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

Translator: Petra Zmatková Reviewer: Katka Kostkova

I had brain surgery 18 years ago,

Pred 18 rokmi som bola na operácii mozgu

and since that time, brain science has become

a odvtedy sa pre mňa výskum mozgu

a personal passion of mine.

stal osobnou vášňou.

I'm actually an engineer.

V skutočnosti som inžinierka.

And first let me say, I recently joined

A ako prvé mi dovoľte povedať, že som sa nedávno pridala

Google's Moonshot group,

ku skupine Google Moonshot,

where I had a division,

kde som bola v skupine v Google X

the display division in Google X,

zameranej na zobrazovania,

and the brain science work I'm speaking about today

a tá práca o mozgoch, o ktorej dnes hovorím,

is work I did before I joined Google

je práca, ktorú som robila, než som sa pridala ku Googlu

and on the side outside of Google.

a úplne mimo Googlu.

So that said, there's a stigma

No a teraz, keď máte po operácii mozgu,

when you have brain surgery.

zostane na vás stopa.

Are you still smart or not?

Ste stále chytrí?

And if not, can you make yourself smart again?

A ak nie, môžete sa znovu stať chytrým?

After my neurosurgery,

Po mojej neurooperácii

part of my brain was missing,

mi chýbala časť mozgu

and I had to deal with that.

a ja som sa s tým musela vyrovnať.

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

Nebola to sivá hmota, ale tá mazľavá časť úplne v strede,

that makes key hormones and neurotransmitters.

ktorá vyrába kľúčové hormóny a neuroprenášače.

Immediately after my surgery,

Hneď po mojej operácii

I had to decide what amounts of each of over

som sa musela rozhodnúť, koľko ktorých z tuctu

a dozen powerful chemicals to take each day,

silných chemikálii budem brať každý deň,

because if I just took nothing,

pretože ak by som nebrala nič,

I would die within hours.

umrela by som do pár hodín.

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

A teraz každý deň už 18 rokov – každý jeden deň –

I've had to try to decide the combinations

som sa musela pokúsiť zvoliť si

and mixtures of chemicals,

kombináciu chemikálii

and try to get them, to stay alive.

a skúsiť ich získať, aby som zostala nažive.

There have been several close calls.

Už bolo niekoľko kritických momentov.

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

Ale našťastie som srdcom pokušiteľka,

so I decided I would experiment

a tak som sa rozhodla experimentovať

to try to find more optimal dosages

s cieľom nájsť viac optimálnych dávkovaní,

because there really isn't a clear road map

pretože nie je jasný návod,

on this that's detailed.

ktorý by bol dosť podrobný.

I began to try different mixtures,

Začala som skúšať rôzne kombinácie

and I was blown away by how

a ohúrilo ma,

ako malé zmeny v dávkovaní

tiny changes in dosages

dramatically changed my sense of self,

dramaticky zmenili môj cit

my sense of who I was, my thinking,

o tom, kto som, moje zmýšľanie,

my behavior towards people.

moje správanie voči ľuďom.

One particularly dramatic case:

Jeden naozaj dramatický prípad:

niekoľko mesiacov som skúšala dávkovanie

for a couple months I actually tried dosages

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

a chemikálie typické pre muža, dvadsiatnika,

and I was blown away by how my thoughts changed.

a ohúrilo ma, ako sa mi zmenili myšlienky.

(Laughter)

(smiech)

I was angry all the time,

Bola som stále nahnevaná,

I thought about sex constantly,

stále som rozmýšľala o sexe,

and I thought I was the smartest person

myslela som si, že som najmúdrejšia osoba

in the entire world, and

na celom svete a –

—(Laughter)—

(smiech)

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

samozrejme počas života som stretla takých chalanov,

or maybe kind of toned-down versions of that.

alebo možno ich o niečo slabší odvar.

I was kind of extreme.

Bola som niečo ako extrém.

But to me, the surprise was,

Ale prekvapením pre mňa bolo,

I wasn't trying to be arrogant.

že som sa nesnažila byť arogantnou,

I was actually trying,

v skutočnosti som sa snažila,

with a little bit of insecurity,

s trochou neistoty,

to actually fix a problem in front of me,

vyriešiť problém predo mnou,

and it just didn't come out that way.

ale tak to jednoducho nevyšlo.

So I couldn't handle it.

Takže som to nezvládala.

I changed my dosages.

Zmenila som dávkovanie.

But that experience, I think, gave me

Ale táto skúsenosť, myslím, mi dala

a new appreciation for men

nové uznanie voči mužom

and what they might walk through,

a cez čo si asi prechádzajú

and I've gotten along with men

a odvtedy som lepšie

a lot better since then.

vychádzala s mužmi.

What I was trying to do

Čo som sa snažila robiť,

with tuning these hormones

keď som upravovala tieto hromóny

and neurotransmitters and so forth

a neuroprenášače, bolo,

was to try to get my intelligence back

že som skúšala, po mojej chorobe a operácii,

after my illness and surgery,

získať späť svoju inteligenciu,

my creative thought, my idea flow.

moje kreatívne myšlienky, niť myšlienok.

And I think mostly in images,

A rozmýšľam hlavne v obrazoch,

and so for me that became a key metric --

preto sa to pre mňa stalo kľúčovým meradlom,

how to get these mental images

ako dostať tieto mentálne obrazy,

that I use as a way of rapid prototyping,

ktoré používam ako spôsob rýchleho prototypovania

if you will, my ideas,

mojich myšlienok,

trying on different new ideas for size,

skúšala som nové myšlienky o veľkosti,

playing out scenarios.

prehrávala som scenáre.

This kind of thinking isn't new.

Tento spôsob rozmýšľania nie je nový.

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

Filozofovia ako Hume a Descartes a Hobbes

saw things similarly.

videli veci podobne.

They thought that mental images and ideas

Mysleli si, že mentálne obrazy a nápady

were actually the same thing.

sú vlastne tá istá vec.

There are those today that dispute that,

Dnes to veľa ľudí spochybňuje

and lots of debates about how the mind works,

a veľa debatuje o tom, ako pracuje myseľ,

but for me it's simple:

ale pre mňa je to jednoduché:

Mental images, for most of us,

Mentálne obrazy, pre väčšinu z nás,

are central in inventive and creative thinking.

sú najdôležitejšie vo vynaliezavom a kreatívnom myslení.

So after several years,

Takže po niekoľkých rokoch

I tuned myself up and I have lots of great,

som sa upravila a mávam veľa skvelých,

really vivid mental images with a lot of sophistication

naozaj živých mentálnych obrazov, veľmi sofistikovaných

and the analytical backbone behind them.

a s analytickým pozadím.

And so now I'm working on,

Takže teraz ďalej pracujem na tom,

how can I get these mental images in my mind

ako dostať tieto mentálne obrazy z mojej mysle

out to my computer screen faster?

na obrazovku počítača rýchlejšie.

Can you imagine, if you will,

Viete si predstaviť, napríklad

a movie director being able to use

filmovú režisérku, ktorá môže použiť

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

len svoju predstavivosť na to, aby režírovala svet pred sebou?

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

Alebo hudobníka, ktorý dostane hudbu zo svojej hlavy?

There are incredible possibilities with this

Je veľa skvelých možností, ako by takto

as a way for creative people

mohli kreatívni ľudia

to share at light speed.

zdieľať veci rýchlosťou svetla.

And the truth is, the remaining bottleneck

A pravdou je, že jediným východiskom,

in being able to do this

ako toto dosiahnuť,

is just upping the resolution of brain scan systems.

je zlepšovanie rozlíšenia systémov skenovania mozgu.

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

Dovoľte mi ukázať vám, prečo si myslím, že sme skoro tam.

by sharing with you two recent experiments

Podelím sa s vami o dva nedávne pokusy

from two top neuroscience groups.

od dvoch najlepších neurovedeckých skupín.

Both used fMRI technology --

Obe použili technológiu fMRI –

functional magnetic resonance imaging technology --

funkčnú technológiu obrazovej magnetickej rezonancie –

to image the brain,

ktorou vyobrazili mozog,

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

no a toto je set skenov mozgu od Giorgia Ganisa

and his colleagues at Harvard.

a jeho kolegov na Harvarde.

And the left-hand column shows a brain scan

Stĺpik na ľavej strane ukazuje sken mozgu

of a person looking at an image.

osoby pozerajúcej na obraz.

The middle column shows the brainscan

Stredný stĺpik ukazuje sken mozgu

of that same individual

tej istej osoby,

imagining, seeing that same image.

ako si predstavuje pozeranie na ten istý obraz.

And the right column was created

A pravý stĺpik vznikol

by subtracting the middle column from the left column,

odčítaním stredného stĺpiku od ľavého,

showing the difference to be nearly zero.

ukazujúc takmer nulový rozdiel.

This was repeated on lots of different individuals

Toto zopakovali na množstve rôznych ľudí

with lots of different images,

s množstvom rozdielnych obrazov,

always with a similar result.

vždy s podobným výsledkom.

The difference between seeing an image

Rozdiel medzi videním obrazu

and imagining seeing that same image

a predstavovaním si, že ho vidíte,

is next to nothing.

je takmer nulový.

Next let me share with you one other experiment,

A teraz mi dovoľte ukázať vám iný pokus,

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

tento je z laboratória Jacka Gallanta z kalifornského Berkeley.

They've been able to decode brainwaves

Tu, boli schopní dekódovať mozgové vlny

into recognizable visual fields.

do rozoznateľných vizuálnych polí.

So let me set this up for you.

Takže mi to dovoľte predviesť.

In this experiment, individuals were shown

V tomto pokuse ľuďom ukázali

hundreds of hours of YouTube videos

stovky hodín videí z YouTube,

while scans were made of their brains

kým im skenovali mozgy,

to create a large library of their brain reacting

aby vytvorili rozsiahlu knižnicu ich mozgov reagujúcich

to video sequences.

na úseky videí.

Then a new movie was shown with new images,

Potom im ukázali film s novými obrazmi,

new people, new animals in it,

novými ľuďmi, novými zvieratami

and a new scan set was recorded.

a nahrali nový set skenov.

The computer, using brain scan data alone,

Počítač používajúci len údaje zo skenov mozgu,

decoded that new brain scan

dekódoval ten nový sken,

to show what it thought the individual was actually seeing.

ktorým ukázal, čo si myslí, že osoba naozaj videla.

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

Na pravej strane vidíte tip počítača,

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

a na ľavej ukázaný klip.

This is the jaw-dropper.

Padne vám z toho sánka.

We are so close to being able to do this.

Sme tak blízko k tomu, aby sme to naozaj dokázali.

We just need to up the resolution.

Potrebujeme len zvýšiť rozlíšenie.

And now remember that when you see an image

A teraz si pamätajte, že keď vidíte obraz

versus when you imagine that same image,

v porovnaní s predstavou toho istého obrazu,

it creates the same brain scan.

vytvorí to rovnaký sken mozgu.

So this was done with the highest-resolution

Toto bolo urobené s najvyšším rozlíšením,

brain scan systems available today,

aké dnes skenery mozgu dosahujú,

and their resolution has increased really

a ich rozlíšenie sa zvýšilo

about a thousandfold in the last several years.

asi tisíckrát v posledných pár rokoch.

Next we need to increase the resolution

Naďalej potrebujeme zvýšiť rozlíšenie

another thousandfold

asi tisíckrát,

to get a deeper glimpse.

aby sme získali hlbší náhľad.

How do we do that?

Ako to urobíme?

There's a lot of techniques in this approach.

Existuje na to množstvo techník.

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

Jedným spôsobom je otvoriť vašu lebku a vložiť do nej elektródy.

I'm not for that.

Za to ja nie som.

There's a lot of new imaging techniques

Je množstvo obrazových techník,

being proposed, some even by me,

ktoré sa navrhujú, niektoré aj mnou,

but given the recent success of MRI,

ale po nedávnom úspechu MRI,

first we need to ask the question,

najprv sa musíme opýtať,

is it the end of the road with this technology?

je toto koniec tejto technológie?

Conventional wisdom says the only way

Bežná múdrosť hovorí, že jediný spôsob,

to get higher resolution is with bigger magnets,

ako dostať vyššie rozlíšenie, je s väčšími magnetmi,

but at this point bigger magnets

ale momentálne väčšie magnety

only offer incremental resolution improvements,

ponúkajú len malé zlepšenia v rozlíšení,

not the thousandfold we need.

nie tisícnásobné, aké potrebujeme.

I'm putting forward an idea:

Posúvam vám tento nápad:

instead of bigger magnets,

miesto väčších magnetov

let's make better magnets.

urobme lepšie magnety.

There's some new technology breakthroughs

V nanovede sú nové

in nanoscience

prelomové technológie,

when applied to magnetic structures

ktoré keď aplikovali na magnetické štruktúry,

that have created a whole new class of magnets,

vytvorili úplne novú kategóriu magnetov,

and with these magnets, we can lay down

a s týmito magnetmi môžme predložiť

very fine detailed magnetic field patterns

veľmi detailné vzory magnetických polí

throughout the brain,

cez mozog,

and using those, we can actually create

ktorých použitím naozaj vytvoríme

holographic-like interference structures

akoby holografické, prelínajúce sa štruktúry,

to get precision control over many patterns,

ktorými dosiahneme presné ovládanie mnohých vzorov,

as is shown here by shifting things.

ako je zobrazené tu, posúvaním vecí.

We can create much more complicated structures

Môžme vytvoriť oveľa komplikovanejšie štruktúry

with slightly different arrangements,

s trochu odlišnými usporiadaniami,

kind of like making Spirograph.

akoby sme tvorili špirálovité vzory.

So why does that matter?

No prečo na tom záleží?

A lot of effort in MRI over the years

Veľa snáh na MRI počas rokov

has gone into making really big,

šlo na vyrábanie naozaj veľkých,

really huge magnets, right?

naozaj obrovských magnetov, však?

But yet most of the recent advances

Ale napriek tomu väčšina súčasných zlepšení

in resolution have actually come from

v rozlíšení vlastne pochádza

ingeniously clever encoding and decoding solutions

z dômyselne šikovných kódovacích a dekódovacích riešení

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

v FM rádio prenášačoch a prijímačoch

in the MRI systems.

v systémoch MRI.

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

Ale tiež miesto rovnakých magnetických polí

put down structured magnetic patterns

zrušme štruktúrované magnetické vzory

in addition to the F.M. radio frequencies.

v prospech FM rádiových frekvencii.

So by combining the magnetics patterns

Takže kombináciou magnetických vzorov

with the patterns in the F.M. radio frequencies

so vzorom FM rádio frekvencií

processing which can massively increase

získame výrazné zvýšenie množstva

the information that we can extract

informácií, ktoré môžeme získať

in a single scan.

z jediného skenu.

And on top of that, we can then layer

Navyše s využitím

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

našich rastúcich vedomostí o štruktúre mozgu a pamäte,

to create a thousandfold increase that we need.

aby sme dosiahli tisícnásobné zväčšenie, ktoré potrebujeme.

And using fMRI, we should be able to measure

A použitím fMRI by sme mali dokázať zmerať

not just oxygenated blood flow,

nielen tok okysličenej krvi,

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

ale aj hormóny a neuroprenášače, o ktorých som hovorila,

and maybe even the direct neural activity,

a možno dokonca nasmerovať nervovú aktivitu,

which is the dream.

čo je zatiaľ len snom.

We're going to be able to dump our ideas

Budeme schopní prehodiť naše nápady

directly to digital media.

rovno na digitálne prostriedky.

Could you imagine if we could leapfrog language

Viete si predstaviť, že by sme dokázali premostiť jazyk

and communicate directly with human thought?

a komunikovali priamo s ľudskou myšlienkou?

What would we be capable of then?

Čoho by sme potom boli schopní?

And how will we learn to deal

A ako sa naučíme vyrovnať s pravdivými,

with the truths of unfiltered human thought?

nefiltrovanými ľudskými myšlienkami?

You think the Internet was big.

Myslíte si, že internet bol veľký.

These are huge questions.

Toto sú veľké otázky.

It might be irresistible as a tool

Môže to byť neodolateľný nástroj

to amplify our thinking and communication skills.

na zosilnenie nášho myslenia a komunikačných schopností.

And indeed, this very same tool

A v skutočnosti ten istý nástroj

may prove to lead to the cure

môže viesť k vyliečeniu

for Alzheimer's and similar diseases.

Alzheimera a podobných chorôb.

We have little option but to open this door.

Máme málo iných možností, ako otvoriť tieto dvere.

Regardless, pick a year --

Napriek tomu, vyberte si rok –

will it happen in five years or 15 years?

stane sa to o 5 či 15 rokov?

It's hard to imagine it taking much longer.

Je ťažké predstaviť si, že by sa to stalo oveľa neskôr.

We need to learn how to take this step together.

Musíme sa naučiť, ako sa tam dostať naraz.

Thank you.

Ďakujem.

(Applause)

(potlesk)