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.
18 vjet më parë, pata një ndërhyrje kirurgjikale në tru, dhe që atëherë, shkenca e trurit është bërë pasioni im personal. Në fakt unë jam inxhiniere. Fillimisht më lejoni t'ju them se tani vonë iu bashkova grupit Google Moonshot, ku kisha grupin tim, grupin e shfaqjes, në Google X, dhe puna mbi shkencën e trurit për të cilën po flas sot, është punë e realizuar para se të anëtarësohesha në Google dhe jashtë kësaj organizate.
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?
Pra le të themi, se ka një stigma pas operacionit në tru. A je akoma po aq i zgjuar apo jo? Dhe nëse jo, a mund të bëheni sërish i tillë?
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.
Pas ndërhyrjes kirurgjikale neurale, unë humba një pjesë të organit të trurit, dhe duhej të përballesha me këtë gjë. Nuk ishte pjesa kryesore e Sistemit Nervor Qëndror, por një pjesë në mes e cila ishte përgjegjëse për prodhimin e hormoneve kryesore dhe neurotransmetuesit. Menjëherë pas operacionit, duhej të vendosja mbi dozat e nje dyzine ilacesh të fuqishëm që duhej të merrja çdo ditë, sepse nëse nuk merrja asgjë, mund të vdisja brenda pak orëve. Çdo ditë për 18 vjet -- çdo ditë në veçanti-- më është dashur të vendos kombinimet e mundshme dhe përzierjet e medikamenteve, dhe mundohesha t'i merrja, që të jetoja. Kombinimet ishin të shumta dhe të përafërta.
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.
Por fatmirësisht, unë jam natyrë eksperimentuese, kështu që vendosa të eksperimentoj në mënyrë që të gjeja dozat më optimale sepse në të vërtetë nuk ka një rrugë të përcaktuar dhe të detajuar mbi këtë gjë. Fillova të provoj përzierje të ndryshme, dhe u surprizova nga fakti se si ndryshime shumë të vogla doze ndryshonin gjendjen time në mënyrë drastike, ndjesitë e mia, të qënies sime, mendimeve të mia, si dhe sjelljen time kundrejt njerëzve. Një rast veçanërisht dramatik ishte ky: Për disa muaj me rradhë provova doza dhe kimikate tipike për një person në moshën 20 vjeçare, dhe u çudita se si mendimet e mia ndryshuan. (Të qeshura) Gjatë gjithë kohës isha e inatosur, mendoja vazhdimisht rreth seksit, dhe besoja se isha personi më i zgjuar në gjithë botën, dhe (Të qeshura) sigurisht që gjatë viteve do kisha takuar djem të tillë, ose ndoshta ca versione me te zbutura te kesaj. Unë isha ekstrem. Por, surpriza për mua ishte se, nuk përpiqesha të isha arrogante. Në fakt, unë përpiqesha, e shoqëruar nga një dozë pasigurie, të ndreqja një problem që më paraqitej, por në atë mënyrë nuk mundesha.
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.
Nuk mund të përballesha me të. Ndryshova dozat e mia. Por ajo eksperiencë, besoj se më mësoi një vlerësim të ri për meshkujt dhe çfarë mund të hasin ata, dhe kam shkuar më mirë me meshkujt që nga ajo kohë.
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.
Ajo që po përpiqesha të bëja me rregullimin e këtyre hormoneve, neurotransmetuesve dhe gjithçkaje tjetër ishte që të rikuperoja inteligjencën time, pas sëmundjes dhe operimit, të rikuperoja idetë e mia, mendimet krijuese. Une mendoj kryesisht me imazhe, dhe kështu kjo u bë për mua synimi kryesor-- si të rikuperoja imazhet mendore të cilët i përdor si shembuj të shpejtë po qe se mund t'i quaj, idetë e mia, duke u përpjekur mbi ide të reja për masën, dhe duke thurur skenare të ndryshme. Ky lloj mendimi nuk është i ri. Filozofë si Hume, Descartes dhe Hobbes janë përballur me gjëra të njëjta. Ata besonin se imazhet mendore dhe idetë ishin aktualisht e njëjta gjë. Në ditët e sotme ka nga ata që e kundërshtojnë, dhe ka shumë debate mbi funksionimin e trurit, por për mua është e thjeshtë: Imazhet mendore, për një pjesë të mirë nga ne, janë kryesore në mendimin shpikës dhe krijues.
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.
Kështu, pas disa vitesh, u rregullova disi dhe kisha shumë, me të vërtetë shumë imazhe mendore të gjalla e të sofistikuara dhe që kishin karakter analitik. Dhe kështu, tani jam duke punuar mbi faktin se si mund ti përftoj këto imazhe mendore në mendjen time duke i nxjerrë nga ekrani i kompjuterit tim? A mund të imagjinoni, nëse mundeni, një drejtore filmi që është e aftë të përdore vetëm imagjinatën e saj për të drejtuar gjithë botën para saj? Apo një muzikant që ta nxjerre muzikën nga mendja e tij? Ka mundësi të pabesueshme me këtë si një mënyrë për njerëzit krijues që t'i shpërndajnë idetë me shpejtësinë e dritës. Dhe e vërteta ështe, se pjesa që ngelet që është e aftë ta bëje këtë thjesht po perceptojnë si zgjidhje sistemin e skanimit të trurit.
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.
Pra, më lejoni t'ju tregoj pse mendoj se jemi shumë afër kësaj duke ndarë me ju dy eksperimente të vonshme, nga dy grupe në majën e neuro-shkencës. Të dyja grupet përdorën teknologjinë fMRI-- tekonologjia e imazheve të rezonacës funksionale magnetike-- për të përshkruar trurin, dhe këtu është një skanim i trurit nga Giorgio Ganis dhe kolegët e tij në Harvard. Kolona e majtë tregon një skanim të trurit të një personi ndërkohë që sheh një imazh. Kjo kolona në mes tregon një skanim të trurit të të njëjtit person duke imagjinuar, dhe duke parë të njëjtin imazh. Dhe kolona e djathtë u krijua duke hequr kolonën e mesit nga kolona e majtë, duke treguar se diferenca është pothuajse zero. Ky eksperiment u përsërit në individë të ndryshëm, me shumë imazhe të ndryshme, gjithmonë me të njëjtin rezultat. Ndryshimi mes të parit të një imazhi dhe të imagjinosh duke e parë të njëjtin imazh është pothuajse zero.
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.
Në vazhdim, më lejoni të ndaj me ju një eksperiment tjetër, nga laboratori i Jack Gallant në Cal Berkeley. Ata ishin të aftë te dekodonin valët e trurit në fusha pamore të dallueshme. Pra më lejoni t'ju shpjegoj. Në këtë eksperiment, individëve iu treguan qindra orë video të YouTube ndërkohë që skanohej truri i tyre për të krijuar një librari të reagimit të trurit të tyre kundrejt sequencave filmike. Pastaj, iu dha një film me imazhe të reja, njerëz të rinj, kafshë të reja në të, dhe u regjistrua përsëri një skanim i ri. Ky kompjuter, që përdor vetëm të dhënat e skanimit, dekodoi skanimin e ri të trurit që tregon se çfarë mendonte se po shihte aktualisht individi. Në anën e djathtë, ju shikoni supozimet e kompjuterit, dhe në të majtën, klipin e paraqitur. Kjo është surprizuese. Jemi kaq afër që ta realizojmë këtë. Thjesht na duhet ta përshpejtojmë analizën. Dhe mos harroni se kur shikoni një imazh përkundrejt imagjinimit të të njëjtit imazh, ai krijon të njëjtën skanim të trurit.
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.
Kështu, kjo u realizua me rezolucionin më të lartë të sistemit të skanimit të trurit që është i disponueshëm sot për sot, dhe analizimi i tyre është rritur me të vërtetë rreth 1000 herë më shumë në vitet e fundit. Pastaj, na duhet të rrisim analizën edhe 1000 herë më shumë në mënyrë që të marrim një pamje më të thellë. Si ndodh kjo? Ka shumë teknika të përfshira në këtë përpjekje. Një mënyrë është të hapësh kafkën dhe të vendosësh elektroda në të. Nuk jam për këtë. Ka shumë teknika të reja imagjinative të cilat janë propozuar, disa madje prej meje, por për suksesin e tanishëm të MRI-së, së pari duhet të pyesim, a është ky fundi i rrugëtimit me këtë teknologji? Njohuritë e zakonshme thonë se e vetmja mënyrë për të pasur rezolucion më të lartë është duke përdorur magnete më të mëdhenj, por në këtë pikë magnetët e mëdhenj ofrojnë vetëm rritje dhe përmirësime të rezolucionit, jo shumëfishimin me 1000 herë që ne duam. Po hedh një ide: në vend të magnetëve më të mëdhenj, le të vendosim magnetë më cilësorë. Ekziston një teknologji e re e avancuar në nanoshkencë kur aplikohet në strukturat magnetike që kanë krijuar një grup krejt te ri magnetësh, dhe me këta magnetë, ne mund të përcaktojmë modele fushash magnetike të detajuara hollësisht përgjatë trurit, dhe duke përdorur këto, ne aktualisht mund të krijojmë struktura interferuese holografike për të pasur kontroll të saktë mbi shumë modele, sikundër mund ta shihni edhe këtu, duke spostuar gjërat. Ne mund të krijojmë struktura më të komplikuara me plane paksa të ndryshëm, sikur po bëjmë një Spirografi.
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.
Pse është e rëndësishme kjo gjë? Shumë përpjekje në fushën e MRI-së ndër vite është hedhur për të bërë këto magnete jashtëzakonisht të mëdhenj, apo jo? Por gjithsesi, zhvillimet më të fundit në rezolucion vijnë aktualisht nga kodimi dhe dekodimi i zgjuar i zgjidhjeve në frekuencat marrëse dhe transmetuese të valëve radiofonike F.M në sistemin e MRI-së. Le të vendosim, në vend të fushave të njëjta magnetike modele të mirëorganizuara magnetike që i bashkangjiten frekuencave F.M radiofonike. Kështu, duke kombinuar modelet magnetike me modelet e frekuencave radiofonike përftojmë një rritje masive të informacionit që mund të marrim nga një skanim i vetëm. Mbi gjithë këtë, mund të vendosim njohurinë tonë në rritje mbi strukturat e trurit dhe kujtesën të krijojmë atë rritje me 1000 herë për të cilën kemi nevojë. Duke përdorur fMRI-në, ne do të jemi në gjendje të masim jo vetëm nivelin e oksigjenit në gjak, por edhe hormonet dhe neurotransmetuesit për të cilët folëm dhe ndoshta edhe aktivitetin nervor, që quhet ëndërr.
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.
Do të jemi në gjendje të hedhim idetë tona drejt e në mediat dixhitale. A mund të imagjinoni sikur të shmangim gjuhën dhe të komunikojmë drejtpërsëdrejti me mendjen njerëzore? Për çfarë tjetër do të ishim të aftë atëherë? Dhe si do të mësojmë të përballemi me të vërtetat e pafiltruara të mendimeve njerëzore? Ju mendoni se Interneti ishte i madh. Këto janë pyetje shume të mëdha. Mund të jetë i parezistueshëm si mjet për të shumëfishuar mendimin dhe aftësitë tona komunikuese. Në të vërtetë, ky mjet mund të rezultojë kura për sëmundjen Alzheimer dhe të tjera të ngjashme me të.
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.
Ne nuk ka ngelet veçse të hapim këtë derë. Pavarësisht nëse, zgjidh një vit -- do të ndodhi në pesë apo 15 vjetët që vijnë? Është e vështirë ta imagjinosh se do të marre më shumë kohë. Ne duhet të mësojmë si të ndërmarrim këtë hap së bashku.
Thank you.
Falemnderit.
(Applause)
(Duartrokitje)