Претърпях мозъчна операция преди 18 години и оттогава науката за мозъка стана моя лична страст. Всъщност аз съм инженер. И първо нека кажа, че наскоро се присъединих към Google's Moonshot групата, където имам отдел, отделът за показване в Google X, но научната ми работа върху мозъка, за която ще говоря днес, е работа, която вършех преди да се присъединя към Google и от страна извън Google.
I had brain surgery 18 years ago, and since that time, brain science has become a personal passion of mine. I'm actually an engineer. And first let me say, I recently joined Google's Moonshot group, where I had a division, the display division in Google X, and the brain science work I'm speaking about today is work I did before I joined Google and on the side outside of Google.
И така, след казаното, има една стигма след мозъчна операция. Все още ли сте умен или не? И ако не, може ли да станете умен отново?
So that said, there's a stigma when you have brain surgery. Are you still smart or not? And if not, can you make yourself smart again?
След неврохирургията ми част от моят мозък липсваше и аз трябваше да се справя с това. Не беше сиво вещество, а лигавата мъртва част на центъра, който произвежда ключови хормони и невротрансмитери. Веднага след операцията трябваше да реша какво количество от повече от дузина мощни химикали да вземам всеки ден, защото ако не вземех нищо, щях да почина за часове. Всеки ден от 18 години насам, всеки един ден, аз трябва да определям комбинации и смеси от химикали, и да ги вземам, за да бъда жива. На няколко пъти бях на прага.
After my neurosurgery, part of my brain was missing, and I had to deal with that. It wasn't the grey matter, but it was the gooey part dead center that makes key hormones and neurotransmitters. Immediately after my surgery, I had to decide what amounts of each of over a dozen powerful chemicals to take each day, because if I just took nothing, I would die within hours. Every day now for 18 years -- every single day -- I've had to try to decide the combinations and mixtures of chemicals, and try to get them, to stay alive. There have been several close calls.
За щастие аз съм експериментатор по душа и реших, че ще експериментирам, за да опитам намеря оптимални дози, защото наистина няма ясна карта по този въпрос, която да е детайлна. Започнах да опитвам различни смеси и бях поразена от това как малки промени в дозите променят драматично усещането ми за моето аз, усещането ми за това коя съм, моето мислене, моето поведение към хората. Един особено драматичен случай: От няколко месеца опитвах дози и химикали, характерни за мъж в своите ранни 20 и бях поразена как се промениха мислите ми. (Смях) Бях гневна през цялото време, постоянно мислех за секс и се смятах за най-умния човек на света... (Смях) Разбира се, през годините съм срещала такива момчета, но като че ли по-леки версии на моята. Аз бях екстремен случай. Но за мен изненадата беше, че не се опитвах да бъда арогантна. Всъщност опитвах с малко несигурност, да оправя проблема пред себе си, но просто не стана по този начин.
But luckily, I'm an experimentalist at heart, so I decided I would experiment to try to find more optimal dosages because there really isn't a clear road map on this that's detailed. I began to try different mixtures, and I was blown away by how tiny changes in dosages dramatically changed my sense of self, my sense of who I was, my thinking, my behavior towards people. One particularly dramatic case: for a couple months I actually tried dosages and chemicals typical of a man in his early 20s, and I was blown away by how my thoughts changed. (Laughter) I was angry all the time, I thought about sex constantly, and I thought I was the smartest person in the entire world, and —(Laughter)— of course over the years I'd met guys kind of like that, or maybe kind of toned-down versions of that. I was kind of extreme. But to me, the surprise was, I wasn't trying to be arrogant. I was actually trying, with a little bit of insecurity, to actually fix a problem in front of me, and it just didn't come out that way.
Така че не можах да се справя. Промених дозите. Но, мисля, че този опит ми даде една нова и точна представа за мъжете и това, през което те биха могли да преминат и аз се разбирам с тях много по-добре оттогава.
So I couldn't handle it. I changed my dosages. But that experience, I think, gave me a new appreciation for men and what they might walk through, and I've gotten along with men a lot better since then.
Това, което се опитвах да направя нагласявайки тези хормони, невротрансмитери и т. н. беше да върна обратно моята интелигентност след заболяването и операцията ми, моята творческа мисъл, моя поток от идеи. Аз мисля предимно в образи, и за мен това стана ключов измерител - как да получа тези умствени изображения, които ползвам, като начин за бързо създаване на прототипи, (ако искате - моите идеи), опитвайки различни нови такива за размер, разигравайки сценарии. Този начин на мислене не е нов. Философи като Хюм, Декарт и Хобс са виждали нещата по подобен начин. Те смятали, че умствените образи и идеите всъщност са едно и също. Днес има хора, които оспорват това и много дебати как работи ума, но за мен е просто: Умствените образи, за повечето от нас, са в центъра на интелигентността и творческото мислене.
What I was trying to do with tuning these hormones and neurotransmitters and so forth was to try to get my intelligence back after my illness and surgery, my creative thought, my idea flow. And I think mostly in images, and so for me that became a key metric -- how to get these mental images that I use as a way of rapid prototyping, if you will, my ideas, trying on different new ideas for size, playing out scenarios. This kind of thinking isn't new. Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes saw things similarly. They thought that mental images and ideas were actually the same thing. There are those today that dispute that, and lots of debates about how the mind works, but for me it's simple: Mental images, for most of us, are central in inventive and creative thinking.
И така, след няколко години аз настроих себе си и имам изобилие от големи, наистина ярки изображения с много изтънченост и аналитичен гръбнак зад тях. И сега работя върху това как да получа тези умствени образи върху екрана на компютъра си по-бързо. Можете ли да си представите, ако искате, филмов режисьор, способен да използва само своето въображение, за да направлява света пред себе си? Или музикант да получава музиката от главата си? Има невероятни възможности с това, като начин за творците да споделят със скоростта на светлината. И истината е, че оставащата пречка пред постигането му е просто покачването резолюцията на системите, сканиращи мозъка.
So after several years, I tuned myself up and I have lots of great, really vivid mental images with a lot of sophistication and the analytical backbone behind them. And so now I'm working on, how can I get these mental images in my mind out to my computer screen faster? Can you imagine, if you will, a movie director being able to use her imagination alone to direct the world in front of her? Or a musician to get the music out of his head? There are incredible possibilities with this as a way for creative people to share at light speed. And the truth is, the remaining bottleneck in being able to do this is just upping the resolution of brain scan systems.
Нека ви покажа защо мисля, че сме много близо до постигането на това с помощта на два скорошни експеримента на двете най-добри групи в неврологията. И двете ползваха технологията fMRI (технология за функционално магнитно-резонансно изобразяване) за отразяване на мозъка. Ето едно сканиране на мозък, направено от Джорджо Ганис и неговите колеги в Харвард. Лявата колона показва мозъчно сканиране на човек, гледащ изображение. Средната колона показва мозъчното сканиране на същия този човек представящ си, че вижда същото това изображение. Дясната колона беше създадена чрез изваждане на средната от лявата и показва клонящата към нула разлика. Това беше повторено с много хора, с голям брой различни изображения и винаги със сходни резултати. Разликата между това да виждаш едно изображение и да си представяш, че го виждаш е нищожна.
So let me show you why I think we're pretty close to getting there by sharing with you two recent experiments from two top neuroscience groups. Both used fMRI technology -- functional magnetic resonance imaging technology -- to image the brain, and here is a brain scan set from Giorgio Ganis and his colleagues at Harvard. And the left-hand column shows a brain scan of a person looking at an image. The middle column shows the brainscan of that same individual imagining, seeing that same image. And the right column was created by subtracting the middle column from the left column, showing the difference to be nearly zero. This was repeated on lots of different individuals with lots of different images, always with a similar result. The difference between seeing an image and imagining seeing that same image is next to nothing.
Сега нека споделя с вас един друг експеримент, от лабораторията на Джак Галант в Кал Бъркли. Те успяха да декодират мозъчни вълни в разпознаваеми визуални образи. Нека ви въведа в него. В този експеримент на участниците бяха показвани стотици часове видео материали от YouTube, като същевременно мозъците им биваха сканирани, за да се създаде огромна библиотека от техните мозъчни реакции на видео последователностите. След това беше показан един нов филм с нови изображения, нови хора, нови животни в него и едно ново сканиране беше записано. Компютърът, само с помощта на данните от мозъчните сканирания, декодира това ново сканиране за да покаже какво смята, че е виждал човекът всъщност. От дясната страна виждате компютърното предположение, а от лявата - показвания клип. Това е поразително. Толкова близо сме до това, да можем да го правим. Трябва просто да покачим резолюцията. И сега запомнете, че виждането на едно изображение и мисленето за същото дава еднакъв резултат при сканиране.
Next let me share with you one other experiment, this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley. They've been able to decode brainwaves into recognizable visual fields. So let me set this up for you. In this experiment, individuals were shown hundreds of hours of YouTube videos while scans were made of their brains to create a large library of their brain reacting to video sequences. Then a new movie was shown with new images, new people, new animals in it, and a new scan set was recorded. The computer, using brain scan data alone, decoded that new brain scan to show what it thought the individual was actually seeing. On the right-hand side, you see the computer's guess, and on the left-hand side, the presented clip. This is the jaw-dropper. We are so close to being able to do this. We just need to up the resolution. And now remember that when you see an image versus when you imagine that same image, it creates the same brain scan.
И така, това беше направено с най-високата резоюция която системите за сканиране на мозъка имат днес, а тя беше повишена наистина около хилядократно в последните няколко години. Следващото от което се нуждаем за резолюцията е друго хилядократно увеличение, за да получим едно по-дълбоко надзърване. Как го правим? Има много техники в този подход. Един начин е да разцепим черепа ви и сложим в него електроди. Аз не съм за него. Много нови образни техники се предлагат, някои дори от мен, но имайки предвид скорошния успех на MRI, имаме нужда да зададем въпроса: Това ли е таванът на тази технология? Стандартният подход казва, че единственият начин да получим по-висока резолюция е с по-големи магнити, но на този етап по-големите магнити могат да предложат само стъпкови подобрения, а не хилядократното увеличение от което се нуждаем. Аз предлагам следното: Вместо по-големи магнити, нека създадем по-добри магнити. Има няколко нови технологични пробива в нанонауката, които приложени към магнитни структури създават изцяло нов клас магнити. С тези магнити може да се установят много фини, подробни модели на магнитното поле през мозъка, и използвайки ги, можем всъщност да създадем подобни на холография интерферентни структури, за да получим прецизен контрол над много модели, както е показано тук с изместване на нещата. Можем да създадем много по сложни структури с малко по-различни условия, нещо като игра със спирограф.
So this was done with the highest-resolution brain scan systems available today, and their resolution has increased really about a thousandfold in the last several years. Next we need to increase the resolution another thousandfold to get a deeper glimpse. How do we do that? There's a lot of techniques in this approach. One way is to crack open your skull and put in electrodes. I'm not for that. There's a lot of new imaging techniques being proposed, some even by me, but given the recent success of MRI, first we need to ask the question, is it the end of the road with this technology? Conventional wisdom says the only way to get higher resolution is with bigger magnets, but at this point bigger magnets only offer incremental resolution improvements, not the thousandfold we need. I'm putting forward an idea: instead of bigger magnets, let's make better magnets. There's some new technology breakthroughs in nanoscience when applied to magnetic structures that have created a whole new class of magnets, and with these magnets, we can lay down very fine detailed magnetic field patterns throughout the brain, and using those, we can actually create holographic-like interference structures to get precision control over many patterns, as is shown here by shifting things. We can create much more complicated structures with slightly different arrangements, kind of like making Spirograph.
И така, защо това има значение? Много усилия в MRI през годините отидоха в правенето на наистина големи, наистина огромни магнити, нали? Но все пак повечето от последните постижения в резолюцията идват всъщност от изкусно хитрите решения за кодиране и декодиране във FM радио-честотните предаватели и приемници на MRI системите. Нека също вместо еднородното магнитно поле, сложим структурирани магнитни модели в добавка на FM радио честотите. Обработвайки комбинацията от магнитни модели и модели във FM радио честотите можем да увеличим значително информацията, която извличаме от едно отделно сканиране. И отгоре на това, тогава ще можем да насложим нашето вечно растящо познание за мозъчната структура и памет, за да създадем хилядократното увеличение, от което се нуждаем. И ползвайки fMRI ще трябва да сме способни да измерим не само потока на окислената кръв, но и хормоните и невротрансмитерите, за които говорех и може би дори директно невралната активност, което е мечтата.
So why does that matter? A lot of effort in MRI over the years has gone into making really big, really huge magnets, right? But yet most of the recent advances in resolution have actually come from ingeniously clever encoding and decoding solutions in the F.M. radio frequency transmitters and receivers in the MRI systems. Let's also, instead of a uniform magnetic field, put down structured magnetic patterns in addition to the F.M. radio frequencies. So by combining the magnetics patterns with the patterns in the F.M. radio frequencies processing which can massively increase the information that we can extract in a single scan. And on top of that, we can then layer our ever-growing knowledge of brain structure and memory to create a thousandfold increase that we need. And using fMRI, we should be able to measure not just oxygenated blood flow, but the hormones and neurotransmitters I've talked about and maybe even the direct neural activity, which is the dream.
Ние сме на път да сме в състояние да разтоварваме идеите си директно върху дигитални медии. Представяте ли си ако можем да прескочим езика и общуваме директно с човешка мисъл? На какво ще сме способни след това? И как ще се научим да се справяме с истините на нефилтрираната човешка мисъл? Вие мислите, че Интернет беше голяма. Това са огромни въпроси. То би могло да е неотразим инструмент за разширяване уменията ни за мислене и общуване. И наистина същият този инструмент може да ни доведе до лечението болестта на Алцхаймер и подобните на нея.
We're going to be able to dump our ideas directly to digital media. Could you imagine if we could leapfrog language and communicate directly with human thought? What would we be capable of then? And how will we learn to deal with the truths of unfiltered human thought? You think the Internet was big. These are huge questions. It might be irresistible as a tool to amplify our thinking and communication skills. And indeed, this very same tool may prove to lead to the cure for Alzheimer's and similar diseases.
Ние нямаме голям избор, освен да отворим тази врата. Независимо, вземете една година... Дали ще се случи след 5 или 15 години? Трудно е да си представим, че ще отнеме по-дълго. Ние трябва да се научим как да предприемем тази стъпка заедно.
We have little option but to open this door. Regardless, pick a year -- will it happen in five years or 15 years? It's hard to imagine it taking much longer. We need to learn how to take this step together.
Благодаря ви.
Thank you.
(Аплодисменти)
(Applause)