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.
Fui convidado para um lugar como professor associado de medicina e chefe de visualização científica na Universidade de Yale no departamento de medicina. E o meu trabalho era escrever muitos dos algoritmos e do código para a NASA para fazer cirurgia visual na preparação dos astronautas para o voo espacial profundo, para que possam ser mantidos em cápsulas robóticas. Um dos aspectos fascinantes daquilo em que estávamos a trabalhar é que estávamos a ver, usando novas tecnologias de rastreamento, coisas que nunca tinham sido vistas antes -- quer dizer, não só na gestão de doenças, mas também coisas que nos permitiam ver acima do corpo e que nos maravilhavam.
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.
Lembro-me de uma das primeiras vezes que estávamos a observar colagénio. E todo o nosso corpo, tudo -- o nosso cabelo, pele, osso, unhas -- tudo é feito de colagénio. É uma estrutura tipo corda que se torce em espiral assim. E o único sítio em que o colagénio muda a sua estrutura é a córnea dos nossos olhos. Nos nossos olhos, torna-se numa espécie de grelha, e consequentemente, torna-se transparente, em vez de opaca. A uma estrutura tão perfeitamente organizada, é difícil não lhe atribuir divindade. Porque continuávamos a ver isto uma e outra vez em partes diferentes do corpo.
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."
Uma das oportunidades que tive foi quando uma pessoa estava a trabalhar numa máquina de visualização de ressonância micromagnética mesmo muito interessante com o NIH. E o que íamos fazer era fazer uma digitalização de um novo projecto sobre o desenvolvimento do feto desde a concepção até ao nascimento usando este tipo de novas tecnologias. Então eu escrevi os algoritmos em código, e ele construiu o hardware -- Paul Lauterbur -- e depois acabou por ganhar o Prémio Nobel por inventar a Ressonância Magnética. Eu fiquei com os dados. E vou mostrar-vos uma amostra da peça, "Da Concepção ao Nascimento."
(Music)
(Música)
[From Conception to Birth]
Texto do Vídeo: "Da Concepção ao Nascimento"
[Oocyte]
Ovócito
[Sperm]
Espermatozóide
[Egg Inseminated]
Ovo inseminado
[24 Hours: Baby's first division]
24 Horas: Primeira divisão do bebé
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
O óvulo fertilizado divide-se algumas horas depois da fusão...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
E divide-se de novo a cada 12 ou 15 horas.
[Early Embryo]
Jovem Embrião
[Yolk sack still feeding baby.]
Saco vitelino ainda a alimentar o bebé.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 dias: Câmara cardíaca em desenvolvimento
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 dias: Braços e mãos estão a desenvolver-se
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 dias: Começo das vértebras primitivas
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
Estas semanas são o período do mais rápido desenvolvimento do feto.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Se o feto continuasse a crescer a esta velocidade durante todos os nove meses, teria 1,5 toneladas ao nascer.
[45 Days]
45 dias
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
O coração do embrião bate duas vezes mais rápido que o da mãe.
[51 Days]
51 dias
[Developing retina, nose and fingers]
52 dias: Desenvolvimento da retina, nariz e dedos
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
O movimento contínuo do feto no útero é necessário para o crescimento muscular e ósseo.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 semanas: pénis indiferenciado --
[Girl or boy yet to be determined]
rapariga ou rapaz ainda por determinar
[8 Months]
8 meses
[Delivery: The expulsion stage]
Parto: a fase da expulsão
[The moment of birth]
O momento do nascimento
(Applause)
(Aplausos)
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: Obrigado. Mas como podem ver, quando de facto se começa a trabalhar com estes dados, é bastante espectacular. E à medida que digitalizávamos mais e mais, ao trabalhar neste projecto, observando estas duas células simples que têm este tipo de maquinaria inacreditável que se irá tornar na magia que vos constitui. E à medida que trabalhávamos nestes dados, observando estes aglomerados no corpo, estes pequenos pedaços de tecido que eram um trofoblasto vindo de um blastocisto, de repente enterrando-se na parede lateral do útero, dizendo, "vim para ficar." De repente tendo uma conversa e comunicações com os estrogénios, as progesteronas, dizendo, "vim para ficar, plantem-me," construindo este incrível feto trilinear que se torna, no espaço de 44 dias, algo que conseguimos reconhecer, e depois às nove semanas é realmente uma espécie de pequeno ser humano. a maravilha desta informação: Como é que de facto temos este mecanismo biológico dentro do nosso corpo para realmente vermos esta informação?
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.
Vou mostrar-vos algo realmente único. Aqui está um coração humano com 25 semanas. São basicamente dois fios. E como um magnífico origami, as células estão a desenvolver-se ao ritmo de um milhão de células por segundo às 4 semanas, a medida que se dobra em si mesmo. No espaço de 5 semanas, podemos começar a ver a aurícula primitiva e os ventrículos primitivos. Seis semanas, estas dobras começam agora com os músculos papilares no interior do coração sendo capazes de puxar cada uma das válvulas do coração até que temos um coração maduro -- e então basicamente o desenvolvimento de todo o corpo humano. A magia dos mecanismos dentro de cada estrutura genética dizendo exactamente onde cada célula nervosa deve ir -- a complexidade destes modelos matemáticos de como estas coisas são de facto feitas estão para além da compreensão humana.
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.
Mesmo sendo eu um matemático, olho para esta maravilha de como estes conjuntos de instruções não fazem erros à medida que constroem aquilo que somos. É um mistério, é magia, é divino. E depois começamos a observar a vida adulta. Dêem uma olhadela a este tufo de capilares. É só uma minúscula, microscópica sub-estrutura. Mas basicamente quando chegam aos nove meses e nascem, já têm 96.500 quilómetros de vasos dentro do vosso corpo. Quer dizer, e apenas 1600 metros são visíveis. 96.560 quilómetros que estão basicamente a trazer nutrientes e a levar desperdício. A complexidade de construir isto dentro de um único sistema está, repito, para além de qualquer compreensão ou de qualquer matemática existente nos dias de hoje.
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.
E aquele conjunto de instruções, desde o cérebro até qualquer outra parte do corpo -- olhem para a complexidade da dobragem. Onde é que esta inteligência de saber que uma dobra pode de facto conter mais informação, para que na verdade possamos ver o cabelo do bebé crescer -- e isto é uma das coisas que estamos a fazer neste preciso momento. Na verdade estamos a lançar dois novos estudos de digitalização de cérebros de bebés desde o momento em que nascem. A cada seis meses até terem seis anos de idade -- vamos fazê-lo com cerca de 250 crianças -- observar exactamente como o giro e o sulco dos cérebros se dobram para ver como este magnífico desenvolvimento de facto se transforma em memórias e na maravilha que somos nós.
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?
E não se trata apenas da nossa própria existência, mas como o corpo da mulher compreende e tem estrutura genética que não só constrói a sua própria, mas depois tem o entendimento que lhe permite tornar-se um sistema cardiovascular, imunológico autónomo que basicamente é um sistema móvel que realmente consegue criar, tratar desta criança com uma espécie de admiração, que está para além da nossa compreensão -- a magia que é a existência, que somos nós?
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)