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.
On m’a proposé un poste de professeur associé de médecine et chef de la visualisation scientifique à l’Université de Yale, dans le département de Médecine. Mon travail était d’écrire un grand nombre d’algorithmes et codes pour la NASA pour faire de la chirurgie virtuelle pour la préparation des astronautes qui partaient dans l’espace, pour pouvoir les maintenir dans des gousses robotiques. Une des choses fascinantes de ce que nous faisions était que nous étions en train de voir, en utilisant des nouvelles technologies de scanning, des choses qui n’avait jamais été vues auparavant -- non seulement dans la gestion des maladies, mais également des choses qui nous permettaient de voir des choses au delà du corps, qui nous émerveillaient.
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.
Je me souviens une des premières fois où nous avons observé le collagène. Tout votre corps, tout entier -- vos cheveux, votre peau, vos os, vos ongles -- tout est fait de collagène. C’est une espèce de structure en corde entortillée et intriquée comme ça. Le seul endroit où le collagène change de structure est la cornée de vos yeux. Dans votre œil, il se transforme en grille, et ainsi devient transparent, et non opaque. Une structure si bien organisée, il est difficile de ne pas lui attribuer une forme de divinité. Parce que nous avons continué à voir ça encore et encore dans différentes parties du corps.
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."
Une des opportunités que j’ai eues a été de travailler en binôme sur un appareil d'imagerie par résonance magnétique avec l’Institut National de la Santé. Notre action a été de scanner un nouveau projet sur le développement d’un fœtus de la conception à la naissance en utilisant ce genre de nouvelles technologies. J’ai donc écrit l’algorithme, et il a construit la machine – Paul Lauterbur -- qui a gagné ensuite le Prix Nobel pour l'invention de l’Imagerie par Résonance Magnétique. J’ai les données. Je vais vous en montrer un extrait, «De la Conception à la Naissance».
(Music)
(Musique)
[From Conception to Birth]
Texte Vidéo : « De la Conception à la Naissance »
[Oocyte]
Ovocyte
[Sperm]
Spermatozoïdes
[Egg Inseminated]
Ovule inséminé
[24 Hours: Baby's first division]
24 Heures : Première division du bébé
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
L’ovule fertilisé se divise quelques heures après la fusion…
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
Et se divise à nouveau toutes les 12 à 15 heures.
[Early Embryo]
Jeune Embryon
[Yolk sack still feeding baby.]
La vésicule vitelline alimente toujours le bébé.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 jours : Développement des cavités du cœur
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 jours : Développement des bras et des mains
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 jours : Apparition des premières vertèbres
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
Ces semaines-là sont la période de développement la plus rapide du fœtus.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Si le fœtus continuait à grandir à cette vitesse pendant neuf mois, il deviendrait un bébé d'une tonne et demie.
[45 Days]
45 Jours
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
Le cœur de l’embryon bat deux fois plus vite que celui de la mère.
[51 Days]
51 Jours
[Developing retina, nose and fingers]
52 Jours : Développement de la rétine, du nez et des doigts
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
Le mouvement continu du fœtus dans le ventre est nécessaire pour la croissance musculaire et squelettique.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 semaines : pas d’organe sexuel --
[Girl or boy yet to be determined]
fille ou garçon, on ne sait pas encore
[8 Months]
8 Mois
[Delivery: The expulsion stage]
Accouchement : la phase d’expulsion
[The moment of birth]
Le moment de la naissance
(Applause)
(Applaudissements)
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?
Alexander Tsiaras : Merci. Mais vous voyez, quand vous commencez à travailler sur ces données, c’est assez spectaculaire. En continuant à faire des scanners l’un après l’autre, en travaillant sur ce projet, en regardant ces deux cellules toutes simples qui ont cette espèce d’incroyable mécanisme qui par magie deviendra une personne. En continuant à travailler sur ces données, en observant des petits morceaux du corps, ces petits morceaux de tissu qui étaient un trophoblaste venant d’un blastocyste, qui tout à coup se creuse un chemin dans l’utérus, en se disant, « Je suis là pour rester ». Tout à coup, en conversant et en communiquant avec les œstrogènes, la progestérone, en disant, « Je suis là pour rester, plantez-moi » en construisant cet incroyable fœtus tri-linéaire qui devient, en 44 jours, quelque chose que vous pouvez reconnaître, puis en 9 semaines c’est une espèce de petit être humain. Le merveilleux de cette information : Comment se fait-il que nous ayons ce mécanisme biologique à l’intérieur de notre corps pour voir cette information ?
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.
Je vais vous montrer quelque chose d’assez rare. Voici un cœur humain à 25 semaines. Fondamentalement il s’agit de deux éléments. Tout comme ce magnifique origami, les cellules se développent à un rythme de 1 million de cellules par seconde à 4 semaines, tandis qu’il se replie sur lui-même. En moins de 5 semaines, vous commencez à voir la première oreillette et les premiers ventricules. Six semaines, ces plis commencent avec la papille à l’intérieur du cœur qui est capable de tirer vers le bas chaque valve dans votre cœur jusqu’à ce que vous ayez un cœur adulte -- et en gros le développement du corps humain tout entier. La magie des mécanismes de chaque structure génétique qui dit exactement où doit aller chaque cellule nerveuse -- la complexité de ces modèles mathématiques expliquant comment ces choses se font vont au delà de la compréhension humaine.
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.
Même si je suis un mathématicien, je regarde cette merveille : comment cette série d’instructions ne comporte pas d’erreurs pendant qu’elle nous construit ? C’est un mystère, c’est magique, c’est divin. Ensuite vous regardez la vie adulte. Jetez un coup d’œil à cette touffe de capillaires. C’est une minuscule sub-sub-structure, microscopique. Mais en gros lorsque vous avez neuf mois et qu'on vous met au monde, vous avez presque 96000 km de vaisseaux dans votre corps. dont seulement 1 km est visible. 96000 km qui apportent les substances nutritives et évacuent les déchets. La complexité de cette construction au sein d’un seul système va, encore une fois, au-delà de notre compréhension ou de n’importe quelle mathématique.
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.
Cette série d’instructions, du cerveau jusqu’à n’importe quelle autre partie du corps -- regardez la complexité des plis. D’où vient cette intelligence de savoir qu’un pli peut contenir plus d’information, pendant que vous regardez la croissance du cerveau d’un bébé -- c’est ce que nous sommes en train de faire maintenant. En fait nous sommes en train de lancer deux nouvelles études pour scanner le cerveau des bébés dès la naissance. Tous les 6 mois jusqu’à l’âge de six ans -- nous le ferons sur à peu près 250 enfants -- en regardant exactement comment se forment les circonvolutions et les plis du cerveau, pour voir comment ce magnifique développement se transforme en mémoire et en la merveille que nous sommes.
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?
Ce n’est pas uniquement notre existence, mais comment le corps de la femme comprend d’avoir une structure génétique qui non seulement construit la sienne mais contient aussi les connaissances qui lui permettent de devenir un système cardiovasculaire, immunologique vivant qui fondamentalement est un système mobile qui peut nourrir, traiter cet enfant merveilleusement bien au delà de notre compréhension -- la magie de l’existence, que nous sommes.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)