Sebastian Seung: I am my connectome

248,430 views ・ 2010-09-28

TED


Будь ласка, двічі клацніть на англійські субтитри нижче, щоб відтворити відео.

Перекладач: Taras Demko Утверджено: Hanna Leliv
00:17
We live in in a remarkable time,
0
17260
3000
Ми живемо у дивовижний час,
00:20
the age of genomics.
1
20260
3000
у вік геноміки
00:23
Your genome is the entire sequence of your DNA.
2
23260
3000
Ваш геном - це вся послідовність вашої ДНК
00:26
Your sequence and mine are slightly different.
3
26260
3000
Ваша послідовність і моя трохи відрізняються.
00:29
That's why we look different.
4
29260
2000
Саме тому ми по-різному виглядаємо.
00:31
I've got brown eyes;
5
31260
2000
В мене карі очі;
00:33
you might have blue or gray.
6
33260
3000
у вас можуть бути сині чи сірі.
00:36
But it's not just skin-deep.
7
36260
2000
Мова не тільки про вигляд.
00:38
The headlines tell us
8
38260
2000
Можна начитатися,
00:40
that genes can give us scary diseases,
9
40260
3000
на які страшні хвороби спроможні гени.
00:43
maybe even shape our personality,
10
43260
3000
Вони навіть можуть формувати особистість,
00:46
or give us mental disorders.
11
46260
3000
спричинитись до розумових розладів.
00:49
Our genes seem to have
12
49260
3000
Виявляється, гени мають
00:52
awesome power over our destinies.
13
52260
3000
неймовірну владу над долями.
00:56
And yet, I would like to think
14
56260
3000
І все ж, мені хочеться думати,
00:59
that I am more than my genes.
15
59260
3000
що я - це більше, ніж гени.
01:04
What do you guys think?
16
64260
2000
А ви що думаєте?
01:06
Are you more than your genes?
17
66260
3000
Ви - більше, ніж гени?
01:09
(Audience: Yes.) Yes?
18
69260
2000
(Публіка: Так.) Так?
01:13
I think some people agree with me.
19
73260
2000
Думаю, дехто зі мною погодиться.
01:15
I think we should make a statement.
20
75260
2000
Нам варто це виголосити.
01:17
I think we should say it all together.
21
77260
2000
Скажімо це разом.
01:20
All right: "I'm more than my genes" -- all together.
22
80260
3000
"Я - більше, ніж гени" - разом.
01:23
Everybody: I am more than my genes.
23
83260
4000
Всі: "Я - більше, ніж гени".
01:27
(Cheering)
24
87260
2000
(Піднесено)
01:30
Sebastian Seung: What am I?
25
90260
2000
Себастьян Сюнґ: "Хто ж я?"
01:32
(Laughter)
26
92260
3000
(Сміх)
01:35
I am my connectome.
27
95260
3000
Я - конектом.
01:40
Now, since you guys are really great,
28
100260
2000
Ви ж мої хороші,
01:42
maybe you can humor me and say this all together too.
29
102260
2000
нумо підтримайте мене, і повторімо це разом.
01:44
(Laughter)
30
104260
2000
(Сміх)
01:46
Right. All together now.
31
106260
2000
Нумо разом.
01:48
Everybody: I am my connectome.
32
108260
3000
Всі: Я - конектом.
01:53
SS: That sounded great.
33
113260
2000
Прозвучало чудово.
01:55
You know, you guys are so great, you don't even know what a connectome is,
34
115260
2000
Ви неперевершені, ви не знаєте, що таке конектом,
01:57
and you're willing to play along with me.
35
117260
2000
але радо за мною підхопили.
01:59
I could just go home now.
36
119260
3000
Тепер можу йти сміливо додому.
02:02
Well, so far only one connectome is known,
37
122260
3000
Наразі досліджено лише один конектом,
02:05
that of this tiny worm.
38
125260
3000
цього крихітного черв’яка.
02:08
Its modest nervous system
39
128260
2000
Його скромна нервова система
02:10
consists of just 300 neurons.
40
130260
2000
складається із 300 нейронів.
02:12
And in the 1970s and '80s,
41
132260
2000
У 70-ті і 80-ті
02:14
a team of scientists
42
134260
2000
команда науковців
02:16
mapped all 7,000 connections
43
136260
2000
прослідкувала всі 7000 зв’язків
02:18
between the neurons.
44
138260
2000
між цими нейронами.
02:21
In this diagram, every node is a neuron,
45
141260
2000
На цій діаграмі кожен вузол - це нейрон,
02:23
and every line is a connection.
46
143260
2000
а кожна лінія - це зв’язок.
02:25
This is the connectome
47
145260
2000
Це конектом
02:27
of the worm C. elegans.
48
147260
4000
черв’яка C. elegans.
02:31
Your connectome is far more complex than this
49
151260
3000
Ваш конектом - набагато складніший, ніж цей,
02:34
because your brain
50
154260
2000
тому що ваш мозок
02:36
contains 100 billion neurons
51
156260
2000
складається зі 100 мільярдів нейронів
02:38
and 10,000 times as many connections.
52
158260
3000
і в 10 000 разів більше зв’язків.
02:41
There's a diagram like this for your brain,
53
161260
2000
Існує така сама діаграма для вашого мозку,
02:43
but there's no way it would fit on this slide.
54
163260
3000
але на цьому слайді вона не поміститься.
02:47
Your connectome contains one million times more connections
55
167260
3000
Ваш конектом має у мільйон разів більше зв’язків,
02:50
than your genome has letters.
56
170260
3000
ніж у геномі літер.
02:53
That's a lot of information.
57
173260
2000
Це багато інформації.
02:55
What's in that information?
58
175260
3000
Що це за інформація?
02:59
We don't know for sure, but there are theories.
59
179260
3000
Ми не знаємо точно, є лише теорії.
03:02
Since the 19th century, neuroscientists have speculated
60
182260
3000
Науковці припускають ще із 19 століття,
03:05
that maybe your memories --
61
185260
2000
що, можливо, пам’ять -
03:07
the information that makes you, you --
62
187260
2000
це та інформація, що робить нас нами -
03:09
maybe your memories are stored
63
189260
2000
можливо пам’ять зберігається
03:11
in the connections between your brain's neurons.
64
191260
2000
у зв’язках між нейронами мозку.
03:15
And perhaps other aspects of your personal identity --
65
195260
2000
І, можливо, інші аспекти особистої ідентичності -
03:17
maybe your personality and your intellect --
66
197260
3000
особистість чи інтелект -
03:20
maybe they're also encoded
67
200260
2000
мабуть, вони теж закодовані
03:22
in the connections between your neurons.
68
202260
3000
у зв’язках між нейронами.
03:26
And so now you can see why I proposed this hypothesis:
69
206260
3000
Ось чому я запропонував таку гіпотезу:
03:29
I am my connectome.
70
209260
3000
Я - конектом.
03:32
I didn't ask you to chant it because it's true;
71
212260
3000
Не будемо зациклюватися на цьому, бо це правда.
03:35
I just want you to remember it.
72
215260
2000
Просто запам’ятайте.
03:37
And in fact, we don't know if this hypothesis is correct,
73
217260
2000
Насправді, ми не знаємо, чи ця гіпотеза правильна,
03:39
because we have never had technologies
74
219260
2000
Бо не маємо технологій,
03:41
powerful enough to test it.
75
221260
2000
достатньо потужних, аби її підтвердити.
03:44
Finding that worm connectome
76
224260
3000
Дослідження конектома
03:47
took over a dozen years of tedious labor.
77
227260
3000
того черв’яка зайняло понад десятиліття кропіткої роботи.
03:50
And to find the connectomes of brains more like our own,
78
230260
3000
А для дослідження конектомів мозку, як наш,
03:53
we need more sophisticated technologies, that are automated,
79
233260
3000
нам знадобилися б складні автоматизовані технології,
03:56
that will speed up the process of finding connectomes.
80
236260
3000
для пришвидшення процесу пошуку конектома.
03:59
And in the next few minutes, I'll tell you about some of these technologies,
81
239260
3000
Далі я розповім вам про ці технології.
04:02
which are currently under development
82
242260
2000
Вони наразі в розробці
04:04
in my lab and the labs of my collaborators.
83
244260
3000
у моїй лабораторії і в лабораторіях моїх колег.
04:08
Now you've probably seen pictures of neurons before.
84
248260
3000
Ви, напевно, колись бачили зображення нейронів.
04:11
You can recognize them instantly
85
251260
2000
Їх можна розпізнати миттєво
04:13
by their fantastic shapes.
86
253260
3000
за чудернацькими формами.
04:16
They extend long and delicate branches,
87
256260
3000
Вони простягають довгі й делікатні гілочки,
04:19
and in short, they look like trees.
88
259260
3000
словом, на вигляд як дерева.
04:22
But this is just a single neuron.
89
262260
3000
Це - лише один нейрон.
04:25
In order to find connectomes,
90
265260
2000
Щоб знайти конектоми,
04:27
we have to see all the neurons at the same time.
91
267260
3000
маємо побачити всі нейрони нараз.
04:30
So let's meet Bobby Kasthuri,
92
270260
2000
Знайомтесь - Боббі Кестурі,
04:32
who works in the laboratory of Jeff Lichtman
93
272260
2000
він працює у лабораторії Джефа Лічмана
04:34
at Harvard University.
94
274260
2000
у Гарвардському університеті.
04:36
Bobby is holding fantastically thin slices
95
276260
2000
Боббі тримає надзвичайно тонкі зрізи
04:38
of a mouse brain.
96
278260
2000
мозку миші.
04:40
And we're zooming in by a factor of 100,000 times
97
280260
3000
Збільшуємо у 100 000 разів
04:44
to obtain the resolution,
98
284260
2000
до такої роздільної здатності,
04:46
so that we can see the branches of neurons all at the same time.
99
286260
3000
аби побачити одночасно всі гілочки нейронів.
04:50
Except, you still may not really recognize them,
100
290260
3000
Власне, ви їх можете не розпізнати,
04:53
and that's because we have to work in three dimensions.
101
293260
3000
саме тому, ми мусимо працювати у трьох вимірах,
04:56
If we take many images of many slices of the brain
102
296260
2000
якщо візьмемо багато картинок багатьох зрізів мозку
04:58
and stack them up,
103
298260
2000
і накладемо їх,
05:00
we get a three-dimensional image.
104
300260
2000
отримаємо тривимірне зображення.
05:02
And still, you may not see the branches.
105
302260
2000
І все ж, можемо не розгледіти гілочок.
05:04
So we start at the top,
106
304260
2000
Почнемо із верхівки,
05:06
and we color in the cross-section of one branch in red,
107
306260
3000
зафарбуємо переріз гілочки червоним,
05:09
and we do that for the next slice
108
309260
2000
і те саме зробимо із наступним зрізом,
05:11
and for the next slice.
109
311260
2000
і так далі.
05:13
And we keep on doing that,
110
313260
2000
Повторюватимемо те ж саме із
05:15
slice after slice.
111
315260
3000
кожним зрізом.
05:18
If we continue through the entire stack,
112
318260
2000
Якщо зробимо так з усім стосом,
05:20
we can reconstruct the three-dimensional shape
113
320260
3000
зможемо відтворити тривимірну форму
05:23
of a small fragment of a branch of a neuron.
114
323260
3000
малого фраґменту гілочки нейрона.
05:26
And we can do that for another neuron in green.
115
326260
2000
Те саме можемо зробити, зафарбувавши інший нейрон зеленим.
05:28
And you can see that the green neuron touches the red neuron
116
328260
2000
І видно, що зелений нейрон торкається червоного
05:30
at two locations,
117
330260
2000
у двох точках,
05:32
and these are what are called synapses.
118
332260
2000
їх ми називаємо синапсами.
05:34
Let's zoom in on one synapse,
119
334260
2000
Збільшимо ділянку синапса,
05:36
and keep your eyes on the interior of the green neuron.
120
336260
3000
і гляньмо всередину зеленого нейрона.
05:39
You should see small circles --
121
339260
2000
Видно маленькі кружечки -
05:41
these are called vesicles.
122
341260
3000
їх називаємо везикулами.
05:44
They contain a molecule know as a neurotransmitter.
123
344260
3000
Вони містять молекули, що передають нейрони.
05:47
And so when the green neuron wants to communicate,
124
347260
2000
Коли зелений нейрон хоче "спілкуватися",
05:49
it wants to send a message to the red neuron,
125
349260
2000
передати повідомлення червоному нейронові,
05:51
it spits out neurotransmitter.
126
351260
3000
він виштовхує нейропередавача.
05:54
At the synapse, the two neurons
127
354260
2000
Як вже зазначалося, два нейрони
05:56
are said to be connected
128
356260
2000
з’єднані синапсом.
05:58
like two friends talking on the telephone.
129
358260
3000
як двоє друзів телефоном.
06:02
So you see how to find a synapse.
130
362260
2000
Отож, знаємо як знайти синапс.
06:04
How can we find an entire connectome?
131
364260
3000
Як же знайти весь конектом?
06:07
Well, we take this three-dimensional stack of images
132
367260
3000
Беремо цей тривимірний стос зображень
06:10
and treat it as a gigantic three-dimensional coloring book.
133
370260
3000
і розглядаємо його як тривимірну розмальовку.
06:13
We color every neuron in, in a different color,
134
373260
3000
Розфарбовуємо кожен нейрон іншим кольором,
06:16
and then we look through all of the images,
135
376260
2000
і дивимось крізь всі зображення,
06:18
find the synapses
136
378260
2000
шукаємо синапси
06:20
and note the colors of the two neurons involved in each synapse.
137
380260
3000
і відзначаємо кольори двох нейронів, з’єднані синапсом.
06:23
If we can do that throughout all the images,
138
383260
3000
Якщо зробимо це на всіх зображеннях,
06:26
we could find a connectome.
139
386260
2000
знайдемо конектом.
06:29
Now, at this point,
140
389260
2000
А тут зупинимось:
06:31
you've learned the basics of neurons and synapses.
141
391260
2000
ми розібрались із основами нейронів і синапсів.
06:33
And so I think we're ready to tackle
142
393260
2000
А тепер - до справи, візьмемось
06:35
one of the most important questions in neuroscience:
143
395260
3000
за одне із найважливіших питань нейронауки:
06:39
how are the brains of men and women different?
144
399260
3000
як відрізняється мозок чоловіків і жінок?
06:42
(Laughter)
145
402260
2000
(Сміх)
06:44
According to this self-help book,
146
404260
2000
Згідно із цим самовчителем,
06:46
guys brains are like waffles;
147
406260
2000
мозок хлопців, як вафля,
06:48
they keep their lives compartmentalized in boxes.
148
408260
3000
їхнє життя посортоване по коробочках.
06:51
Girls' brains are like spaghetti;
149
411260
3000
Мозок дівчат, як спаґетті;
06:54
everything in their life is connected to everything else.
150
414260
3000
в їхньому житті усе взаємопов’язано.
06:57
(Laughter)
151
417260
2000
(Сміх)
06:59
You guys are laughing,
152
419260
2000
Смієтеся...
07:01
but you know, this book changed my life.
153
421260
2000
Та знаєте, ця книжка змінила моє життя.
07:03
(Laughter)
154
423260
2000
(Сміх)
07:07
But seriously, what's wrong with this?
155
427260
3000
А якщо серйозно, що тут не так?
07:10
You already know enough to tell me -- what's wrong with this statement?
156
430260
3000
Ви вже достатньо знаєте, аби мені відповісти - що не так із цим твердженням?
07:20
It doesn't matter whether you're a guy or girl,
157
440260
3000
Немає значення, хлопець ти чи дівчина,
07:23
everyone's brains are like spaghetti.
158
443260
3000
в усіх мозок, як спаґетті.
07:26
Or maybe really, really fine capellini with branches.
159
446260
3000
Або ж справді, як найтонші капеліні із гілочками.
07:30
Just as one strand of spaghetti
160
450260
2000
Як і одне спаґетті
07:32
contacts many other strands on your plate,
161
452260
3000
з’єднується з іншими на тарілці,
07:35
one neuron touches many other neurons
162
455260
2000
так і нейрон торкається інших нейронів,
07:37
through their entangled branches.
163
457260
2000
до іхніх розгалужених гілочок.
07:39
One neuron can be connected to so many other neurons,
164
459260
3000
Нейрон може торкатися стількох інших нейронів,
07:42
because there can be synapses
165
462260
2000
тому що у цих точках
07:44
at these points of contact.
166
464260
3000
є синапси.
07:49
By now, you might have sort of lost perspective
167
469260
3000
Зараз ви, напевно, трохи не уявляєте собі
07:52
on how large this cube of brain tissue actually is.
168
472260
3000
справжнього розміру цього кубика нервової тканини.
07:55
And so let's do a series of comparisons to show you.
169
475260
3000
Для порівняння -
07:58
I assure you, this is very tiny. It's just six microns on a side.
170
478260
3000
запевняю вас - дуже маленький. Всього шість мікронів одна сторона.
08:03
So, here's how it stacks up against an entire neuron.
171
483260
3000
Так воно накладається на весь нейрон.
08:06
And you can tell that, really, only the smallest fragments of branches
172
486260
3000
І, справді, видно, що в кубику є
08:09
are contained inside this cube.
173
489260
3000
маленькі фраґменти гілочок.
08:12
And a neuron, well, that's smaller than brain.
174
492260
3000
А нейрон же менший за мозок.
08:17
And that's just a mouse brain --
175
497260
2000
Тай мозок цей - мишачий мозок.
08:21
it's a lot smaller than a human brain.
176
501260
3000
Він набагато менший за людський.
08:25
So when show my friends this,
177
505260
2000
Коли я показую це своїм друзям,
08:27
sometimes they've told me,
178
507260
2000
часом вони кажуть:
08:29
"You know, Sebastian, you should just give up.
179
509260
3000
"Знаєш, Себастьяне, просто здайся.
08:32
Neuroscience is hopeless."
180
512260
2000
Нейрологія - безнадійна".
08:34
Because if you look at a brain with your naked eye,
181
514260
2000
Коли дивишся на мозок неозброєним оком,
08:36
you don't really see how complex it is,
182
516260
2000
не бачиш, наскільки він складний,
08:38
but when you use a microscope,
183
518260
2000
проте, коли дивишся в мікроскоп,
08:40
finally the hidden complexity is revealed.
184
520260
3000
нараз відкривається прихована складність.
08:45
In the 17th century,
185
525260
2000
У 17 столітті
08:47
the mathematician and philosopher, Blaise Pascal,
186
527260
2000
математик і філософ Блез Паскаль
08:49
wrote of his dread of the infinite,
187
529260
3000
написав про свій страх перед безмежжям,
08:52
his feeling of insignificance
188
532260
2000
про свої відчуття стосовно незначущості
08:54
at contemplating the vast reaches of outer space.
189
534260
3000
споглядання широких просторів космосу.
08:59
And, as a scientist,
190
539260
2000
Як науковець,
09:01
I'm not supposed to talk about my feelings --
191
541260
3000
я не збираюсь висловлювати свої почуття -
09:04
too much information, professor.
192
544260
2000
надто багато інформації, професоре.
09:06
(Laughter)
193
546260
2000
(Сміх)
09:08
But may I?
194
548260
2000
А можна?
09:10
(Laughter)
195
550260
2000
(Сміх)
09:12
(Applause)
196
552260
2000
(Оплески)
09:14
I feel curiosity,
197
554260
2000
Я відчуваю цікавість
09:16
and I feel wonder,
198
556260
2000
і здивування,
09:18
but at times I have also felt despair.
199
558260
3000
але часом також і розпач.
09:22
Why did I choose to study
200
562260
2000
Чому я обрав вивчення цього органу,
09:24
this organ that is so awesome in its complexity
201
564260
3000
такого неймовірного у свої складності,
09:27
that it might well be infinite?
202
567260
2000
ба навіть незконечного?
09:29
It's absurd.
203
569260
2000
Абсурдно.
09:31
How could we even dare to think
204
571260
2000
Як ми сміємо навіть думати,
09:33
that we might ever understand this?
205
573260
3000
що колись зможемо це все зрозуміти?
09:38
And yet, I persist in this quixotic endeavor.
206
578260
3000
Все ж, я наполягаю на цій авантюрі.
09:41
And indeed, these days I harbor new hopes.
207
581260
3000
Останнім часом маю надії.
09:45
Someday,
208
585260
2000
Одного дня
09:47
a fleet of microscopes will capture
209
587260
2000
армія мікроскопів вкладе
09:49
every neuron and every synapse
210
589260
2000
кожен нейрон і кожен синапс
09:51
in a vast database of images.
211
591260
3000
у величезну загальну картину.
09:54
And some day, artificially intelligent supercomputers
212
594260
3000
Колись суперкоп’ютери зі штучним розумом
09:57
will analyze the images without human assistance
213
597260
3000
проаналізують ці знімки без втручання людини,
10:00
to summarize them in a connectome.
214
600260
3000
аби одержати з них конектом.
10:04
I do not know, but I hope that I will live to see that day,
215
604260
3000
Не знаю, чи доживу, аби побачити це на власні очі,
10:08
because finding an entire human connectome
216
608260
2000
бо отримання цілого людського конектома -
10:10
is one of the greatest technological challenges of all time.
217
610260
3000
одне із технічно найскладніших завдань всіх часів.
10:13
It will take the work of generations to succeed.
218
613260
3000
Для цього потрібна робота цілих поколінь.
10:17
At the present time, my collaborators and I,
219
617260
3000
Наразі ми з колегами,
10:20
what we're aiming for is much more modest --
220
620260
2000
працюємо над скромнішим проектом -
10:22
just to find partial connectomes
221
622260
2000
отримати частинки конектомів
10:24
of tiny chunks of mouse and human brain.
222
624260
3000
зрізів мишачого і людського мозку.
10:27
But even that will be enough for the first tests of this hypothesis
223
627260
3000
Але й цього вистачить для перевірки гіпотези,
10:30
that I am my connectome.
224
630260
3000
що я свій власний конектом.
10:35
For now, let me try to convince you of the plausibility of this hypothesis,
225
635260
3000
Дозвольте переконати вас у правдивості цієї гіпотези,
10:38
that it's actually worth taking seriously.
226
638260
3000
яку насправді варто сприймати серйозно.
10:42
As you grow during childhood
227
642260
2000
Коли ви ростете від дитини,
10:44
and age during adulthood,
228
644260
3000
і також крізь дорослі роки,
10:47
your personal identity changes slowly.
229
647260
3000
ваша особистість мало змінюється.
10:50
Likewise, every connectome
230
650260
2000
Так само кожен конектом
10:52
changes over time.
231
652260
2000
змінюється з часом.
10:55
What kinds of changes happen?
232
655260
2000
Які саме зміни відбуваються?
10:57
Well, neurons, like trees,
233
657260
2000
Нейрони, як дерева,
10:59
can grow new branches,
234
659260
2000
можуть відрощувати нові гілочки
11:01
and they can lose old ones.
235
661260
3000
і втрачати старі
11:04
Synapses can be created,
236
664260
3000
З’являються синапси,
11:07
and they can be eliminated.
237
667260
3000
або ж зникають.
11:10
And synapses can grow larger,
238
670260
2000
Синапси можуть збільшуватися,
11:12
and they can grow smaller.
239
672260
3000
або зменшуватися.
11:15
Second question:
240
675260
2000
Друге питання:
11:17
what causes these changes?
241
677260
3000
що веде до цих змін?
11:20
Well, it's true.
242
680260
2000
Справді.
11:22
To some extent, they are programmed by your genes.
243
682260
3000
Певною мірою, вони запрограмовані генами.
11:25
But that's not the whole story,
244
685260
2000
Але це ще не все,
11:27
because there are signals, electrical signals,
245
687260
2000
тому що це сигнали, електричні сигнали,
11:29
that travel along the branches of neurons
246
689260
2000
що рухаються гілками нейронів,
11:31
and chemical signals
247
691260
2000
і хімічні сигнали,
11:33
that jump across from branch to branch.
248
693260
2000
що стрибають з гілки на гілку.
11:35
These signals are called neural activity.
249
695260
3000
Ці сигнали називаються нервовою активністю.
11:38
And there's a lot of evidence
250
698260
2000
Є багато доказів того,
11:40
that neural activity
251
700260
3000
що нервова активність
11:43
is encoding our thoughts, feelings and perceptions,
252
703260
3000
кодує наші думки, відчуття і сприйняття,
11:46
our mental experiences.
253
706260
2000
наш духовний досвід.
11:48
And there's a lot of evidence that neural activity
254
708260
3000
Є багато доказів того, що нервова діяльність
11:51
can cause your connections to change.
255
711260
3000
може спричинити зміну ваших зв’язків.
11:54
And if you put those two facts together,
256
714260
3000
Якщо пов’язати ці два факти,
11:57
it means that your experiences
257
717260
2000
це означає, що ваш досвід
11:59
can change your connectome.
258
719260
3000
може змінювати конектом.
12:02
And that's why every connectome is unique,
259
722260
2000
Тому кожен конектом унікальний.
12:04
even those of genetically identical twins.
260
724260
3000
Навіть у генетично ідентичних близнюків.
12:08
The connectome is where nature meets nurture.
261
728260
3000
Конектом - це коли природа зустрічається із вихованням.
12:12
And it might true
262
732260
2000
Можливо, це правда,
12:14
that just the mere act of thinking
263
734260
2000
що навіть думка
12:16
can change your connectome --
264
736260
2000
може змінити ваш конектом -
12:18
an idea that you may find empowering.
265
738260
3000
це вражає.
12:24
What's in this picture?
266
744260
2000
Що на цій картині?
12:28
A cool and refreshing stream of water, you say.
267
748260
3000
Прохолодний і свіжий потічок, скажете.
12:32
What else is in this picture?
268
752260
2000
Що ще на цій картині?
12:37
Do not forget that groove in the Earth
269
757260
2000
Не оминайте і жолоба в землі,
12:39
called the stream bed.
270
759260
3000
річища.
12:42
Without it, the water would not know in which direction to flow.
271
762260
3000
Без цього вода не знала б, в якому напрямку текти.
12:45
And with the stream,
272
765260
2000
А щодо потоку,
12:47
I would like to propose a metaphor
273
767260
2000
пропоную метафору,
12:49
for the relationship between neural activity
274
769260
2000
що пов’язує нервову діяльність
12:51
and connectivity.
275
771260
2000
і провідність.
12:54
Neural activity is constantly changing.
276
774260
3000
Нервова діяльність постійно змінюється.
12:57
It's like the water of the stream; it never sits still.
277
777260
3000
Це як вода в потоці, що ніколи не спиняється.
13:00
The connections
278
780260
2000
Зв’язки
13:02
of the brain's neural network
279
782260
2000
нервової мережі мозку
13:04
determines the pathways
280
784260
2000
визначають шляхи,
13:06
along which neural activity flows.
281
786260
2000
якими протікає нервова активність.
13:08
And so the connectome is like bed of the stream;
282
788260
3000
Конектом - як річище потоку;
13:13
but the metaphor is richer than that,
283
793260
3000
але метафора красномовніша -
13:16
because it's true that the stream bed
284
796260
3000
тому що річище
13:19
guides the flow of the water,
285
799260
2000
скеровує потік води,
13:21
but over long timescales,
286
801260
2000
але з часом,
13:23
the water also reshapes the bed of the stream.
287
803260
3000
вода змінює форму річища.
13:26
And as I told you just now,
288
806260
2000
І як я казав,
13:28
neural activity can change the connectome.
289
808260
3000
нервова діяльність може змінювати конектом.
13:33
And if you'll allow me to ascend
290
813260
2000
Дозвольте звернутись
13:35
to metaphorical heights,
291
815260
3000
до метафоричних висот
13:38
I will remind you that neural activity
292
818260
3000
і я нагадаю вам вам, що нервова діяльність -
13:41
is the physical basis -- or so neuroscientists think --
293
821260
2000
це фізична основа - як думають нейрологи -
13:43
of thoughts, feelings and perceptions.
294
823260
3000
думок, почуттів і сприйняття.
13:46
And so we might even speak of
295
826260
2000
Тут навіть можна говорити про
13:48
the stream of consciousness.
296
828260
2000
потік свідомості.
13:50
Neural activity is its water,
297
830260
3000
Нервова діяльність - це вода цього потоку,
13:53
and the connectome is its bed.
298
833260
3000
а конектом - річище.
13:57
So let's return from the heights of metaphor
299
837260
2000
А зараз повернімось від метафор
13:59
and return to science.
300
839260
2000
до науки.
14:01
Suppose our technologies for finding connectomes
301
841260
2000
Уявімо, що наші технології для отримання конектома
14:03
actually work.
302
843260
2000
вже працюють.
14:05
How will we go about testing the hypothesis
303
845260
2000
Як ми тестуватимемо гіпотезу,
14:07
"I am my connectome?"
304
847260
3000
що "я - свій власний конектом"?
14:10
Well, I propose a direct test.
305
850260
3000
Пропоную прямий тест.
14:13
Let us attempt
306
853260
2000
Спробуймо
14:15
to read out memories from connectomes.
307
855260
3000
зчитати спогади з наших конектомів.
14:18
Consider the memory
308
858260
2000
Зважаймо на довготривалу пам’ять
14:20
of long temporal sequences of movements,
309
860260
3000
рухових послідовностей.
14:23
like a pianist playing a Beethoven sonata.
310
863260
3000
Як у піаніста, що грає сонату Бетовена.
14:26
According to a theory that dates back to the 19th century,
311
866260
3000
Згідно з теорією, започаткованою у 19 столітті,
14:29
such memories are stored
312
869260
2000
така пам’ять зберігається
14:31
as chains of synaptic connections inside your brain.
313
871260
3000
у вигляді ланцюга синаптичних зв’язків у мозку.
14:35
Because, if the first neurons in the chain are activated,
314
875260
3000
Якщо перші нейрони з цього ланцюга активуються,
14:38
through their synapses they send messages to the second neurons, which are activated,
315
878260
3000
вони через свої синапси посилають сигнал наступним нейронам, активуючи їх
14:41
and so on down the line,
316
881260
2000
і так далі ланцюгом,
14:43
like a chain of falling dominoes.
317
883260
2000
як ефект доміно.
14:45
And this sequence of neural activation
318
885260
2000
Ця послідовність активації нейронів,
14:47
is hypothesized to be the neural basis
319
887260
3000
за гіпотезою, є нервовою основою
14:50
of those sequence of movements.
320
890260
2000
згаданих рухових послідовностей.
14:52
So one way of trying to test the theory
321
892260
2000
Один із способів перевірити теорію -
14:54
is to look for such chains
322
894260
2000
розглянути такі зв’язки
14:56
inside connectomes.
323
896260
2000
всередині конектома.
14:58
But it won't be easy, because they're not going to look like this.
324
898260
3000
Це буде непросто, вони не виглядатимуть так.
15:01
They're going to be scrambled up.
325
901260
2000
Вони будуть перемішані.
15:03
So we'll have to use our computers
326
903260
2000
Доведеться використовувати комп’ютер,
15:05
to try to unscramble the chain.
327
905260
3000
щоб розплутати ці ланцюги.
15:08
And if we can do that,
328
908260
2000
Якщо ми це зробимо,
15:10
the sequence of the neurons we recover from that unscrambling
329
910260
3000
послідовність нейронів, яку ми відкриємо після того розплутування,
15:13
will be a prediction of the pattern of neural activity
330
913260
3000
буде прогнозованою схемою нервової діяльності,
15:16
that is replayed in the brain during memory recall.
331
916260
3000
що відбудеться у мозку під час згадування.
15:19
And if that were successful,
332
919260
2000
Якщо це вдасться,
15:21
that would be the first example of reading a memory from a connectome.
333
921260
3000
матимемо перший приклад читання спогадів із конектома.
15:28
(Laughter)
334
928260
2000
(Сміх)
15:30
What a mess --
335
930260
2000
Що за безлад!
15:33
have you ever tried to wire up a system
336
933260
2000
Ви коли-небуть пробували підключати
15:35
as complex as this?
337
935260
2000
таку складну систему?
15:37
I hope not.
338
937260
2000
Сподіваюся, ні.
15:39
But if you have, you know it's very easy to make a mistake.
339
939260
3000
Але якщо так, то знаєте, як легко помилитися.
15:45
The branches of neurons are like the wires of the brain.
340
945260
2000
Гілочки нейронів, як кабелі у мозку.
15:47
Can anyone guess: what's the total length of wires in your brain?
341
947260
4000
Хто вгадає: яка загальна довжина "кабелів" у мозку?
15:54
I'll give you a hint. It's a big number.
342
954260
2000
Дам підказку. Число велике.
15:56
(Laughter)
343
956260
2000
(Сміх)
15:59
I estimate, millions of miles,
344
959260
3000
За моїми підрахунками - мільйони миль
16:02
all packed in your skull.
345
962260
3000
у вашому черепі.
16:05
And if you appreciate that number,
346
965260
2000
Уявіть це число,
16:07
you can easily see
347
967260
2000
як бачите, є велика ймовірність
16:09
there is huge potential for mis-wiring of the brain.
348
969260
2000
підключити не той "кабель" у мозку.
16:11
And indeed, the popular press loves headlines like,
349
971260
3000
У популярних газетах люблять такі заголовки
16:14
"Anorexic brains are wired differently,"
350
974260
2000
"Аноректичні мізки підключені по-іншому",
16:16
or "Autistic brains are wired differently."
351
976260
2000
чи "Мізки аутистів підключені по-іншому".
16:18
These are plausible claims,
352
978260
2000
Це вагомі твердження,
16:20
but in truth,
353
980260
2000
але насправді
16:22
we can't see the brain's wiring clearly enough
354
982260
2000
ми ще не маємо чіткого бачення, як підключено мозок,
16:24
to tell if these are really true.
355
984260
2000
щоб заявляти із певністю.
16:26
And so the technologies for seeing connectomes
356
986260
3000
Технології із одержання конектома
16:29
will allow us to finally
357
989260
2000
дадуть нарешті змогу
16:31
read mis-wiring of the brain,
358
991260
2000
виявити помилкові підключення у мозку,
16:33
to see mental disorders in connectomes.
359
993260
3000
розумові розлади у котектомі.
16:40
Sometimes the best way to test a hypothesis
360
1000260
3000
Інколи найкраще перевіряти гіпотезу,
16:43
is to consider its most extreme implication.
361
1003260
3000
розглядаючи її межові прояви.
16:46
Philosophers know this game very well.
362
1006260
3000
Філософи добре знають цю гру.
16:50
If you believe that I am my connectome,
363
1010260
3000
Якщо виходити з того, що я - свій власний конектом,
16:53
I think you must also accept the idea
364
1013260
3000
треба також прийняти думку,
16:56
that death is the destruction
365
1016260
2000
що смерть - це руйнування
16:58
of your connectome.
366
1018260
3000
мого конектома.
17:02
I mention this because there are prophets today
367
1022260
3000
Я кажу це, бо сьогодні є ті, хто передбачує,
17:05
who claim that technology
368
1025260
3000
що будуть технології,
17:08
will fundamentally alter the human condition
369
1028260
3000
які кардинально змінять людину,
17:11
and perhaps even transform the human species.
370
1031260
3000
ба навіть призведуть до змін людського виду.
17:14
One of their most cherished dreams
371
1034260
3000
Серед їхніх заповітних мрій -
17:17
is to cheat death
372
1037260
2000
подолати смерть,
17:19
by that practice known as cryonics.
373
1039260
2000
практикою, яку називають кріоконсервація.
17:21
If you pay 100,000 dollars,
374
1041260
2000
Якщо платите 100 000 $,
17:23
you can arrange to have your body frozen after death
375
1043260
3000
ваше тіло заморозять після смерті,
17:26
and stored in liquid nitrogen
376
1046260
2000
і зберігатимуть у рідкому азоті
17:28
in one of these tanks in an Arizona warehouse,
377
1048260
2000
в одному зі сховищ в Арізоні,
17:30
awaiting a future civilization
378
1050260
2000
в очікуванні на майбутню цивілізацію,
17:32
that is advanced to resurrect you.
379
1052260
3000
що спроможеться вас воскресити.
17:36
Should we ridicule the modern seekers of immortality,
380
1056260
2000
Чи будемо кепкувати із сучасних шукачів безсмертя,
17:38
calling them fools?
381
1058260
2000
називаючи їх дурнями?
17:40
Or will they someday chuckle
382
1060260
2000
Чи може колись вони хихотітимуть
17:42
over our graves?
383
1062260
2000
над нашими могилами?
17:45
I don't know --
384
1065260
2000
Не знаю.
17:47
I prefer to test their beliefs, scientifically.
385
1067260
3000
Я за перевірку їхніх поглядів наукою.
17:50
I propose that we attempt to find a connectome
386
1070260
2000
Пропоную спробувати знайти конектом
17:52
of a frozen brain.
387
1072260
2000
замороженого мозку.
17:54
We know that damage to the brain
388
1074260
2000
Відомо, що після смерті і під час замороження
17:56
occurs after death and during freezing.
389
1076260
2000
мозок зазнає шкідливого впливу.
17:58
The question is: has that damage erased the connectome?
390
1078260
3000
Питання: чи ця шкода стирає конектом?
18:01
If it has, there is no way that any future civilization
391
1081260
3000
Якщо так, цивілізація майбутнього нічого не вдіє,
18:04
will be able to recover the memories of these frozen brains.
392
1084260
3000
не відновить спогади із замороженого мозку.
18:07
Resurrection might succeed for the body,
393
1087260
2000
Можна було б повернути до життя тіло,
18:09
but not for the mind.
394
1089260
2000
але не свідомість.
18:11
On the other hand, if the connectome is still intact,
395
1091260
3000
З іншого боку, якщо конектом не пошкоджується,
18:14
we cannot ridicule the claims of cryonics so easily.
396
1094260
3000
ми не можемо так відразу висміювати заморожувачів.
18:20
I've described a quest
397
1100260
2000
Я описав пошук,
18:22
that begins in the world of the very small,
398
1102260
3000
що починається зі світу маленького
18:25
and propels us to the world of the far future.
399
1105260
3000
і переносить нас у світ далекого майбутнього.
18:28
Connectomes will mark a turning point in human history.
400
1108260
3000
Конектоми стануть точкою повороту в історії людства.
18:32
As we evolved from our ape-like ancestors
401
1112260
2000
Відколи ми розвинулись від пращурів-мавп
18:34
on the African savanna,
402
1114260
2000
із африканських саван,
18:36
what distinguished us was our larger brains.
403
1116260
3000
нас відрізняв великий мозок.
18:40
We have used our brains to fashion
404
1120260
2000
Ми користуємось ним, аби створювати
18:42
ever more amazing technologies.
405
1122260
3000
неймовірні технології.
18:45
Eventually, these technologies will become so powerful
406
1125260
3000
З часом ці технології стануть такими потужними,
18:48
that we will use them to know ourselves
407
1128260
3000
що ми з їхнього допомогою дізнаємось про себе,
18:51
by deconstructing and reconstructing
408
1131260
3000
деконструюючи і реконструюючи
18:54
our own brains.
409
1134260
3000
свій мозок.
18:57
I believe that this voyage of self-discovery
410
1137260
3000
Вірю, що ця подорож самовідкривання
19:00
is not just for scientists,
411
1140260
3000
є не тільки для науковців,
19:03
but for all of us.
412
1143260
2000
а для нас усіх.
19:05
And I'm grateful for the opportunity to share this voyage with you today.
413
1145260
3000
Дякую за можливість поділитися з вами сьогодні цими мандрами.
19:08
Thank you.
414
1148260
2000
Дякую.
19:10
(Applause)
415
1150260
8000
(Оплески)
Про цей сайт

Цей сайт познайомить вас з відеороликами YouTube, корисними для вивчення англійської мови. Ви побачите уроки англійської мови, які проводять першокласні викладачі з усього світу. Двічі клацніть на англійських субтитрах, що відображаються на кожній сторінці відео, щоб відтворити відео з цієї сторінки. Субтитри прокручуються синхронно з відтворенням відео. Якщо у вас є коментарі або побажання, будь ласка, зв'яжіться з нами за допомогою цієї контактної форми.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7