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.
Ponúkli mi prácu profesora medicíny a vedúceho vedeckej vizualizácie na univerzite Yale, katedra medicíny. Mojoj prácou bolo písať algoritmy a kódy pre NASA, za účelom virtuálnej operácie pri príprave astronautov do kozmu, aby mohli pracovať z automatizovaných prístrojov. Jedna z úžasných vecí, na ktorej sme pracovali, bola možnosť vidieť, za pomoci nových snímacích zariadení, veci, ktoré sme doposiaľ sledovať nevedeli -- Nemám na mysli choroby, ale veci, ktoré môžeme sledovať na ľudskom tele a ktoré človeka ohromia.
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.
Pamätám si, keď sme sa dívali na kolagén. Vaše celé telo, všetko -- vlasy, pokožka, kosti, nechty -- všetko je z kolagénu. Má štruktúru akéhosi lana, ktoré je takto nejako popreplietané. Jediné miesto, kde kolagén mení svoju štruktúru, je v očnej rohovke. Vo vašom oku, je vo forme mriežky a preto sa stáva priesvitným. Je to tak bezchybne usporiadaná štruktúra, že je ťažké tomu nepripisovať božskú silu. Pozorovali sme to stále dookola, na rozličných častiach tela.
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."
Podarilo sa mi stretnúť človeka, ktorý pracoval na veľmi zaujímavom snímacom prístoroji mikromagnetickej rezonancie. Rozhodli sme sa naskenovať nový projekt o vývoji ľudského plodu od počatia po pôrod, za pomoci týchto nových technológií. Takže som napísal zakódované algoritmy a on vytvoril hardvér -- Paul Launterbur -- neskôr získal Nobelovú cenu za prácu pri vývoji zobrazení magnetickou rezonanciou. Mám tu tieto snímky. A ukážem vám ukážku z tejto práce, "Od počatia po pôrod."
(Music)
(Hudba)
[From Conception to Birth]
"Od počatia po pôrod."
[Oocyte]
Vaječná bunka
[Sperm]
Spermia
[Egg Inseminated]
Oplodnenie vajíčka
[24 Hours: Baby's first division]
24 hodín: Prvé delenie dieťaťa
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
Oplodnené vajíčko sa delí pár hodín po zlúčení...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
a znovu sa delí každých 12 až 15 hodín.
[Early Embryo]
Skoré embryo
[Yolk sack still feeding baby.]
Žĺtkový vak vyživuje dieťa.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 dní: Vyvíjanie srdcovej komory
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 dní: Vyvíjajú sa ruky
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 dní: Vznik prvotnej chrbtice
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
Toto je obdobie najrýchlejšieho rastu plodu.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Ak by sa plod vyvíjal takouto rýchlosťou po celých 9 mesiacov, pri pôrode by vážil 1,5 tony.
[45 Days]
45 dní
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
Srdce embrya bije dva krát rýchlejšie ako srdce matky.
[51 Days]
51 dní
[Developing retina, nose and fingers]
52 dní: Vznik sietnice, nosu a prstov
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
Neustály pohyb plodu v maternici je nevyhnutný pre vývoj svalov a kostí.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 týždňov: Nerozlišiteľný penis --
[Girl or boy yet to be determined]
pohlavie sa určí neskôr.
[8 Months]
8 mesiacov
[Delivery: The expulsion stage]
Pôrod: vypudzovacia fáza
[The moment of birth]
Moment narodenia
(Applause)
(Potlesk)
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: Ďakujem. Ale ako môžete vidieť, keď začnete pracovať s týmito údajmi, začína to byť veľmi pôsobivé. Ako sme skenovali viac a viac, pracovali na tomto projekte, dívali sa na tie dve jednoduché bunky, ktoré majú tento neuveriteľný aparát, stane sa to pre vás kúzlom. Ako sme pracovali na týchto údajoch, pozerali sa na malé zhluky tela, tieto malé kúsky tkaniva ktoré boli tropoblastom vychadzajúci z blastocysty, zrazu sa uhniezdia v maternici, hovoriac: "Som tu, aby som zostal." A odrazu prebehne komunikácia s estrogénmi, progesterónmi, hovoriac: "Zostávam tu, zasaďte ma," vzniká tento trilineárny plod ktorý sa v priebehu 44 dní stane niečim, čo môžeme rozoznať, a o deväť týždňov je v skutočnosti malá ľudská bytosť. Zázrak tejto informácie: ako vlastne máme tento biologický mechanizmus v našom tele aby sme videli tieto informácie?
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.
Ukážem Vám niečo celkom jedinečné. Toto je ľudské srdce v 25. týždni. V podstate sú to dva prvky. Ako toto skvostné origami, bunky sa vyvíjajú rýchlosťou jeden milión buniek za sekundu po dobu štyroch týždňov, a pritom sa skladajú na seba. V rámci piateho týždňa môžeme pozorovať skoré atrium a skoré srdcové komory. V šiestom týždni sa tieto záhyby začínajú papilou vo vnútri srdca, a sú schopné stiahnúť každú z chlopní v srdci, pokiaľ nemáte vyvinuté srdce -- a potom v podstate rozvoj celého ľudského tela. Čaro tohoto mechanizmu vo vnútri každej genetickej štruktúry, určujúc ktorá bunka kde presne ide -- spletitosť týchto matematických modelov, ako tieto veci vlastne fungujú, sú za hranicami ľudského pochopenia.
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.
Napriek tomu, že som matematik, dívam sa na toto s úžasom ako tieto inštrukcie zapadajú a nerobia chyby keď sa vyvíjame. Je to záhada, je to čaro, je to božská sila. Potom sa začnete pozerať na život dospelého človeka. Pozrite sa na tento chumáč vlásočníc. Je to iba malá mikroskopická subštruktúra. V podstate za devať mesiacov po pôrod, máte vo vašom tele 96 000 km ciev. a iba 1,6 kilometra je viditeľných. Zvyšok v podstate zabezpečuje potravu a odvádza odpad. Zložitosť takejto stavby v jednom systéme je opäť za hranicami pochopenia, alebo akejkoľvek matematiky.
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.
Súbor inštrukcií z mozgu do každej jednej časti ľudského tela -- podívajte sa na zložitosť ohybov. Kde táto inteligencia ktorá vie, že ohyb udrží viac informácií takže vlastne vidíte rásť mozog dieťaťa -- a toto je jedna z vecí, na ktorej momentálne pracujeme. V skutočnosti začíname dve nové štúdie, skenujeme detský mozog od narodenia. Každých šesť mesiacov, pokiaľ nemajú šesť rokov -- a toto prevedieme u 250 detí. pozorným pozorovaním ako sa záhyb a brázda mozgu prekladajú a aby sme zistili ako sa tento magický vývoj pretvára na spomienky a zázrak, ktorým sme my.
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?
A nie je to iba naša existencia, ale aj to, ako ženské telo rozumie tomu, že má genetickú štruktúru, ktorá nielen stavia jej telo ale taktiež ma schopnosť ktorá jej umožňuje stať sa chodiacim imunologickkým, kardiovaskulárnym systémom, ktorý je v podstate pohyblivým systémom a ktorý vlastne vyživuje a stará sa o dieťa. To je opäť za hranicou našeho pochopenia -- toto kúzlo existencie, ktorým sme my.
Thank you.
Ďakujem.
(Applause)
(Potlesk)