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

Мэри Лу Джепсен: Смогут ли приборы будущего считывать образы прямо из нашего мозга?

Переводчик: Anna Kotova Редактор: Alina Siluyanova

I had brain surgery 18 years ago,

18 лет назад я перенесла операцию на головном мозге,

and since that time, brain science has become

и с тех пор наука о мозге стала

a personal passion of mine.

моим страстным увлечением.

I'm actually an engineer.

Я на самом деле инженер.

And first let me say, I recently joined

И сначала я хочу сказать, что недавно я присоединилась

Google's Moonshot group,

к долгосрочному проекту Google

where I had a division,

в отделе разработки дисплеев

the display division in Google X,

в подразделении Google X.

and the brain science work I'm speaking about today

Работа по изучению мозга, о которой я буду говорить сегодня, —

is work I did before I joined Google

это то, чем я занималась до Google

and on the side outside of Google.

и вне Google.

So that said, there's a stigma

Существуют определённые предрассудки

when you have brain surgery.

по поводу операций на мозге.

Are you still smart or not?

Сохраняете ли вы после них умственные способности?

And if not, can you make yourself smart again?

Если нет, то можно ли их восстановить?

After my neurosurgery,

После операции

part of my brain was missing,

я потеряла часть мозга,

and I had to deal with that.

и мне пришлось с этим жить.

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

Это было не серое вещество, а вязкая область в самом центре,

that makes key hormones and neurotransmitters.

которая вырабатывает ключевые гормоны и нейротрансмиттеры.

Immediately after my surgery,

Сразу после операции

I had to decide what amounts of each of over

мне нужно было подбирать дозу каждого

a dozen powerful chemicals to take each day,

из более чем десятка мощных веществ для ежедневного приёма,

because if I just took nothing,

потому что, если бы я ничего не принимала,

I would die within hours.

я бы умерла в течение нескольких часов.

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

Каждый день на протяжении 18 лет — каждый божий день —

I've had to try to decide the combinations

мне приходится подбирать комбинации

and mixtures of chemicals,

и соединения веществ

and try to get them, to stay alive.

и принимать их, чтобы оставаться в живых.

There have been several close calls.

Пару раз моя жизнь висела на волоске.

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

Но, к счастью, я в душе экспериментатор,

so I decided I would experiment

поэтому я решила поэкспериментировать

to try to find more optimal dosages

и попытаться найти более оптимальные дозировки,

because there really isn't a clear road map

поскольку чёткой и детальной схемы

on this that's detailed.

на самом деле нет.

I began to try different mixtures,

Я начала подбирать различные составы

and I was blown away by how

и была поражена тем,

tiny changes in dosages

как ничтожные изменения дозировки

dramatically changed my sense of self,

кардинально изменяли моё самоощущение,

my sense of who I was, my thinking,

самовосприятие и мышление,

my behavior towards people.

мою манеру поведения.

One particularly dramatic case:

Приведу один из самых впечатляющих примеров:

for a couple months I actually tried dosages

пару месяцев я принимала дозировки и вещества,

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

характерные для двадцатилетних мужчин.

and I was blown away by how my thoughts changed.

Меня потрясло, как изменились мои мысли.

(Laughter)

(Смех)

I was angry all the time,

Я всё время злилась,

I thought about sex constantly,

постоянно думала о сексе

and I thought I was the smartest person

и считала себя самой умной

in the entire world, and

на всём белом свете.

—(Laughter)—

(Смех)

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

Конечно, за годы жизни мне попадались подобные парни,

or maybe kind of toned-down versions of that.

ну, или чуть поспокойнее.

I was kind of extreme.

Мой случай был немного чересчур.

But to me, the surprise was,

Но для меня удивительно то,

I wasn't trying to be arrogant.

что я не была самонадеянной,

I was actually trying,

я на самом деле пыталась,

with a little bit of insecurity,

с некоторыми сомнениями,

to actually fix a problem in front of me,

по-настоящему решить свою проблему,

and it just didn't come out that way.

просто вышло всё не совсем так, как хотелось.

So I couldn't handle it.

У меня ничего получилось.

I changed my dosages.

Я изменила дозировки.

But that experience, I think, gave me

Но этот опыт позволил мне

a new appreciation for men

по-новому взглянуть на мужчин

and what they might walk through,

и на то, с чем им приходится сталкиваться.

and I've gotten along with men

С тех пор я стала ладить с ними

a lot better since then.

гораздо лучше.

What I was trying to do

Регулируя количество

with tuning these hormones

гормонов и нейротрансмиттеров

and neurotransmitters and so forth

и так далее,

was to try to get my intelligence back

я пыталась восстановить свой интеллект

after my illness and surgery,

после болезни и операции,

my creative thought, my idea flow.

вернуть творческое мышление, поток идей.

And I think mostly in images,

В основном я мыслю образами,

and so for me that became a key metric --

поэтому для меня ключевым стало то,

how to get these mental images

как можно использовать мысленные образы

that I use as a way of rapid prototyping,

в качестве опытных образцов идей,

if you will, my ideas,

если хотите,

trying on different new ideas for size,

примеряя новые идеи,

playing out scenarios.

разыгрывая сценарии.

This kind of thinking isn't new.

В таком подходе нет ничего нового.

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

У философов Юма, Декарта и Гоббса

saw things similarly.

были похожие взгляды.

They thought that mental images and ideas

Они считали, что мысленные образы и идеи —

were actually the same thing.

это одно и то же.

There are those today that dispute that,

Есть люди, готовые с этим поспорить,

and lots of debates about how the mind works,

и существует много споров о работе разума,

but for me it's simple:

но для меня всё просто.

Mental images, for most of us,

Мысленные образы у большинства из нас

are central in inventive and creative thinking.

играют центральную роль в изобретательстве и творческом мышлении.

So after several years,

Так, через несколько лет

I tuned myself up and I have lots of great,

я отладила свой организм, и у меня теперь есть множество

really vivid mental images with a lot of sophistication

прекрасных, весьма изощрённых и ярких мысленных образов,

and the analytical backbone behind them.

опирающихся на анализ.

And so now I'm working on,

Теперь я пытаюсь разобраться в том,

how can I get these mental images in my mind

как можно быстрее вывести эти мысленные образы

out to my computer screen faster?

из головы прямо на экран моего компьютера.

Can you imagine, if you will,

Представьте себе

a movie director being able to use

кинорежиссёра, способного лишь силой воображения

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

управлять окружающим миром.

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

Или музыканта, извлекающего музыку прямо из головы?

There are incredible possibilities with this

В этом кроется невероятная возможность

as a way for creative people

для творческих людей

to share at light speed.

делиться мыслями со скоростью света.

And the truth is, the remaining bottleneck

И вся правда в том, что последним препятствием

in being able to do this

на этом пути является

is just upping the resolution of brain scan systems.

необходимость увеличить разрешающую способность томографов.

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

Позвольте показать вам, почему я думаю, что мы очень близки к цели,

by sharing with you two recent experiments

и рассказать о двух недавних экспериментах,

from two top neuroscience groups.

проведённых ведущими группами нейробиологов.

Both used fMRI technology --

Обе команды использовали технологию фМРТ,

functional magnetic resonance imaging technology --

функциональную магнитно-резонансную томографию,

to image the brain,

для сканирования мозга.

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

Здесь вы видите подборку изображений мозга, сделанную Джорджио Ганисом

and his colleagues at Harvard.

и его коллегами в Гарварде.

And the left-hand column shows a brain scan

Слева вы видите сканы мозга человека,

of a person looking at an image.

который смотрит на какое-то изображение.

The middle column shows the brainscan

В средней колонке показаны снимки головного мозга

of that same individual

этого же человека,

imagining, seeing that same image.

мысленно представляющего себе то же самое изображение.

And the right column was created

В правой колонке показано,

by subtracting the middle column from the left column,

что останется, если из левой колонки вычесть правую:

showing the difference to be nearly zero.

мы видим, что разница почти нулевая.

This was repeated on lots of different individuals

Опыт повторили на большом количестве людей,

with lots of different images,

используя самые разные изображения —

always with a similar result.

всегда получался похожий результат.

The difference between seeing an image

Разница между зрительным восприятием изображения

and imagining seeing that same image

и мысленным представлением этого же изображения

is next to nothing.

практически ничтожна.

Next let me share with you one other experiment,

Теперь я расскажу про другой эксперимент, проведённый

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

в лаборатории Джека Галланта в Калифорнийском университете в Беркли.

They've been able to decode brainwaves

Им удалось расшифровать мозговые импульсы

into recognizable visual fields.

и получить узнаваемые зрительные поля.

So let me set this up for you.

Давайте я объясню.

In this experiment, individuals were shown

В этом эксперименте испытуемым показывали

hundreds of hours of YouTube videos

сотни часов видео из YouTube,

while scans were made of their brains

одновременно сканируя их мозг,

to create a large library of their brain reacting

чтобы создать большую подборку изображений того,

to video sequences.

как мозг реагировал на видео.

Then a new movie was shown with new images,

Затем им было показано другое видео с новыми образами,

new people, new animals in it,

новыми людьми и животными,

and a new scan set was recorded.

и снова был просканирован мозг.

The computer, using brain scan data alone,

Используя только данные сканирования, компьютер

decoded that new brain scan

расшифровал их и показал то,

to show what it thought the individual was actually seeing.

что, как он рассчитал, испытуемые видели на самом деле.

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

Справа вы видите догадку компьютера,

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

а слева — то, что видели участники эксперимента.

This is the jaw-dropper.

Результаты поражают.

We are so close to being able to do this.

Мы так близки к цели.

We just need to up the resolution.

Нам нужно только увеличить разрешение.

And now remember that when you see an image

Вспомните, что когда вы видите изображение

versus when you imagine that same image,

и когда вы его себе представляете,

it creates the same brain scan.

сканы мозга получаются одинаковые.

So this was done with the highest-resolution

Эти результаты были получены с помощью томографов

brain scan systems available today,

с наибольшим на сегодняшний день разрешением,

and their resolution has increased really

а разрешение увеличилось

about a thousandfold in the last several years.

тысячекратно за последние годы.

Next we need to increase the resolution

Теперь нам нужно увеличить разрешение

another thousandfold

ещё в тысячу раз,

to get a deeper glimpse.

чтобы заглянуть поглубже.

How do we do that?

Как это сделать?

There's a lot of techniques in this approach.

Для этого существует много способов.

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

Один способ — вскрыть черепную коробку и вставить туда электроды.

I'm not for that.

Я не сторонница этого.

There's a lot of new imaging techniques

Предлагается множество новых методов сканирования,

being proposed, some even by me,

некоторые даже предлагаю я сама,

but given the recent success of MRI,

но, учитывая недавние успехи МРТ,

first we need to ask the question,

сначала нужно задаться вопросом:

is it the end of the road with this technology?

исчерпали ли мы уже все возможности этой технологии?

Conventional wisdom says the only way

Согласно общепринятому мнению, единственным способом

to get higher resolution is with bigger magnets,

увеличить разрешение является увеличение магнитов,

but at this point bigger magnets

но на данный момент более крупные магниты

only offer incremental resolution improvements,

дают лишь небольшие улучшения в разрешении,

not the thousandfold we need.

а не те тысячи раз, что нам нужно.

I'm putting forward an idea:

У меня есть такая идея:

instead of bigger magnets,

вместо увеличения магнитов

let's make better magnets.

нам нужно их усовершенствовать.

There's some new technology breakthroughs

В нанотехнологии сделано

in nanoscience

несколько открытий

when applied to magnetic structures

касательно магнитных структур,

that have created a whole new class of magnets,

которые помогли создать новый класс магнитов;

and with these magnets, we can lay down

с этими магнитами мы можем делать

very fine detailed magnetic field patterns

очень детальные картины силовых линий

throughout the brain,

магнитного поля в головном мозге

and using those, we can actually create

и с их помощью создавать

holographic-like interference structures

голографические схемы интерференции,

to get precision control over many patterns,

чтобы чётко контролировать многие изображения,

as is shown here by shifting things.

как показано здесь с помощью движущейся картинки.

We can create much more complicated structures

Мы можем создать гораздо более сложные структуры

with slightly different arrangements,

со слегка иной конфигурацией,

kind of like making Spirograph.

что-то вроде создания узоров со спирографом.

So why does that matter?

Почему это важно?

A lot of effort in MRI over the years

Все эти годы при разработке МРТ много усилий

has gone into making really big,

было потрачено на создание очень больших,

really huge magnets, right?

просто огромных магнитов, так?

But yet most of the recent advances

Однако все недавние успехи

in resolution have actually come from

в увеличении разрешения произошли благодаря

ingeniously clever encoding and decoding solutions

хитроумным идеям в кодировании и расшифровке

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

в УКВ-радиопередатчиках и приёмниках

in the MRI systems.

в системах МРТ.

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

Давайте также вместо однородного магнитного поля

put down structured magnetic patterns

применим структурированное магнитное поле

in addition to the F.M. radio frequencies.

в дополнение к УКВ-радиочастотам.

So by combining the magnetics patterns

Таким образом, комбинируя магнитные поля

with the patterns in the F.M. radio frequencies

с расшифровкой схем УКВ-радиочастот,

processing which can massively increase

мы многократно увеличиваем

the information that we can extract

объём данных, которые можно получить

in a single scan.

за одно сканирование.

And on top of that, we can then layer

На это мы можем наложить

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

наши растущие знания о строении мозга и памяти,

to create a thousandfold increase that we need.

чтобы добиться нужного нам тысячекратного увеличения.

And using fMRI, we should be able to measure

Используя фМРТ, мы сможем измерить

not just oxygenated blood flow,

не только ток крови, насыщенной кислородом,

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

но и вышеупомянутые гормоны и нейротрансмиттеры

and maybe even the direct neural activity,

и, возможно, даже непосредственную нейронную активность,

which is the dream.

о чём мы как раз мечтаем.

We're going to be able to dump our ideas

Мы сможем выгружать наши идеи

directly to digital media.

прямиком на цифровые носители.

Could you imagine if we could leapfrog language

Представьте, как мы сможем обойтись без языка

and communicate directly with human thought?

и общаться напрямую, посредством мысли.

What would we be capable of then?

Что ещё будет нам подвластно?

And how will we learn to deal

И как мы сможем научиться справляться

with the truths of unfiltered human thought?

с прямотой нефильтрованной человеческой мысли?

You think the Internet was big.

Вам кажется, что Интернет был гигантским шагом вперёд?

These are huge questions.

Вот это будет настоящим прорывом.

It might be irresistible as a tool

Возможность улучшить мыслительный процесс

to amplify our thinking and communication skills.

и навыки общения очень соблазнительна.

And indeed, this very same tool

И впрямь, эти же методы,

may prove to lead to the cure

возможно, помогут победить

for Alzheimer's and similar diseases.

болезнь Альцгеймера и похожие недуги.

We have little option but to open this door.

Наш единственный путь — это войти в эту дверь.

Regardless, pick a year --

Неважно, в каком году —

will it happen in five years or 15 years?

через 5 или 15 лет.

It's hard to imagine it taking much longer.

Трудно вообразить, что это займёт больше времени.

We need to learn how to take this step together.

Нам нужно понять, как нам всем вместе сделать этот шаг.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)