Μου προσφέρθηκε η θέση αναπληρωτή καθηγητή της ιατρικής και υπεύθυνου επιστημονικής απεικόνισης στο Πανεπιστήμιο του Γέιλ, στο τμήμα Ιατρικής. Η δουλειά μου ήταν να γράφω τους αλγόριθμους και τον κώδικα για να πραγματοποιεί η ΝΑΣΑ εικονικά χειρουργεία για την προετοιμασία των αστροναυτών που θα ταξίδευαν επί μακρόν στο διάστημα, έτσι ώστε να μπορούν να παραμείνουν σε ρομποτικούς θαλάμους. Ένα από τα γοητευτικά πράγματα της δουλειάς μας, είναι ότι βλέπαμε, με τη χρήση νέων τεχνολογιών σάρωσης, πράγματα που απλώς δεν ήταν ορατά νωρίτερα. Εννοώ, όχι μόνο στη διαχείριση ασθενειών, αλλά και πράγματα που μας επέτρεπαν να δούμε πτυχές του σώματος που προκαλούν τον θαυμασμό.
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.
Θυμάμαι μία από τις πρώτες φορές που κοιτούσαμε το κολλαγόνο. Όλο το σώμα -- τα μαλλιά, το δέρμα, τα κόκαλα, τα νύχια -- όλα αποτελούνται απο κολλαγόνο και έχουν μια δομή σαν αυτή του σκοινιού που στρίβεται και δένεται έτσι. Και το μόνο μέρος που το κολλαγόνο αλλάζει δομή είναι ο κερατοειδής χιτώνας του ματιού. Στο μάτι μας, έχει τη μορφή πλέγματος και έτσι, γίνεται διάφανο, αντί για θολό. Μια τόσο τέλεια οργανωμένη δομή, δε μπορεί παρά ν' αποδοθεί στο Θείο. Διότι συνεχίσαμε να το βλέπουμε ξανά και ξανά σε διαφορετικά σημεία του σώματος.
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.
Μία από τις ευκαιρίες που είχα ήταν όταν κάποιος εργαζόταν σε ένα πραγματικά ενδιαφέρον μηχάνημα μικρομαγνητικής τομογραφίας στο Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας. Αυτό που ετοιμαζόμασταν να κάνουμε ήταν η σάρωση ενός νέου θέματος που αφορούσε την ανάπτυξη του εμβρύου από τη σύλληψη ως τη γέννα με τη χρήση αυτού του είδους νέων τεχνολογιών. Έγραψα λοιπόν τους αλγόριθμους σε κώδικα και ο Πολ Λότερμπερ κατασκεύασε τον μηχανικό εξοπλισμό κι έπειτα κέρδισε το βραβείο Νόμπελ για την εφεύρεση της μαγνητικής τομογραφίας. Έχω τα δεδομένα. Θα σας δείξω ένα δείγμα από το θέμα με τίτλο «Από τη σύλληψη στη γέννα».
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."
(Μουσική)
(Music)
[Από τη σύλληψη στη γέννα]
[From Conception to Birth]
[Ωοκύτταρο]
[Oocyte]
[Σπέρμα]
[Sperm]
[Γονιμοποιημένο ωάριο]
[Egg Inseminated]
[24 ώρες: Η πρώτη διαίρεση του εμβρύου]
[24 Hours: Baby's first division]
[Το γονιμοποιημένο ωάριο διαιρείται λίγες ώρες μετά από τη σύντηξη...]
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
[και διαιρείται εκ νέου κάθε 12 με 15 ώρες.]
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
[Το πρώιμο έμβρυο]
[Early Embryo]
[Ο λεκιθικός ασκός συνεχίζει να θρέφει το μωρό.]
[Yolk sack still feeding baby.]
[25 ημέρες: αναπτύσσεται η καρδιακή κοιλότητα.]
[25 Days: Heart chamber developing.]
[32 ημέρες: αναπτύσσονται τα μπράτσα και τα χέρια]
[32 Days: Arms & hands are developing]
[36 ημέρες: Σπονδυλική στήλη σε αρχικό στάδιο]
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
[Αυτές οι εβδομάδες είναι η περίοδος της πιο γρήγορης ανάπτυξης του εμβρύου.]
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
[Αν το έμβρυο συνέχιζε ν' αναπτύσσεται με αυτή την ταχύτητα στη διάρκεια των εννέα μηνών, θα έφτανε τον 1.5 τόνο στη γέννα.]
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
[45 ημέρες]
[45 Days]
[Η καρδιά του εμβρύου χτυπά με διπλάσια ταχύτητα από της μητέρας.]
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
[51 ημέρες]
[51 Days]
[Αναπτύσσεται ο αμφιβληστροειδής χιτώνας, η μύτη και τα δάχτυλα]
[Developing retina, nose and fingers]
[H συνεχής κίνηση του εμβρύου μέσα στη μήτρα είναι απαραίτητη για τη μυική και σκελετική ανάπτυξη.]
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
[12 εβδομάδες: αδιαφοροποίητο πέος --]
[12 Weeks: Indifferent penis]
[κορίτσι ή αγόρι δεν έχει ακόμη καθοριστεί.]
[Girl or boy yet to be determined]
[8 μήνες]
[8 Months]
[Γέννα: το στάδιο της εξώθησης]
[Delivery: The expulsion stage]
[Η στιγμή της γέννησης]
[The moment of birth]
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Αλέξανδρος Τσιάρας: Ευχαριστώ. Αλλά, όπως βλέπετε, όταν αρχίζει να δουλεύει κανείς με αυτά τα δεδομένα, είναι πολύ εντυπωσιακά. Και καθώς σαρώναμε περισσότερα, δουλεύοντας πάνω στο θέμα, κοιτώντας αυτά τα δυο απλά κύτταρα που έχουν αυτού του είδους τον απίστευτο μηχανισμό, που θα γίνουν η μαγεία του να είσαι εσύ. Καθώς συνεχίσαμε να δουλεύουμε με αυτά τα δεδομένα, παρακολουθώντας μικρές ομάδες του σώματος, αυτά τα κομματάκια των ιστών, που ήταν τροφοβλάστες που αποκολλήθηκαν από μια βλαστοκύστη, εντελώς ξαφνικά φυτεύτηκαν στην πλευρά της μήτρας, φωνάζοντας «Ήρθα για να μείνω». Εντελώς ξαφνικά, επικοινωνώντας με τα οιστρογόνα, τις προγεστερόνες, λέγοντας «ήρθα για να μείνω, φυτέψτε με», διαμορφώνοντας αυτό το απίστευτο τρίγραμμο έμβρυο που, σε 44 ημέρες, γίνεται κάτι αναγνωρίσιμο, και μετά στις εννέα εβδομάδες είναι πράγματι ένα μικρό ανθρώπινο ον. Το θαύμα αυτών των πληροφοριών: Πώς έχουμε αυτόν το βιολογικό μηχανισμό μέσα στο σώμα μας για να δούμε αυτές τις πληροφορίες;
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?
Θα σας δείξω κάτι μοναδικό. Αυτή είναι μια ανθρώπινη καρδιά 25 εβδομάδων. Αποτελείται βασικά από δυο κλάδους. Και όπως αυτό το υπέροχο οριγκάμι, αναπτύσσονται κύτταρα με ρυθμό ενός εκατομμυρίου το δευτερόλεπτο, σε τέσσερις εβδομάδες, ενώ ταυτόχρονα αναδιπλώνεται. Μέσα σε διάστημα πέντε εβδομάδων, μπορεί κανείς να δει τον πρώιμο κόλπο και τις κοιλίες. Στις έξι εβδομάδες αρχίζουν οι αναδιπλώσεις, με τις θηλές στο εσωτερικό της καρδιάς να μπορούν κυριολεκτικά να έλκουν την κάθε μια από τις βαλβίδες της καρδιάς μέχρι την πλήρη ανάπτυξή της -- και μετά, την ανάπτυξη ολόκληρου του ανθρώπινου σώματος. Η μαγεία των μηχανισμών στο εσωτερικό κάθε γενετικής δομής που υπαγορεύουν πού να πάει αυτό το νευρικό κύτταρο -- η πολυπλοκότητα αυτών των μαθηματικών μοντέλων, του τρόπου με τον οποίο γίνονται όλα αυτά, είναι πέρα από την ανθρώπινη κατανόηση.
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.
Αν και είμαι μαθηματικός, θαυμάζω τον τρόπο που αυτά τα συστήματα αποφεύγουν τα λάθη καθώς οικοδομούν αυτό που μας αποτελεί. Είναι ένα μυστήριο, είναι μαγικό, είναι θεϊκό. Μετά αρχίζεις να βλέπεις τη ζωή των ενηλίκων. Ρίξτε μια ματιά σε αυτή τη μικρή δέσμη τριχοειδών αγγείων. Είναι μια μικροσκοπική υπο-υποδομή. Αλλά μέχρι να γίνει κάποιος εννέα μηνών και να γεννηθεί, έχει αποκτήσει σχεδόν 60.000 μίλια αιμοφόρων αγγείων μέσα στο σώμα του και μόνο ενα μίλι είναι ορατό. 59.9999 μίλια τα οποία μεταφέρουν θρεπτικά συστατικά και απομακρύνουν τοξίνες. Η πολυπλοκότητα αυτής της δημιουργίας μέσα σ' ένα μοναδικό σύστημα είναι, και πάλι, πέρα από κάθε κατανόηση ή πέρα από τα σύγχρονα μαθηματικά.
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.
Αυτό το σύστημα οδηγιών, από τον εγκέφαλο προς κάθε άλλο μέρος του σώματος -- κοιτάξτε την πολυπλοκότητα των πτυχών. Αυτή η ευφυΐα της γνώσης ότι μια πτυχή μπορεί στην πραγματικότητα να εμπεριέχει πληροφορίες έτσι ώστε να παρακολουθεί κανείς τον εγκέφαλο του μωρού να αναπτύσσεται -- και αυτό είναι ένα απο τα πράγματα με τα οποία ασχολούμαστε τώρα. Στην πραγματικότητα έχουμε ξεκινήσει δυο νέες μελέτες σάρωσης βρεφικών εγκεφάλων, από τη στιγμή της γέννησής τους. Κάθε έξι μήνες μέχρι την ηλικία των έξι ετών -- θα μελετηθούν γύρω στα 250 παιδιά -- θα παρακολουθούμε πώς οι εγκεφαλικοί έλικες και οι αύλακες δημιουργούν πτυχές για να δούμε πώς αυτή η υπέροχη εξέλιξη στην πραγματικότητα μετατρέπεται σε μνήμες και στο θαύμα που είμαστε.
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.
Και δεν είναι μόνο η δική μας ύπαρξη, αλλά και ο τρόπος που το γυναικείο σώμα καταλαβαίνει την ύπαρξη γενετικής δομής που δε διαμορφώνει μόνο το σώμα της, αλλά έχει και την κατανόηση που της επιτρέπει να γίνει ένα ανοσολογικό, καρδιοαγγειακό σύστημα που είναι, ένα κινούμενο σύστημα που μπορεί να ανατρέφει, να χειρίζεται το παιδί με τέτοιο εκπληκτικό τρόπο που είναι, πάλι, πέρα απο την κατανόησή μας -- η μαγεία που είναι η ύπαρξη, που είμαστε εμείς.
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?
Ευχαριστώ.
Thank you.
(Χειροκρότημα)
(Applause)