Ο στόχος μας είναι να φτιάξουμε ένα λεπτομερές, ρεαλιστικό, μοντέλο του ανθρώπινου εγκέφαλου στον υπολογιστή. Έχουμε καταφέρει μέσα στα τέσσερα χρόνια που πέρασαν την απόδειξη της αρχικής ιδέας, σε ένα μικρό τμήμα του εγκεφάλου τρωκτικών, και με αυτή την απόδειξη επεκτείνουμε το έργο αυτό έως ότου φτάσουμε στον ανθρώπινο εγκέφαλο.
Our mission is to build a detailed, realistic computer model of the human brain. And we've done, in the past four years, a proof of concept on a small part of the rodent brain, and with this proof of concept we are now scaling the project up to reach the human brain.
Γιατί το κάνουμε αυτό; Για τρεις σημαντικούς λόγους. Πρώτον, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τον ανθρώπινο εγκέφαλο εάν θέλουμε να συνυπάρχουμε ως κοινωνία, και νομίζω ότι είναι ένα καίριο βήμα στην εξέλιξη. Δεύτερον, δεν μπορούμε να επιτελούμε πειράματα ες αεί σε ζώα, και πρέπει να ενσωματώσουμε όλα τα δεδομένα και τη γνώση μας, σε ένα μοντέλο που θα λειτουργεί. Είναι σαν την κιβωτό του Νώε. Δεν είναι απλά αρχειοθέτηση. Και τρίτον, έχουμε πλέον 2 δισεκατομμύρια κόσμο στον πλανήτη με νοητικές ασθένειες, και τα φάρμακα που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι κατά βάση εμπειρικά. Νομίζω ότι μπορούμε να βρούμε πολύ καλές λύσεις για το πώς να αντιμετωπίσουμε τις διαταραχές.
Why are we doing this? There are three important reasons. The first is, it's essential for us to understand the human brain if we do want to get along in society, and I think that it is a key step in evolution. The second reason is, we cannot keep doing animal experimentation forever, and we have to embody all our data and all our knowledge into a working model. It's like a Noah's Ark. It's like an archive. And the third reason is that there are two billion people on the planet that are affected by mental disorder, and the drugs that are used today are largely empirical. I think that we can come up with very concrete solutions on how to treat disorders.
Τώρα, ακόμα και σ' αυτό το στάδιο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο του εγκεφάλου για να εξερευνήσουμε ορισμένες θεμελιώδεις ερωτήσεις σχετικά με τις λειτουργίες του εγκεφάλου. Και εδώ, στο TED, για πρώτη φορά, θέλω να μοιραστώ μαζί σας πώς διερευνούμε μια θεωρία -- γιατί υπάρχουν πολλές θεωρίες -- μια θεωρία για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος. Η θεωρία, λοιπόν, είναι ότι ο εγκέφαλος δημιουργεί, δομεί, μια έκδοση του σύμπαντος. Και προωθεί αυτή την έκδοση του σύμπαντος, σαν φούσκα τριγύρω μας.
Now, even at this stage, we can use the brain model to explore some fundamental questions about how the brain works. And here, at TED, for the first time, I'd like to share with you how we're addressing one theory -- there are many theories -- one theory of how the brain works. So, this theory is that the brain creates, builds, a version of the universe, and projects this version of the universe, like a bubble, all around us.
Αυτό αποτελεί θέμα φιλοσοφικών διαμαχιών για αιώνες τώρα. Αλλά, για πρώτη φορά, μπορούμε να το διερευνήσουμε, με διέγερση του εγκεφάλου και να ρωτήσουμε πολύ συστηματικές και αυστηρές ερωτήσεις, για το εάν αυτή η θεωρία μπορεί να είναι αληθινή. Ο λόγος γιατί το φεγγάρι είναι τεράστιο στον ορίζονα είναι απλά ότι η φούσκα της αντίληψής μας δεν επεκτείνεται σε 380 χιλιάδες χιλιόμετρα. Δεν έχει τόσο χώρο. Και γιαυτό πρέπει κι εμείς να συγκρίνουμε τα κτίρια μέσα στο πεδίο αυτής της φούσκας της αντίληψής μας, και παίρνουμε αποφάσεις. Αποφασίζουμε αν κάτι είναι μεγάλο, ακόμα κι αν δεν είναι τόσο μεγάλο,
Now, this is of course a topic of philosophical debate for centuries. But, for the first time, we can actually address this, with brain simulation, and ask very systematic and rigorous questions, whether this theory could possibly be true. The reason why the moon is huge on the horizon is simply because our perceptual bubble does not stretch out 380,000 kilometers. It runs out of space. And so what we do is we compare the buildings within our perceptual bubble, and we make a decision. We make a decision it's that big, even though it's not that big.
και αυτό μας δείχνει ότι οι αποφάσεις είναι το καίριο σημείο που υποστηρίζει αυτή τη φούσκα της αντίληψής μας. Την κρατάει ζωντανή. Χωρίς αποφάσεις δεν μπορείτε να δείτε, δεν μπορείτε να σκεφτείτε, δεν μπορείτε να αισθανθείτε. Και μπορεί να νομίζετε ότι τ' αναισθητικά λειτουργούν στέλνοντάς σας σε ένα βαθύ ύπνο, ή μπλοκάροντας τους δέκτες σας ώστε να μην νιώθετε πόνο, αλλά στην πραγματικότητα τα περισσότερα αναισθητικά δεν λειτουργούν έτσι. Αυτό που κάνουν είναι να εισαγάγουν έναν «θόρυβο» στον εγκέφαλο ώστε οι νευρώνες δεν μπορούν να καταλάβουν ο ένας τον άλλον. Μπερδεύονται, και δεν μπορείτε έτσι να καταλήξετε σε μια απόφαση. Έτσι λοιπόν, ενώ προσπαθείτε ν' αποφασίσετε, τι κάνει ο γιατρός ή ο χειρουργός ενώ εγχειρίζεστε, εκείνος έχει ήδη τελειώσει. Είναι ήδη σπίτι και πίνει τσάι. (Γέλια)
And what that illustrates is that decisions are the key things that support our perceptual bubble. It keeps it alive. Without decisions you cannot see, you cannot think, you cannot feel. And you may think that anesthetics work by sending you into some deep sleep, or by blocking your receptors so that you don't feel pain, but in fact most anesthetics don't work that way. What they do is they introduce a noise into the brain so that the neurons cannot understand each other. They are confused, and you cannot make a decision. So, while you're trying to make up your mind what the doctor, the surgeon, is doing while he's hacking away at your body, he's long gone. He's at home having tea. (Laughter)
Έτσι λοιπόν, όταν φτάνετε σε μια πόρτα και την ανοίγετε, αυτό που καταναγκαστικά πρέπει να αντιληφθείτε είναι ν' αποφασίσετε, να πάρετε χιλιάδες αποφάσεις σχετικά με το μέγεθος του δωματίου, τον τοίχο, το ύψος του, τ' αντικείμενα στο δωμάτιο αυτό. Το 99 τοις εκατό όσων βλέπετε δεν το αντιλαμβάνεστε μέσα από τα μάτια. Είναι αυτά που συνάγετε για το δωμάτιο αυτό. Άρα μπορώ με αρκετή βεβαιότητα να πω «Σκέφτομαι, άρα υπάρχω.» Αλλά δεν μπορώ να πώ, «Σκέφτεσαι, άρα υπάρχεις.» γιατί «εσύ» είσαι μέσα σ΄ αυτή τη φούσκα της αντίληψής μου.
So, when you walk up to a door and you open it, what you compulsively have to do to perceive is to make decisions, thousands of decisions about the size of the room, the walls, the height, the objects in this room. 99 percent of what you see is not what comes in through the eyes. It is what you infer about that room. So I can say, with some certainty, "I think, therefore I am." But I cannot say, "You think, therefore you are," because "you" are within my perceptual bubble.
Θα μπορούσαμε να εικάσουμε και να φιλοσοφήσουμε πάνω σ' αυτό, αλλά αυτό δεν χρειάζεται για τα επόμενα εκατό χρόνια. Μπορούμε να ρωτήσουμε μια θεμελιώδη ερώτηση μόνο. «Μπορεί ο εγκέφαλος να δομήσει μια τέτοια αντίληψη;» Έχει αυτή τη δυνατότητα; Έχει την υποδομή για κάτι τέτοιο; Και αυτό ακριβώς θα σας περιγράψω σήμερα.
Now, we can speculate and philosophize this, but we don't actually have to for the next hundred years. We can ask a very concrete question. "Can the brain build such a perception?" Is it capable of doing it? Does it have the substance to do it? And that's what I'm going to describe to you today.
Πέρασαν 11 δισεκατομμύρια χρόνια για να χτίσει το σύμπαν τον εγκέφαλο. Έπρεπε να τον εξελίξει λίγο. Έπρεπε να προσθέσει το πρόσθιο τμήμα ώστε να έχει ένστικτα, γιατί έπρεπε ν' ανταπεξέρθει στην ξηρά. Αλλά το πραγματικά μεγάλο βήμα ήταν ο νεόφλοιος. Είναι ένας νέος εγκέφαλος. Ήταν αναγκαίος. Τα θηλαστικά τον χρειάζονταν γιατί έπρεπε ν' ανταπεξέρθουν με τις γονεϊκές υποχρεώσεις τους, τις κοινωνικές επαφές τους, τις σύνθετες γνωστικές λειτουργίες.
So, it took the universe 11 billion years to build the brain. It had to improve it a little bit. It had to add to the frontal part, so that you would have instincts, because they had to cope on land. But the real big step was the neocortex. It's a new brain. You needed it. The mammals needed it because they had to cope with parenthood, social interactions, complex cognitive functions.
Άρα μπορείτε να θεωρείτε τον νεόφλοιο ως την ύψιστη λύση που σήμερα προσφέρει το σύμπαν όπως το γνωρίζουμε τώρα. Είναι η κορυφή, το τελικό προϊόν που έχει παραγάγει το σύμπαν. Ήταν τόσο επιτυχημένο στην εξέλιξη ώστε από το ποντίκι έως τον άνθρωπο επεκτάθηκε περίπου χίλιες φορές - μιλώντας πάντα για τον αριθμό των νευρώνων, ώστε να παραχθεί αυτό το τρομακτικό όργανο, η δομή του. Και δεν έχει ακόμα σταματήσει την εξελικτική του πορεία. Στην πραγματικότητα, ο νεόφλοιος στον ανθρώπινο εγκέφαλο εξελίσσεται με τρομακτική ταχύτητα.
So, you can think of the neocortex actually as the ultimate solution today, of the universe as we know it. It's the pinnacle, it's the final product that the universe has produced. It was so successful in evolution that from mouse to man it expanded about a thousandfold in terms of the numbers of neurons, to produce this almost frightening organ, structure. And it has not stopped its evolutionary path. In fact, the neocortex in the human brain is evolving at an enormous speed.
Εάν μεγεθύνετε την επιφάνεια του νεόφλοιου, θα ανακαλύψετε ότι αποτελείται από μικρές μονάδες, επεξεργαστές τύπου G5, όπως οι υπολογιστές. Αλλά σε μας φτάνουν στο ένα εκατομμύριο. Ήταν τόσο επιτυχής στην εξέλιξη ώστε αυτό που κάναμε ήταν να τους αντιγράφουμε συνέχεια και να προσθέτουμε όλο και περισσότερους στον εγκέφαλό μας έως ότου δεν υπήρχε πλέον χώρος στο κεφάλι μας. Τότε ο εγκέφαλος άρχισε να αναδιπλώνεται, και γιαυτό ο νεόφλοιος είναι τόσο περίπλοκος. Στοιβάζουμε στήλες ώστε να έχουμε ολοένα και περισσότερες στήλες νεόφλοιου που θα εκτελούν ολοένα και πιο περίπλοκες λειτουργίες.
If you zoom into the surface of the neocortex, you discover that it's made up of little modules, G5 processors, like in a computer. But there are about a million of them. They were so successful in evolution that what we did was to duplicate them over and over and add more and more of them to the brain until we ran out of space in the skull. And the brain started to fold in on itself, and that's why the neocortex is so highly convoluted. We're just packing in columns, so that we'd have more neocortical columns to perform more complex functions.
Μπορείτε να φανταστείτε τον νεόφλοιο στην πραγματικότητα ως ένα τεράστιο πιάνο, απ' αυτά με την ουρά, ένα πιάνο με ένα εκατομμύριο πλήκτρα. Κάθε μία από αυτές τις στήλες νεόφλοιου παραγάγουν μια νότα. Την ερεθίζετε - παραγάγει μια συμφωνία. Αλλά δεν πρόκειται απλά για μια συμφωνία της αντίληψης. Είναι μια συμφωνία του σύμπαντός σας, της πραγματικότητάς σας. Τώρα, φυσικά, παίρνει χρόνια να μάθει κανείς πώς να παίζει καλά ένα πιάνο μ' ένα εκατομμύριο πλήκτρα. Γιαυτό πρέπει να στέλνει κανείς τα παιδιά του σε καλά σχολεία, και σε πανεπιστήμια όπως αυτό της Οξφόρδης. Αλλά δεν πρόκειται μόνο για εκπαίδευση. Είναι και θέμα γενετικής. Μπορεί να γεννηθήκατε τυχεροί, ή να ξέρετε πώς να λειτουργείτε στο έπακρο τη στήλη του νεόφλοιού σας, και έτσι παίζετε μια υπέροχη συμφωνία.
So you can think of the neocortex actually as a massive grand piano, a million-key grand piano. Each of these neocortical columns would produce a note. You stimulate it; it produces a symphony. But it's not just a symphony of perception. It's a symphony of your universe, your reality. Now, of course it takes years to learn how to master a grand piano with a million keys. That's why you have to send your kids to good schools, hopefully eventually to Oxford. But it's not only education. It's also genetics. You may be born lucky, where you know how to master your neocortical column, and you can play a fantastic symphony.
Στην πραγματικότητα, υπάρχει μια νέα θεωρία για τον αυτισμό που ονομάζεται θεωρία του «έντονου κόσμου», που προτείνει ότι οι στήλες του νεόφλοιου είναι υπερστήλες. Έχουν υψηλό βαθμό αντίδρασης, είναι υπερ-ελαστικές, και γιαυτό τα άτομα με αυτισμό μπορούν να δομήσουν και να μάθουν μια συμφωνία που δεν μπορούμε καν να τη διανοηθούμε. Αλλά μπορείτε να καταλάβετε επίσης ότι εάν μια από αυτές τις στήλες ασθενεί, η νότα θα είναι παράφωνη. Η αντίληψη, η συμφωνία που δημιουργείς θα είναι παραμορφωμένη και θα έχει τα συμπτώματα της ασθένειας.
In fact, there is a new theory of autism called the "intense world" theory, which suggests that the neocortical columns are super-columns. They are highly reactive, and they are super-plastic, and so the autists are probably capable of building and learning a symphony which is unthinkable for us. But you can also understand that if you have a disease within one of these columns, the note is going to be off. The perception, the symphony that you create is going to be corrupted, and you will have symptoms of disease.
Έτσι λοιπόν, ο απώτατος στόχος για τις νευροεπιστήμες είναι να κατανοήσουμε το σχέδιο της στήλης του νεόφλοιου -- και αυτός ο σκοπός δεν είναι αποκλειστικά για τις νευροεπιστήμες. Ο στόχος είναι, ίσως, να κατανοήσουμε την αντίληψη, να καταλάβουμε την πραγματικότητα, και ίσως ακόμα και να κατανοήσουμε την απτή πραγματικότητα. Έτσι λοιπόν αυτό που κάναμε, τα τελευταία 15 χρόνια, ήταν να ανατέμνουμε συστηματικά τον νεόφλοιο. Είναι σαν να πηγαίνεις σ' ένα τροπικό δάσος και να χαρτογραφείς ένα κομμάτι του. Πόσα δέντρα έχει; Τι σχήματα έχουν τα δέντρα; Πόσα δέντρα έχει από κάθε τύπο; Πού βρίσκονταν;
So, the Holy Grail for neuroscience is really to understand the design of the neocoritical column -- and it's not just for neuroscience; it's perhaps to understand perception, to understand reality, and perhaps to even also understand physical reality. So, what we did was, for the past 15 years, was to dissect out the neocortex, systematically. It's a bit like going and cataloging a piece of the rainforest. How many trees does it have? What shapes are the trees? How many of each type of tree do you have? Where are they positioned?
Αλλά είναι κάτι παραπάνω από μια απλή χαρτογράφηση γιατί πρέπει να περιγράψεις και ν' ανακαλύψεις όλους τους κανόνες επικοινωνίας, τους κανόνες διασύνδεσης, επειδή οι νευρώνες δεν συνδέονται με οποιονδήποτε άλλο νεύρωνα. Επιλέγουν προσεκτικά με ποιον συνδέονται. Είναι επίσης κάτι παραπάνω από χαρτογράφηση γιατί πρέπει να δομήσει κανείς ένα τρισδιάστατο ψηφιακό μοντέλο. Και το κάναμε αυτό για δεκάδες χιλιάδες νεύρωνες, δομήσαμε ψηφιακά μοντέλα για κάθε διαφορετικό τύπο νευρώνων που συναντήσαμε. Και όταν τελειώσει κανείς αυτό τότε μπορεί πραγματικά να ξεκινήσει τη δόμηση της στήλης του νεόφλοιου.
But it's a bit more than cataloging because you actually have to describe and discover all the rules of communication, the rules of connectivity, because the neurons don't just like to connect with any neuron. They choose very carefully who they connect with. It's also more than cataloging because you actually have to build three-dimensional digital models of them. And we did that for tens of thousands of neurons, built digital models of all the different types of neurons we came across. And once you have that, you can actually begin to build the neocortical column.
Και εδώ τις δομήσαμε σε σπείρα. Αλλά καθώς γίνεται αυτό, θα δείτε ότι οι διακλαδώσεις διασταυρώνονται σε εκατομμύρια θέσεις. Σε κάθε μία από αυτές τις διακλαδώσεις φτιάχνουν συνάψεις. Μια σύναψη είναι μια χημική θέση όπου ένας νευρώνας επικοινωνεί με τον άλλο. Και αυτές οι συνάψεις μαζί δημιουργούν το δίκτυο ή το κύκλωμα του εγκεφάλου. Αυτό το κύκλωμα θα μπορούσε να νοηθεί ως το υλικό υφής του εγκεφάλου. Όταν λοιπόν σκέφτεστε το υλικό υφής του εγκεφάλου, τη δομή, πώς είναι δομημένη; Ποιο είναι το σχέδιο σ' αυτό το χαλί; Καταλαβαίνετε ότι αυτό θέτει μια θεμελιώδη πρόκληση σε οποιαδήποτε θεωρία για τον εγκέφαλο και ειδικότερα σε μια θεωρία που υποστηρίζει ότι υπάρχει μια πραγματικότητα που αναδύεται από αυτό το χαλί, από αυτό το συγκεκριμένο χαλί με ένα συγκεκριμένο σχέδιο.
And here we're coiling them up. But as you do this, what you see is that the branches intersect actually in millions of locations, and at each of these intersections they can form a synapse. And a synapse is a chemical location where they communicate with each other. And these synapses together form the network or the circuit of the brain. Now, the circuit, you could also think of as the fabric of the brain. And when you think of the fabric of the brain, the structure, how is it built? What is the pattern of the carpet? You realize that this poses a fundamental challenge to any theory of the brain, and especially to a theory that says that there is some reality that emerges out of this carpet, out of this particular carpet with a particular pattern.
Ο λόγος είναι γιατί το πιο σημαντικό μυστικό του εγκέφαλου για τον σχεδιασμό είναι η ποικιλία. Κάθε νευρώνας είναι διαφορετικός. Είναι το ίδιο όπως στα δάση. Κάθε πεύκο είναι διαφορετικό. Μπορεί να έχει πολλούς διαφορετικούς τύπους δέντρων, αλλά κάθε πεύκο είναι διαφορετικό. Το ίδιο και στον εγκέφαλο. Έτσι, λοιπόν, δεν υπάρχει ούτε ένας νευρώνας στον εγκέφαλο που να 'ναι ίδιος με άλλον, και δεν υπάρχει νεύρωνας στον εγκέφαλό μου που να 'ναι ίδιος με έναν δικό σας. Οι νευρώνες σας δεν πρόκειται να προσανατολιστούν και να τοποθετηθούν με ακριβώς πανομοιότυπο τρόπο. Μπορεί να έχετε επίσης λιγότερους ή περισσότερους νευρώνες. Γιαυτό είναι απίθανο να έχετε το ίδιο υλικό υφής, την ίδια δομή κυκλώματος.
The reason is because the most important design secret of the brain is diversity. Every neuron is different. It's the same in the forest. Every pine tree is different. You may have many different types of trees, but every pine tree is different. And in the brain it's the same. So there is no neuron in my brain that is the same as another, and there is no neuron in my brain that is the same as in yours. And your neurons are not going to be oriented and positioned in exactly the same way. And you may have more or less neurons. So it's very unlikely that you got the same fabric, the same circuitry.
Άρα, πώς θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε μια πραγματικότητα μέσα στην οποία θα αλληλοκατανοούμαστε; Για αυτό δεν χρειάζεται να κάνουμε υποθέσεις. Μπορούμε να κοιτάξουμε και στα 10 εκατομμύρια συνάψεις τώρα. Μπορούμε να κοιτάξουμε το υλικό υφής. Μπορούμε ν' αλλάξουμε νευρώνες. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διαφορετικούς νευρώνες με διαφορετικές ποικιλίες. Μπορούμε να τους τοποθετήσουμε σε διαφορετικές θέσεις, να τους προσανατολίσουμε σε διαφορετικές θέσεις. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε περισσότερους ή λιγότερους νευρώνες. Και όταν το κάναμε αυτό ανακαλύψαμε είναι ότι το κύκλωμα όντως αλλάζει. Αλλά το σχέδιο τού πώς το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί δεν αλλάζει. Άρα, το υλικό υφής του εγκεφάλου, ακόμα κι αν ο εγκέφαλός σας είναι μικρότερος ή μεγαλύτερος μπορεί να έχει διαφορετικούς τύπους νευρώνων, διαφορετικές μορφολογίες νευρώνων, αλλά στην πραγματικότητα μοιραζόμαστε το ίδιο υλικό υφής. Και νομίζουμε ότι αποτελεί ιδιαιτερότητα του είδους μας που σημαίνει ότι αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί δεν μπορούμε να επικοινωνήσουμε με άλλα είδη.
So, how could we possibly create a reality that we can even understand each other? Well, we don't have to speculate. We can look at all 10 million synapses now. We can look at the fabric. And we can change neurons. We can use different neurons with different variations. We can position them in different places, orient them in different places. We can use less or more of them. And when we do that what we discovered is that the circuitry does change. But the pattern of how the circuitry is designed does not. So, the fabric of the brain, even though your brain may be smaller, bigger, it may have different types of neurons, different morphologies of neurons, we actually do share the same fabric. And we think this is species-specific, which means that that could explain why we can't communicate across species.
Ας το ενεργοποιήσουμε λοιπόν. Αλλά για να το κάνουμε αυτό, θα πρέπει να του δώσουμε ζωή. Του δίνουμε ζωή με εξισώσεις, με πολλά μαθηματικά. Και, στην πραγματικότητα, οι εξισώσεις που μετατρέπουν τους νευρώνες σε ηλεκτρικές γεννήτριες ανακαλύφθηκαν από δύο νικητές του Νόμπελ από το Κέμπριτζ. Άρα έχουμε τη μαθηματική ικανότητα να φέρουμε στη ζωή τους νευρώνες. Έχουμε επίσης και τη μαθηματική ικανότητα να περιγράψουμε πώς οι νευρώνες συλλέγουν τις πληροφορίες και πώς δημιουργούν ένα μικρό κεραυνό ώστε να επικοινωνούν μεταξύ τους. Και όταν φτάνουν στη σύναψη, αυτό που κάνουν είναι να κάνουν αποτελεσματικά ένα σοκ στη σύναψη. Είναι σαν ένα ηλεκτροσόκ που απελευθερώνει τα χημικά από αυτές τις συνάψεις.
So, let's switch it on. But to do it, what you have to do is you have to make this come alive. We make it come alive with equations, a lot of mathematics. And, in fact, the equations that make neurons into electrical generators were discovered by two Cambridge Nobel Laureates. So, we have the mathematics to make neurons come alive. We also have the mathematics to describe how neurons collect information, and how they create a little lightning bolt to communicate with each other. And when they get to the synapse, what they do is they effectively, literally, shock the synapse. It's like electrical shock that releases the chemicals from these synapses.
Και έχουμε τη μαθηματική ικανότητα να περιγράψουμε αυτή τη διαδικασία. Άρα μπορούμε να περιγράψουμε την επικοινωνία ανάμεσα στους νευρώνες. Υπάρχουν στην πραγματικότητα λίγες εξισώσεις που χρειάζονται για την εξομοίωση της δραστηριότητας του νεόφλοιου. Αλλά αυτό που χρειάζεται είναι ένας πολύ μεγάλος υπολογιστής. Στην πραγματικότητα χρειάζεται ένα λάπτοπ για να κάνει όλους τους υπολογισμούς για ένα μόνο νευρώνα. Άρα χρειάζονται 10 χιλιάδες λάπτοπ. Πού θα πηγαίναμε για κάτι τέτοιο; Στην ΙΒΜ για να πάρουμε έναν υπερ-υπολογιστή, επειδή εκείνοι ξέρουν πώς να πάρουν 10 χιλιάδες λάπτοπ και να τα φτιάξουν στο μέγεθος ενός ψυγείου. Άρα τώρα έχουμε αυτό τον μεγάλο υπερ-υπολογιστή Blue Gene Μπορούμε να φορτώσουμε όλους τους νευρώνες, καθένα με τον δικό του επεξεργαστή, και να τον ενεργοποιήσουμε για να δούμε τι θα γίνει. Να πάμε βόλτα μ' αυτό το μαγικό χαλί.
And we've got the mathematics to describe this process. So we can describe the communication between the neurons. There literally are only a handful of equations that you need to simulate the activity of the neocortex. But what you do need is a very big computer. And in fact you need one laptop to do all the calculations just for one neuron. So you need 10,000 laptops. So where do you go? You go to IBM, and you get a supercomputer, because they know how to take 10,000 laptops and put it into the size of a refrigerator. So now we have this Blue Gene supercomputer. We can load up all the neurons, each one on to its processor, and fire it up, and see what happens. Take the magic carpet for a ride.
Κι ορίστε πώς το ενεργοποιούμε. Αυτό μας δίνει μια πρώτη ματιά στο τι γίνεται στον εγκέφαλό σας όταν υπάρχει ερεθισμός. Είναι η πρώτη όψη. Τώρα όταν κοιτάτε για πρώτη φορά, θα σκεφτόσασταν «Θεέ μου. Πώς βγαίνει η πραγματικότητα από αυτό;» Αλλά στην πραγματικότητα μπορείτε να ξεκινήσετε ακόμα και αν δεν έχετε εκπαιδεύσει αυτή τη στήλη νεόφλοιου για να δημιουργήσει μια συγκεκριμένη πραγματικότητα. Αλλά μπορούμε να ρωτήσουμε «Πού είναι τα τριαντάφυλλα;» Μπορούμε να ρωτήσουμε «Πού βρίσκονται μέσα, εάν το ερεθίσουμε με μια εικόνα;» Βρίσκεται μέσα στον νεόφλοιο; Στο τέλος πρέπει να βρίσκεται εκεί εφόσον το ερεθίσαμε με αυτό.
Here we activate it. And this gives the first glimpse of what is happening in your brain when there is a stimulation. It's the first view. Now, when you look at that the first time, you think, "My god. How is reality coming out of that?" But, in fact, you can start, even though we haven't trained this neocortical column to create a specific reality. But we can ask, "Where is the rose?" We can ask, "Where is it inside, if we stimulate it with a picture?" Where is it inside the neocortex? Ultimately it's got to be there if we stimulated it with it.
Άρα η μέθοδος με την οποία πρέπει να το δούμε είναι αγνοώντας τους νευρώνες, αγνοώντας τις συνάψεις, και να δούμε την καθαυτό ηλεκτρική δραστηριότητα. Επειδή αυτό είναι τι δημιουργείται. Δημιουργεί ηλεκτρικά σχέδια. Και όταν το κάνουμε αυτό, ίσως για πρώτη φορά, είδαμε αυτές τις δομές που μοιάζουν με φαντάσματα: ηλεκτρικά αντικείμενα να εμφανίζονται μέσα στη στήλη νεόφλοιου. Και αυτά τα ηλεκτρικά αντικείμενα κρατάνε όλες τις πληροφορίες σχετικά με το τι τα ερέθισε. Και όταν το μεγεθύνουμε αυτό, είναι ένα πραγματικό σύμπαν.
So, the way that we can look at that is to ignore the neurons, ignore the synapses, and look just at the raw electrical activity. Because that is what it's creating. It's creating electrical patterns. So when we did this, we indeed, for the first time, saw these ghost-like structures: electrical objects appearing within the neocortical column. And it's these electrical objects that are holding all the information about whatever stimulated it. And then when we zoomed into this, it's like a veritable universe.
Άρα το επόμενο βήμα είναι να πάρουμε αυτές τις συντεταγμένες εγκεφάλου και να τις προωθήσουμε στον χώρο της αντίληψής μας. Και αν το κάνετε αυτό, θα μπορείτε να μπείτε μέσα στην πραγματικότητα που δημιουργήθηκε από αυτή τη μηχανή, από αυτό το κομμάτι του εγκεφάλου. Άρα, συνοπτικά, νομίζω ότι το σύμπαν μπορεί -- είναι δυνατόν -- να εξέλιξε τον εγκέφαλο για να δεί από μόνο του τον εαυτό του, πράγμα που είναι το πρώτο βήμα στην αυτό-συνείδησή του. Υπάρχουν ακόμα περισσότερα που πρέπει να εξετάσουμε για αυτές τις θεωρίες, και να εξετάσουμε και άλλες θεωρίες. Αλλά ελπίζω ότι έχετε ήδη μερικώς πειστεί ότι είναι αδύνατον να χτίσουμε έναν εγκέφαλο. Μπορεί να το κάνουμε μέσα σε 10 χρόνια, και αν το πετύχουμε, θα στείλουμε στο TED, σε δέκα χρόνια, ένα ολόγραμμα να σας μιλήσει. Σας ευχαριστώ. (Χειροκροτήματα)
So the next step is just to take these brain coordinates and to project them into perceptual space. And if you do that, you will be able to step inside the reality that is created by this machine, by this piece of the brain. So, in summary, I think that the universe may have -- it's possible -- evolved a brain to see itself, which may be a first step in becoming aware of itself. There is a lot more to do to test these theories, and to test any other theories. But I hope that you are at least partly convinced that it is not impossible to build a brain. We can do it within 10 years, and if we do succeed, we will send to TED, in 10 years, a hologram to talk to you. Thank you. (Applause)