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

159,732 views ・ 2015-01-26

TED


Dubbelklik op de Engelse ondertitels hieronder om de video af te spelen.

Vertaald door: Annika Brouwer
00:12
On June 12, 2014, precisely at 3:33
0
12454
6512
Op 12 juni 2014, om precies 3 uur 33
00:18
in a balmy winter afternoon in São Paulo, Brazil,
1
18966
4140
op een zwoele wintermiddag in São Paulo in Brazilië,
een typisch Zuid-Amerikaanse wintermiddag,
00:23
a typical South American winter afternoon,
2
23106
3526
00:26
this kid, this young man that you see celebrating here
3
26632
2980
heeft deze jongen,
die je hier ziet juichen alsof hij een goal heeft gescoord,
00:29
like he had scored a goal,
4
29612
1519
heeft Juliano Pinto, 29 jaar oud, iets ongelofelijks volbracht.
00:31
Juliano Pinto, 29 years old, accomplished a magnificent deed.
5
31131
5931
Ondanks zijn verlamming
00:38
Despite being paralyzed
6
38102
2080
00:40
and not having any sensation from mid-chest to the tip of his toes
7
40182
4981
en het ontbreken van gevoel van halverwege zijn borst tot zijn tenen
als gevolg van een auto-ongeluk zes jaar geleden dat zijn broer het leven kostte
00:45
as the result of a car crash six years ago that killed his brother
8
45163
4530
00:49
and produced a complete spinal cord lesion that left Juliano in a wheelchair,
9
49693
7494
en een complete dwarslaesie veroorzaakte
waardoor hij in een rolstoel terecht kwam,
00:57
Juliano rose to the occasion, and on this day did something
10
57187
5030
oversteeg Juliano zichzelf en deed die dag iets
01:02
that pretty much everybody that saw him in the six years deemed impossible.
11
62217
6005
wat niemand die hem in die zes jaar had gezien,
voor mogelijk had gehouden.
Juliano Pinto deed de aftrap
01:09
Juliano Pinto delivered the opening kick
12
69062
5332
01:14
of the 2014 Brazilian World Soccer Cup here
13
74394
6016
van het WK voetbal 2014 in Brazilië
01:20
just by thinking.
14
80410
1470
alleen met zijn gedachten.
01:22
He could not move his body,
15
82820
1877
Hij kon zijn lichaam niet bewegen,
01:24
but he could imagine the movements needed to kick a ball.
16
84697
4887
maar kon zich de bewegingen voorstellen die nodig waren om een bal te trappen.
01:29
He was an athlete before the lesion. He's a para-athlete right now.
17
89584
3254
Hij was een atleet vóór de dwarslaesie. Hij is nu een para-atleet.
01:32
He's going to be in the Paralympic Games, I hope, in a couple years.
18
92838
3462
Hij zal hopelijk over een aantal jaar bij de Paralympische Spelen zijn.
01:36
But what the spinal cord lesion did not rob from Juliano
19
96300
4582
Maar wat de dwarslaesie Juliano niet heeft afgenomen,
01:40
was his ability to dream.
20
100882
3001
is zijn vermogen om te dromen.
01:43
And dream he did that afternoon, for a stadium of about 75,000 people
21
103883
6050
En dromen deed hij die middag in een stadion met zo'n 75.000 mensen
01:49
and an audience of close to a billion watching on TV.
22
109933
4491
en een TV-publiek van bijna een miljard.
01:54
And that kick crowned, basically, 30 years of basic research
23
114424
6301
En die trap was de kroon op bijna 30 jaar basisonderzoek,
02:00
studying how the brain,
24
120725
2247
onderzoek naar hoe het brein,
02:02
how this amazing universe that we have between our ears
25
122972
3727
hoe dit ongelofelijke universum dat we tussen onze oren hebben,
02:06
that is only comparable to universe that we have above our head
26
126699
4096
dat alleen vergeleken kan worden met het universum boven onze hoofden,
02:10
because it has about 100 billion elements
27
130795
2766
want het heeft ongeveer 100 miljard elementen
02:13
talking to each other through electrical brainstorms,
28
133561
2702
die met elkaar praten via elektrische hersengolven,
02:16
what Juliano accomplished took 30 years to imagine in laboratories
29
136263
5241
wat Juliano heeft bereikt,
is het resultaat van 30 jaar denken in laboratoria
02:21
and about 15 years to plan.
30
141504
2603
en zo'n 15 jaar planning.
02:24
When John Chapin and I, 15 years ago, proposed in a paper
31
144107
4499
Toen John Chapin en ik 15 jaar geleden in een artikel voorstelden
02:28
that we would build something that we called a brain-machine interface,
32
148606
5182
dat we iets zouden bouwen wat we een hersen-machine-interface noemden,
02:33
meaning connecting a brain to devices
33
153788
2957
wat betekende dat we de hersenen verbonden aan apparaten
02:36
so that animals and humans could just move these devices,
34
156745
3544
zodat dieren en mensen deze apparaten konden bewegen
02:40
no matter how far they are from their own bodies,
35
160289
1851
ongeacht hoe ver weg ze fysiek waren,
alleen door te bedenken wat ze wilden doen,
02:42
just by imagining what they want to do,
36
162140
2586
02:44
our colleagues told us that we actually needed professional help,
37
164726
4587
zeiden onze collega's dat we professionele hulp nodig hadden,
02:49
of the psychiatry variety.
38
169313
2697
psychiatrische hulp welteverstaan.
Ondanks dat hielden een Schot en een Braziliaan vol,
02:52
And despite that, a Scot and a Brazilian persevered,
39
172010
5442
02:57
because that's how we were raised in our respective countries,
40
177456
5015
want zo waren we opgevoed,
03:02
and for 12, 15 years,
41
182471
2136
en 12, 15 jaar lang
03:04
we made demonstration after demonstration suggesting that this was possible.
42
184607
4389
maakten we demonstratie na demonstratie die liet zien dat dit mogelijk was.
03:08
And a brain-machine interface is not rocket science,
43
188996
2449
Een hersen-machine-interface is geen raketwetenschap,
03:11
it's just brain research.
44
191445
1726
het is slechts hersenonderzoek.
Het is niets anders dan sensoren gebruiken
03:13
It's nothing but using sensors
45
193171
3247
03:16
to read the electrical brainstorms that a brain is producing
46
196418
3547
om elektrische hersengolven te lezen die het brein produceert
03:19
to generate the motor commands
47
199965
2006
om motorcommando's te genereren
03:21
that have to be downloaded to the spinal cord,
48
201971
2213
die naar de ruggengraat gedownload moeten worden.
03:24
so we projected sensors that can read
49
204184
2663
Dus hebben we sensoren geplaatst
03:26
hundreds and now thousands of these brain cells simultaneously,
50
206847
3515
die honderden, inmiddels duizenden, hersencellen simultaan kunnen lezen
03:30
and extract from these electrical signals
51
210362
3046
en deze elektrische signalen omzetten
03:33
the motor planning that the brain is generating
52
213408
2885
naar de motorische planning die de hersenen genereren
03:36
to actually make us move into space.
53
216293
2963
om ons daadwerkelijk in de ruimte te laten bewegen.
03:39
And by doing that, we converted these signals into digital commands
54
219256
3686
En door dat te doen, hebben we deze signalen omgezet naar digitale commando's
03:42
that any mechanical, electronic, or even a virtual device can understand
55
222942
4992
die alle mechanische, elektronische en virtuele apparaten kunnen begrijpen,
03:47
so that the subject can imagine what he, she or it wants to make move,
56
227934
6556
zodat de deelnemer zich kan voorstellen wat hij, zij of het wil laten bewegen
03:54
and the device obeys that brain command.
57
234490
3451
en het apparaat gehoorzaamt die hersenopdracht.
03:57
By sensorizing these devices with lots of different types of sensors,
58
237941
3904
Door deze apparaten uit te rusten met veel verschillende typen sensoren,
04:01
as you are going to see in a moment,
59
241845
1785
zoals je zo meteen zult zien,
04:03
we actually sent messages back to the brain to confirm
60
243630
3469
hebben we boodschappen echt naar het brein teruggestuurd om te bevestigen
dat die vrijwillige motorische wens werd uitgevoerd, ongeacht waar --
04:07
that that voluntary motor will was being enacted, no matter where --
61
247099
3955
vlakbij de deelnemer, in de ruimte ernaast of aan de andere kant van de planeet.
04:11
next to the subject, next door, or across the planet.
62
251054
5375
04:16
And as this message gave feedback back to the brain,
63
256429
3241
En omdat deze boodschap terugkoppeling gaf aan de hersenen
04:19
the brain realized its goal: to make us move.
64
259670
4218
volbracht het brein zijn doel: ons in beweging zetten.
04:23
So this is just one experiment that we published a few years ago,
65
263888
3458
Dit is een experiment dat wij een paar jaar geleden hebben gepubliceerd
04:27
where a monkey, without moving its body,
66
267346
2327
waar een aap, zonder zijn lichaam te bewegen,
04:29
learned to control the movements of an avatar arm,
67
269673
4104
geleerd heeft om de bewegingen van een 'avatar-arm' te beheersen,
04:33
a virtual arm that doesn't exist.
68
273777
2046
een virtuele arm die niet bestaat.
04:35
What you're listening to is the sound of the brain of this monkey
69
275823
3202
Wat je hoort is het geluid van de hersenen van deze aap
terwijl hij drie verschillende visueel identieke gebieden onderzoekt
04:39
as it explores three different visually identical spheres
70
279025
4404
04:43
in virtual space.
71
283429
1659
in een virtuele ruimte.
En om een beloning te krijgen,
04:45
And to get a reward, a drop of orange juice that monkeys love,
72
285088
4042
een druppel sinaasappelsap, waar apen dol op zijn,
moet dit dier een van deze voorwerpen selecteren
04:49
this animal has to detect, select one of these objects
73
289130
3812
04:52
by touching,
74
292942
1761
door het aan te raken,
04:54
not by seeing it, by touching it,
75
294703
1652
niet door kijken, maar door aanraken,
04:56
because every time this virtual hand touches one of the objects,
76
296355
3045
want elke keer dat deze virtuele hand een voorwerp aanraakt,
04:59
an electrical pulse goes back to the brain of the animal
77
299400
3083
gaat er een electrische trilling terug naar het brein van het dier
05:02
describing the fine texture of the surface of this object,
78
302483
4393
dat de fijne textuur van het oppervlak van dit voorwerp omschrijft,
05:06
so the animal can judge what is the correct object that he has to grab,
79
306876
3898
zodat het dier kan bepalen welk object het juiste is om te pakken.
05:10
and if he does that, he gets a reward without moving a muscle.
80
310774
5244
En als hij dat doet, krijgt hij een beloning.
Zonder een spier te vertrekken.
De perfecte Braziliaanse lunch:
05:16
The perfect Brazilian lunch:
81
316018
2480
05:18
not moving a muscle and getting your orange juice.
82
318498
3715
geen spier vertrekken en toch je sinaasappelsap krijgen.
05:22
So as we saw this happening,
83
322213
2804
Toen we dit zagen gebeuren,
hebben we het idee dat we 15 jaar geleden hadden gepubliceerd weer voorgesteld.
05:25
we actually came and proposed the idea that we had published 15 years ago.
84
325017
4945
05:29
We reenacted this paper.
85
329962
2029
We bliezen het idee nieuw leven in.
05:31
We got it out of the drawers,
86
331991
1969
We hebben het uit de lade gehaald
05:33
and we proposed that perhaps we could get a human being that is paralyzed
87
333960
3927
en we stelden voor dat we wellicht een mens met een verlamming moesten zoeken
05:37
to actually use the brain-machine interface to regain mobility.
88
337887
4303
om de hersen-machine-interface te gebruiken om mobiliteit te herwinnen.
05:42
The idea was that if you suffered --
89
342190
2178
Het idee was dat als je --
05:44
and that can happen to any one of us.
90
344368
2273
en het kan ons allemaal overkomen.
05:46
Let me tell you, it's very sudden.
91
346641
2012
Ik zeg je, het gebeurt heel plotseling.
05:48
It's a millisecond of a collision,
92
348653
1725
In de milliseconde van een botsing,
05:50
a car accident that transforms your life completely.
93
350378
3462
een auto-ongeluk dat je leven totaal op zijn kop zet.
05:53
If you have a complete lesion of the spinal cord,
94
353840
2857
Als je een complete dwarslaesie hebt,
05:56
you cannot move because your brainstorms cannot reach your muscles.
95
356697
3383
kan je niet bewegen, want hersengolven kunnen je spieren niet bereiken.
Maar de hersengolven worden nog wel aangemaakt in je hoofd.
06:00
However, your brainstorms continue to be generated in your head.
96
360080
4250
06:04
Paraplegic, quadriplegic patients dream about moving every night.
97
364330
3915
Patiënten met hoge en lage dwarslaesies dromen elke avond over bewegen.
06:08
They have that inside their head.
98
368245
2152
Ze hebben dat in hun hoofd.
06:10
The problem is how to get that code out of it
99
370397
3341
Het probleem is deze code uit het hoofd te krijgen
06:13
and make the movement be created again.
100
373738
2924
en het om te zetten in beweging.
06:16
So what we proposed was, let's create a new body.
101
376662
3221
Dus we stelden voor een nieuw lichaam te maken.
06:19
Let's create a robotic vest.
102
379883
1736
Laten we een robotvest maken.
06:21
And that's exactly why Juliano could kick that ball just by thinking,
103
381619
4843
En dat is precies waarom Juliano die bal kon trappen door er alleen aan te denken,
06:26
because he was wearing the first brain-controlled robotic vest
104
386462
4319
want hij droeg het eerste hersenbestuurbare robotvest
06:30
that can be used by paraplegic, quadriplegic patients to move
105
390781
3279
dat gebruikt kan worden door dwarslaesiepatiënten om te bewegen
en om terugkoppeling te krijgen.
06:34
and to regain feedback.
106
394060
1811
06:35
That was the original idea, 15 years ago.
107
395871
2897
Dat was het oorspronkelijke idee, 15 jaar geleden.
06:38
What I'm going to show you is how 156 people from 25 countries
108
398768
5474
En wat ik je nu laat zien is hoe 156 mensen uit 25 landen
06:44
all over the five continents of this beautiful Earth,
109
404242
2769
van alle continenten op deze prachtige aarde
hun leven en patenten opgaven,
06:47
dropped their lives, dropped their patents,
110
407011
3018
hun honden, vrouwen, kinderen, scholen, banen opgaven
06:50
dropped their dogs, wives, kids, school, jobs,
111
410029
4110
en samenkwamen in Brazilië om dit in 18 maanden voor elkaar te krijgen.
06:54
and congregated to come to Brazil for 18 months to actually get this done.
112
414139
5517
06:59
Because a couple years after Brazil was awarded the World Cup,
113
419656
3875
Want een paar jaar nadat Brazilië de WK was toegewezen,
07:03
we heard that the Brazilian government wanted to do something meaningful
114
423531
3652
hoorden we dat de Braziliaanse regering iets van betekenis wilde doen
07:07
in the opening ceremony
115
427183
1698
bij de openingsceremonie
07:08
in the country that reinvented and perfected soccer
116
428881
3740
in het land dat voetbal opnieuw had uitgevonden en had geperfectioneerd,
07:12
until we met the Germans, of course.
117
432621
2206
tot we de Duitsers tegenkwamen natuurlijk.
07:14
(Laughter)
118
434827
1393
(Gelach)
07:16
But that's a different talk,
119
436220
1835
Maar dat is een andere presentatie
en een andere neurowetenschapper moet daarover praten.
07:18
and a different neuroscientist needs to talk about that.
120
438055
4040
Maar wat Brazilië wilde doen, was een heel ander land laten zien,
07:22
But what Brazil wanted to do is to showcase
121
442095
2074
07:24
a completely different country,
122
444169
1725
07:25
a country that values science and technology,
123
445894
2888
een land dat wetenschap en technologie waardeert
07:28
and can give a gift to millions, 25 million people around the world
124
448782
3883
en een geschenk kan geven aan 25 milioen mensen over de hele wereld
07:32
that cannot move any longer because of a spinal cord injury.
125
452665
2835
die niet langer kunnen bewegen door een dwarslaesie.
07:35
Well, we went to the Brazilian government and to FIFA and proposed,
126
455500
3604
Dus we gingen naar de Braziliaanse regering en de FIFA en stelden voor
om de aftrap voor het WK 2014
07:39
well, let's have the kickoff of the 2014 World Cup
127
459104
3368
07:42
be given by a Brazilian paraplegic
128
462472
2372
te laten doen door een verlamde Braziliaan
07:44
using a brain-controlled exoskeleton that allows him to kick the ball
129
464844
4890
via een hersenbestuurbaar exoskelet,
waardoor hij de bal kan trappen en het contact met de bal kan voelen.
07:49
and to feel the contact of the ball.
130
469734
2276
Ze keken naar ons alsof we compleet gestoord waren
07:52
They looked at us, thought that we were completely nuts,
131
472010
2614
07:54
and said, "Okay, let's try."
132
474624
2856
en zeiden: "OK, laten we het proberen."
07:57
We had 18 months to do everything from zero, from scratch.
133
477480
4240
We hadden 18 maanden om alles van de grond af te bouwen.
08:01
We had no exoskeleton, we had no patients,
134
481720
3236
We hadden geen exoskelet, we hadden geen patienten,
08:04
we had nothing done.
135
484956
1217
we hadden niets af.
Deze mensen kwamen allemaal samen
08:06
These people came all together
136
486173
2336
08:08
and in 18 months, we got eight patients in a routine of training
137
488509
4248
en binnen 18 maanden hadden acht patienten een trainingsschema
08:12
and basically built from nothing this guy,
138
492757
4098
en bouwden vanaf de basis dit ding,
08:16
that we call Bra-Santos Dumont 1.
139
496855
3580
dat we Brazil-Santos Dumont 1 noemen.
08:21
The first brain-controlled exoskeleton to be built
140
501315
3425
Het eerste hersen-gestuurde exoskelet ooit gebouwd
08:24
was named after the most famous Brazilian scientist ever,
141
504740
4156
is genoemd naar de beroemdste Braziliaanse wetenschapper aller tijden,
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
die op 19 oktober 1901 het eerste bestuurbare luchtschip maakte
08:36
the first controlled airship on air in Paris for a million people to see.
144
516672
7227
en er in Parijs voor het oog van een miljoen mensen mee vloog.
08:43
Sorry, my American friends,
145
523899
2019
Met excuses aan mijn Amerikaanse vrienden,
08:45
I live in North Carolina,
146
525918
1310
ik woon in North Carolina,
08:47
but it was two years before the Wright Brothers flew
147
527228
4882
maar dit was twee jaar voordat de gebroeders Wright
bij de kust van North Carolina vlogen.
08:52
on the coast of North Carolina.
148
532110
2164
08:54
(Applause)
149
534274
2575
(Applaus)
08:57
Flight control is Brazilian. (Laughter)
150
537339
4778
Het vermogen om te vliegen is Braziliaans.
(Gelach)
Dus samen met deze mensen
09:02
So we went together with these guys
151
542117
3000
hebben we het exoskelet gemaakt,
09:05
and we basically put this exoskeleton together,
152
545117
2901
15 graden vrijheid, hydraulische machine
09:08
15 degrees of freedom, hydraulic machine
153
548018
3972
09:11
that can be commanded by brain signals
154
551990
2717
die bestuurd kan worden door hersensignalen die zijn opgenomen
09:14
recorded by a non-invasive technology called electroencephalography
155
554707
4218
met een niet-invasieve technologie, electro-encephalography,
09:18
that can basically allow the patient to imagine the movements
156
558925
3189
die er voor zorgt dat de patient zich de bewegingen kan voorstellen
en dan deze opdrachten naar de controllers, de motoren, kan sturen
09:22
and send his commands to the controls, the motors,
157
562114
3951
zodat ze uitgevoerd worden.
09:26
and get it done.
158
566065
1802
09:27
This exoskeleton was covered with an artificial skin
159
567867
2863
Dit exoskelet werd bedekt met een kunsthuid
09:30
invented by Gordon Cheng, one of my greatest friends, in Munich,
160
570730
4084
uitgevonden door Gordon Cheng, een van mijn beste vrienden, in München,
09:34
to allow sensation from the joints moving and the foot touching the ground
161
574814
4586
om de sensatie van beweging van gewrichten en het met de voet raken van de grond
09:39
to be delivered back to the patient through a vest, a shirt.
162
579400
4540
terug te sturen naar de patient via een vest, een shirt.
09:43
It is a smart shirt with micro-vibrating elements
163
583940
2970
Dit is een slim shirt met microvibrerende elementen
09:46
that basically delivers the feedback and fools the patient's brain
164
586910
4823
dat feitelijk terugkoppeling geeft en het brein van de patiënt voor de gek houdt
09:51
by creating a sensation that it is not a machine that is carrying him,
165
591733
3471
door een gevoel te creëren dat het geen machine is die hem draagt,
09:55
but it is he who is walking again.
166
595204
3250
maar dat hij weer loopt.
09:58
So we got this going, and what you'll see here
167
598454
2859
Dus we zetten dit in gang en wat je hier ziet,
10:01
is the first time one of our patients, Bruno, actually walked.
168
601313
4690
is de eerste keer dat een van de patiënten, Bruno,
voor het eerst echt loopt.
En het kost een paar seconden, omdat we alles nog programmeren,
10:06
And he takes a few seconds because we are setting everything,
169
606003
2878
10:08
and you are going to see a blue light cutting in front of the helmet
170
608881
3297
en je zal een blauw lichtje zien dat voor de helm langsgaat,
want Bruno moet zich eerst voorstellen welke bewegingen nodig zijn.
10:12
because Bruno is going to imagine the movement that needs to be performed,
171
612178
3920
Dan analyseert de computer het, Bruno bevestigt het,
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
en als het dan bevestigd is,
begint het apparaat te bewegen op bevel van Bruno's hersenen.
10:21
the device starts moving under the command of Bruno's brain.
174
621115
3527
10:24
And he just got it right, and now he starts walking.
175
624642
4575
En hij had het net goed en nu begint hij te lopen.
10:29
After nine years without being able to move,
176
629217
2786
Na negen jaar zonder te kunnen bewegen,
loopt hij zelfstandig.
10:32
he is walking by himself.
177
632003
2670
10:34
And more than that --
178
634673
1602
En meer dan dat --
10:36
(Applause) --
179
636275
3228
(Applaus)
10:39
more than just walking,
180
639503
1787
meer dan alleen lopen,
10:41
he is feeling the ground,
181
641290
2318
hij voelt de grond
10:43
and if the speed of the exo goes up,
182
643608
2043
en als de snelheid van de exo toeneemt,
10:45
he tells us that he is walking again on the sand of Santos,
183
645651
4451
vertelt hij ons dat hij weer loopt op het zand van Santos,
het strandresort waar hij naartoe ging voor zijn ongeluk.
10:50
the beach resort where he used to go before he had the accident.
184
650102
4191
10:54
That's why the brain is creating a new sensation in Bruno's head.
185
654293
3464
Daarom maakt het brein nieuwe sensaties aan in Bruno's hoofd.
10:57
So he walks, and at the end of the walk -- I am running out of time already --
186
657757
3699
Hij loopt dus, en na zijn wandeling -- ik ben al bijna door mijn tijd heen --
11:01
he says, "You know, guys,
187
661456
2724
zegt hij: "Weet je,
11:04
I need to borrow this thing from you when I get married,
188
664180
2631
ik moet dit ding van jullie lenen als ik ga trouwen,
11:06
because I wanted to walk to the priest
189
666811
2505
want ik wil naar de priester lopen
11:09
and see my bride and actually be there by myself.
190
669316
3774
en er alleen staan als ik mijn bruid zie."
Natuurlijk kan hij het krijgen wanneer hij wil.
11:13
Of course, he will have it whenever he wants.
191
673090
3392
11:16
And this is what we wanted to show during the World Cup, and couldn't,
192
676482
4082
En dit is wat we wilden laten zien tijdens het WK, maar dat kon niet,
11:20
because for some mysterious reason, FIFA cut its broadcast in half.
193
680564
4174
want om onduidelijke redenen halveerde de FIFA de uitzending.
11:25
What you are going to see very quickly is Juliano Pinto in the exo doing the kick
194
685618
7673
Wat je nu gaat zien, is Juliano Pinto in de exo, die aftrapt,
11:33
a few minutes before we went to the pitch
195
693291
2297
een paar minuten voordat we naar het veld gingen
11:35
and did the real thing in front of the entire crowd,
196
695588
2911
en het echt deden voor het hele publiek,
11:38
and the lights you are going to see just describe the operation.
197
698499
3381
en de lichten die je zal zien laten alleen zien hoe het werkt.
11:41
Basically, the blue lights pulsating indicate that the exo is ready to go.
198
701880
4888
Het blauwe flikkerlicht betekent dat de exo klaar is voor gebruik.
11:46
It can receive thoughts and it can deliver feedback,
199
706768
3075
Het kan gedachten ontvangen en kan terugkoppeling geven.
11:49
and when Juliano makes the decision to kick the ball,
200
709843
3018
En als Juliano de beslissing neemt om de bal te trappen,
11:52
you are going to see two streams of green and yellow light
201
712861
3103
zal je twee banen geel en groen licht zien
11:55
coming from the helmet and going to the legs,
202
715964
2677
die uit de helm komen en naar de benen gaan
11:58
representing the mental commands that were taken by the exo
203
718641
4101
wat illustreert dat de exo commando's verstuurt
12:02
to actually make that happen.
204
722742
1899
zodat dit daadwerkelijk gebeurt.
12:04
And in basically 13 seconds,
205
724641
2695
En in 13 seconden
12:07
Juliano actually did.
206
727336
2083
deed Juliano dit ook echt.
12:09
You can see the commands.
207
729419
1716
Je kan de commando's zien.
Hij bereid zich voor, de bal wordt neergelegd, en hij trapt.
12:11
He gets ready, the ball is set, and he kicks.
208
731135
4340
12:15
And the most amazing thing is,
209
735475
1878
En het meest verbazingwekkende is,
12:17
10 seconds after he did that, and looked at us on the pitch,
210
737353
3232
10 seconden nadat hij dit had gedaan en naar ons keek op het veld
12:20
he told us, celebrating as you saw,
211
740585
2277
vertelde hij ons, terwijl hij juichte:
12:22
"I felt the ball."
212
742862
1830
"Ik voelde de bal."
12:25
And that's priceless.
213
745562
2197
En dat is onbetaalbaar.
12:27
(Applause)
214
747759
1872
(Applaus)
12:29
So where is this going to go?
215
749631
1500
Maar waar gaat dit heen?
Ik heb twee minuten om je te vertellen
12:31
I have two minutes to tell you
216
751131
1935
dat het tot aan de uitersten van je voorstellingsvermogen gaat.
12:33
that it's going to the limits of your imagination.
217
753066
3250
12:36
Brain-actuating technology is here.
218
756316
2179
Hersengestuurde technologie bestaat.
12:38
This is the latest: We just published this a year ago,
219
758495
2554
Het meest recente: we hebben vorig jaar gepubliceerd
over de eerste brein-tot-brein-interface
12:41
the first brain-to-brain interface
220
761049
2233
12:43
that allows two animals to exchange mental messages
221
763282
3627
die twee dieren in staat stelt mentale boodschappen uit te wisselen,
12:46
so that one animal that sees something coming from the environment
222
766909
3576
zodat één dier dat iets ziet dat uit de omgeving komt
12:50
can send a mental SMS, a torpedo, a neurophysiological torpedo,
223
770485
5552
een mentaal SMSje, een torpedo, een neurofysiologische torpedo kan sturen
naar het tweede dier
12:56
to the second animal,
224
776042
1606
12:57
and the second animal performs the act that he needed to perform
225
777648
3877
en het tweede dier voert de opdracht uit die hij uit moest voeren,
13:01
without ever knowing what the environment was sending as a message,
226
781525
4458
zonder zelfs maar te weten wat voor boodschap er gestuurd was,
13:05
because the message came from the first animal's brain.
227
785983
3296
want de boodschap kwam uit de hersenen van het eerste dier.
13:09
So this is the first demo.
228
789279
2370
Dus dit is de eerste demonstratie.
13:11
I'm going to be very quick because I want to show you the latest.
229
791649
3954
Ik doe dit snel omdat ik jullie het meest recente wil laten zien.
13:15
But what you see here is the first rat getting informed
230
795603
5570
Maar wat je hier ziet, is de eerste rat die geinformeerd wordt
13:21
by a light that is going to show up on the left of the cage
231
801192
2933
door middel van een licht aan de linkerkant van de kooi
dat hij de linker kooi moet aanraken om een beloning te krijgen.
13:24
that he has to press the left cage to basically get a reward.
232
804125
3740
13:27
He goes there and does it.
233
807865
1793
Hij gaat erheen en doet het.
13:29
And the same time, he is sending a mental message
234
809658
2326
En tegelijkertijd stuurt hij een mentaal signaal
13:31
to the second rat that didn't see any light,
235
811984
3023
naar de tweede rat die geen licht heeft gezien,
en de tweede rat, in 70 procent van de gevallen,
13:35
and the second rat, in 70 percent of the times
236
815007
2361
13:37
is going to press the left lever and get a reward
237
817368
4213
drukt het linker pedaal in om een beloning te krijgen
13:41
without ever experiencing the light in the retina.
238
821581
4135
zonder ooit het licht te hebben gezien.
13:45
Well, we took this to a little higher limit
239
825716
4134
Dus we hebben dit op een hoger plan getrokken
13:49
by getting monkeys to collaborate mentally in a brain net,
240
829850
4732
door apen mentaal samen te laten werken in een hersennetwerk,
13:54
basically to donate their brain activity
241
834582
2190
zeg maar hun hersenactiviteit te doneren,
13:56
and combine them to move the virtual arm that I showed you before,
242
836772
3518
en daarmee de virtuele arm die ik eerder heb laten zien te bewegen.
14:00
and what you see here is the first time the two monkeys combine their brains,
243
840290
4768
Wat je hier ziet is de eerste keer dat de twee apen hun brein combineren,
hun hersenen perfect synchroniseren om deze virtuele arm te laten bewegen.
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
Één aap bestuurt de x-dimensie,
de andere aap bestuurt de y-dimensie.
14:12
the other monkey is controlling the y dimension.
246
852116
2880
14:14
But it gets a little more interesting when you get three monkeys in there
247
854996
4180
Maar het wordt nog interessanter als je het met drie apen doet
en je vraagt één aap x en y te besturen,
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
de ander y en z,
14:25
and the third one to control x and z,
250
865654
2878
en de derde x en z,
14:28
and you make them all play the game together,
251
868532
2116
en je laat ze samen spelen
14:30
moving the arm in 3D into a target to get the famous Brazilian orange juice.
252
870648
5954
om de 3D arm zo te bewegen dat ze hun sinaasappelsap krijgen.
14:36
And they actually do.
253
876602
2385
En het lukt ze ook.
14:38
The black dot is the average of all these brains working
254
878987
4174
De zwarte stip is het gemiddelde van al deze hersenen,
een live representatie daarvan.
14:43
in parallel, in real time.
255
883161
2858
Dat is de definitie van een biologische computer:
14:46
That is the definition of a biological computer,
256
886019
3086
samenwerken door hersenactiviteit en een motorisch doel bereiken.
14:49
interacting by brain activity and achieving a motor goal.
257
889105
4542
14:53
Where is this going?
258
893647
1889
Waar gaat dit heen?
14:55
We have no idea.
259
895536
2585
We hebben geen idee.
We zijn maar wetenschappers.
14:58
We're just scientists.
260
898121
1800
14:59
(Laughter)
261
899921
1297
(Gelach)
15:01
We are paid to be children,
262
901218
2556
We worden betaald om kind te zijn,
15:03
to basically go to the edge and discover what is out there.
263
903774
3990
om tot het uiterste te gaan en te ontdekken wat er nog meer is.
15:07
But one thing I know:
264
907764
1686
Maar ik weet één ding:
15:09
One day, in a few decades,
265
909450
2185
op een dag, binnen een paar decennia,
15:11
when our grandchildren surf the Net just by thinking,
266
911635
3522
als onze kinderen op internet surfen door er alleen aan te denken
of een moeder haar zicht geeft aan een autistisch kind dat niet kan zien
15:15
or a mother donates her eyesight to an autistic kid who cannot see,
267
915157
4318
15:19
or somebody speaks because of a brain-to-brain bypass,
268
919475
2928
of iemand spreekt dankzij een brein-tot-brein-bypass,
15:22
some of you will remember that it all started on a winter afternoon
269
922403
6327
dan zullen sommigen zich herinneren dat het allemaal begon op een wintermiddag
15:28
in a Brazilian soccer field with an impossible kick.
270
928730
3772
op een Braziliaans voetbalveld met een onmogelijke trap.
15:32
Thank you.
271
932502
1996
Dank je wel.
15:34
(Applause)
272
934498
5665
(Applaus)
15:43
Thank you.
273
943962
3260
Bruno Giussani: Dank je.
15:59
Bruno Giussani: Miguel, thank you for sticking to your time.
274
959440
3564
Miguel, bedankt dat je binnen de tijd bent gebleven.
Ik wilde je eigenlijk een paar minuten langer geven,
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
want er zijn wat punten waar we dieper op in willen gaan en natuurlijk
16:08
clearly it seems that we need connected brains to figure out where this is going.
277
968913
3897
zouden we verbonden hersenen moeten hebben om te weten waar dit heen gaat.
16:12
So let's connect all this together.
278
972810
1902
Dus laten we dit allemaal verbinden.
16:14
So if I'm understanding correctly,
279
974712
1669
Als ik het goed begrijp,
16:16
one of the monkeys is actually getting a signal
280
976381
2499
krijgt één van de apen daadwerkelijk een signaal
16:18
and the other monkey is reacting to that signal
281
978880
2266
en de andere aap reageert op dat signaal
alleen omdat de eerste het ontvangt en de neurologische impuls verzend.
16:21
just because the first one is receiving it and transmitting the neurological impulse.
282
981146
4485
16:25
Miguel Nicolelis: No, it's a little different.
283
985631
2224
Miguel Nicolelis: Nee, het ligt iets anders.
16:27
No monkey knows of the existence of the other two monkeys.
284
987855
2891
Geen enkele aap weet van het bestaan van de andere twee apen.
16:30
They are getting a visual feedback in 2D,
285
990746
2936
Ze krijgen visuele terugkoppeling in 2D,
16:33
but the task they have to accomplish is 3D.
286
993682
2673
maar de opdracht die ze moeten uitvoeren is in 3D.
16:36
They have to move an arm in three dimensions.
287
996355
2599
Ze moeten een arm in drie dimensies bewegen.
16:38
But each monkey is only getting the two dimensions on the video screen
288
998954
3402
Maar elke aap krijgt alleen de twee dimensies op het videoscherm
16:42
that the monkey controls.
289
1002356
1776
dat de aap bedient.
En om het gedaan te krijgen
16:44
And to get that thing done,
290
1004132
3018
heb je tenminste twee apen nodig die hun hersenen synchroniseren,
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
maar drie is ideaal.
16:51
So what we found out is that when one monkey starts slacking down,
293
1011735
3616
Wat we uitvonden is dat als één aap begint te verslappen,
16:55
the other two monkeys enhance their performance
294
1015351
2611
de andere twee apen juist beter hun best gaan doen
16:57
to get the guy to come back,
295
1017962
1982
om die ene weer terug te laten komen.
16:59
so this adjusts dynamically,
296
1019944
2106
Dit past zich dynamisch aan,
maar de globale synchroniteit blijft hetzelfde.
17:02
but the global synchrony remains the same.
297
1022050
4349
17:06
Now, if you flip without telling the monkey
298
1026399
2624
Maar als je het omdraait zonder het de aap te vertellen
welke dimensies ieder brein moet besturen,
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
zoals degene die x en y bestuurt,
17:13
but he should be controlling now y and z,
301
1033620
2415
maar nu moet hij y en z besturen,
vergeet het brein van dat dier onmiddelijk de oude dimensies
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
en concentreert het zich op de nieuwe dimensies.
Dus ik moet wel zeggen dat geen enkele Turing-machine,
17:23
So what I need to say is that no Turing machine,
304
1043336
3287
17:26
no computer can predict what a brain net will do.
305
1046623
4202
geen enkele computer kan voorspellen wat een breinnetwerk gaat doen.
17:30
So we will absorb technology as part of us.
306
1050825
2381
Dus we absorberen technologie als onderdeel van onszelf.
17:33
Technology will never absorb us.
307
1053206
2609
Technology zal ons nooit absorberen.
17:35
It's simply impossible.
308
1055815
2641
Dat is simpelweg onmogelijk.
17:38
BG: How many times have you tested this?
309
1058456
3050
BG: Hoe vaak heb je dit getest?
17:41
And how many times have you succeeded versus failed?
310
1061506
2545
En hoe vaak was het succesvol versus mislukt?
17:44
MN: Oh, tens of times.
311
1064051
2276
MN: Oh, tientallen keren.
17:46
With the three monkeys? Oh, several times.
312
1066327
2238
Met de drie apen? Verscheidene keren.
17:48
I wouldn't be able to talk about this here unless I had done it a few times.
313
1068565
4620
Ik zou er hier niet over kunnen praten als ik het niet een paar keer had gedaan.
17:53
And I forgot to mention, because of time,
314
1073185
2601
En ik was vergeten te zeggen
17:55
that just three weeks ago, a European group
315
1075786
3761
dat drie weken geleden een Europese groep
17:59
just demonstrated the first man-to-man brain-to-brain connection.
316
1079547
5090
de eerste mens-naar-mens,
brein-tot-brein-connectie heeft laten zien.
18:04
BG: And how does that play?
317
1084637
1520
BG: En hoe gaat dat?
18:06
MN: There was one bit of information -- big ideas start in a humble way --
318
1086157
4582
MN: Een klein stukje informatie -- grote ideeën beginnen bescheiden --
18:10
but basically the brain activity of one subject
319
1090739
6363
maar de hersenactiviteit van een deelnemer
werd verzonden naar een andere deelnemer, met non-invasieve technologie.
18:17
was transmitted to a second object, all non-invasive technology.
320
1097102
4206
18:21
So the first subject got a message, like our rats, a visual message,
321
1101308
4244
De eerste deelnemer kreeg een boodschap, net als onze ratten, een visuele boodschap
18:25
and transmitted it to the second subject.
322
1105552
2554
en verzond het naar de andere deelnemer.
Deelnemer twee ontving een magnetische trilling in het visuele hersencentrum,
18:28
The second subject received a magnetic pulse in the visual cortex,
323
1108106
4482
of een andere trilling, twee verschillende trillingen.
18:32
or a different pulse, two different pulses.
324
1112588
3506
18:36
In one pulse, the subject saw something.
325
1116094
2705
In één trilling zag de deelnemer iets.
18:38
On the other pulse, he saw something different.
326
1118799
2136
Bij de andere trilling zag hij iets anders.
18:40
And he was able to verbally indicate
327
1120935
1983
En hij was in staat te verwoorden
18:42
what was the message the first subject was sending
328
1122918
3040
welke boodschap de eerste deelnemer stuurde
18:45
through the Internet across continents.
329
1125958
2895
via internet, over verschillende continenten.
18:48
Moderator: Wow. Okay, that's where we are going.
330
1128853
2519
BG: Wauw, OK. Dus daar gaat het naartoe.
18:51
That's the next TED Talk at the next conference.
331
1131372
2317
Dat is de volgende TED Talk op een volgend congres.
18:53
Miguel Nicolelis, thank you. MN: Thank you, Bruno. Thank you.
332
1133689
2907
Miguel Nicolelis, dank je wel.
MN: Dank je wel Bruno.
Over deze website

Deze site laat u kennismaken met YouTube-video's die nuttig zijn om Engels te leren. U ziet Engelse lessen gegeven door topdocenten uit de hele wereld. Dubbelklik op de Engelse ondertitels op elke videopagina om de video af te spelen. De ondertitels scrollen synchroon met het afspelen van de video. Heeft u opmerkingen of verzoeken, neem dan contact met ons op via dit contactformulier.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7