Mir wurde eine Position angeboten als ausserordentlicher Professor für Medizin und Leiter der wissenschaftlichen Visualisierung an der Yale-Universität, an der medizinische Fakultät. Mein Job war es, für die Nasa zahlreiche Algorithmen und Code zu schreiben, um virtuelle Chirurgie zu ermöglichen, als Vorbereitung für die Astronauten, die in die Tiefen des Alls fliegen, so dass sie sich in Roboterkapseln aufhalten können. Eines der faszinierenden Dinge darüber, woran wir arbeiteten, ist dass wir durch neue Arten von Scan-Technologien Dinge sahen, die man noch nie zuvor gesehen hatte – ich meine, nicht nur in der Krankheitsbehandlung, sondern auch Dinge, die uns erlaubten, über den Körper hinaus zu sehen, Dinge die einen staunen lassen.
I was offered a position as associate professor of medicine and chief of scientific visualization at Yale University in the department of medicine. And my job was to write many of the algorithms and code for NASA to do virtual surgery in preparation for the astronauts going into deep-space flight, so they could be kept in robotic pods. One of the fascinating things about what we were working on is that we were seeing, using new scanning technologies, things that had never been seen before. Not only in disease management, but also things that allowed us to see things about the body that just made you marvel.
Ich erinnere mich an eins der ersten Male, als wir uns Collagen anschauten. Und unser gesamter Körper, alles – die Haare, Haut, Knochen, Nägel – alles ist aus Collagen gemacht. Es ist sozusagen eine seilartige Struktur, die sich so dreht und wirbelt. Der einzige Ort, wo Collagen seine Struktur ändert, ist in der Hornhaut des Auges. Im Auge wird es zu zu einem Gitternetz und deshalb wird es transparent, also das Gegenteil von blickdicht. Es ist schwierig, einer so perfekt organisierten Struktur nicht eine Form von Göttlichkeit zuzuschreiben. Denn wir sahen das immer und immer und immer wieder in verschiedenen Teilen des Körpers.
I remember one of the first times we were looking at collagen. And your entire body, everything -- your hair, skin, bone, nails -- everything is made of collagen. And it's a kind of rope-like structure that twirls and swirls like this. And the only place that collagen changes its structure is in the cornea of your eye. In your eye, it becomes a grid formation, and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque. So perfectly organized a structure, it was hard not to attribute divinity to it. Because we kept on seeing this in different parts of the body.
Eine der Gelegenheiten, die sich mir bot, war, als eine Person mit einer wirklich sehr interessanten bildgebenden Mikromagnetismus-Resonanz-Maschine arbeitete am NIH. Und was wir dort tun wollten war, ein neues Projekt zu erfassen der Entwicklung eines Fötus von der Empfängnis bis zur Geburt, mit Hilfe dieser neuen Technologien. Ich schrieb also die Algorithmen in den Code und er konstruierte die Hardware – Paul Lauterbur – er sollte daraufhin den Nobelpreis gewinnen für die Erfindung des MRI. Ich bekam die Daten. Und ich werde Ihnen ein Beispiel dieser Arbeit zeigen, "Von der Empfängnis bis zur Geburt"
One of the opportunities I had was one person was working on a really interesting micromagnetic resonance imaging machine with the NIH. And what we were going to do was scan a new project on the development of the fetus from conception to birth using these new technologies. So I wrote the algorithms and code, and he built the hardware -- Paul Lauterbur -- then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI. I got the data. And I'm going to show you a sample of the piece, "From Conception to Birth."
(Musik)
(Music)
Video text: "Von der Empfängnis bis zur Geburt" Eizelle Sperma Befruchtetes Ei 24 Stunden: Baby's erste Teilung Das befruchtete Ei teilt sich einige Stunden nach der Vereinigung ... Und teilt sich von neuem alle 12 bis 15 Stunden. Früher Embryo Der Dottersack füttert das Baby immer noch. 25 Tage: Die Herzkammer entwickelt sich 32 Tage: Arme und Hände entwickeln sich 36 Tage: Die primitive Wirbelsäule beginnt sich auszubilden Diese Wochen sind der Zeitraum, in dem sich der Fötus am schnellsten entwickelt. Wenn der Fötus während der ganzen neun Monate in dieser Geschwindigkeit wüchse, wäre er bei der Geburt 1,5 Tonnen schwer. 45 Tage Das Herz des Embryos schlägt doppelt so schnell wie das der Mutter. 51 Tage 52 Tage: Die Netzhaut, Nase und Finger entwickeln sich Die ständige Bewegung des Fötus im Mutterleib ist notwendig für das Wachstum der Muskeln und des Skeletts. 12 Wochen: noch nicht ausgebildeter Penis – ob es ein Mädchen oder ein Junge wird, wird sich noch herausstellen. 8 Monate Niederkunft: Das Verlassen des Mutterleibs. Der Moment der Geburt
[From Conception to Birth] [Oocyte] [Sperm] [Egg Inseminated] [24 Hours: Baby's first division] [The fertilized ovum divides a few hours after fusion...] [And divides anew every 12 to 15 hours.] [Early Embryo] [Yolk sack still feeding baby.] [25 Days: Heart chamber developing.] [32 Days: Arms & hands are developing] [36 Days: Beginning of the primitive vertebrae] [These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.] [If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.] [45 Days] [Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.] [51 Days] [Developing retina, nose and fingers] [The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.] [12 Weeks: Indifferent penis] [Girl or boy yet to be determined] [8 Months] [Delivery: The expulsion stage] [The moment of birth]
(Applaus)
(Applause)
Alexander Tsiaras: Danke. Aber wie Sie sehen, wenn man beginnt, mit diesen Daten zu arbeiten, ist es ziemlich spektakulär. Als wir im Laufe des Projekts immer mehr und mehr aufzeichneten, uns diese beiden simplen Zellen ansahen, die diese unglaubliche Maschinerie in sich tragen, die eines Tages zum Zauber eines Menschen werden. Also wir weiter mit diesen Daten arbeiteten und uns die kleinen Einheiten des Körpers ansahen, diese kleinen Einheiten von Gewebe, die als Trophoblast aus einer Blastozyste enstanden sind und sich plötzlich von selber in die Seiten des Uterus wühlen und sagen, "Ich bleibe hier." Plötzlich eine Konversation und Kommunikation mit den Östrogenen zu haben, den Progesteronen, die sagen, "Ich bleibe hier, pflanz mich ein", und die diesen unglaublichen triliniearen Fötus konstruieren, der innerhalb von 44 Tagen zu etwas wird, das wir wiedererkennen können und dann mit neun Wochen wirklich eine Art kleiner Mensch ist. Das Wunder dieser Information: Wie können wir diesen biologischen Mechanismus in unserem Körper haben, um diese Information wirklich zu sehen?
Alexander Tsiaras: Thank you. But as you can see, when you actually start working on this data, it's pretty spectacular. And as we kept on scanning more and more, working on this project, looking at these two simple cells that have this unbelievable machinery that will become the magic of you. And as we kept on working on this data, looking at small clusters of the body, these little pieces of tissue that were the trophoblasts coming off of the blastocyst, all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus, saying, "I'm here to stay." Having conversation and communications with the estrogens, the progesterones, saying, "I'm here to stay, plant me," building this incredible trilinear fetus that becomes, within 44 days, something that you can recognize, and then at nine weeks is really kind of a little human being. The marvel of this information: How do we actually have this biological mechanism inside our body to actually see this information?
Ich werde Ihnen etwas ziemlich einmaliges zeigen. Hier ein menschliches Herz bei 25 [Wochen]. Es sind im Wesentlichen zwei Stränge. Und wie dieses großartige Origami entwickeln sich Zellen, eine MIllion Zellen pro Sekunde bei vier Wochen, so dass es sich selbständig entfaltet. Innerhalb von fünf Wochen kann man den frühen Vorhof sehen und die frühen Ventrikel. Sechs Wochen, diese Entfaltung beginnt nun mit den Papillen innerhalb des Herzens, die tatsächlcih in der Lage sind, jedes dieser Ventile im Herzen zu sich hinzuziehen, bis wir ein ausgereiftes Herz haben – und dann grundsätzlich die Entwicklung des ganzen menschlichen Körpers. Die Magie dieser Mechanismen innerhalb jeder genetischen Struktur, die genau festlegt, wo diese Nevenzelle hingehört – die Komplexität dieser mathematischen Modelle davon, wie diese Dinge wirklich gemacht sind, übersteigen das menschliche Verständnis.
I'm going to show you something pretty unique. Here's a human heart at 25 days. It's just basically two strands. And like this magnificent origami, cells are developing at one million cells per second at four weeks, as it's just folding on itself. Within five weeks, you start to see the early atrium and the early ventricles. Six weeks, these folds are now beginning with the papilla on the inside of the heart actually being able to pull down each one of those valves in your heart until you get a mature heart -- and then basically the development of the entire human body. The magic of the mechanisms inside each genetic structure saying exactly where that nerve cell should go -- the complexity of these, the mathematical models of how these things are indeed done are beyond human comprehension.
Obwohl ich Mathematiker bin, sehe ich das mit grossem Staunen darüber, wie diese Sets von Anweisungen keine Fehler machen, während sie das bauen, was wir sind? Ist ist ein Rätsel, es ist Zauberei, es ist das Göttliche. Dann wirft man einen Blick auf ein Erwachsenenleben. Sehen Sie sich kleinen Büschel von Kapillaren an. Es ist nur eine winzige Sub-Substruktur, mikroskopisch klein. Aber grundsätzlich haben wir im Entwicklungsalter von neun Monaten, wenn wir geboren werden, beinahe 60.000 Meilen Blutgefässe in unserem Körper. Ich meine, und nur eine Meile ist sichtbar. 59.999 Meilen bringen im Wesentlichen Nährstoffe wohin und entfernen Abfallstoffe. Die Komplexität, dies in einem einzelnen System aufzubauen ist wiederum jenseits jedes Verständnisses oder jeder heute existierenden Mathematik.
Even though I am a mathematician, I look at this with marvel of how do these instruction sets not make these mistakes as they build what is us? It's a mystery, it's magic, it's divinity. Then you start to take a look at adult life. Take a look at this little tuft of capillaries. It's just a tiny sub-substructure, microscopic. But basically by the time you're nine months and you're given birth, you have almost 60,000 miles of vessels inside your body. And only one mile is visible. 59,999 miles that are basically bringing nutrients and taking waste away. The complexity of building that within a single system is, again, beyond any comprehension or any existing mathematics today.
Und diese Liste von Anweisungen vom Hirn an jeden anderen Teil des Körpers – sehen Sie sich die Komplexität der Verschränkung an. Wo ist diese Intelligenz, die weill, dass eine Verschränkung mehr Information enthalten kann, so dass man tatsächlich das Gehirn des Babys wachsen sehen kann – und das ist eines der Dinge, die wir jetzt gerade tun. Wir lancieren zwei neue Studien, die sich darum drehen, Gehirne von Babys zu scannen von dem Moment an, in dem sie geboren werden. Alle sechs Monate bis zum Alter von sechs Jahren – wir werden das mit etwa 250 Kindern tun – werden wir genau sehen, wie die Windungen und Furchen des Gehirns sich verschlingen, um zu sehen, wie diese wundervolle Entwicklung sich in Erinnerungen und in das Wunder verwandelt, das wir sind.
And then instructions set, from the brain to every other part of the body -- look at the complexity of the folding. Where does this intelligence of knowing that a fold can actually hold more information, so as you actually watch the baby's brain grow. And this is one of the things we're doing. We're launching two new studies of scanning babies' brains from the moment they're born. Every six months until they're six years old, we're going to be doing about 250 children, watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold to see how this magnificent development actually turns into memories and the marvel that is us.
Und es ist nicht nur unser eigenes Dasein, sondern auch, wie versteht der Körper der Frau eine gene sondern auch das Verständnis hat, das ihr erlaubt, zu einem wandelnden immunologischen, kardiovaskulären System zu werden, das grundsätzlich ein mobiles System ist und dieses Kind tatsächlich ernähren und umsorgen kann mit einem Staunen, das wiederum jenseits unseres Verständnisses liegt, der Zauber der Existenz, die wir sind?
And it's not just our own existence, but how does the woman's body understand to have genetic structure that not only builds her own, but then has the understanding that allows her to become a walking immunological, cardiovascular system that basically is a mobile system that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel that is beyond, again, our comprehension -- the magic that is existence, that is us?
Danke.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)