magnetus.

There's some new technology breakthroughs

Yra naujų technologinių laimėjimų

in nanoscience

nanomokslo srityje,

when applied to magnetic structures

kuriuos pritaikius magnetinėms struktūroms

that have created a whole new class of magnets,

buvo sukurta visiškai nauja rūšis magnetų,

and with these magnets, we can lay down

su kuriais galime išgauti

very fine detailed magnetic field patterns

labai išsamius magnetinio lauko modelius

throughout the brain,

iš smegenų

and using those, we can actually create

ir juos naudojant galime sukurti

holographic-like interference structures

holografinio tipo trukdžių struktūras

to get precision control over many patterns,

ir preciziškai kontroliuoti daugelį modelių,

as is shown here by shifting things.

kaip yra parodyta čia perkelinėjant daiktus.

We can create much more complicated structures

Mes galime sukurti sudėtingesnes struktūras

with slightly different arrangements,

su šiek tiek kitokia tvarka,

kind of like making Spirograph.

panašiai kaip kuriant spirografą.

So why does that matter?

Taigi kodėl tai svarbu?

A lot of effort in MRI over the years

Daug pastangų buvo įdėta į MRT

has gone into making really big,

siekiant sukurti didelius,

really huge magnets, right?

milžiniškus magnetus, taip?

But yet most of the recent advances

Bet vis dėlto daugelis pasiekimų

in resolution have actually come from

rezoliucijoje buvo padaryti

ingeniously clever encoding and decoding solutions

dėka išradingų kodavimo ir dekodavimo sprendimų

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

F.M. radijo dažnio siųstuvuose ir gavikliuose

in the MRI systems.

MRT sistemose.

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

Vietoj vienodo magnetinio lauko

put down structured magnetic patterns

galime pateikti struktūrinius magnetinius modelius

in addition to the F.M. radio frequencies.

kartu su F.M. radio dažniais.

So by combining the magnetics patterns

Taip derindami magnetinius modelius

with the patterns in the F.M. radio frequencies

su modeliais, esančiais F.M. radijo dažniuose,

processing which can massively increase

ir juos apdorodami galime labai padidinti

the information that we can extract

informaciją, kurią galime išgauti

in a single scan.

iš vieno skenavimo.

And on top of that, we can then layer

Ir be to, taip išplėstume

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

nuolatos augančias žinias apie smegenų struktūrą ir atmintį,

to create a thousandfold increase that we need.

kad sukurtume tūkstantakartį augimą, kurio mums reikia.

And using fMRI, we should be able to measure

Naudodami fMRT, galėsime išmatuoti

not just oxygenated blood flow,

ne tik deguonimi prisotinto kraujo tekėjimą,

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

bet ir minėtus hormonus ir neuromediatorius,

and maybe even the direct neural activity,

ir galbūt net ir tiesioginę neuronų veiklą,

which is the dream.

kas yra svajonė.

We're going to be able to dump our ideas

Ir tuomet sugebėsime savo idėjas

directly to digital media.

tiesiogiai perkelti į skaitmeninę laikmeną.

Could you imagine if we could leapfrog language

Ar galite įsivaizduoti, kad mums pavyktų be kalbos

and communicate directly with human thought?

tiesiogiai bendrauti mintimis?

What would we be capable of then?

Ką tuomet galėtume nuveikti?

And how will we learn to deal

Ir kaip išmoktume susidoroti

with the truths of unfiltered human thought?

su žmogaus minties nefiltruotomis tiesomis?

You think the Internet was big.

Manote, kad internetas buvo didelis pasiekimas.

These are huge questions.

Šie klausimai ne ką mažesnės svarbos.

It might be irresistible as a tool

Tai galėtų būti didžiulė priemonė

to amplify our thinking and communication skills.

mūsų mąstymo ir bendravimo įgūdžiams išplėsti.

And indeed, this very same tool

Ir iš tiesų gali paaiškėti, jog ta pati priemonė

may prove to lead to the cure

galėtų tapti būdu

for Alzheimer's and similar diseases.

Alzheimerio ir panašioms ligoms gydyti.

We have little option but to open this door.

Mes neturime kitos išeities, kaip tik atverti duris.

Regardless, pick a year --

Tik išsirinkite metus:

will it happen in five years or 15 years?

ar tai atsitiks per penkerius, ar per penkiolika?

It's hard to imagine it taking much longer.

Sunku įsivaizduoti, kad tai užtruktų ilgiau.

We need to learn how to take this step together.

Mes turime pasiruošti žengti šį žingsnį kartu.

Thank you.

Ačiū.

(Applause)

(Plojimai)