A Brain Implant That Turns Your Thoughts Into Text | Tom Oxley | TED

Переводчик: Евгения Щелокова Редактор: Olga Mansurova

A few months ago,

Несколько месяцев назад

I surrendered the password to my Twitter account

я дал пароль от своего аккаунта в Twitter

to let a person with paralysis tweet out their thoughts.

человеку с параличом, чтобы он писал в нём свои мысли.

But I mean that literally.

В прямом смысле.

Philip O'Keefe can't use his fingers to type like you or I,

Филипп О’Киф не может набирать текст пальцами как мы,

but thanks to a tiny brain implant,

но, благодаря крошечному электронному имплантату,

he was able to send the following tweets.

он смог выложить следующие твиты.

"Hello world! Short tweet. Monumental progress."

«Привет, мир! Короткий твит. Колоссальный прогресс».

"No need for keystrokes or voices.

«Нет необходимости проговаривать или набирать текст.

I created this tweet just by thinking it."

Я создал этот твит силой мысли».

"My hope is that I pave the way

«Надеюсь, что проложил путь

for people to be able to tweet through thoughts. Phil."

для остальных, чтобы они могли писать твиты силой мысли. Фил».

Now you might be thinking there are some people out there

Конечно, есть люди,

who should not be allowed to tweet directly from their brain.

которым не стоит разрешать писать твиты прямо из головы.

(Laughter)

(Смех)

I agree.

Согласен.

But for people with paralysis and disability,

Однако для людей с параличом и ограниченными возможностями

this technology can be life-changing.

данная технология может изменить жизнь.

I’m very excited to introduce you to Philip and Rodney.

Рад представить вам Филиппа и Родни.

They both have a neurodegenerative disease called ALS,

У них нейродегенеративное заболевание, называемое БАС.

means they can't move their hands or speak clearly,

Они не могут двигать руками или внятно говорить,

but they can now text

но теперь они могут переписываться

thanks to a brain-computer interface or BCI.

благодаря нейрокомпьютерному интерфейсу, или НКИ.

There were Philip’s brain signals up on the screen.

Здесь на экране сигналы мозга Филиппа.

They’re connected to their computers via Bluetooth.

Сигналы передаются компьютеру через Bluetooth.

The device is fully internalized, invisible to the outside world,

Само устройство находится внутри и скрыто от внешнего мира.

and they learn to control the keyboard

Люди учатся управлять клавиатурой

with clicks directly coming from their brain.

с помощью сигналов мозга.

Now BCIs conjure up images of science fiction like "The Matrix"

НКИ вызывают в воображении образы научной фантастики вроде «Матрицы»

with a cable jacked up into your brain through a hole in your skull.

с помощью кабеля, который подключён к мозгу через отверстие в черепе.

But I'm here to show you that the future can be much more elegant than that.

Однако я хочу показать, что будущее может быть гораздо привлекательнее.

So we got this group chat going,

Итак, мы создали групповой чат,

which I thought was a great idea,

который я считал отличной идеей,

until they started roasting me about the TED Talk --

пока меня не начали распекать за выступление на TED,

(Laughter)

(Смех)

Which they found hilarious.

которое они сочли уморительным.

Thanks for the vote of confidence, guys,

Спасибо за вотум доверия, ребята,

bloody Australians.

австралийцы лучшие.

(Laughter)

(Смех)

Now you can see it's still quite slow for them to type this way,

Вы видите, что всё происходит довольно медленно,

but this is like dial up speeds at the beginning of the Internet.

похоже на скорость дозвона в начале развития Интернета.

This is a new Moore's Law.

Это новый закон Мура.

We're just getting started.

Это только начало.

(Laughter)

(Смех)

(Applause)

(Аплодисменты)

That's Philip.

А это Филипп.

This has been the dream of patients and caregivers,

Пациенты и сиделки, врачи и учёные

doctors and scientists, for decades,

мечтали об этом имплантате на протяжении десятилетий,

and for good reason.

и не зря.

Может быть, вы знаете кого-то с атрофией мышц рук

You may know someone who's lost the ability to use their hands,

в результате инсульта или поражения спинного мозга

maybe from a stroke or a spinal cord injury

or multiple sclerosis, paralysis.

или рассеянного склероза, паралича.

It comes in all shapes and sizes,

Атрофия любой степени тяжести,

from minor inconvenience to life-threatening.

от незначительных неудобств вплоть до угрозы для жизни.

During my neurology residency, I cared for a man in his 40s.

В ординатуре по неврологии я ухаживал за сорокалетним мужчиной.

He had a stroke and developed locked-in syndrome.

У него был инсульт и развился синдром «запертого человека».

Meant he couldn't move his body, except for his eyes, left or right.

Он совсем не мог управлять телом, мог только водить глазами влево и вправо.

His brain still worked like yours.

Его мозг по-прежнему работал.

He could see and hear and think and feel just like normal,

Он мог видеть, слышать, думать и чувствовать,

but he couldn't move or speak ever again.

но он больше не мог ни двигаться, ни говорить.

And in what were horrific circumstances,

В этих чудовищных обстоятельствах

we supported his wish to be taken off life support.

мы поддержали его желание отключить систему жизнеобеспечения.

And so I've been wondering ever since,

С тех пор меня беспокоит вопрос,

was there not anything else that could have been done?

неужели нельзя было сделать что-то ещё?

Connection is a fundamental human need.

Ведь общение является основной потребностью человека.

So many of our patients have lost the ability to speak,

Многие наши пациенты утратили способность говорить,

let alone type, for years,

а также чтобы печатать, на годы.

and they so desperately want to reconnect with their family,

Они отчаянно хотят воссоединиться со своей семьёй,

with their loved ones.

со своими близкими.

You know what the main request we get is?

Знаете, какая основная просьба поступает к нам?

Text messaging.

Обмен текстовыми сообщениями.

And then email.

Электронной почтой.

Control over their smartphone.

Контроль над смартфоном.

And shock horror,

И, о ужас,

social media.

социальные сети.

We've been speaking so much lately about the flaws of these technologies,

Последнее время мы так много говорим о минусах социальных сетей,

but for people with paralysis, this is a return to life.

но для людей с параличом в них возвращение к жизни.

BCIs make all of this possible.

НКИ делают возвращение возможным.

Now, part of the problem has been

Частично проблема заключается в том,

that BCIs typically require invasive surgery.

что для НКИ необходима инвазивная хирургия.

This is the Utah Array.

Это микроэлектроды Utah Array.

This is designed similarly to all other BCIs

Они разработаны аналогично всем другим НКИ,

currently under development,

которые разрабатываются в настоящее время,

which require drilling needles directly into the brain.

и которые требуют введения игл непосредственно в мозг.

Now, this has been the basis of critical fundamental research

Именно на этом основывались ключевые исследования

over the last 20 years

последних 20 лет

and the early proof that this technology really can perform.

и есть первые доказательства того, что эта технология работает.

But for patients, it means open-brain surgery,

Однако для пациентов это означает операцию на открытом мозге,

which involves cutting through the skull with a saw.

которая предполагает трепанацию.

And there are only about 150 functional neurosurgeons in the US

В США всего около 150 практикующих нейрохирургов,

that can perform this procedure.

которые могут провести такую операцию.

Помимо того, что восстановление после операции проходит тяжело,

Apart from the fact that the recovery is tricky,

the brain doesn't really like having needles put into it.

мозг не очень любит, когда в него вводят иглы.

It develops this foreign-body tissue rejection immune reaction over time.

Из-за этого развивается иммунная реакция отторжения чужеродной ткани.

So I've been wondering, is there any other way into the brain?

Поэтому я хотел узнать, можно ли попасть в мозг как-то по-другому?

And there is, a secret back door.

Можно. Есть потайной ход.

The blood vessels are the natural highways into the brain.

Кровеносные сосуды являются естественными магистралями, которые ведут в мозг.

These are hollow tubes that connect every corner of the brain.

Это полые трубки, которые соединяют все уголки мозга.

The largest vein at the top there is right next to the motor cortex.

Самая крупная вена в верхней части находится прямо рядом с моторной корой.

The exact part of the brain that we want to connect to

Именно к этой части мозга мы хотим подключиться,

to restore control to the outside world.

чтобы восстановить связь с внешним миром.

How cool is that?

Разве не потрясающе?

Now we already know how to travel through the blood vessels.

Мы знаем, как перемещаться по кровеносным сосудам.

We've been doing it for 40 years, mostly going to the heart.

Мы занимаемся этим уже 40 лет, в основном на сердце.

If anyone here today has had a heart attack,

Если у кого-то был сердечный приступ,

there's a pretty good chance you've had a stent.

есть большая вероятность, что вам поставили стент.

A stent is a metal scaffold delivered through a catheter,

Стент — это металлический каркас, который устанавливается через катетер

which opens up like a flower into the blood vessel.

и подобно цветку раскрывается в кровеносном сосуде.

Millions of stents are delivered each year,

Миллионы стентов устанавливаются каждый год,

not in the OR,

но не в операционной,

but in the cath lab or catheter laboratory.

а в лаборатории катетеризации.

It's now common in the cath lab to navigate up into the brain

Сейчас в лаборатории катетеризации принято проникать и в мозг

through the blood vessels.

через кровеносные сосуды.

And there are 2,500 physicians

И две с половиной тысячи врачей

who can now navigate their way up into the brain.

могут проникать в мозг таким образом.

But what's really amazing about this

Однако, что действительно удивительно,

is that for BCIs we already know

мы уже знаем, что для НКИ

that devices can be left inside a blood vessel,

датчик можно оставлять внутри кровеносного сосуда,

cells grow over it, incorporate it into the wall

клетки разрастаются над ним, фиксируют его в стенках,

like a tattoo under the skin,

как татуировку под кожей,

and we're protected from that immune reaction.

и в итоге мы защищены от иммунной реакции.

This is part of the reason why our team became the first in the world

Отчасти именно поэтому наша команда стала первой в мире,

to receive a green light from the FDA to conduct clinical trials

кто получил разрешение от FDA на проведение клинических испытаний

of a permanently implanted BCI.

стационарно вживлённого НКИ.

(Applause)

(Аплодисменты)

So what we had to do was figure out a way to put a sensor,

Поэтому нам нужно было найти способ установить датчик

connected to this crosslinks of the stent

и подключить его к этим сшивкам стента,

that could record that brain activity.

чтобы он мог регистрировать активность мозга.

To do that, we had to do a complete overhaul of stent manufacturing.

Для этого мы полностью пересмотрели технологию производства стента.

This is the end result.

Вот как он выглядит.

I think it's very beautiful.

По-моему, невероятно красиво.

Then connect it to a cable

Затем соединить датчик с кабелем,

which brings the information out of the brain

который передаёт информацию из мозга,

and do it all in a way that it can be delivered in the cath lab.

и сделать все это так, чтобы информация поступала в лабораторию.

This way we can make BCI accessible not to the thousands of people,

Таким образом, НКИ станет доступным для миллионов людей,

but to the millions of people who need this technology.

которым нужна данная технология.

So it wasn't easy, took us ten years,

Это было нелегко сделать, потребовалось десять лет работы,

but I'm very excited to show you guys.

и я невероятно рад представить вам то,

We called this the Stentrode.

что мы назвали Stentrode.

(Applause)

(Аплодисменты)

Graham Felstead, an incredible human being suffering with ALS,

Грэм Фелстед, невероятный человек, который страдает БАС,

became the first person in the world

стал первым в мире человеком,

to receive and use one of these brain-computer interfaces.

которому вживили один из этих НКИ.

And he has very generously offered you, the world,

Он радушно дал вам, всему миру,

a chance to see what it looks like inside his brain.

шанс увидеть, как всё выглядит внутри его мозга.

Would you like to see?

Хотите посмотреть?

Audience: Yes!

Аудитория: Да!

TO: Seeing this video for the first time

Томас Оксли: Увидеть это видео впервые

was one of the most incredible moments of my life.

было одним из самых невероятных моментов в моей жизни.

I was standing in the cath lab,

Я стоял в лаборатории,

Dr. Peter Mitchell had just completed the surgery

доктор Питер Митчелл только что закончил операцию,

and you can see the device, the outline of device,

и вы видите устройство, очертания устройства,

sitting inside the blood vessel there.

которое находится внутри кровеносного сосуда.

So this popped up on the screen

Оно появилось на экране,

and it just felt like we were witnessing something new in the world.

и кажется, мы стали свидетелями чего-то совершенно нового.

I had tingles down my spine,

У меня мурашки пробежали,

I've got them now thinking about it again.

и сейчас я думаю об этом снова.

I turned to my colleague Pete,

Я повернулся к своему коллеге Питу

and I said something poetic and profound like,

и сказал что-то поэтическое и глубокое, типа:

"Pete, holy shit!"

«Пит, охренеть!»

(Laughter)

(Смех)

And then two hours later, something even more amazing happened.

А спустя два часа произошло ещё нечто более невероятное.

Graham woke up, and he asked, “Am I alive?”

Грэм проснулся и спросил: «Я жив?».

And our nurse Kristine broke out in tears of relief.

Медсестра Кристин расплакалась, это были слёзы облегчения и радости.

It was a phenomenal moment.

Незабываемый момент.

Once it's in place,

Как только датчик установлен,

it's connected to this tiny antenna that sits under the skin in the chest.

он подключается к крошечной антенне, которая расположена под кожей в груди.

Датчик собирает необработанные данные мозга

This collects the raw brain data

and sends it out of the body wirelessly

и отправляет их из тела по беспроводной связи,

to then connect with external devices.

чтобы передать их внешним устройствам.

It's always on and ready to go.

Он всегда включён и готов к работе.

Kind of like how your brain is meant to work.

Процесс похож на работу мозга.

So here's how it works.

Вот как всё происходит.

Our engineers work with our patients to decode specific movements.

Наши инженеры работают с пациентами над распознаванием конкретных движений.

So we tell the patient, “Press down your foot.”

Мы говорим пациенту: «Прижмите стопу».

So they'll repeatedly press down their foot.

Они несколько раз прижимают стопу.

You won't see the foot moving because they're paralyzed,

Вы не увидите движения стопы, потому что она парализована,

but we've been able to determine

но мы смогли определить,

which brain signals are generally linked to “Press down your foot.”

какие сигналы мозга в целом связаны с командой «Прижмите стопу».

The black dotted line is the moment of pressing down the foot,

Чёрная пунктирная линия показывает момент прижатия стопы,

and you can see the brain signal is different before to after,

и вы видите, что сигнал мозга отличается до и после,

which means we can turn that into a switch.

это означает, что мы можем превратить это в переключатель.

Now we repeat this for several different types of movements,

Мы повторяем это для нескольких различных типов движений,

say, open/close your hand or pincer-grip your finger.

например, раскрыть и закрыть ладонь или согнуть палец.

Now, that may not seem like much,

Возможно, это немного,

but these become the building blocks for every single interaction

но именно эти движения становятся основой для любого взаимодействия

on a digital device that is needed for control.

с цифровым устройством, которым необходимо управлять.

Converted to

Движения преобразуются

click, up, down, left, right, menu, back, etc.

в нажатие, вверх, вниз, влево, вправо, меню, назад и так далее.

But what's really amazing is that to some degree,

Но что действительно удивительно, что в какой-то степени

this process,

этот процесс,

our brain signals, are universal.

сигналы нашего мозга, универсальны.

So the brain signal for “Press down your foot” for me

То есть, сигнал мозга «Прижмите стопу»

is the same as it is for you.

у нас с вами одинаковый.

Now this means that we're creating a dictionary of the brain

Поэтому теперь мы создаём

across all humans.

универсальный словарь мозга.

This is going to make BCI truly scalable.

Благодаря этому НКИ станет масштабируемым.

As Philip once said to me,

Как однажды сказал мне Филипп:

"It's kind of like learning how to ride a bike.

«Это как научиться кататься на велосипеде.

It takes a bit of practice, but once you're rolling,

Немного практики, но как только начинаешь кататься,

it becomes natural.

всё получается само собой.

Now I just look on the screen where I want to click and I'm texting,

Сейчас я просто смотрю на экран, куда хочу нажать, и пишу смс,

messaging the world via Twitter."

обмениваюсь сообщениями с миром через Twitter».

But Graham,

По словам Грэма,

he said, as his ALS was progressing,

по мере того, как его БАС прогрессировала,

that it gave him immense comfort to know that even if his body was failing,

ему было очень приятно осознавать, что даже если его тело будет ослабевать,

he was always going to be able to tell his wife that he loved her.

он всегда сможет сказать своей жене, что любит её.

In the future,

В будущем

I'm really excited about the breakthroughs BCI could deliver to other conditions

я с нетерпением жду прорыва НКИ при других заболеваниях,

like epilepsy, depression and dementia.

таких как эпилепсия, депрессия и деменция.

But beyond that,

Но помимо этого,

what is this going to mean for humanity?

что это будет означать для человечества?

What's really got me thinking is the future of communication.

Что действительно озадачило меня, так это будущее общения.

Take emotion.

Например, эмоции.

Have you ever considered how hard it is to express how you feel?

Никогда не задумывались о том, как трудно выразить свои чувства?

You have to self-reflect,

Приходится заниматься самоанализом,

package the emotion into words

преобразовывать эмоции в слова,

and then use the muscles of your mouth to speak those words.

а затем использовать мышцы рта, чтобы произнести эти слова.

But you really just want someone to know how you feel.

Но в действительности вы просто хотите, чтобы кто-то знал, что вы чувствуете.

For some people with certain conditions,

Для людей с определёнными заболеваниями

that's impossible.

это невозможно.

So what if, rather than using your words,

Так, чтобы предпочтительнее слов

you could throw your emotion just for a few seconds?

вы смогли бы выразить свои эмоции всего на несколько секунд?

And have them really feel how you feel.

Чтобы люди действительно почувствовали, что чувствуете вы.

At that moment, we would have realized

В этот момент мы бы поняли,

that the necessary use of words to express our current state of being

что необходимости использования слов для выражения нашего состояния

was always going to fall short.

всегда будет недостаточно.

The full potential of the brain would then be unlocked.

Тогда бы раскрылся весь потенциал мозга.

But for right now,

Но на данный момент

BCI is about restoring the lives of millions of people with paralysis.

НКИ возвращает к жизни миллионы людей, у которых паралич.

After years of feeling trapped,

После многих лет ощущения ловушки,

this technology promises the return of autonomy and independence.

эта технология поможет вернуть автономию и независимость.

But what I really mean is dignity.

Но что я действительно имею в виду, так это чувство самоуважения.

Thank you.

Благодарю.

(Applause)

(Аплодисменты)