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

Tradutor: Marcela Sachini Revisora: Margarida Ferreira

I had brain surgery 18 years ago,

Fiz uma cirurgia ao cérebro há 18 anos

and since that time, brain science has become

e, desde então, a ciência do cérebro

a personal passion of mine.

passou a ser a minha grande paixão.

I'm actually an engineer.

Sou engenheira.

And first let me say, I recently joined

Recentemente, tornei-me membro

Google's Moonshot group,

do grupo do Google, "Moonshot",

where I had a division,

onde eu tinha um setor,

the display division in Google X,

o setor de ecrãs no Google X,

and the brain science work I'm speaking about today

e o trabalho de ciência cerebral de que falo agora

is work I did before I joined Google

é fruto de trabalho anterior ao Google

and on the side outside of Google.

e de trabalho extra fora do Google.

So that said, there's a stigma

Dito isto, há um estigma

when you have brain surgery.

quando se faz cirurgia cerebral.

Are you still smart or not?

Continuamos inteligentes, ou não?

And if not, can you make yourself smart again?

Se não, podemos voltar a ser inteligentes?

After my neurosurgery,

Depois da neurocirurgia,

part of my brain was missing,

fiquei sem parte do meu cérebro,

and I had to deal with that.

e tinha que lidar com isso.

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

Não era a massa cinzenta, era a parte central, sentimental

that makes key hormones and neurotransmitters.

que produz hormonas e neurotransmissores essenciais.

Immediately after my surgery,

Logo após minha cirurgia,

I had to decide what amounts of each of over

tive que decidir a quantidade diária a tomar,

a dozen powerful chemicals to take each day,

dentre mais de uma dúzia de medicamentos poderosos,

because if I just took nothing,

porque, se não tomasse nada,

I would die within hours.

morreria em poucas horas.

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

Todos os dias durante 18 anos — cada santo dia —

I've had to try to decide the combinations

tive que decidir as combinações

and mixtures of chemicals,

e as misturas de químicos,

and try to get them, to stay alive.

e tomá-los, para me manter viva.

There have been several close calls.

Várias vezes, quase morri.

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

Por sorte, no fundo sou uma experimentalista

so I decided I would experiment

portanto, decidi fazer experiências

to try to find more optimal dosages

para tentar encontrar as dosagens ideais

because there really isn't a clear road map

já que não há uma rota clara

on this that's detailed.

e detalhada a esse respeito.

I began to try different mixtures,

Comecei a experimentar misturas diferentes,

and I was blown away by how

e fiquei surpreendida

tiny changes in dosages

como pequenas mudanças nas dosagens

dramatically changed my sense of self,

mudavam drasticamente o sentimento do meu eu,

my sense of who I was, my thinking,

o sentimento de quem era, o meu raciocínio,

my behavior towards people.

o meu comportamento frente às pessoas.

One particularly dramatic case:

Um caso particularmente dramático:

for a couple months I actually tried dosages

durante alguns meses experimentei dosagens

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

e químicos habituais para um homem de 20 anos,

and I was blown away by how my thoughts changed.

e fiquei surpreendida com a diferença nos meus pensamentos.

(Laughter)

(Risos)

I was angry all the time,

Estava sempre irritada,

I thought about sex constantly,

estava sempre a pensar em sexo,

and I thought I was the smartest person

e achava que era a pessoa mais inteligente

in the entire world, and

do universo, e...

—(Laughter)—

(Risos)

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

Claro, com o passar dos anos, conheci homens desse tipo,

or maybe kind of toned-down versions of that.

ou talvez versões mais suaves disso.

I was kind of extreme.

Eu era um bocado radical.

But to me, the surprise was,

Mas a surpresa foi

I wasn't trying to be arrogant.

que eu não estava a ser arrogante.

I was actually trying,

Tentava, na verdade,

with a little bit of insecurity,

com um pouco de insegurança,

to actually fix a problem in front of me,

resolver um problema que enfrentava,

and it just didn't come out that way.

e simplesmente não era o que transparecia.

So I couldn't handle it.

Então não aguentei.

I changed my dosages.

Mudei as dosagens.

But that experience, I think, gave me

Mas creio que essa experiência

a new appreciation for men

me deu uma nova opinião quanto aos homens

and what they might walk through,

e o que eles podem enfrentar,

and I've gotten along with men

e relaciono-me muito melhor com eles

a lot better since then.

desde então.

What I was trying to do

O que eu estava a tentar fazer,

with tuning these hormones

ao regular essas hormonas

and neurotransmitters and so forth

e neurotransmissores e afins

was to try to get my intelligence back

era voltar a ter a minha inteligência

after my illness and surgery,

depois da doença e da cirurgia,

my creative thought, my idea flow.

o meu pensamento criativo, o meu fluxo de ideias.

And I think mostly in images,

Penso principalmente com imagens,

and so for me that became a key metric --

então para mim isso tornou-se uma medida chave

how to get these mental images

— como conseguir que essas imagens mentais

that I use as a way of rapid prototyping,

que uso como um meio de fazer um rápido protótipo,

if you will, my ideas,

de certa forma, das minhas ideias,

trying on different new ideas for size,

tentando testar novas ideias,

playing out scenarios.

imaginando cenários.

This kind of thinking isn't new.

Este tipo de pensamento não é novidade.

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

Filósofos como Hume, Descartes e Hobbes

saw things similarly.

viam as coisas do mesmo modo.

They thought that mental images and ideas

Pensavam que imagens e ideias mentais,

were actually the same thing.

na verdade, eram a mesma coisa.

There are those today that dispute that,

Há hoje quem discorde disso,

and lots of debates about how the mind works,

e há muitos debates sobre como a mente funciona,

but for me it's simple:

mas para mim é simples:

Mental images, for most of us,

Para muitos de nós, as imagens mentais

are central in inventive and creative thinking.

são essenciais para o pensamento inventivo e criativo.

So after several years,

Assim, após muitos anos,

I tuned myself up and I have lots of great,

consegui sintonizar-me

e tenho muitas imagens mentais vívidas e sofisticadas

really vivid mental images with a lot of sophistication

and the analytical backbone behind them.

e a estrutura analítica que está por trás delas.

And so now I'm working on,

Agora estou a trabalhar

how can I get these mental images in my mind

em como fazer sair essas imagens mentais

out to my computer screen faster?

para fora do ecrã do meu computador mais rapidamente?

Can you imagine, if you will,

São capazes de imaginar

a movie director being able to use

uma diretora de cinema capaz de utilizar

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

somente a imaginação para dirigir o mundo à sua frente?

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

Ou um músico para tirar a música da cabeça?

There are incredible possibilities with this

Há possibilidades fantásticas nisto

as a way for creative people

para pessoas criativas

to share at light speed.

comunicarem num piscar de olhos.

And the truth is, the remaining bottleneck

E a verdade é que o que falta,

in being able to do this

para poder fazer isso,

is just upping the resolution of brain scan systems.

é somente aumentar a resolução dos sistemas de varredura cerebral.

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

Vou mostrar porque é que penso que estamos perto de lá chegar,

by sharing with you two recent experiments

contando-vos duas experiências recentes

from two top neuroscience groups.

de dois excelentes grupos de neurocientistas.

Both used fMRI technology --

Ambos usaram a tecnologia IRMf

functional magnetic resonance imaging technology --

— tecnologia de imagem de ressonância magnética funcional —

to image the brain,

para retratar o cérebro.

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

Eis um conjunto de imagens do cérebro de Giorgio Ganis

and his colleagues at Harvard.

e dos seus colegas em Harvard.

And the left-hand column shows a brain scan

A coluna da esquerda mostra imagens do cérebro

of a person looking at an image.

de uma pessoa a olhar para uma imagem.

The middle column shows the brainscan

A coluna do meio mostra imagens do cérebro

of that same individual

do mesmo indivíduo

imagining, seeing that same image.

a imaginar ver essa mesma imagem.

And the right column was created

E a coluna da direita foi criada

by subtracting the middle column from the left column,

subtraindo a coluna do meio à coluna da esquerda,

showing the difference to be nearly zero.

revelando uma diferença quase inexistente.

This was repeated on lots of different individuals

Isso foi repetido com muitos indivíduos distintos

with lots of different images,

com muitas imagens diferentes,

always with a similar result.

sempre com um resultado semelhante.

The difference between seeing an image

A diferença entre ver uma imagem

and imagining seeing that same image

e imaginar ver a mesma imagem

is next to nothing.

é quase nenhuma.

Next let me share with you one other experiment,

Agora vou contar-vos mais uma experiência.

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

Esta é do laboratório de Jack Gallant na Universidade de Berkeley, Califórnia.

They've been able to decode brainwaves

Conseguiram descodificar ondas cerebrais

into recognizable visual fields.

em campos visuais percetíveis.

So let me set this up for you.

Passo a explicar.

In this experiment, individuals were shown

Nesta experiência, mostraram a vários indivíduos

hundreds of hours of YouTube videos

centenas de horas de vídeos do YouTube

while scans were made of their brains

enquanto gravavam imagens dos seus cérebros

to create a large library of their brain reacting

para criar uma vasta biblioteca da reação do cérebro

to video sequences.

às sequências de vídeos.

Then a new movie was shown with new images,

Depois mostraram um novo filme, com novas imagens,

new people, new animals in it,

novas pessoas, novos animais,

and a new scan set was recorded.

e registavam um novo conjunto de imagens.

The computer, using brain scan data alone,

O computador, utilizando somente dados da varredura cerebral,

decoded that new brain scan

descodificou essa nova varredura cerebral

to show what it thought the individual was actually seeing.

para mostrar o que pensava que o indivíduo estava realmente a ver.

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

À direita, temos a conclusão do computador

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

e à esquerda, o videoclipe apresentado.

This is the jaw-dropper.

Isto é de se ficar de boca aberta.

We are so close to being able to do this.

Estamos muito perto de poder fazer isso.

We just need to up the resolution.

Só precisamos de aumentar a resolução.

And now remember that when you see an image

E agora lembrem-se de que, quando vemos uma imagem

versus when you imagine that same image,

versus quando imaginamos ver essa mesma imagem,

it creates the same brain scan.

cria-se a mesma imagem cerebral.

So this was done with the highest-resolution

Isso foi feito com o sistema de varredura cerebral

brain scan systems available today,

mais avançado atualmente disponível,

and their resolution has increased really

e essa resolução aumentou

about a thousandfold in the last several years.

cerca de mil vezes nos últimos anos.

Next we need to increase the resolution

Agora, precisamos de aumentar a resolução

another thousandfold

mais mil vezes,

to get a deeper glimpse.

para conseguir uma visão mais profunda.

How do we do that?

There's a lot of techniques in this approach.

Como fazemos isso?

Há várias técnicas nessa abordagem.

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

Uma forma é abrir o crânio e colocar elétrodos lá dentro.

I'm not for that.

Não aconselho.

There's a lot of new imaging techniques

Há muitas propostas de novas técnicas de imagem,

algumas delas até por mim

being proposed, some even by me,

but given the recent success of MRI,

mas, dado o sucesso recente da IRM,

first we need to ask the question,

é preciso perguntar primeiro:

is it the end of the road with this technology?

"Será o fim da jornada com essa tecnologia?"

Conventional wisdom says the only way

A sabedoria tradicional indica que a única forma

to get higher resolution is with bigger magnets,

de alcançar uma maior resolução é com ímanes maiores,

but at this point bigger magnets

mas, nesta altura, os ímanes maiores

only offer incremental resolution improvements,

só oferecem melhorias de resolução por etapas,

not the thousandfold we need.

não as milhares que precisamos.

I'm putting forward an idea:

Proponho uma nova ideia:

instead of bigger magnets,

Em vez de ímanes maiores,

let's make better magnets.

façamos ímanes melhores.

There's some new technology breakthroughs

Há descobertas de novas tecnologias

in nanoscience

na nanociência

when applied to magnetic structures

que, aplicadas a estruturas magnéticas

that have created a whole new class of magnets,

criaram uma nova classe de ímanes,

and with these magnets, we can lay down

e com esses ímanes, podemos estabelecer

very fine detailed magnetic field patterns

padrões detalhados de campos magnéticos

throughout the brain,

por todo o cérebro.

and using those, we can actually create

Usando-os, podemos criar

holographic-like interference structures

estruturas de interferência semelhantes a imagens holográficas

to get precision control over many patterns,

para exercer um controlo de precisão sobre muitos padrões,

as is shown here by shifting things.

como se mostra aqui mudando as coisas.

We can create much more complicated structures

Podemos criar estruturas mais complexas

with slightly different arrangements,

com arranjos ligeiramente diferentes,

kind of like making Spirograph.

como desenhar com espirógrafo.

So why does that matter?

Porque é que isso é importante?

A lot of effort in MRI over the years

Muito do esforço em IRM, ao longo dos anos,

has gone into making really big,

foi em prol da fabricação

de ímanes grandes, enormes, não foi?

really huge magnets, right?

But yet most of the recent advances

Mesmo assim, muitos dos progressos recentes

in resolution have actually come from

na resolução tiveram origem

ingeniously clever encoding and decoding solutions

em soluções inteligentes de codificação e decodificação

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

nos transmissores e recetores de frequência de rádio FM,

in the MRI systems.

nos sistemas IRM.

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

Em vez de um campo magnético uniforme,

put down structured magnetic patterns

utilizemos padrões magnéticos estruturados

in addition to the F.M. radio frequencies.

juntamente com as frequências de rádio FM.

So by combining the magnetics patterns

Ao combinar os padrões magnéticos

with the patterns in the F.M. radio frequencies

com os padrões no processamento de frequências de rádio FM,

processing which can massively increase

que podem aumentar intensamente

the information that we can extract

as informações que extraímos

in a single scan.

num único exame.

And on top of that, we can then layer

Podemos ainda acrescentar

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

o conhecimento sempre crescente da estrutura e da memória do cérebro

to create a thousandfold increase that we need.

para criar o aumento em milhares de vezes de que precisamos.

And using fMRI, we should be able to measure

Utilizando a IRMf, seremos capazes de medir

not just oxygenated blood flow,

não apenas o fluxo de sangue oxigenado,

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

mas as hormonas e os neurotransmissores de que falei

and maybe even the direct neural activity,

e talvez até a atividade neural direta

which is the dream.

que é o sonho.

We're going to be able to dump our ideas

Vamos conseguir despejar as nossas ideias

directly to digital media.

diretamente em meios de comunicação digital.

Could you imagine if we could leapfrog language

Podem imaginar se pudéssemos passar por cima da linguagem

and communicate directly with human thought?

e comunicar diretamente com o pensamento humano?

What would we be capable of then?

Do que seríamos capazes?

And how will we learn to deal

Como vamos aprender a lidar

with the truths of unfiltered human thought?

com as verdades do pensamento humano sem filtro?

You think the Internet was big.

E nós a pensar que a Internet era grande.

These are huge questions.

Estas são questões gigantes.

It might be irresistible as a tool

Pode ser irresistível como ferramenta

to amplify our thinking and communication skills.

para ampliar as nossas capacidades de raciocínio e comunicação.

And indeed, this very same tool

E, de facto, essa mesma ferramenta

may prove to lead to the cure

pode acabar por levar à cura

for Alzheimer's and similar diseases.

da doença de Alzheimer e doenças semelhantes.

We have little option but to open this door.

Temos poucas opções a não ser abrir esta porta.

Regardless, pick a year --

De qualquer forma, escolham um ano:

will it happen in five years or 15 years?

Isso vai acontecer dentro de 5 ou de 15 anos?

It's hard to imagine it taking much longer.

É difícil imaginar que demore mais do que isso.

We need to learn how to take this step together.

Precisamos de aprender a dar este passo juntos.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)