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.
Mi s-a propus să fiu profesor asociat de medicină și șef al vizualizării la catedra de medicină a Universităţii Yale, Sarcina mea era să scriu algoritmii și codurile pentru operațiile chirurgicale virtuale ale NASA de pregătire a astronauţilor pentru zborurile de lungă durată, ca ei să poată sta în capsule robotice. Era fascinant pentru că vedeam – cu noile tehnologii de scanare – lucruri nemaivăzute până atunci, nu neapărat legate de controlul bolilor, ci și detalii ale corpului care te surprind profund.
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.
Îmi amintesc că odată ne uitam la colagen. Întregul tău corp, totul – părul, pielea, oasele, unghiile – totul e din colagen. E o structură asemănătoare unei funii, răsucită şi încovrigată. Singurul loc unde colagenul își schimbă structura e în cornee. În ochi, structura seamănă cu un grilaj și e transparentă, nu opacă. Fiind o structură atât de bine organizată, era greu să nu o atribui divinității. Observăm lucrul acesta iar și iar în diferite părți ale corpului.
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."
Am avut șansa ca cineva de la Institutul Național de Sănătate, să lucreze la o mașină de imagistică cu rezonanță micromagnetică. Urma să demarăm un nou proiect ce implica scanarea unui făt de la concepție la naștere, folosind aceste tehnologii noi. Am scris algoritmii în cod, Paul Lauterbur a construit partea de hardware și a câștigat premiul Nobel pentru inventarea RMN-ului. Eu eram cu datele. Vă voi prezenta un fragment din proiectul „De la concepție la naștere”.
(Music)
(Muzică)
[From Conception to Birth]
«De la concepție la naștere»
[Oocyte]
Ovocit
[Sperm]
Spermă
[Egg Inseminated]
Ovul fecundat
[24 Hours: Baby's first division]
24 de ore: prima diviziune celulară
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
Ovulul se divine la câteva ore după fecundare.
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
Continuă să se dividă la fiecare 12 - 15 ore.
[Early Embryo]
Embrion abia format
[Yolk sack still feeding baby.]
Vezicula vitelină (gălbenuşul) hrănește embrionul.
[25 Days: Heart chamber developing.]
ziua 25 – se dezvoltă camerele inimii
[32 Days: Arms & hands are developing]
ziua 32 – se dezvoltă brațele și mâinile
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
ziua 36 – apar primele vertebre
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
În aceste săptămâni fătul are cea mai rapidă perioadă de dezvoltare.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Dacă 9 luni s-ar dezvolta în acest ritm, la naştere ar cântări 1,5 tone.
[45 Days]
La ziua 45.
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
Inima embrionului bate de două ori mai repede decât cea a mamei.
[51 Days]
ziua 51
[Developing retina, nose and fingers]
ziua 52 – se dezvoltă retina, nasul și degetele.
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
Mișcările continue ale fătului în uter sunt necesare pentru dezvoltarea mușchilor și a scheletului.
[12 Weeks: Indifferent penis]
La 12 săptămâni – penis nediferențiat – nu se poate determina sexul.
[Girl or boy yet to be determined]
[8 Months]
La 8 luni
[Delivery: The expulsion stage]
Nașterea: etapa expulziei.
[The moment of birth]
Momentul nașterii
(Applause)
(Aplauze)
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?
Mulțumesc! Vedeţi, e spectaculos să lucrezi la un astfel de proiect. Am continuat să scanăm tot mai mult pe când lucram la proiect, studiind aceste două celule simple care au de capacitatea incredibilă de a vă crea. Lucram la acest proiect, analizând porțiuni mici din corp, aceste bucăți micuțe de țesut, trofoblastul provenit din blastocit, îngropându-se în uter, (nidaţie) spunând: „Sunt hotărât să rămân aici.” şi comunică cu estrogenul și progesteronul spunându-le: „Vreau să rămân, plantați-mă!”. Rezultă acest incredibil făt tridimensional care în 44 de zile devine ceva ce poți recunoaște, iar la 9 săptămâni e ca o ființă umană în miniatură. Minunea legată de acest lucru: existenţa acestui mecanism biologic în organism şi faptul că-l putem observa. Vă voi arăta ceva unic:
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.
o inimă umană la 25 de săptămâni. Sunt doar două fâșii. Un origami magnfic: celulele se dezvoltă 1 milion/secundă la 4 săptămâni, și formează straturi. La 5 săptămâni, poți vedea atriile și ventriculele primitive. La 6 săptămâni, începând cu papila din interiorul inimii, se formează diferenţiat fiecare valvă până când inima e complet dezvoltată, la fel și întregul corp uman. Magia mecanismelor cuprinse în fiecare structură genetică, care instruieşte fiecare celulă unde-i e locul, complexitatea matematică a desăvârşirii mecanismelor depășesc înțelegerea minții umane. Deși sunt matematician,
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.
privesc cu uimire cum aceste seturi de instrucțiuni nu greșesc când ne contruiesc. E un mister, e magie, e amprenta divinității. Apoi analizezi viața unui adult. Priviți acest fascicul de capilare. E o structură microscopică. Când vii pe lume după 9 luni, ai 97.000 km de vase sangvine în corp. Doar 1,6 km sunt vizibili. Restul de 95.000 km transportă nutrienți și reziduuri. Complexitatea construirii unui asemenea sistem depășește înțelegerea umană și matematica din ziua de azi.
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.
Setul de instrucțiuni – de la creier la celelalte părți ale corpului – priviţi ce înfăşurare complexă. De unde inteligenţa de a forma circumvoluţiunile care reţin informaţie? Puteți vedea cum se dezvoltă creierul copilului. E un proiect la care lucrăm acum. Lansăm două studii noi: scanăm creierul copiilor din 6 în 6 luni, de la naștere până împlinesc 6 ani. Vom studia circa 250 de copii și vom urmări exact cum se formează circumvoluţiunile creierului, ca să înţelegem cum, prin această dezvoltare magnifică se formează apoi amintiri care ne definesc.
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?
Nu e vorba doar de existenţa noastră, dar prin ce mecanisme genetice corpul femeii se construieşte pe sine şi în acelaşi timp îi permite să devină un sistem imunologic și cardiovascular, de fapt un sistem mobil, care îngrijeşte şi oferă fătului minunea – dincolo de capacitatea noastră de înţelegere – minunea vieții, care suntem noi?
Thank you.
Vă mulțumesc!
(Applause)
(Aplauze)