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.
Fui operada del cerebro hace 18 años, y, desde ese día, la ciencia del cerebro se me ha convertido en una pasión personal. Soy ingeniera y quiero decirles que recientemente me he unido al grupo Moonshot. de Google, donde he tenido una divisón a mi cargo; la divisón de visualización de Google X. Pero todo el trabajo del que hablaré hoy aquí sobre la ciencia del cerebro, lo realicé antes de unirme a Google o fuera de mi trabajo allí.
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?
Habiendo dicho esto, existe un estigma cuando te sometes a una operación de cerebro. ¿Sigues siendo igual de inteligente o no? De no ser así, ¿podrás volver a ser inteligente?
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.
Luego de la neurocirugía, me faltaba una parte del cerebro, y tenía que vivir con ello. No era la materia gris, pero era la parte pegajosa muerta del centro que crea importantes hormonas y neurotransmisores. Inmediatamente luego de la operación, tuve que decidir qué cantidad tomar, de más de una docena de potentes químicos cada día, ya que si no tomaba nada, moriría en pocas horas. Cada día, durante los últimos 18 años, he tenido que decidir sobre las combinaciones y mezclas de químicos, y tratar de conseguirlas, para seguir con vida. Más de una vez me he salvado por poco.
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.
Pero, por suerte, tengo alma de experimentalista, por lo que decidí que experimentaría para tratar de obtener las dosis óptimas ya que realmente no existe un mapa claro que lo diga en deatalle. Comencé a probar con mezclas diferentes, y quedé sorprendida al ver cómo pequeños cambios en las dosis cambiaban drásticamente mi autoimagen, mi sentido de quién era yo, mi forma de pensar, mi comportamiento con los demás. Un caso particularmente impresionante: durante unos meses, probé dosis y químicos típicos para un hombre de veinte, y me sorprendí al ver cómo cambiaban mis pensamientos. (Risas) Estaba siempre furiosa, pensaba todo el tiempo en el sexo, y me creía que era la persona más inteligente de todo el mundo, y... (Risas) ...por supuesto, muchas veces en el pasado he conocido varios tipos así, o quizás algunas versiones atenuadas. Resulté como un extremo. Pero mi gran sorpresa fue que no estaba intentando ser arrogante. De hecho, estaba intentando, un tanto insegura, arreglar un problema que tenía al frente, y simplemente no sucedía así.
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.
Así, no podía manejarlo. Cambié mis dosis. Pero, pienso que esa experiencia me dió una nueva apreciación sobre los hombres y sobre lo que tienen que atravesar. Desde entonces me llevo mejor con los hombres.
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.
Lo que trataba de lograr. al ajustar esas hormonas y neurotransmisores y demás, era recuperar mi inteligencia luego de la enfermedad y la operación; mi pensamiento creativo, mi flujo de ideas. Suelo pensar casi siempre en imágenes, y eso se convirtió en mi punto de referencia clave: ¿cómo consigo esas imágenes mentales que utilizo para crear prototiposrápidos, mis ideas, si se quiere? Probando nuevas ideas y recreando situaciones. Esta clase de pensamientos no es nueva. Filósofos como Hume, Descartes y Hobbes veían las cosas de forma similar. Pensaban que las imágenes y las ideas mentales eran la misma cosa. Hoy hay quienes cuestionan esta idea, y existen muchas discusiones sobre cómo funciona la mente. Para mí es simple: para la mayoría de nosotros, las imágenes mentales son fundamentales para el pensamiento creartivo e inventivo.
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.
Por lo que, luego de varios años, logre encontrar el punto justo y tengo ya montones de grandiosas mágenes mentales, realmente vívidas, bien sofisticadas y bien estructuradas. Ahora, estoy trabajando en cómo llevar bien rápido estas imágenes mentales, de mi mente a la pantalla de la computadora. ¿Se imaginan qué sucedería si un director de cine fuese capaz de usar su imaginación únicamente para dirigir al mundo que tiene al frente? ¿O si un músico pudiese extraer la música de su cabeza? Hay increíbles posibilidades con esto, como la forma con que la gente creativa puede llegar a compartir a la velocidad de la luz. Y la verdad es que, la única dificultad para lograr hacer esto es simplemente aumentar la resolución de nuestros sistemas de escaneo cerebral.
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.
Déjenme mostrarles por qué creo que estamos bastante cerca de llegar a esto con dos experimentos recientes realizados por dos grupos destacados en neurociencia. Ambos utilizaron tecnología IRM, imagen por resonancia magnética funcional, para representar el cerebro. Aquí pueden ver el escaneo cerebral realizado por Giorgio Ganis y sus colegas de Harvard. La columna de la izquierda muestra el escaneo del cerebro de una persona que mira una imagen. La columna del medio muestra el escaneo del cerebro de ese mismo individuo mientras se imaginaba, viendo esa misma imagen. La columna de la derecha se creó restando el contenido de la columna central de la de la izquierda. Se ve que la diferencia es casi nula. Esto se repitió en muchos individuos diferentes con muchas imágenes diferentes, siempre con un resultado similar. La diferencia entre ver una imagen e imaginar ver esa misma imagen es casi nula.
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.
Ahora, permítanme compartirles otro experimento. Este es del laboratorio de Jack Gallant en Berkeley, California. Ellos lograron convertir las ondas cerebrales en campos visuales reconocibles. Pongámoslo de esta manera. En este experimento, se mostró a las personas cientos de horas de videos de YouTube mientras se escaneaban sus cerebros para crear un gran acervo de reacciones del cerebro ante las secuencias de video. Luego, se les mostró una película con imágenes nuevas, gente nueva, nuevos animales, y mientras tanto se registraba un nuevo escaneo. La computadora, utilizando solo la información cerebral del escaneo lo decodificó para mostrar lo que parecía que la persona estaba viendo. A la derecha se pueden ver las deducciones de la computadora, y a la izquierda, el video que se les mostró. Esto nos dejó boquiabiertos. Estamos bien cerca de lograrlo. Solo necesitamos mejorar la resolución. Y ahora, recuerden que cuando uno ve una imagen y cuando se imaginan esa misma imagen, se crea en el cerebro el mismo mapeo.
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.
Esto se llevó a cabo con los sistemas de escaneo cerebral de mayor resolución disponibles hoy, y su resolución se incrementó como mil veces en los últimos años. Ahora necesitamos incrementar la resolución unas mil veces más para obtener una mirada más profunda. ¿Cómo lo logramos? Existen muchas técnicas para hacerlo. Una es abrir el cráneo e introducir electrodos. No me ofrezco para esa. Muchos están proponiendo nuevas técnicas de proyección por imágenes, incluso yo. Contando con el resultado reciente de la IRM, primero debemos preguntarnos lo siguiente, ¿esta tecnología será el final del camino? La sabiduría convencional dice que la única forma de obtener mayor resolución es con imanes más grandes, pero a este punto, imanes más granes solo ofrecen pequeñas mejoras en la resolución, no aumentos por miles como necesitamos. Propongo esta idea: en vez de imanes más grandes, hagamos mejores imanes. Existen nuevos avances tecnológicos en nanociencia que al aplicarse a las estructuras magnéticas han creado una nueva clase de imanes, mediante los cuales podemos crear patrones de campos magnéticos muy detallados por todo el cerebro, y, con ellos, podemos crear figuras de interferencia similares a hologramas, para tomar control preciso de muchos patrones, tal como se muestra aquí al cambiar las cosas. Podemos crear estructuras mucho más complejas con arreglos ligeramente diferentes, como haciendo un espirógrafo.
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.
¿Y por qué esto nos importa? En los últimos años, una gran cantidad de esfuerzo en las IRM fueron para hacer imanes realmente grandes, ¿cierto? Sin embargo, la mayoría de los avances recientes en resoluciónprovinieron de soluciones ingeniosas y brillantes en codificación y decodificación, en los transmisores y receptores de frecuencia de radio FM en los sistemas de IRM. A su vez, en vez de un campo magnético uniforme, utilicemos patrones magnéticos estructurados sumados a las frecuencias de radio FM. Así, al combinar los patrones magnéticos con los patrones del procesamiento de frecuencias de radio FM, podemos incrementar de forma masiva la información que se puede extraer en un solo escaneo. Además, podemos luego dividir en capas nuestro conocimiento creciente sobre la estructura del cerebro y la memoria para crear el incremento en los miles que necesitamos. Al utilizar la IRMf deberíamos ser capaces de medir no solo el fluido de sangre oxigenada, sino el de las hormonas y neutrotransmisores que he mencionado y quizás incluso la actividad neural directa. Este es el sueño.
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.
Seremos capaces de volcar nuestras ideas en forma directa a los medios digitales. ¿Se imaginan si pudiésemos pasar por encima del lenguaje y comunicarnos directamente mediante el pensamiento? ¿De qué seríamos capaces? ¿Y cómo aprenderemos a lidiar con las verdades del pensamiento humano sin filtro? Ustedes pensaban que la Internet es algo grande. Estas son grandes preguntas. Sería irresistible utilizarla como herramienta para amplificar nuestras habilidades de pensamiento y comunicación. Ciertamente, esta misma herramienta podría llevar a la cura del Alzheimer y enfermedades similares.
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.
Tenemos pocas opciones más que abrir esta puerta. De todas formas, elijan un año, ¿sucederá en 5 o 15 años? Es difícil imaginar que tardará mucho más. Tenemos que aprender cómo dar este paso juntos.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)