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 yıl önce beyin ameliyatı oldum, ve o zamandan beri, beyin bilimi benim kişisel bir tutkum haline geldi. Aslında ben bir mühendisim. İlk olarak şunu söyleyeyim, kısa bir süre önce Google'un Moonshot grubuna katıldım, orada benim bir bölümüm vardı, Google X'in görüntü bölümü, ve bugün bahsedeceğim beyin bilimi çalışması benim Google'a katılmadan önce başladığım ve bir taraftan Google dışında yaptığım bir çalışma.
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?
Bunu belirttikten sonra, beyin ameliyatı olduğunuzda damgalanıyorsunuz. Hala zeki misiniz, değil misiniz? Ve eğer değilseniz, kendinizi tekrar zeki yapabilir misiniz?
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.
Beyin ameliyatımdan sonra, beynimin bir parçası eksikti, ve ben bununla başa çıkmak zorundaydım. Ölü olan gri madde değil, yapışkan kısımdı, başlıca hormon ve nörotransmitterleri yapan merkez. Ameliyatımın hemen ertesinde, bir düzineden fazla güçlü kimyasalın herbirini günlük ne miktarda alacağıma karar vermeliydim. Çünkü hiçbir şey almazsam, saatler içinde ölecektim. Artık 18 yıl boyunca hergün -her Allah'ın günü- bu kimyasalları deneyerek kombinasyon ve karışımlarına karar vermeli ve hayatta kalmak için bunları aksatmamalıydım. Paçamı zor kurtardığım bazı zamanlar oldu.
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.
Ama neyse ki, ben özünde deneyci biriyim. Sonuç olarak, deneyerek en uygun dozajları bulmaya karar verdim. Çünkü gerçekten bu konuda net bir yol haritası yok, çok fazla ayrıntı var. Farklı karışımlar denemeye başladım. Beni en çok şaşırtan dozajlardaki küçücük değişikliklerin nasıl dramatik bir şekilde benlik duygumu, kim olduğum algısını, düşüncelerimi ve insanlara karşı davranışlarımı değiştirdiğini görmek oldu. Özellikle dramatik bir olay: birkaç ay boyunca kullandığım dozaj ve kimyasallar tipik 20li yaşlarının başındaki bir erkeğinkine benziyordu ve düşüncelerimin değişimi beni bir hayli şaşırttı. (Kahkaha) Sürekli kızgındım, durmadan seks hakkında düşünüyordum ve tüm dünyadaki en zeki insan olduğumu zannediyordum. (Kahkaha) Tabii ben yıllar boyunca bu tarz adamlarla tanıştım ya da belki bunun bir aşağı versiyonlarıyla diyebilirim. Ben biraz aşırıydım. Ama benim için, asıl sürpriz olan, kibirli olmaya çalışmıyordum. Aslında, biraz güvensizlik ile birlikte, gözümün önündeki bir sorunu çözmeye çalışıyordum. Sadece bu, bu şekilde açığa çıkmadı.
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.
Bu yüzden üstesinden gelemedim. Dozajlarımı değiştirdim. Ama bu deneyim, sanırım, bana erkekler ve onların nelerle başa çıkmak zorunda oldukları hakkında yeni bir idrak kazandırdı, ve o zamandan beri erkeklerle daha iyi anlaşıyorum.
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.
Benim yapmaya çalıştığım, bu hormon ve nörotransmitterleri ayarlayarak, hastalığım ve ameliyatımdan sonra zekâmı, yaratıcı düşüncemi, fikir akışımı geri kazanmaya çalışmaktı. Ben genellikle görsel olarak düşünürüm, yani bu benim için esas belirleyicidir. Peki bu zihinsel görüntüleri nasıl geri kazanacaktım? Çünkü bunları; düşüncelerimi hızla modellerken, yeni fikirlerimi ölçerken ve kafamda senaryolar kurarken kullanıyordum. Bu tarz bir düşünme şekli yeni değildir. Hume, Descartes ve Hobbes gibi filozoflar da aynı şekilde düşünüyorlardı. Onlara göre bu görsel resim ve fikirler aslında aynı şeylerdi. Bugün bu konuyu tartışanlar var ve zihnin nasıl çalıştığıyla ilgili bir sürü tartışma var, ama benim için olay basit: Zihinsel resimler, çoğumuzda, icat eden ve yaratan düşüncenin merkezindedir.
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.
Sonuç olarak birkaç yıl sonra kendimi yükselttim ve birçok muazzam, çok canlı zihinsel resimler oluşturdum, bunlar fazlasıyla entellektüel ve analitik omurgası sağlam resimlerdi. Ve şimdi de üzerinde çalıştığım soru şu, bu zihinsel imajları nasıl zihnimden dışarı bilgisayar ekranına hızlıca geçirebilirim? Hayal edin, bir film yönetmeninin sadece hayal gücünü kullanarak önündeki dünyayı yönetebildiğini. Ya da bir müzisyenin kafasındaki müziği dışarı çıkarabildiğini. Bunda yaratıcı insanların ışık hızıyla paylaşabilmeleri için inanılmaz olanaklar var. Gerçek şu ki, bunu yapmak için kalan son tıkanma noktası, beyin tarama sistemlerinin çözünürlüğünü arttırmak.
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.
Neden buna ulaşmaya yakın olduğumuzu düşündüğümü iki yeni deneyi paylaşarak açıklayayım. Bunlar sinirbiliminin iki en iyi grubu tarafından yapıldılar. Her ikisinde de beyni görüntülemek için FMRI teknolojisi kullanıldı -- fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme teknolojisi -- ve işte Giorgio Ganis ve Harvard'daki meslektaşları tarafından yapılmış bir beyin tomografisi dizisi. Ve sol sütunda bir imgeye bakan bir kişinin beyin taraması gösteriliyor. Ortadaki sütunda aynı kişi aynı imgeyi gördüğünü hayal ediyor. Sağdaki sütun sol sütundan ortadaki sütun çıkartılarak elde edildi ve aradaki farkın neredeyse sıfır olduğunu gösteriyor. Bu deney bir sürü farklı kişiyle, bir sürü farklı görüntüyle tekrar tekrar yapıldı, ve hep benzer sonuç elde edildi. Bir imgeyi görmekle aynı imgeyi gördüğünü hayal etmek arasında neredeyse fark yok.
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.
Sırada sizinle başka bir deney paylaşmak istiyorum. Bu Jack Gallant'ın Cal Berkeley'deki laboratuarından. Beyin dalgalarını tanınabilir görsel alanlara kodlamayı başardılar. Bunu size açayım. Bu deneyde, deneklere yüzlerce saat YouTube videoları izletildi, bu sırada beyinlerinin taraması yapılırken her video serisine beyinlerinin verdiği reaksiyonların geniş bir kaydı oluşturuldu. Daha sonra içinde yeni görüntüler, yeni insanlar yeni hayvanlar olan bir film gösterildi ve yeni bir tarama seti kaydedildi. Bilgisayar, sadece beyin tarama verilerini kullanarak, bu yeni beyin taramasının deneğin gerçekte ne gördüğünü göstermek amacıyla kodlarını çözdü. Sağ tarafta, bilgisayarın tahminini görüyorsunuz ve sol tarafta, sunulan klibi. Akıl almaz birşey. Bunu yapabilir olmamıza çok az kaldı. Sadece çözünürlüğü arttırmamız gerekiyor. Ve unutmayın, bir imge görmekle aynı imgeyi hayal etmek, aynı beyin taramasını oluşturur.
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.
Yani bu, bugün mevcut olan en yüksek çözünürlüklü beyin tarama sistemleriyle yapıldı ve bunların çözünürlükleri son birkaç yılda bin misli kadar çok arttı. Bizim de çözünürlüğü bin misli daha arttırıp daha derin bir bakış elde etmemiz gerekiyor. Nasıl yapacağız bunu? Bu bağlamda bir sürü teknik var. Bir yolu kafatasınızı kırarak açıp içine elektrotlar koymak. Ben buna karşıyım. Bir sürü önerilen yeni görüntüleme teknikleri var, hatta bazılarını ben öneriyorum. Ama MRI son yükselişini düşünürsek, ilk şu soruyu sormamız gerekiyor: Bu teknolojiyle yolun sonu bu mu? Geleneksel akıl daha yüksek çözünürlük elde etmenin tek yolunun daha büyük mıknatıslarla olacağını söylüyor. Ama bu noktada büyük mıknatıslar yalnızca çözünürlük geliştirmede artış sunar, ihtiyacımız olan bin mislini değil. Bir fikir öne sürüyorum: Daha büyük mıknatıslar yerine, daha iyi mıknatıslar yapalım. Nanobiliminde bazı yeni teknolojik buluşlar var, bunlar manyetik yapılara uygulandığında tamamen yeni bir çeşit mıknatıs oluşturuyorlar. Ve bu mıknatıslar ile beyinden çok daha ince detaylı manyetik alan şablonları oluşturabiliriz. Daha sonra bunları kullanarak, çok sayıda şablon üzerinde hassas kontrolü sağlayacak holografik benzeri müdahale yapıları oluşturabiliriz. Burada da gösterildiği gibi bazı şeyleri oynatarak. Azıcık farklı düzenlemelerle, çok daha karmaşık yapılar oluşturabiliriz, mesela spirograf yapmak gibi.
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.
Peki bu neden önemli? Yıllar boyunca MRI çalışmalarında çok büyük mıknatıslar yapmaya büyük çabalar harcandı, değil mi? Ama henüz çözünürlükteki en son gelişmeler MRI sistemlerindeki F.M. radyo frekansı vericileri ve alıcılarında yapılan dahiyane kodlama ve kod çözme çözümleri sayesinde oldu. Şimdi de, tek tip bir manyetik alan yerine, F.M. radyo frekanslarına ek olarak yapılandırılmış manyetik şablonlar koyalım. Yani manyetik şablonları F.M. radyo frekansları işlemindeki şablonlarla birleştirelim. Bu tek bir taramada elde edebileceğimiz bilgiyi muazzam bir şekilde arttıracaktır. Bunun da üzerinde, daha sonra ihtiyacımız olan bin misli artışı sağlamak için beyin yapısı ve bellek hakkındaki sürekli gelişen bilgimizi ayrıştırabiliriz. Ve fMRI kullanarak, sadece oksijenli kan akışını değil, bahsettiğim hormonlar ve nörotransmitterleri ve belki de doğrudan sinirsel aktiviteyi ölçebilir olmalıyız, hayal ettiğimiz şey bu.
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.
Düşüncelerimizi doğrudan dijital medyaya dökebileceğiz. Dili pas geçip doğrudan düşüncelerimizle iletişim kurabilidiğimizi hayal edebiliyor musunuz? O vakit başka neler yapabilirdik? Filtresiz insan düşüncesi gerçeğiyle nasıl başa çıkmayı öğreneceğiz? Siz hala internetin büyük buluş olduğunu düşünüyorsunuz. Bunlar büyük sorular. Düşünme ve iletişim becerilerimizi geliştirme aracı olarak karşı konulamaz olabilir. Ve gerçekten de, bu aynı araç Alzheimer ve benzeri hastalıkların çözümüne yönlendirecek bir kanıt oluşturabilir.
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.
Tek bir seçeneğimiz var o da bu kapıyı açmak. Öylesine bir yıl seçin -- 5 yıl içinde mi yoksa 15 yıl içinde mi olacak? Daha uzun süreceğini düşünmek zor. Bu adımı hep beraber nasıl atacağımızı öğrenmemiz gerekiyor.
Thank you.
Teşekkür ederim.
(Applause)
(Alkış)