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

159,732 views ・ 2015-01-26

TED


Dubbelklicka på de engelska undertexterna nedan för att spela upp videon.

Översättare: Annika Bidner Granskare: Lisbeth Pekkari
00:12
On June 12, 2014, precisely at 3:33
0
12454
6512
Den 12:e juni 2014, exakt klockan 15:33,
00:18
in a balmy winter afternoon in São Paulo, Brazil,
1
18966
4140
under en mild vintereftermiddag i São Paulo, Brazil,
00:23
a typical South American winter afternoon,
2
23106
3526
det var en typisk sydamerikansk eftermiddag på vintern,
00:26
this kid, this young man that you see celebrating here
3
26632
2980
gjorde den här unge mannen som du ser fira här
00:29
like he had scored a goal,
4
29612
1519
som om han hade gjort mål,
00:31
Juliano Pinto, 29 years old, accomplished a magnificent deed.
5
31131
5931
som heter Juliano Pinto, och är 29 år, en magnifik bedrift.
00:38
Despite being paralyzed
6
38102
2080
Fast han är förlamad
00:40
and not having any sensation from mid-chest to the tip of his toes
7
40182
4981
och inte har någon känsel från bröstet ner till tåspetsarna
00:45
as the result of a car crash six years ago that killed his brother
8
45163
4530
efter en bilolycka som hände för sex år sen, som dödade hans bror
00:49
and produced a complete spinal cord lesion that left Juliano in a wheelchair,
9
49693
7494
och orsakade en svår ryggmärgsskada och gjorde Juliano rullstolsbunden,
00:57
Juliano rose to the occasion, and on this day did something
10
57187
5030
växte Juliano med uppgiften och gjorde något den här dagen
01:02
that pretty much everybody that saw him in the six years deemed impossible.
11
62217
6005
som nästan alla som sett honom under de sex åren trodde var omöjligt.
01:09
Juliano Pinto delivered the opening kick
12
69062
5332
Juliano Pinto gjorde avsparken
01:14
of the 2014 Brazilian World Soccer Cup here
13
74394
6016
vid fotbolls-VM 2014 i Brasilien
01:20
just by thinking.
14
80410
1470
bara genom att tänka.
01:22
He could not move his body,
15
82820
1877
Han kunde inte röra kroppen,
01:24
but he could imagine the movements needed to kick a ball.
16
84697
4887
men han kunde tänka sig de rörelser som behövdes för att sparka en boll.
01:29
He was an athlete before the lesion. He's a para-athlete right now.
17
89584
3254
Han var en idrottsman innan skadan. Han är en handikappidrottare nu.
01:32
He's going to be in the Paralympic Games, I hope, in a couple years.
18
92838
3462
Jag hoppas att han kommer att vara med i de Paralympiska spelen om några år.
01:36
But what the spinal cord lesion did not rob from Juliano
19
96300
4582
Vad den brutna ryggraden inte kunde ta ifrån Juliano
01:40
was his ability to dream.
20
100882
3001
var hans förmåga att drömma.
01:43
And dream he did that afternoon, for a stadium of about 75,000 people
21
103883
6050
Och som han drömde den eftermiddagen,
inför en stadion med ungefär 75 000 människor
01:49
and an audience of close to a billion watching on TV.
22
109933
4491
och en publik på nästan en miljard som såg det på TV.
01:54
And that kick crowned, basically, 30 years of basic research
23
114424
6301
Och den sparken krönte 30 år av grundforskning
02:00
studying how the brain,
24
120725
2247
som studerat hjärnan,
02:02
how this amazing universe that we have between our ears
25
122972
3727
hur detta underbara universum som vi har mellan öronen fungerar,
02:06
that is only comparable to universe that we have above our head
26
126699
4096
som bara är jämförbart med det universum som vi har ovanför huvudet,
02:10
because it has about 100 billion elements
27
130795
2766
för det har omkring 100 miljarder enheter
02:13
talking to each other through electrical brainstorms,
28
133561
2702
som pratar med varandra genom elektriska urladdningar.
02:16
what Juliano accomplished took 30 years to imagine in laboratories
29
136263
5241
Det som Juliano åstadkom tog 30 år att tänka ut i laboratorier
02:21
and about 15 years to plan.
30
141504
2603
och ungefär 15 år att planera.
02:24
When John Chapin and I, 15 years ago, proposed in a paper
31
144107
4499
När John Chapin och jag för 15 år sen skrev en vetenskaplig artikel och föreslog
02:28
that we would build something that we called a brain-machine interface,
32
148606
5182
att vi skulle bygga något vi kallade ett hjärna-maskin-gränssnitt,
02:33
meaning connecting a brain to devices
33
153788
2957
vilket betydde att vi skulle koppla hjärnan till maskiner
02:36
so that animals and humans could just move these devices,
34
156745
3544
så att djur och människor kunde röra på dessa maskiner,
oavsett hur långt ifrån deras kroppar de var,
02:40
no matter how far they are from their own bodies,
35
160289
1851
02:42
just by imagining what they want to do,
36
162140
2586
bara genom att tänka på vad de ville göra,
02:44
our colleagues told us that we actually needed professional help,
37
164726
4587
sa våra kollegor att vi behövde professionell hjälp,
02:49
of the psychiatry variety.
38
169313
2697
av det psykiatriska slaget.
02:52
And despite that, a Scot and a Brazilian persevered,
39
172010
5442
Och trots det var det en skotte och en brasilianare som höll ut,
02:57
because that's how we were raised in our respective countries,
40
177456
5015
för det var så vi var uppfostrade i våra respektive länder,
03:02
and for 12, 15 years,
41
182471
2136
och i 12, 15 år,
03:04
we made demonstration after demonstration suggesting that this was possible.
42
184607
4389
gjorde vi gång på gång demonstrationer som visade att det här var möjligt.
03:08
And a brain-machine interface is not rocket science,
43
188996
2449
Och ett hjärna-maskin-gränssnitt är inte raketforskning,
03:11
it's just brain research.
44
191445
1726
det är bara hjärnforskning.
03:13
It's nothing but using sensors
45
193171
3247
Det handlar bara om att använda sensorer
03:16
to read the electrical brainstorms that a brain is producing
46
196418
3547
för att läsa de elektroniska urladdningar som hjärnan producerar
03:19
to generate the motor commands
47
199965
2006
för att skapa motorkommandon
03:21
that have to be downloaded to the spinal cord,
48
201971
2213
som måste laddas ner i ryggmärgen,
03:24
so we projected sensors that can read
49
204184
2663
så vi satte samman sensorer som kan läsa
03:26
hundreds and now thousands of these brain cells simultaneously,
50
206847
3515
hundratals och nu tusentals av dessa hjärnceller samtidigt,
03:30
and extract from these electrical signals
51
210362
3046
och som ifrån dessa elektriska signaler
03:33
the motor planning that the brain is generating
52
213408
2885
kan utläsa den motoriska planeringen som hjärnan skapar
03:36
to actually make us move into space.
53
216293
2963
för att faktiskt få oss att röra oss i vår omgivning.
Och genom att göra det konverterade vi dessa signaler
03:39
And by doing that, we converted these signals into digital commands
54
219256
3686
till digitala kommandon
03:42
that any mechanical, electronic, or even a virtual device can understand
55
222942
4992
som vilken mekanisk, elektronisk eller virtuell maskin kan förstå
03:47
so that the subject can imagine what he, she or it wants to make move,
56
227934
6556
så att personen kan tänka sig vad han, hon eller den vill röra på,
03:54
and the device obeys that brain command.
57
234490
3451
och maskinen lyder hjärnans order.
03:57
By sensorizing these devices with lots of different types of sensors,
58
237941
3904
Genom att utrusta dessa maskiner med olika typer av sensorer,
04:01
as you are going to see in a moment,
59
241845
1785
som ni strax kommer att få se,
04:03
we actually sent messages back to the brain to confirm
60
243630
3469
skickade vi faktiskt meddelanden tillbaka till hjärnan för att bekräfta
04:07
that that voluntary motor will was being enacted, no matter where --
61
247099
3955
att den viljemässiga rörelsen utfördes,
oavsett var,
04:11
next to the subject, next door, or across the planet.
62
251054
5375
bredvid personen, i huset bredvid eller på andra sidan jorden.
04:16
And as this message gave feedback back to the brain,
63
256429
3241
Och när det här meddelandet gav återkoppling tillbaka till hjärnan
04:19
the brain realized its goal: to make us move.
64
259670
4218
insåg hjärnan vilket mål den hade: att få oss att röra oss.
04:23
So this is just one experiment that we published a few years ago,
65
263888
3458
Det här är bara ett av de experiment som vi publicerade för ett par år sen,
04:27
where a monkey, without moving its body,
66
267346
2327
där en apa, utan att röra kroppen
04:29
learned to control the movements of an avatar arm,
67
269673
4104
lärde sig att kontrollera hur en avatars arm rörde sig,
04:33
a virtual arm that doesn't exist.
68
273777
2046
en virtuell arm som inte existerade.
04:35
What you're listening to is the sound of the brain of this monkey
69
275823
3202
Vad ni hör just nu är ljudet från den här apans hjärna
04:39
as it explores three different visually identical spheres
70
279025
4404
när den utforskar tre olika visuellt identiska sfärer
04:43
in virtual space.
71
283429
1659
i den virtuella rymden.
04:45
And to get a reward, a drop of orange juice that monkeys love,
72
285088
4042
Och för att få en belöning, en droppe apelsinjuice som apor älskar,
04:49
this animal has to detect, select one of these objects
73
289130
3812
måste det här djuret upptäcka och välja ett av objekten
04:52
by touching,
74
292942
1761
genom att röra,
04:54
not by seeing it, by touching it,
75
294703
1652
inte genom att se det, utan röra det,
04:56
because every time this virtual hand touches one of the objects,
76
296355
3045
för varje gång den här virtuella handen rör något av föremålen
04:59
an electrical pulse goes back to the brain of the animal
77
299400
3083
går en elektrisk puls tillbaka till djurets hjärna
05:02
describing the fine texture of the surface of this object,
78
302483
4393
och beskriver strukturen på ytan av föremålet,
05:06
so the animal can judge what is the correct object that he has to grab,
79
306876
3898
så att djuret kan avgöra vilket föremål som är det rätta att plocka upp,
05:10
and if he does that, he gets a reward without moving a muscle.
80
310774
5244
och om han gör det får han en belöning utan att ens röra en muskel.
05:16
The perfect Brazilian lunch:
81
316018
2480
Den perfekta brasilianska lunchen:
05:18
not moving a muscle and getting your orange juice.
82
318498
3715
Att inte röra en muskel och ändå få din apelsinjuice.
(Skratt)
05:22
So as we saw this happening,
83
322213
2804
När vi såg det här hända
05:25
we actually came and proposed the idea that we had published 15 years ago.
84
325017
4945
kom vi fram till och föreslog idén som vi hade publicerat för 15 år sen.
05:29
We reenacted this paper.
85
329962
2029
Vi genomförde resultatet av studien.
05:31
We got it out of the drawers,
86
331991
1969
Vi tog fram den ur lådan
05:33
and we proposed that perhaps we could get a human being that is paralyzed
87
333960
3927
och vi föreslog att vi kanske kunde få en förlamad människa
05:37
to actually use the brain-machine interface to regain mobility.
88
337887
4303
att använda hjärna-maskin-gränssnittet för att få tillbaka sin rörlighet.
05:42
The idea was that if you suffered --
89
342190
2178
Tanken var att om man har utsatts...
05:44
and that can happen to any one of us.
90
344368
2273
och det kan hända vem som helst av oss.
05:46
Let me tell you, it's very sudden.
91
346641
2012
Det går väldigt fort.
05:48
It's a millisecond of a collision,
92
348653
1725
Krocken tar en millisekund,
05:50
a car accident that transforms your life completely.
93
350378
3462
en bilolycka som förändrar ens liv totalt.
05:53
If you have a complete lesion of the spinal cord,
94
353840
2857
Om man får ett brott på ryggmärgen
05:56
you cannot move because your brainstorms cannot reach your muscles.
95
356697
3383
kan man inte röra sig, för signalerna från hjärnan når inte musklerna.
06:00
However, your brainstorms continue to be generated in your head.
96
360080
4250
Men signalerna fortsätter att produceras i hjärnan.
06:04
Paraplegic, quadriplegic patients dream about moving every night.
97
364330
3915
Delvis eller helt förlamade patienter drömmer om att de rör sig varje natt.
06:08
They have that inside their head.
98
368245
2152
Det finns i deras huvuden.
06:10
The problem is how to get that code out of it
99
370397
3341
Problemet är hur de ska få ut signalerna från huvudet
06:13
and make the movement be created again.
100
373738
2924
så att rörelserna kan produceras igen.
06:16
So what we proposed was, let's create a new body.
101
376662
3221
Vad vi föreslog var att skapa en ny kropp.
06:19
Let's create a robotic vest.
102
379883
1736
Vi bygger en robotväst.
06:21
And that's exactly why Juliano could kick that ball just by thinking,
103
381619
4843
Och det är just därför som Juliano kunde sparka bollen bara genom att tänka,
06:26
because he was wearing the first brain-controlled robotic vest
104
386462
4319
för att han hade på sig den första hjärnkontrollerade robotvästen
06:30
that can be used by paraplegic, quadriplegic patients to move
105
390781
3279
som kan användas av patienter som är helt eller delvis förlamade
för att röra sig och få signaler tillbaka.
06:34
and to regain feedback.
106
394060
1811
06:35
That was the original idea, 15 years ago.
107
395871
2897
Det var originaltanken, för 15 år sen.
06:38
What I'm going to show you is how 156 people from 25 countries
108
398768
5474
Vad jag ska visa er är hur 156 människor från 25 länder
06:44
all over the five continents of this beautiful Earth,
109
404242
2769
i alla världsdelar på vår vackra jord,
06:47
dropped their lives, dropped their patents,
110
407011
3018
släppte sina vanliga liv, släppte sina patent,
06:50
dropped their dogs, wives, kids, school, jobs,
111
410029
4110
släppte sina hundar, sina fruar, barn, skolor, jobb,
och samlades i Brasilien i 18 månader för att få det här gjort.
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
Ett par år efter att Brasilien blev utsedda att arrangera VM
07:03
we heard that the Brazilian government wanted to do something meaningful
114
423531
3652
hörde vi att den brasilianska regeringen ville göra något meningsfullt
07:07
in the opening ceremony
115
427183
1698
under öppningsceremonin
07:08
in the country that reinvented and perfected soccer
116
428881
3740
i landet som tog fotbollen till en ny nivå och utvecklade den till perfektion
07:12
until we met the Germans, of course.
117
432621
2206
tills vi mötte tyskarna, förstås.
07:14
(Laughter)
118
434827
1393
(Skratt)
07:16
But that's a different talk,
119
436220
1835
Men det är ett annat föredrag,
och en annan hjärnforskare får berätta om det.
07:18
and a different neuroscientist needs to talk about that.
120
438055
4040
(Skratt)
Men vad Brasilien ville göra var att visa
07:22
But what Brazil wanted to do is to showcase
121
442095
2074
07:24
a completely different country,
122
444169
1725
ett helt annat land,
07:25
a country that values science and technology,
123
445894
2888
ett land som värderar vetenskap och teknik,
07:28
and can give a gift to millions, 25 million people around the world
124
448782
3883
och som kan ge en gåva till miljoner, 25 miljoner människor runtom i världen
07:32
that cannot move any longer because of a spinal cord injury.
125
452665
2835
som inte längre kan röra sig på grund av ryggmärgsskador.
07:35
Well, we went to the Brazilian government and to FIFA and proposed,
126
455500
3604
Vi kontaktade den brasilianska regeringen
och FIFA och föreslog att avsparken för VM 2014 skulle göras
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
av en förlamad brasiliansk person
07:44
using a brain-controlled exoskeleton that allows him to kick the ball
129
464844
4890
genom ett hjärnkontrollerat exoskelett som låter honom sparka bollen
07:49
and to feel the contact of the ball.
130
469734
2276
och känna kontakten med bollen.
07:52
They looked at us, thought that we were completely nuts,
131
472010
2614
De tittade på oss, och trodde att vi var helt galna,
07:54
and said, "Okay, let's try."
132
474624
2856
och sa, "Okej, vi försöker."
07:57
We had 18 months to do everything from zero, from scratch.
133
477480
4240
Vi hade 18 månader på oss att göra allt från första början.
08:01
We had no exoskeleton, we had no patients,
134
481720
3236
Vi hade inget exoskelett, vi hade inga patienter,
08:04
we had nothing done.
135
484956
1217
vi hade inte gjort något.
08:06
These people came all together
136
486173
2336
Alla de här människorna samlades
08:08
and in 18 months, we got eight patients in a routine of training
137
488509
4248
och på 18 månader fick vi igång åtta patienter i ett träningsprogram
08:12
and basically built from nothing this guy,
138
492757
4098
och byggde den här killen från grunden,
08:16
that we call Bra-Santos Dumont 1.
139
496855
3580
vi kallar honom Bra-Santos Dumont 1.
08:21
The first brain-controlled exoskeleton to be built
140
501315
3425
Det första hjärnkontrollerade exoskelettet som byggdes
08:24
was named after the most famous Brazilian scientist ever,
141
504740
4156
fick sitt namn efter den mest kända brasilianske forskaren någonsin,
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
som den 19:e oktober 1901 i Paris flög det första luftskeppet
08:36
the first controlled airship on air in Paris for a million people to see.
144
516672
7227
som han själv skapat, och sågs av en miljon människor.
08:43
Sorry, my American friends,
145
523899
2019
Jag är ledsen, mina amerikanska vänner,
08:45
I live in North Carolina,
146
525918
1310
jag bor i North Carolina,
08:47
but it was two years before the Wright Brothers flew
147
527228
4882
men det var två år innan bröderna Wright flög
08:52
on the coast of North Carolina.
148
532110
2164
längs North Carolinas kust.
08:54
(Applause)
149
534274
2575
(Applåder)
08:57
Flight control is Brazilian. (Laughter)
150
537339
4778
Flygning är brasilianskt.
(Skratt)
09:02
So we went together with these guys
151
542117
3000
Vi samarbetade alltså med den här gruppen
09:05
and we basically put this exoskeleton together,
152
545117
2901
och vi satte samman exoskelettet tillsammans,
09:08
15 degrees of freedom, hydraulic machine
153
548018
3972
15 frihetsgrader, en hydraulisk maskin,
09:11
that can be commanded by brain signals
154
551990
2717
som kan styras av signaler från hjärnan
09:14
recorded by a non-invasive technology called electroencephalography
155
554707
4218
som registreras av en icke-invasiv teknik som kallas elektroencefalografi,
09:18
that can basically allow the patient to imagine the movements
156
558925
3189
som låter patienten tänka sig rörelserna
09:22
and send his commands to the controls, the motors,
157
562114
3951
och skicka sina kommandon till kontrollerna, motorerna
09:26
and get it done.
158
566065
1802
och få dem att hända.
09:27
This exoskeleton was covered with an artificial skin
159
567867
2863
Vi täckte exoskelettet med en konstgjord hud
09:30
invented by Gordon Cheng, one of my greatest friends, in Munich,
160
570730
4084
som uppfunnits av Gordon Cheng, en av mina bästa vänner, i München,
09:34
to allow sensation from the joints moving and the foot touching the ground
161
574814
4586
för att signaler om hur lederna rörde sig och hur foten rörde marken
09:39
to be delivered back to the patient through a vest, a shirt.
162
579400
4540
skulle kunna skickas till patienten genom en väst, eller en slags skjorta.
09:43
It is a smart shirt with micro-vibrating elements
163
583940
2970
Det är en smart skjorta med smådelar som vibrerar på mikronivå
09:46
that basically delivers the feedback and fools the patient's brain
164
586910
4823
som skickar vidare feedback och lurar patientens hjärna
09:51
by creating a sensation that it is not a machine that is carrying him,
165
591733
3471
genom att skapa en känsla av att det inte är maskinen som bär honom
09:55
but it is he who is walking again.
166
595204
3250
utan att det är han som går igen.
09:58
So we got this going, and what you'll see here
167
598454
2859
Vi satte igång det här, och det ni ser här är första gången en av våra patienter,
10:01
is the first time one of our patients, Bruno, actually walked.
168
601313
4690
Bruno, faktiskt går.
10:06
And he takes a few seconds because we are setting everything,
169
606003
2878
Han tar några sekunder på sig, för vi sätter igång allting,
10:08
and you are going to see a blue light cutting in front of the helmet
170
608881
3297
och ni kommer att se en blå lampa framtill på hjälmen
för Bruno ska tänka på rörelsen som behöver göras,
10:12
because Bruno is going to imagine the movement that needs to be performed,
171
612178
3920
10:16
the computer is going to analyze it, Bruno is going to certify it,
172
616098
3208
datorn kommer att analysera den, Bruno kommer att godkänna den,
10:19
and when it is certified,
173
619306
1809
och när den är godkänd
10:21
the device starts moving under the command of Bruno's brain.
174
621115
3527
börjar maskinen röra sig som den blivit tillsagd av Brunos hjärna.
10:24
And he just got it right, and now he starts walking.
175
624642
4575
Och han fick precis till det och nu börjar han gå.
10:29
After nine years without being able to move,
176
629217
2786
Han har inte kunnat röra sig på nio år
10:32
he is walking by himself.
177
632003
2670
men nu går han på egen hand.
10:34
And more than that --
178
634673
1602
Och dessutom...
10:36
(Applause) --
179
636275
3228
(Applåder)
10:39
more than just walking,
180
639503
1787
utöver att gå,
10:41
he is feeling the ground,
181
641290
2318
känner han av marken,
10:43
and if the speed of the exo goes up,
182
643608
2043
och ifall exot rör sig snabbare
10:45
he tells us that he is walking again on the sand of Santos,
183
645651
4451
säger han att han går på Santos strand,
10:50
the beach resort where he used to go before he had the accident.
184
650102
4191
strandorten dit han brukade åka innan han råkade ut för olyckan.
10:54
That's why the brain is creating a new sensation in Bruno's head.
185
654293
3464
Det är därför hjärnan skapar en ny känsla i Brunos huvud.
10:57
So he walks, and at the end of the walk -- I am running out of time already --
186
657757
3699
Så han går, och i slutet av gångturen - jag börjar få slut på tid redan -
11:01
he says, "You know, guys,
187
661456
2724
säger han, "Vet ni killar,
11:04
I need to borrow this thing from you when I get married,
188
664180
2631
jag skulle behöva låna den här av er när jag ska gifta mig,
11:06
because I wanted to walk to the priest
189
666811
2505
för jag skulle vilja gå fram till prästen
11:09
and see my bride and actually be there by myself.
190
669316
3774
och se min brud och faktiskt göra det själv.
11:13
Of course, he will have it whenever he wants.
191
673090
3392
Självklart får han ha den när han vill.
11:16
And this is what we wanted to show during the World Cup, and couldn't,
192
676482
4082
Och det här är det vi ville visa under VM, men som vi inte kunde,
11:20
because for some mysterious reason, FIFA cut its broadcast in half.
193
680564
4174
eftersom FIFA av någon mystisk anledning bröt sin sändning i halvtid.
11:25
What you are going to see very quickly is Juliano Pinto in the exo doing the kick
194
685618
7673
Vad ni ska få se mycket kort är Juliano Pinto i exot som sparkar till,
11:33
a few minutes before we went to the pitch
195
693291
2297
ett par minuter innan vi gick ut på planen
11:35
and did the real thing in front of the entire crowd,
196
695588
2911
och gjorde den riktiga sparken inför hela publiken,
11:38
and the lights you are going to see just describe the operation.
197
698499
3381
och lamporna som ni kommer se visar bara hur det hela går till.
11:41
Basically, the blue lights pulsating indicate that the exo is ready to go.
198
701880
4888
När de blå lamporna lyser betyder det att exot är redo att köra.
11:46
It can receive thoughts and it can deliver feedback,
199
706768
3075
Det kan ta emot tankar och det kan skicka feedback,
11:49
and when Juliano makes the decision to kick the ball,
200
709843
3018
och när Juliano tar beslutet att sparka till bollen
11:52
you are going to see two streams of green and yellow light
201
712861
3103
kommer ni att se två flöden av grönt och gult ljus
11:55
coming from the helmet and going to the legs,
202
715964
2677
som kommer från hjälmen och går ner till benen,
11:58
representing the mental commands that were taken by the exo
203
718641
4101
som representerar de mentala kommandon som exot har tagit emot,
12:02
to actually make that happen.
204
722742
1899
för att de faktiskt ska hända.
12:04
And in basically 13 seconds,
205
724641
2695
Och på ungefär 13 sekunder
12:07
Juliano actually did.
206
727336
2083
gjorde Juliano det.
12:09
You can see the commands.
207
729419
1716
Ni kan se kommandona.
12:11
He gets ready, the ball is set, and he kicks.
208
731135
4340
Han gör sig klar,
bollen ligger där, och han sparkar.
12:15
And the most amazing thing is,
209
735475
1878
Och det mest underbara är,
12:17
10 seconds after he did that, and looked at us on the pitch,
210
737353
3232
att 10 sekunder efter att han gjort det och tittade på oss på planen,
12:20
he told us, celebrating as you saw,
211
740585
2277
sa han jublande,
12:22
"I felt the ball."
212
742862
1830
"Jag kände bollen."
12:25
And that's priceless.
213
745562
2197
Det är ovärderligt.
12:27
(Applause)
214
747759
1872
(Applåder)
12:29
So where is this going to go?
215
749631
1500
Vart kommer det här att leda?
12:31
I have two minutes to tell you
216
751131
1935
Jag har två minuter på mig att berätta
att det är på väg bortom din fantasis gränser.
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
Hjärnstyrningstekniken är här.
12:38
This is the latest: We just published this a year ago,
219
758495
2554
Det här är det senaste: Vi publicerade det för ett år sen,
12:41
the first brain-to-brain interface
220
761049
2233
det första hjärna-till-hjärna-gränssnittet
12:43
that allows two animals to exchange mental messages
221
763282
3627
som låter två djur skicka mentala meddelanden
12:46
so that one animal that sees something coming from the environment
222
766909
3576
så att ett djur som ser något i sin omgivning
12:50
can send a mental SMS, a torpedo, a neurophysiological torpedo,
223
770485
5552
kan skicka ett mentalt SMS, en neurofysiologisk torped,
12:56
to the second animal,
224
776042
1606
till det andra djuret,
12:57
and the second animal performs the act that he needed to perform
225
777648
3877
och det andra djuret utför den handling som det behöver utföra
13:01
without ever knowing what the environment was sending as a message,
226
781525
4458
utan att någonsin veta vilket slags meddelande han fått utifrån
13:05
because the message came from the first animal's brain.
227
785983
3296
eftersom meddelandet kom från det första djurets hjärna.
13:09
So this is the first demo.
228
789279
2370
Det här är en första demo.
13:11
I'm going to be very quick because I want to show you the latest.
229
791649
3954
Jag ska vara väldigt snabb för jag vill visa er det senaste.
13:15
But what you see here is the first rat getting informed
230
795603
5570
Men vad ni ser här är att den första råttan får information
13:21
by a light that is going to show up on the left of the cage
231
801192
2933
genom en lampa som lyser till vänster i buren
13:24
that he has to press the left cage to basically get a reward.
232
804125
3740
om att den ska trycka till vänster för att få en belöning.
13:27
He goes there and does it.
233
807865
1793
Den går dit och gör det.
13:29
And the same time, he is sending a mental message
234
809658
2326
Och samtidigt skickar den ett mentalt meddelande
13:31
to the second rat that didn't see any light,
235
811984
3023
till den andra råttan som inte såg någon lampa,
13:35
and the second rat, in 70 percent of the times
236
815007
2361
och den andra råttan kommer i 70 procent av fallen
13:37
is going to press the left lever and get a reward
237
817368
4213
att trycka ner spaken och få en belöning
13:41
without ever experiencing the light in the retina.
238
821581
4135
utan att någonsin ha upplevt ljuset på näthinnan.
13:45
Well, we took this to a little higher limit
239
825716
4134
Vi tog det här ännu längre
13:49
by getting monkeys to collaborate mentally in a brain net,
240
829850
4732
genom att låta apor samarbeta mentalt i ett hjärnnätverk,
13:54
basically to donate their brain activity
241
834582
2190
genom att donera sin hjärnaktivitet
13:56
and combine them to move the virtual arm that I showed you before,
242
836772
3518
och kombinera dem för att flytta den virtuella arm som jag visade förut,
14:00
and what you see here is the first time the two monkeys combine their brains,
243
840290
4768
och vad ni ser här är första gången som de två aporna kombinerar sina hjärnor,
14:05
synchronize their brains perfectly to get this virtual arm to move.
244
845058
4258
synkroniserar sina hjärnor perfekt för att förflytta den virtuella armen.
14:09
One monkey is controlling the x dimension,
245
849316
2800
En apa kontrollerar x-dimensionen,
14:12
the other monkey is controlling the y dimension.
246
852116
2880
och den andra apan kontrollerar y-dimensionen.
14:14
But it gets a little more interesting when you get three monkeys in there
247
854996
4180
Men det blir lite mer intressant när man sätter tre apor där inne
14:19
and you ask one monkey to control x and y,
248
859176
3807
och man ber en apa kontrollera x och y,
14:22
the other monkey to control y and z,
249
862983
2671
en annan att kontrollera y och z,
14:25
and the third one to control x and z,
250
865654
2878
och den tredje x och z,
14:28
and you make them all play the game together,
251
868532
2116
och man får dem att spela spelet tillsammans,
14:30
moving the arm in 3D into a target to get the famous Brazilian orange juice.
252
870648
5954
att förflytta 3D-armen till ett mål för att få den brasilianska apelsinjuicen.
14:36
And they actually do.
253
876602
2385
Och de gör faktiskt det.
14:38
The black dot is the average of all these brains working
254
878987
4174
Den svarta pricken är kombinationen av dessa hjärnor
14:43
in parallel, in real time.
255
883161
2858
som jobbar parallellt, i realtid.
14:46
That is the definition of a biological computer,
256
886019
3086
Det är definitionen av en biologisk dator,
14:49
interacting by brain activity and achieving a motor goal.
257
889105
4542
som interagerar genom hjärnaktivitet och uppnår ett motoriskt mål.
14:53
Where is this going?
258
893647
1889
Vart är det här på väg?
14:55
We have no idea.
259
895536
2585
Vi har ingen aning.
(Skratt)
14:58
We're just scientists.
260
898121
1800
Vi är bara forskare.
14:59
(Laughter)
261
899921
1297
(Skratt)
15:01
We are paid to be children,
262
901218
2556
Vi får betalt för att vara barn,
15:03
to basically go to the edge and discover what is out there.
263
903774
3990
att ta oss till gränslandet och upptäcka vad som finns där ute.
15:07
But one thing I know:
264
907764
1686
Men jag vet en sak:
15:09
One day, in a few decades,
265
909450
2185
En dag, om ett par årtionden,
15:11
when our grandchildren surf the Net just by thinking,
266
911635
3522
när våra barnbarn surfar på nätet bara genom att tänka,
15:15
or a mother donates her eyesight to an autistic kid who cannot see,
267
915157
4318
eller en mor kan låta ut sitt seende till ett autistiskt barn som inte kan se,
15:19
or somebody speaks because of a brain-to-brain bypass,
268
919475
2928
eller någon kan tala med hjälp av en hjärna-till-hjärna-koppling,
15:22
some of you will remember that it all started on a winter afternoon
269
922403
6327
då kommer några av er komma ihåg att det hela började en vintereftermiddag
15:28
in a Brazilian soccer field with an impossible kick.
270
928730
3772
på en brasiliansk fotbollsplan med en omöjlig spark.
15:32
Thank you.
271
932502
1996
Tack.
15:34
(Applause)
272
934498
5665
(Applåder)
15:43
Thank you.
273
943962
3260
Tack så mycket. Tack.
15:59
Bruno Giussani: Miguel, thank you for sticking to your time.
274
959440
3564
Bruno Giussani: Miguel, tack för att du höll tiden.
Jag skulle faktiskt ha gett dig några fler minuter,
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
för det finns några saker vi skulle vilja utveckla
och vi behöver nog sammankopplade hjärnor
16:08
clearly it seems that we need connected brains to figure out where this is going.
277
968913
3897
för att veta vart det här tar vägen.
16:12
So let's connect all this together.
278
972810
1902
Så nu kopplar vi ihop det här.
16:14
So if I'm understanding correctly,
279
974712
1669
Om jag har förstått dig rätt
16:16
one of the monkeys is actually getting a signal
280
976381
2499
så får den ena apan faktiskt en signal
16:18
and the other monkey is reacting to that signal
281
978880
2266
och den andra apan reagerar på den signalen
16:21
just because the first one is receiving it and transmitting the neurological impulse.
282
981146
4485
för att den första tar emot den och skickar vidare nervimpulsen.
16:25
Miguel Nicolelis: No, it's a little different.
283
985631
2224
Miguel Nicolelis: Nej, inte riktigt.
16:27
No monkey knows of the existence of the other two monkeys.
284
987855
2891
Ingen apa vet om att det finns två andra apor.
16:30
They are getting a visual feedback in 2D,
285
990746
2936
De får visuell feedback i 2D,
16:33
but the task they have to accomplish is 3D.
286
993682
2673
men uppgiften de ska lösa är i 3D.
16:36
They have to move an arm in three dimensions.
287
996355
2599
De ska förflytta en arm i tre dimensioner.
16:38
But each monkey is only getting the two dimensions on the video screen
288
998954
3402
Men varje apa ser bara två dimensioner
på den videoskärm som den apan kontrollerar.
16:42
that the monkey controls.
289
1002356
1776
Och för att klara av det
16:44
And to get that thing done,
290
1004132
3018
16:47
you need at least two monkeys to synchronize their brains,
291
1007150
2814
behöver man minst två apor för att synkronisera deras hjärnor,
16:49
but the ideal is three.
292
1009964
1771
men idealet är tre.
16:51
So what we found out is that when one monkey starts slacking down,
293
1011735
3616
Vad vi upptäckte är att när en apa börjar tappa fokus
16:55
the other two monkeys enhance their performance
294
1015351
2611
förbättrar de andra två sin prestation
16:57
to get the guy to come back,
295
1017962
1982
för att få den första att komma tillbaka
16:59
so this adjusts dynamically,
296
1019944
2106
så det här justeras dynamiskt,
17:02
but the global synchrony remains the same.
297
1022050
4349
men den globala synkroniteten förblir densamma.
17:06
Now, if you flip without telling the monkey
298
1026399
2624
Men om man utan att berätta det för apan
ändrar dimensionerna som varje hjärna ska kontrollera,
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
till exempel om den killen kontrollerar x och y,
17:13
but he should be controlling now y and z,
301
1033620
2415
men han nu ska kontrollera y och z,
17:16
instantaneously, that animal's brain forgets about the old dimensions
302
1036035
4783
glömmer det djurets hjärna genast de gamla dimensionerna
17:20
and it starts concentrating on the new dimensions.
303
1040818
2518
och börjar koncentrera sig på de nya dimensionerna.
17:23
So what I need to say is that no Turing machine,
304
1043336
3287
Så vad jag vill säga är att det inte finns någon Turing-maskin,
17:26
no computer can predict what a brain net will do.
305
1046623
4202
ingen dator kan förutsäga vad ett hjärnnätverk kommer att göra.
17:30
So we will absorb technology as part of us.
306
1050825
2381
Vi kommer att absorbera teknik som en del av oss själva.
17:33
Technology will never absorb us.
307
1053206
2609
Tekniken kommer aldrig att absorbera oss.
17:35
It's simply impossible.
308
1055815
2641
Det är helt enkelt omöjligt.
17:38
BG: How many times have you tested this?
309
1058456
3050
BG: Hur många gånger har du testat det här?
17:41
And how many times have you succeeded versus failed?
310
1061506
2545
Och hur många gånger har du lyckats och misslyckats?
17:44
MN: Oh, tens of times.
311
1064051
2276
MN: Oj, tiotals gånger.
17:46
With the three monkeys? Oh, several times.
312
1066327
2238
Med de tre aporna? Ja, flera gånger.
17:48
I wouldn't be able to talk about this here unless I had done it a few times.
313
1068565
4620
Jag hade inte kunnat prata om det här om jag inte hade gjort det flera gånger.
17:53
And I forgot to mention, because of time,
314
1073185
2601
Och jag glömde att säga, eftersom jag hade ont om tid
17:55
that just three weeks ago, a European group
315
1075786
3761
att för bara tre veckor sedan var det en europeisk grupp
17:59
just demonstrated the first man-to-man brain-to-brain connection.
316
1079547
5090
som demonstrerade en första hjärna-till-hjärna-koppling på människor.
18:04
BG: And how does that play?
317
1084637
1520
BG: Och hur går det till?
18:06
MN: There was one bit of information -- big ideas start in a humble way --
318
1086157
4582
MN: Det fanns en informationsenhet - stora idéer börjar ofta blygsamt -
18:10
but basically the brain activity of one subject
319
1090739
6363
men i stort sett
överfördes hjärnaktivitet från en individ
till en annan individ, med hjälp av icke-invasiv teknik.
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
Den första testpersonen fick ett meddelande,
som våra råttor, ett visuellt meddelande,
18:25
and transmitted it to the second subject.
322
1105552
2554
och överförde det till den andra testpersonen.
18:28
The second subject received a magnetic pulse in the visual cortex,
323
1108106
4482
Den andra testpersonen tog emot en magnetisk puls i sin syncortex,
18:32
or a different pulse, two different pulses.
324
1112588
3506
eller en annan puls, två olika pulser.
18:36
In one pulse, the subject saw something.
325
1116094
2705
I den ena pulsen såg testpersonen någonting.
18:38
On the other pulse, he saw something different.
326
1118799
2136
I den andra pulsen såg han något annat.
18:40
And he was able to verbally indicate
327
1120935
1983
Och han kunde också berätta muntligt
18:42
what was the message the first subject was sending
328
1122918
3040
vilket meddelande den första personen hade skickat
18:45
through the Internet across continents.
329
1125958
2895
genom internet över kontinenter.
18:48
Moderator: Wow. Okay, that's where we are going.
330
1128853
2519
BG: Wow. Okej, det är dit vi är på väg.
18:51
That's the next TED Talk at the next conference.
331
1131372
2317
Det blir nästa TED-föredrag vid nästa konferens.
18:53
Miguel Nicolelis, thank you. MN: Thank you, Bruno. Thank you.
332
1133689
2907
Miguel Nicolelis, tack. MN: Tack Bruno.
Om denna webbplats

På den här webbplatsen hittar du YouTube-videor som är användbara för att lära sig engelska. Du kommer att få se engelska lektioner som ges av förstklassiga lärare från hela världen. Dubbelklicka på de engelska undertexterna som visas på varje videosida för att spela upp videon därifrån. Undertexterna rullar i takt med videouppspelningen. Om du har några kommentarer eller önskemål kan du kontakta oss via detta kontaktformulär.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7