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.
Há 18 anos fiz uma cirurgia no cérebro, e desde então, o estudo do cérebro tem sido uma paixão para mim. Sou engenheira e recentemente me juntei ao Grupo Moonshot do Google, no qual liderava uma divisão, a divisão de monitores do Google X. O trabalho de ciência sobre o cérebro que falarei hoje é um trabalho que fiz antes de me juntar ao Google e paralelo ao Google.
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?
Existe um estigma quando você faz uma cirurgia no cérebro. Você ainda é esperto? E se não, você pode voltar a ser esperto?
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.
Depois da minha neurocirurgia, perdi um pedaço do meu cérebro, e tive que lidar com isso. Não foi a massa cinzenta, mas a parte pegajosa do centro que fabrica hormônios e neurotransmissores. Logo após a cirurgia, tive de decidir o quanto tomar todos os dias de muitos poderosos produtos químicos, porque se não tomasse nada, morreria em algumas horas. Todos os dias, pelos últimos 18 anos, tenho tentado decidir as combinações e quantidades dos produtos químicos, e tentado consegui-los, para sobreviver. Tive muitas dificuldades,
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.
mas, para minha sorte, sempre gostei de explorar. Então decidi que faria tentativas para achar as melhores dosagens, porque não existe uma regra clara e detalhada sobre isto. Comecei a experimentar misturas diferentes, e fiquei muito surpresa por como pequenas alterações nas dosagens mudavam dramaticamente minha consciência, minha sensação de quem eu sou, meus pensamentos, meu comportamento com as pessoas. Um exemplo particularmente dramático: por dois meses, tentei dosagens e produtos químicos de um homem de 20 e poucos anos, e fiquei perplexa com como meus pensamentos mudaram. (risos) Ficava irritada o tempo todo, pensava em sexo toda hora e me achava mais esperta que todos, que todo mundo, que o mundo inteiro. (risos) Logicamente, no correr do anos, encontrei homens assim, ou talvez uma versão mais moderada daquela. Foi intenso. Mas, para minha surpresa, não estava tentando ser arrogante. Na verdade, estava tentando, com um pouco de insegurança, consertar um problema a minha frente, mas não conseguia fazê-lo.
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.
Então perdi o controle. Mudei minhas dosagens. Mas, acredito que aquela experiência me deu uma nova compreensão sobre homens e aquilo por que passam, e tenho me dado muito melhor com os homens desde então.
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.
O que estava tentando fazer acionando estes hormônios e neurotransmissores e tudo mais, era tentar conquistar minha inteligência de volta depois da doença e da cirurgia. Meu pensamento criativo, a fluidez de minhas ideias. Penso na maioria da vezes em imagens e para mim isto se tornou um indicador principal de como conseguir estas imagens mentais que usaria como se fossem um modelo rápido, testando minhas novas ideias para ver se funcionam, simulando situações. Esta linha de pensamento não é nova. Filósofos como Hume, Descartes e Hobbes pensavam de uma forma similar. Acreditavam que imagens mentais e ideias eram a mesma coisa. Hoje, existem alguns que contestam isso e muitos debates sobre como a mente funciona, mas para mim é simples: imagens mentais, para muitos de nós, são essenciais para a inventividade e a criatividade.
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.
Então, depois de vários anos, fui atrás e hoje tenho muitas e excelentes imagens mentais vívidas e muito sofisticadas e com uma análise consistente delas. Agora estou trabalhando em como conseguir transferir rapidamente estas imagens da minha mente rapidamente para a tela do meu computador. Você poderia imaginar um diretor de cinema capaz de usar apenas sua imaginação para dirigir o mundo na sua frente? Ou um músico conseguindo extrair a música de sua cabeça? Há possibilidades incríveis de essa ser uma forma de pessoas criativas compartilharem na velocidade da luz. E a verdade é que o gargalo que resta para sermos capazes de realizar isto é melhorar a resolução de sistemas de escaneamento de cérebros.
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.
Deixe me mostrar porque estamos perto de conseguir isto, compartilhando com vocês experimentos recentes de dois renomados grupos de neurocientistas. Os dois usaram tecnologia de fMRI - ou Imagem de Ressonância Magnética Funcional para gerar imagens do cérebro, e aqui temos um cérebro escaneado por Giorgio Ganis e seus colaboradores em Harvard. Na coluna da esquerda, um cérebro escaneado de uma pessoa olhando uma imagem. Na coluna do meio, um cérebro escaneado do mesmo indivíduo imaginando que está olhando aquela mesma imagem. E a coluna da direita foi criada para subtrair a coluna do meio da coluna da esquerda mostrando que a diferença é praticamente zero. Isto foi repetido com muitas indivíduos, com muitas imagens diferentes, sempre com resultados similares. A diferença entre ver uma imagem e imaginar ver aquela imagem é muito pouca.
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.
Agora vamos compartilhar um outro experimento, este é do laboratório de Jack Gallant em Berkeley Califórnia Eles conseguiram codificar ondas cerebrais em campos visuais identificáveis. Certo, deixe me explicar isto. Neste experimento, pessoas assistiram a vídeos do YouTube por centenas de horas, enquanto seus cérebros eram escaneados criando um banco de dados da reação cerebral pelas sequências de vídeos. Então, um novo filme foi exibido com novas imagens, com novas pessoas e animais, e escaneado novamente. O computar, utilizando apenas o banco de dados, decifrou o novo registro escaneado, presumindo o que a pessoa estava vendo. No lado direito, você vê o que o computador enxergou, no lado esquerdo, o vídeo apresentado. É de ficar de boca aberta. Estamos muito perto de conseguir isto. Precisamos apenas aprimorar a resolução. E agora lembre que quando você vê uma imagem ou quando você imagina que vê a mesma imagem, o mesmo mapeamento cerebral é criado.
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.
Isto foi realizado com o sistema de ressonância de mais alta resolução disponível hoje, e sua resolução melhorou milhares de vezes nos últimos anos. Precisamos melhorar a resolução outras milhares de vezes para conseguir uma visão mais profunda. Como conseguir isto? Existem muitas técnicas para isto. Podemos abrir sua cabeça e colocar eletrodos lá dentro. Mas não quero isto. Existem muitas técnicas de ressonância sendo propostas, algumas até por mim, mas devido ao sucesso recente do MRI, primeiro precisamos perguntar: este é o fim da linha desta tecnologia? É sabido até o momento que a única forma de se melhorar a resolução é com ímãs maiores, mas, até o momento, ímãs maiores oferecem apenas incrementos de melhorias, não as milhares de vezes que precisamos. Pois tenho uma ideia: em vez de ímãs maiores, vamos fazer ímãs melhores. Existem novas descobertas tecnológicas em nanociência que, quando aplicadas em estruturas magnéticas, têm criado uma nova classe de ímãs, e, com estes ímãs, podemos produzir padrões de campos magnéticos muito bem detalhados por todo o cérebro e com eles, podemos criar hologramas de estruturas de interferência para conseguir um controle preciso sobre muitos padrões, mostrado aqui, deslocando-os. Podemos criar estruturas muito mais complicadas com pequenas diferenças de ajuste, como se desenhássemos com réguas Spirograph.
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.
Mas por que isto é importante? Muito dos esforços em MRI nos últimos anos tem sido em produzir ímãs muito, muito grandes, certo? Ainda assim, a maior parte dos avanços recentes em resolução tem vindo de engenhosas e inteligentes soluções em codificação e decodificação de transmissores e receptores de frequência F.M. nos sistema de MRI. Também, em vez de um campo magnético uniforme, vamos utilizar padrões magnéticos estruturados junto à frequência F.M. Então, combinando estes padrões magnéticos com os padrões das frequências F.M. processo que pode aumentar abundantemente as informações que podemos extrair numa simples ressonância. E, além disto, podemos contar com o crescente conhecimento da estrutura do cérebro e memória para criar as milhares de vezes de aumento de que precisamos. E, usando fMRI, seríamos capazes de mensurar não apenas o fluxo de sangue oxigenado, mas os hormônios e neurotransmissores de que falei e talvez até diretamente a atividade nervosa, o que é o nosso sonho.
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.
Nós seremos capazes de transferir nossa ideias diretamente para os meios digitais de comunicação. Você pode imaginar se pudéssemos pular a linguagem e se comunicar diretamente com o pensamento humano? Do que seríamos capaz depois? E como iremos aprender a lidar com as verdades do pensamento humano sem censura? E você achou que a Internet foi uma revolução. Estas são grandes perguntas. Seria irresistível usar como uma ferramenta para melhorar nossas habilidades de comunicação e raciocínio. E também, esta mesma ferramenta talvez se mostre ser útil na cura de Alzheimer e outra doenças 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.
Temos poucas opções a não ser abrir esta porta. Escolha um ano: acontecerá em 5 ou 15 anos? É difícil de imaginar que leve tanto tempo. Precisamos aprender como dar estes passos juntos.
Thank you.
Obrigado!!
(Applause)
(Aplausos)