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.
Ofereceram-me uma vaga como professor associado de medicina e chefe de visualização científica, na Universidade Yale, no departamento de medicina. E meu trabalho era escrever muitos dos algoritmos e códigos para a NASA fazer cirurgia virtual na preparação de astronautas que vão para voos espaciais longos para que eles pudessem ser mantidos em cápsulas robóticas. Uma das coisas fascinantes em que estávamos realmente trabalhando é que estávamos vendo, usando novos tipos de tecnologias de escaneamento, coisas que nunca tinham sido vistas antes -- quero dizer, não apenas na condução da doença, mas também coisas que nos permitiram ver coisas além do corpo que simplesmente fariam você se maravilhar.
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 observávamos o colágeno. E todo seu corpo, tudo -- seu cabelo, pele, ossos, unhas -- tudo é feito de colágeno. E ele é um tipo de estrutura semelhante a corda que gira e rodopia assim. E o único local em que o colágeno muda sua estrutura é na córnea, em seu olho. Em seu olho, ele adquire uma formação em rede e, dessa maneira, torna-se transparente, em oposição a opaco. Era uma estrutura tão perfeitamente organizada, que foi difícil não atribuir divindade a ela. Porque prosseguimos observando isso muitas e muitas e muitas vezes em diferentes partes 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 trabalhando em algo muito interessante, uma máquina de imagens de resina micromagnética, com o NIH (Instituto Nacional de Saúde). E o que íamos fazer era examinar um novo projeto do desenvolvimento do feto, da concepção ao nascimento, usando esses tipos de novas tecnologias. Então, eu escrevi os algoritmos em código, e ele construiu o equipamento -- Paul Lauterbur -- e depois seguiu em frente para ganhar o prêmio Nobel por inventar a ressonância magnética. Eu fiquei com os dados. E vou apresentar-lhes uma amostra do trabalho, "Da Concepção ao Nascimento."
(Music)
(Música)
[From Conception to Birth]
Texto do vídeo: "Da Concepção ao Nascimento"
[Oocyte]
Oócito
[Sperm]
Esperma
[Egg Inseminated]
Óvulo inseminado
[24 Hours: Baby's first division]
24 horas: primeira divisão do bebê
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
O óvulo fertilizado se divide poucas horas depois da fusão...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
E se divide novamente a cada período de 12 a 15 horas.
[Early Embryo]
Embrião primitivo
[Yolk sack still feeding baby.]
O saco embrionário ainda alimenta o bebê.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 dias: As cavidades do coração estão se desenvolvendo
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 dias: Braços e mãos estão se desenvolvendo
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 dias: O início das vértebras primitivas
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
Estas semanas são o período de desenvolvimento mais rápido 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 essa velocidade por todos os nove meses, ele teria uma tonelada e meia no nascimento.
[45 Days]
45 dias
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
O coração do embrião está batendo 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 dos músculos e do esqueleto.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 semanas: Genitais não definidos --
[Girl or boy yet to be determined]
ainda por determinar se menino ou menina
[8 Months]
8 meses
[Delivery: The expulsion stage]
Parto: o estágio 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. Como podem ver, na verdade quando você começa a trabalhar com esses dados, é muito espetacular. E enquanto continuávamos a escanear mais e mais, trabalhando neste projeto, olhando para essas duas simples células que têm esse tipo de mecanismo inacreditável que se tornará a magia que é você. E à medida que continuamos trabalhando nesses dados, olhando para pequenos conjuntos do corpo, essas pequenas partes de tecido que eram um trofoblasto vindo de um blastocisto, de repente aninhando-se na parede do útero, dizendo: "Estou aqui para ficar." De repente tendo conversas e comunicação com os estrógenos, as progesteronas, dizendo: "Estou aqui para ficar, plante-me", construindo esse feto incrível que se torna, dentro de 44 dias, algo que você pode reconhecer e, então, em nove semanas, é realmente meio que um pequeno ser humano. A maravilha desta informação: como de fato temos esse mecanismo biológico dentro de nosso corpo para realmente ver essa 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-lhes algo muito singular. Aqui está um coração humano, aos 25. São basicamente dois fios. E como um magnífico origami, as células estão se desenvolvendo à razão de um milhão de células por segundo, em quatro semanas, à medida em que ele se dobra. Dentro de cinco semanas, você começa a ver o átrio e os ventrículos primitivos. Seis semanas, essas dobras agora começam, com a papila no interior do coração, a ser capazes de impulsionar cada uma daquelas válulas no seu coração até que você tenha um coração formado -- e, em seguida, basicamente o desenvolvimento de todo o corpo humano. A mágica dos mecanismos dentro de cada estrutura genética dizendo exatamente onde aquela célula nervosa deve ir -- a complexidade desses modelos matemáticos, de como essas coisas são de fato feitas, estão 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.
Ainda que eu seja um matemático, olho para isto maravilhado de como esses conjuntos de instruções não cometem erros enquanto constroem o que somos? É um mistério, é mágico, é divino. Depois você começa a dar uma olhada na vida adulta. Dê uma olhada neste pequeno tufo de capilares. É apenas uma pequenina subestrutura, microscópica. Mas, basicamente no momento em que você tem nove meses e você nasce, você tem quase 60.000 milhas de vasos dentro de seu corpo. Quero dizer, apenas uma milha é visível. 59.999 milhas que estão basicamente trazendo nutrientes e retirando o lixo. A complexidade de construir isso dentro de um único sistema é, novamente, além de qualquer compreensão ou qualquer matemática que existe 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 esse conjunto de instruções, do cérebro a todas as outras partes do corpo -- olhe para a complexidade das dobras. Onde essa inteligência de saber que uma dobra pode realmente conter mais informação, como quando você de fato observa o cérebro do bebê crescer -- e esta é uma das coisas que estamos fazendo exatamente agora. Estamos, na verdade, fazendo o lançamento de dois novos estudos de escanear os cérebros de bebês a partir do momento em que eles nascem. A cada seis meses até que eles tenham seis anos -- estaremos fazendo o estudo com aproximadamente 250 crianças -- observando exatamente como as proeminências e os sulcos dos cérebros se dobram para ver como este desenvolvimento magnífico realmente se torna memórias e a maravilha que somos.
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 é apenas nossa própria existência, mas como o corpo da mulher compreende que tem uma estrutura genética que não só constrói a si própria mas também, a seguir, tem a compreensão que lhe permite tornar-se um sistema imunológico, cardiovascular que basicamente é um sistema móvel que pode de fato nutrir, tratar essa criança com um tipo de maravilha que está além, novamente, de nossa compreensão -- a mágica que é a existência, que somos nós?
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)