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.
הוצעה לי משרה כפרופסור עמית לרפואה והאחראי להדמייה מדעית באוניברסיטת ייל במחלקת הרפואה. והעבודה שלי היתה לכתוב הרבה מהאלגוריתמים והקוד לנאסא כדי לעשות ניתוחים וירטואליים בהכנה לאסטרונאוטים שיטוסו לטיסות חלל עמוק, כך שהם יוכלו להישמר בתאים רובוטיים. אחד מהדברים המרתקים במה שעשינו למעשה הוא שראינו, והשתמשנו בטכנולוגיות סריקה חדשות, דברים שפשוט לא נראו בעבר -- אני מתכוון, לא רק בניהול מחלות, אלא גם בדברים שאפשרו לנו לראות דברים מעבר לגוף שפשוט גרמו לכם להשתאות.
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.
אני זוכר את אחת הפעמים הראשונות שהבטנו בקולגן. ובכל הגוף, הכל -- בשיער, עור, עצמות, ציפורניים -- הכל עשוי קולגן. ויש לו מבנה של מעיין חבל שמתלפף ומתערבל ככה. והמקום היחידי בו קולגן משנה את מבנהו הוא בקרנית של העין. בתוך העין, הוא הופך למבנה של רשת, ולכן, הוא הופך לשקוף, בניגוד לאטום. מבנה מסודר בכזו שלמות, זה היה קשה לא ליחס כוח עליון לזה. מפני שהמשכנו לראות את זה שוב ושוב ושוב בחלקים שונים של הגוף.
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."
אחת מההזדמנויות שהיתה לי היתה שאדם אחד עבד על מכונת הדמית תהודה מיקרומגנטית מאוד מעניינת עם המכון הלאומי לרפואה. ומה שעמדנו לעשות היה לסרוק פרוייקט חדש על ההתפתחות של עובר מההתעברות עד הלידה בשימוש בטכנולוגיות האלו. אז כתבתי את האלגוריתמים בקוד, והוא בנה את החומרה -- פול לאוטרבור -- שאז המשיך לזכות בנובל על המצאת הMRI. אני קיבלתי את המידע. ואני עומד להראות לכם דוגמה של עבודה, "מהתעברות ללידה."
(Music)
(מוזיקה)
[From Conception to Birth]
טקסט בוידאו: "מהתעברות ללידה"
[Oocyte]
ביצית
[Sperm]
זרע
[Egg Inseminated]
הביצית המופרית
[24 Hours: Baby's first division]
24 שעות: החלוקה הראשונה של התינוק
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
הביצית המופרית מתחלקת מספר שעות לאחר המיזוג...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
ומתחלקת מחדש כל 12 עד 15 שעות.
[Early Embryo]
עובר ראשוני
[Yolk sack still feeding baby.]
שק החלמון עדיין מזין את התינוק.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 ימים: חדרי הלב מתפתחים
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 ימים: ידיים ורגליים מתפתחות
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 ימים: התחלה של חוליות פרימיטיביות
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
השבועות האלה הם התקופה של ההתפתחות המהירה ביותר של העובר.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
אם העובר היה ממשיך לגדול בקצב הזה במשך כל תשעת החודשים, הוא היה במשקל 1.5 טון בלידה.
[45 Days]
45 ימים
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
הלב של העובר פועם בקצב כפול משל אימו.
[51 Days]
51 ימים
[Developing retina, nose and fingers]
52 ימים: הרשתית מתפתחת, אף ואצבעות
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
התנועה המתמדת של העובר ברחם הכרחית לגדילת השלד והשרירים.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 שבועות: פין לא מובחן --
[Girl or boy yet to be determined]
עדיין לא נקבע אם בת או בן
[8 Months]
8 חודשים
[Delivery: The expulsion stage]
לידה: שלב ההרחקה
[The moment of birth]
רגע הלידה
(Applause)
(מחיאות כפיים)
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?
אלכסנדר טסיירס: תודה לכם. אבל כמו שאתם רואים, כשאתם בעצם מתחילים לעבוד עם המידע הזה, זה די מדהים. וכשהמשכנו לסרוק עוד ועוד, עבדנו על הפרוייקט, הסתכלנו על שני התאים הפשוטים האלו שיש בהם את המכונות המדהימות האלה שיהפכו לקסם שהוא אתם. וכשהמשכנו לעבוד על המידע הזה, והבטנו במקבצים קטנים של הגוף, פיסות הרקמה הקטנות האלו שהיו טרופובלסט שיצא מבלסטוציסט, פתאום חופרים את עצמם לדופן הרחם, ואומרים, "אני פה כדי להשאר." פתאום מדברים ומשוחחים עם האסטרוגן, הפרוגסטרון, ואומרים, "אנחנו פה כדי להשאר, תשתלו אותי," בונים את העובר הטרילינארי הזה שהופך תוך 44 ימים, למשהו שאפשר לזהות, ואז בתשעה שבועות זה באמת סוג של אדם קטן. הפלא של המידע הזה: איך יש לנו בעצם את המכאניזם הביולוגי הזה בתוך גופינו ממש לראות את זה.
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.
אני עומד להראות לכם משהו מאוד יחודי. הנה לב אנושי ב 25 [שבועות]. זה בעיקרון רק שני גדילים. וכמו האוריגמי המדהים הזה, תאים מתפתחים בקצב של מיליון תאים בשניה בארבעה שבועות, כשהוא פשוט מתקפל על עצמו. תוך חמישה שבועות, אפשר להתחיל לראות את ההתחלה של הפרוזדורים והחדרים. שישה שבועות, הקפלים האלה עכשיו מתחילים עם הגבשושית בתוך הלב בעצם מסוגלים למשוך למטה כל אחד מהשסתומים האלה בלב עד שמקבלים לב בוגר -- ואז בעצם את ההתפתחות של כל הגוף האנושי. הקסם של המכאניזמים בתוך כל מבנה גנטי שאומרים בדיוק לאן תא העצב הזה צריך ללכת -- המורכבות של המודלים המתמטיים האלה של איך הדברים האלה באמת נעשים הם מעבר להבנה האנושית.
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.
למרות שאני מתמטיקאי, אני מביט באלה בהשתאות איך ההוראות האלה לא עושות טעויות כשהן בונות את מה שאנחנו? זה מיסתורי, זה קסם, זה אלוהי. אז אתם מתחילים להביט בחיים בוגרים. הביטו בציצה הזו של נימים. זה רק תת מבנה זעיר, מיקרוסקופי. אבל בעיקרון עד שאתם בני תשעה חודשים ואתם נולדים, יש לכם כמעט 96,000 קילומטר של כלי דם בתוך גופכם. אני מתכוון, ורק 2 קילומטר נראים לעין. 95,998 קילומטרים שבעיקרון מביאים הזנה ולוקחים פסולת. המורכבות של הבניה של זה בתוך מערכת אחת היא, שוב, מעבר לכל הבנה או כל מתמטיקה קיימת כיום.
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.
וסט ההוראות הזה, מהמוח לכל חלק של הגוף -- תראו את מורכבות הקיפולים. מאיפה האינטליגנציה הזו של לדעת שקיפול יכול בעצם להחזיק יותר מידע, כך אפשר ממש לראות את מוח התינוק גדל -- וזה אחד מהדברים שאנחנו עושים עכשיו. אנחנו בעצם מתחילים שני מחקרים חדשים של בעצם לסרוק מוחות של תינוקות מהרגע שהם נולדים. כל שישה חודשים עד שהם בני שש -- אנחנו עומדים לסרוק למעשה 250 ילדים -- ולראות בדיוק איך החלקים של המוח מתקפלים לראות איך ההתפתחות המדהימה הזו בעצם הופכת לזכרונות והפלא הזה שהוא אנחנו.
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?
וזה לא רק הקיום שלנו, אלא איך הגוף הנשי מבין להכיל מבנה גנטי שלא רק בונה את עצמו, אלא גם יש לו את ההבנה שמאפשרת לה להפוך למערכת אימונולוגית קרדיו-וסקולרית שהיא בעצם מערכת ניידת שיכולה ממש להזין, ולטפל בילד בפלא כזה שהוא מעבר, שוב, להבנה שלנו -- הקסם שהוא הקיום, שהוא אנחנו?
Thank you.
תודה לכם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)