Am 12. Juni 2014, um genau 15:33 Uhr, an einem milden Winternachmittag in São Paulo, Brasilien, einem typischen südamerikanischen Winternachmittag, hat dieser junge Mann, der hier feiert, als hätte er ein Tor geschossen -- Juliano Pinto, 29 Jahre alt -- eine großartige Tat vollbracht. Er ist gelähmt und hat von der Mitte seines Oberkörpers abwärts kein Gefühl -- vor 6 Jahren hatte er einen Autounfall, bei dem sein Bruder ums Leben kam, und Juliano ist seitdem wegen einer Verletzung am Rückenmark an den Rollstuhl gefesselt -- aber Juliano zeigte sich der Situation gewachsen. Er vollbrachte an jenem Tag etwas, das keiner für möglich gehalten hätte, der ihn in den 6 Jahren gesehen hatte. Juliano Pinto machte den Anstoß zur Fußballweltmeisterschaft 2014 in Brasilien nur mit seinen Gedanken. Er konnte seinen Körper nicht bewegen, aber er konnte sich die Bewegung vorstellen, einen Ball zu spielen. Vor der Verletzung war er Sportler. Jetzt ist er ein Para-Athlet. Ich hoffe, er wird in ein paar Jahren an den Paralympischen Spielen teilnehmen. Die Rückenmarksverletzung konnte Juliano jedoch nicht seine Fähigkeit zu träumen nehmen. An jenem Nachmittag träumte er für ein Stadion mit etwa 75 000 Menschen und ein Fernsehpublikum von nahezu einer Milliarde.
On June 12, 2014, precisely at 3:33 in a balmy winter afternoon in São Paulo, Brazil, a typical South American winter afternoon, this kid, this young man that you see celebrating here like he had scored a goal, Juliano Pinto, 29 years old, accomplished a magnificent deed. Despite being paralyzed and not having any sensation from mid-chest to the tip of his toes as the result of a car crash six years ago that killed his brother and produced a complete spinal cord lesion that left Juliano in a wheelchair, Juliano rose to the occasion, and on this day did something that pretty much everybody that saw him in the six years deemed impossible. Juliano Pinto delivered the opening kick of the 2014 Brazilian World Soccer Cup here just by thinking. He could not move his body, but he could imagine the movements needed to kick a ball. He was an athlete before the lesion. He's a para-athlete right now. He's going to be in the Paralympic Games, I hope, in a couple years. But what the spinal cord lesion did not rob from Juliano was his ability to dream. And dream he did that afternoon, for a stadium of about 75,000 people and an audience of close to a billion watching on TV.
Dieser Anstoß krönte 30 Jahre Grundlagenforschung am Gehirn, diesem erstaunlichen Universum zwischen unseren Ohren, das nur mit dem Universum über unseren Köpfen vergleichbar ist, weil es etwa 100 Milliarden Elemente besitzt, die durch elektrische Gehirnströme zueinander sprechen. Julianos Erfolg erforderte 30 Jahre Entwicklungsarbeit in den Laboren und etwa 15 Jahre Planung.
And that kick crowned, basically, 30 years of basic research studying how the brain, how this amazing universe that we have between our ears that is only comparable to universe that we have above our head because it has about 100 billion elements talking to each other through electrical brainstorms, what Juliano accomplished took 30 years to imagine in laboratories and about 15 years to plan.
Als John Chapin und ich vor 15 Jahren in einem Artikel unseren Plan vorstellten, eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Maschine zu bauen -- also ein Gehirn mit Geräten zu verbinden, damit Tiere und Menschen diese Geräte bewegen können, egal wie weit sie vom eigenen Körpern weg sind, einfach indem sie sich vorstellen, was sie tun wollen -- da haben unsere Kollegen gesagt, dass wir professionelle Hilfe bräuchten, und zwar der psychiatrischen Art. Trotzdem haben ein Schotte und ein Brasilianer durchgehalten, denn so sind wir in unseren jeweiligen Ländern erzogen worden. 12, 15 Jahre lang führten wir eine Vorführung nach der anderen durch und wiesen darauf hin, dass es möglich war.
When John Chapin and I, 15 years ago, proposed in a paper that we would build something that we called a brain-machine interface, meaning connecting a brain to devices so that animals and humans could just move these devices, no matter how far they are from their own bodies, just by imagining what they want to do, our colleagues told us that we actually needed professional help, of the psychiatry variety. And despite that, a Scot and a Brazilian persevered, because that's how we were raised in our respective countries, and for 12, 15 years, we made demonstration after demonstration suggesting that this was possible.
Eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Maschine ist keine Zauberei, es ist einfach Gehirnforschung. Sensoren messen die elektrischen Signale, die das Gehirn produziert, um die motorischen Befehle zu erzeugen, die dann ins Rückenmark geladen werden. Wir haben Sensoren entworfen, die Hunderte und Tausende dieser Gehirnzellen gleichzeitig lesen können. Von diesen elektrischen Signalen wird die motorische Planung entnommen, die das Gehirn erzeugt, bevor wir uns tatsächlich im Raum bewegen. Dann wandelten wir diese Signale in digitale Signale um, die mechanische, elektronische oder virtuelle Geräte verstehen können. Die Versuchsperson kann sich vorstellen, was er, sie oder es bewegen möchte und das Gerät folgt dem Befehl des Gehirns. Indem wir diese Geräte mit vielen verschiedenen Sensoren ausstatteten, was ich gleich zeigen werde, sendeten wir sogar Botschaften zurück zum Gehirn, die bestätigten, dass dieser motorische Wille ausgeführt wurde, egal wo -- neben der Testperson, im nächsten Raum, oder auf der anderen Seite des Planeten. Diese Botschaft gibt eine Rückmeldung an das Gehirn und das Gehirn hat sein Ziel erreicht: uns zu bewegen. Dieses Experiment haben wir vor ein paar Jahren veröffentlicht. Ohne seinen Körper zu bewegen, lernte ein Affe, die Bewegung eines Avatar-Armes zu steuern -- ein virtueller Arm, der nicht existiert. Hier hört man die Geräusche des Affengehirns, während es drei optisch gleiche Kugeln im virtuellen Raum erforscht. Um einen begehrten Tropfen Orangensaft als Belohnung zu erhalten, muss dieses Tier eines der Objekte auswählen und berühren. Nicht nur sehen, sondern berühren. Jedes Mal, wenn diese virtuelle Hand eines der Objekte berührt, wird ein elektrischer Impuls zum Gehirn des Tieres gesendet, der die Oberflächenstruktur des Objektes beschreibt. Damit kann das Tier beurteilen, welches Objekt es greifen muss. Wenn es das tut, bekommt es eine Belohnung, ohne einen Muskel zu bewegen. Das perfekte brasilianische Essen: Keinen Muskel bewegen und seinen Orangensaft bekommen.
And a brain-machine interface is not rocket science, it's just brain research. It's nothing but using sensors to read the electrical brainstorms that a brain is producing to generate the motor commands that have to be downloaded to the spinal cord, so we projected sensors that can read hundreds and now thousands of these brain cells simultaneously, and extract from these electrical signals the motor planning that the brain is generating to actually make us move into space. And by doing that, we converted these signals into digital commands that any mechanical, electronic, or even a virtual device can understand so that the subject can imagine what he, she or it wants to make move, and the device obeys that brain command. By sensorizing these devices with lots of different types of sensors, as you are going to see in a moment, we actually sent messages back to the brain to confirm that that voluntary motor will was being enacted, no matter where -- next to the subject, next door, or across the planet. And as this message gave feedback back to the brain, the brain realized its goal: to make us move. So this is just one experiment that we published a few years ago, where a monkey, without moving its body, learned to control the movements of an avatar arm, a virtual arm that doesn't exist. What you're listening to is the sound of the brain of this monkey as it explores three different visually identical spheres in virtual space. And to get a reward, a drop of orange juice that monkeys love, this animal has to detect, select one of these objects by touching, not by seeing it, by touching it, because every time this virtual hand touches one of the objects, an electrical pulse goes back to the brain of the animal describing the fine texture of the surface of this object, so the animal can judge what is the correct object that he has to grab, and if he does that, he gets a reward without moving a muscle. The perfect Brazilian lunch: not moving a muscle and getting your orange juice.
Als sich dies ereignete, haben wir unsere Idee von vor 15 Jahren wieder vorgestellt. Wir wiederholten den Artikel. Wir haben ihn aus unseren Schubladen geholt und wir formulierten die Idee, dass ein gelähmter Mensch die Gehirn-Maschine-Schnittstelle zur Wiedererlangung der Mobilität nutzen könnte. Wenn man so etwas erleidet -- und das kann schnell jedem von uns passieren -- ich kann Ihnen sagen, wie schnell: Es ist eine Millisekunde eines Aufpralls -- ein Autounfall, der Ihr Leben komplett verändert. Wenn Sie eine komplette Lähmung erleiden, dann können Sie sich nicht bewegen, weil die Gehirnströme die Muskeln nicht erreichen können. Aber die Gehirnströme werden weiterhin im Gehirn erzeugt. Gelähmte träumen jede Nacht davon, sich zu bewegen. Das passiert in ihren Köpfen. Doch wie bekommt man diesen Code aus dem Kopf heraus, um die Bewegung neu zu schaffen?
So as we saw this happening, we actually came and proposed the idea that we had published 15 years ago. We reenacted this paper. We got it out of the drawers, and we proposed that perhaps we could get a human being that is paralyzed to actually use the brain-machine interface to regain mobility. The idea was that if you suffered -- and that can happen to any one of us. Let me tell you, it's very sudden. It's a millisecond of a collision, a car accident that transforms your life completely. If you have a complete lesion of the spinal cord, you cannot move because your brainstorms cannot reach your muscles. However, your brainstorms continue to be generated in your head. Paraplegic, quadriplegic patients dream about moving every night. They have that inside their head. The problem is how to get that code out of it and make the movement be created again.
Wir schlugen vor, einen neuen Körper zu bauen. Bauen wir einen Roboteranzug. Damit konnte Juliano den Ball allein durch seine Gedanken spielen. Er trug den ersten gehirngesteuerten Roboteranzug. Er kann von Querschnittgelähmten genutzt werden, um sich zu bewegen und Signale aufzugreifen.
So what we proposed was, let's create a new body. Let's create a robotic vest. And that's exactly why Juliano could kick that ball just by thinking, because he was wearing the first brain-controlled robotic vest that can be used by paraplegic, quadriplegic patients to move and to regain feedback.
Das war die ursprüngliche Idee vor 15 Jahren. Ich werde Ihnen zeigen, wie 156 Menschen aus 25 Ländern von 5 Kontinenten unserer wundervollen Erde ihr tägliches Leben, ihre Patente, ihre Hunde, Frauen, Kinder, Schule, Arbeit beiseite schoben, um sich 18 Monate lang in Brasilien für dieses Ziel zusammenzufinden. Ein paar Jahre, nachdem Brasilien als Austragungsort für die WM gewählt wurde, hörten wir, die brasilianische Regierung wolle für die Eröffnungszeremonie etwas Bedeutsames machen, im Land, das Fußball neu erfunden und perfektioniert hat -- natürlich nur, bis wir auf die Deutschen trafen. (Lachen) Aber das ist ein anderer Vortrag, den ein anderer Neurowissenschaftler halten muss. Brasilien wollte sich von einer völlig anderen Seite zeigen: als Land, das Wissenschaft und Technik schätzt und ein Geschenk für die 25 Millionen Menschen weltweit bereithält, die sich nach einer Rückenmarksverletzung nicht mehr bewegen können. Wir haben der brasilianischen Regierung und der FIFA vorgeschlagen, den Anstoß zur Weltmeisterschaft 2014 von einem brasilianischen Querschnittgelähmten machen zu lassen, der dank eines gehirngesteuerten Exoskeletts den Ball anstoßen und den Kontakt zum Ball fühlen kann. Sie sahen uns an, dachten, wir wären komplett verrückt, und sagten: "OK, versuchen wir's." Wir hatten 18 Monate Zeit und mussten bei Null beginnen. Wir hatten kein Exoskelett, keine Patienten, nichts war fertig. Diese Leute kamen zusammen und in 18 Monaten hatten wir 8 Patienten, die regelmäßig übten, und bauten diesen Typen hier aus dem Nichts: Wir nennen ihn Brazil-Santos Dumont 1. Das erste gehirngesteuerte Exoskelett war nach dem berühmtesten brasilianischen Wissenschaftler benannt, Alberto Santos Dumont, der am 19. Oktober 1901 in Paris vor einer Million Menschen das erste gesteuerte Luftschiff baute und flog. Sorry, meine amerikanischen Freunde, ich lebe in North Carolina, aber das war zwei Jahre, bevor die Brüder Wright die Küste North Carolinas entlang flogen. (Applaus) Die erste Flugsteuerung war brasilianisch. (Lachen)
That was the original idea, 15 years ago. What I'm going to show you is how 156 people from 25 countries all over the five continents of this beautiful Earth, dropped their lives, dropped their patents, dropped their dogs, wives, kids, school, jobs, and congregated to come to Brazil for 18 months to actually get this done. Because a couple years after Brazil was awarded the World Cup, we heard that the Brazilian government wanted to do something meaningful in the opening ceremony in the country that reinvented and perfected soccer until we met the Germans, of course. (Laughter) But that's a different talk, and a different neuroscientist needs to talk about that. But what Brazil wanted to do is to showcase a completely different country, a country that values science and technology, and can give a gift to millions, 25 million people around the world that cannot move any longer because of a spinal cord injury. Well, we went to the Brazilian government and to FIFA and proposed, well, let's have the kickoff of the 2014 World Cup be given by a Brazilian paraplegic using a brain-controlled exoskeleton that allows him to kick the ball and to feel the contact of the ball. They looked at us, thought that we were completely nuts, and said, "Okay, let's try." We had 18 months to do everything from zero, from scratch. We had no exoskeleton, we had no patients, we had nothing done. These people came all together and in 18 months, we got eight patients in a routine of training and basically built from nothing this guy, that we call Bra-Santos Dumont 1. The first brain-controlled exoskeleton to be built was named after the most famous Brazilian scientist ever, Alberto Santos Dumont, who, on October 19, 1901, created and flew himself the first controlled airship on air in Paris for a million people to see. Sorry, my American friends, I live in North Carolina, but it was two years before the Wright Brothers flew on the coast of North Carolina. (Applause) Flight control is Brazilian. (Laughter)
Wir haben uns also zusammengetan und dieses Exoskelett gebaut: 15 Freiheitsgrade, eine hydraulische Maschine, die durch Gehirnsignale gesteuert werden kann. Aufgezeichnet mit nicht-invasiver Elektroenzephalographie, die es dem Patienten erlaubt, sich Bewegungen vorzustellen und seine Befehle zur Steuerung und zur Motorik sendet und es vollbringt. Dieses Exoskelett war mit künstlicher Haut bedeckt, die von Gordon Cheng, einem meiner besten Freunde, in München erfunden wurde. Sie ermöglicht es, das Gefühl der sich bewegenden Gelenke und der Bodenberührung über eine Weste zurück zum Patienten zu senden. Es ist ein Smart-Hemd mit mikro-vibrierenden Elementen. Diese senden eine Rückmeldung und erzeugen im Gehirn des Patienten ein Gefühl, dass nicht die Maschine ihn trägt, sondern er es ist, der wieder gehen kann. Wir haben das zum Laufen gebracht und hier sehen Sie, wie einer unserer Patienten, Bruno, ein paar Schritte geht. Es braucht ein paar Sekunden, weil wir alles vorbereiteten. Sie werden vorne am Helm ein blaues Licht sehen, denn Bruno wird sich die Bewegung vorstellen, die ausgeführt werden soll, der Computer wird sie analysieren, Bruno wird sie bestätigen, und wenn sie bestätigt ist, bewegt sich das Gerät unter dem Kommando von Brunos Gehirn. Er hat es gerade geschafft und jetzt beginnt er zu gehen. Nach 9 Jahren, in denen er sich nicht bewegen konnte, geht er ganz alleine. Und nicht nur das ... (Applaus) Es sind mehr als nur Schritte, er fühlt den Boden, und als sich die Geschwindigkeit des Skeletts erhöht, sagt er uns, dass er wieder auf dem Sand in Santos spaziert, dem Strand, an dem er vor dem Unfall oft war. Darum erzeugt das Gehirn ein neues Gefühl in Brunos Kopf.
So we went together with these guys and we basically put this exoskeleton together, 15 degrees of freedom, hydraulic machine that can be commanded by brain signals recorded by a non-invasive technology called electroencephalography that can basically allow the patient to imagine the movements and send his commands to the controls, the motors, and get it done. This exoskeleton was covered with an artificial skin invented by Gordon Cheng, one of my greatest friends, in Munich, to allow sensation from the joints moving and the foot touching the ground to be delivered back to the patient through a vest, a shirt. It is a smart shirt with micro-vibrating elements that basically delivers the feedback and fools the patient's brain by creating a sensation that it is not a machine that is carrying him, but it is he who is walking again. So we got this going, and what you'll see here is the first time one of our patients, Bruno, actually walked. And he takes a few seconds because we are setting everything, and you are going to see a blue light cutting in front of the helmet because Bruno is going to imagine the movement that needs to be performed, the computer is going to analyze it, Bruno is going to certify it, and when it is certified, the device starts moving under the command of Bruno's brain. And he just got it right, and now he starts walking. After nine years without being able to move, he is walking by himself. And more than that -- (Applause) -- more than just walking, he is feeling the ground, and if the speed of the exo goes up, he tells us that he is walking again on the sand of Santos, the beach resort where he used to go before he had the accident.
Er geht und am Ende dieses Gangs -- mir läuft die Zeit davon -- sagt er: "Wisst ihr was?! Ich muss mir dieses Ding ausleihen, wenn ich heirate, denn ich möchte zum Priester gehen, meine Braut sehen und dort sein." Natürlich kann er es haben, wann immer er will.
That's why the brain is creating a new sensation in Bruno's head. So he walks, and at the end of the walk -- I am running out of time already -- he says, "You know, guys, I need to borrow this thing from you when I get married, because I wanted to walk to the priest and see my bride and actually be there by myself. Of course, he will have it whenever he wants.
Das wollten wir während der Weltmeisterschaft zeigen und konnten es nicht, da die FIFA aus unerklärlichen Gründen die Übertragungszeit halbiert hat. Gleich werden Sie Juliano Pinto im Exoskelett sehen, wie er den Ball ein paar Minuten vor unserer Ankunft am Spielfeld spielte, und das vor dem gesamten Publikum machten. Die Lichter, die Sie sehen werden, beschreiben den Vorgang. Die pulsierenden blauen Lichter geben an, dass das Exoskelett bereit ist. Es kann Gedanken empfangen und Rückmeldung geben. Wenn Juliano die Entscheidung trifft, den Ball zu spielen, sieht man zwei Strahlen in Grün und Gelb, die vom Helm zu den Beinen verlaufen. Sie stellen die mentalen Befehle dar, die das Exoskelett empfängt, um das möglich zu machen. In 13 Sekunden machte Juliano es möglich. Man kann die Befehle sehen. Er macht sich bereit, der Ball liegt bereit, und er schießt. Das Erstaunlichste ist, 10 Sekunden, nachdem er das auf dem Feld gemacht hat, feierte er, wie Sie gesehen haben und sagte: "Ich habe den Ball gefühlt." Das ist unbezahlbar. (Applaus)
And this is what we wanted to show during the World Cup, and couldn't, because for some mysterious reason, FIFA cut its broadcast in half. What you are going to see very quickly is Juliano Pinto in the exo doing the kick a few minutes before we went to the pitch and did the real thing in front of the entire crowd, and the lights you are going to see just describe the operation. Basically, the blue lights pulsating indicate that the exo is ready to go. It can receive thoughts and it can deliver feedback, and when Juliano makes the decision to kick the ball, you are going to see two streams of green and yellow light coming from the helmet and going to the legs, representing the mental commands that were taken by the exo to actually make that happen. And in basically 13 seconds, Juliano actually did. You can see the commands. He gets ready, the ball is set, and he kicks. And the most amazing thing is, 10 seconds after he did that, and looked at us on the pitch, he told us, celebrating as you saw, "I felt the ball." And that's priceless. (Applause)
Wohin führt das? Ich habe zwei Minuten Ihnen zu sagen, dass es an die Grenzen Ihrer Vorstellungskraft geht. Gehirn-aktivierte Technologie existiert. Das ist das Aktuellste, das wir vor einem Jahr veröffentlichten: Die erste Schnittstelle zwischen Gehirnen, durch die zwei Tiere gedanklich Nachrichten austauschen können. Sieht ein Tier etwas von der Umgebung, kann es eine mentale SMS, einen neurophysiologischen Torpedo, zum zweiten Tier senden. Das zweite Tier vollbringt die notwendige Handlung, ohne zu wissen, was von der Umgebung als Signal gesendet wurde. Denn das Signal kam vom Gehirn des ersten Tieres.
So where is this going to go? I have two minutes to tell you that it's going to the limits of your imagination. Brain-actuating technology is here. This is the latest: We just published this a year ago, the first brain-to-brain interface that allows two animals to exchange mental messages so that one animal that sees something coming from the environment can send a mental SMS, a torpedo, a neurophysiological torpedo, to the second animal, and the second animal performs the act that he needed to perform without ever knowing what the environment was sending as a message, because the message came from the first animal's brain.
Das ist die erste Vorführung. Ich werde sehr schnell sein, denn ich will Ihnen die aktuellste zeigen. Hier sehen Sie die erste Ratte, wie sie durch ein Licht links im Käfig informiert wird, dass sie den linken Käfig drücken muss, um die Belohnung zu bekommen. Sie läuft dorthin und tut es. Zur gleichen Zeit sendet sie die mentale Nachricht an die zweite Ratte, die das Licht nicht gesehen hat. In 70 % der Fälle drückt die zweite Ratte den linken Hebel und bekommt die Belohnung, ohne jemals das Licht auf der Netzhaut erfahren zu haben.
So this is the first demo. I'm going to be very quick because I want to show you the latest. But what you see here is the first rat getting informed by a light that is going to show up on the left of the cage that he has to press the left cage to basically get a reward. He goes there and does it. And the same time, he is sending a mental message to the second rat that didn't see any light, and the second rat, in 70 percent of the times is going to press the left lever and get a reward without ever experiencing the light in the retina.
Wir haben dies auf eine höhere Ebene gebracht, indem wir Affen dazu brachten, in einem mentalen Gehirn-Netzwerk zu kooperieren. Sie haben quasi ihre Gehirnkapazität vereint, um den virtuellen Arm zu bewegen, den ich vorhin gezeigt habe. Hier sieht man das erste Mal, dass zwei Affen ihre Gehirne verbinden -- perfekt synchronisieren, um den virtuellen Arm zu bewegen. Ein Affe steuert die X-Dimension, der andere Affe steuert die Y-Dimension. Es wird noch ein bisschen interessanter, wenn man das mit drei Affen macht. Ein Affe steuert X und Y, ein anderer Affe steuert Y und Z und der dritte Affe steuert X und Z. Sie spielen das Spiel alle zusammen und bewegen den Arm in 3D zum Ziel, um den brasilianischen Orangensaft zu bekommen. Sie schaffen es tatsächlich. Der schwarze Punkt ist der Durchschnitt dieser parallel arbeitenden Gehirne -- in Echtzeit. Das ist die Definition eines biologischen Computers: Interaktion durch Gehirnaktivität und das Erreichen eines motorischen Ziels.
Well, we took this to a little higher limit by getting monkeys to collaborate mentally in a brain net, basically to donate their brain activity and combine them to move the virtual arm that I showed you before, and what you see here is the first time the two monkeys combine their brains, synchronize their brains perfectly to get this virtual arm to move. One monkey is controlling the x dimension, the other monkey is controlling the y dimension. But it gets a little more interesting when you get three monkeys in there and you ask one monkey to control x and y, the other monkey to control y and z, and the third one to control x and z, and you make them all play the game together, moving the arm in 3D into a target to get the famous Brazilian orange juice. And they actually do. The black dot is the average of all these brains working in parallel, in real time. That is the definition of a biological computer, interacting by brain activity and achieving a motor goal.
Wohin führt das? Wir haben keine Ahnung. Wir sind nur Wissenschaftler. (Lachen) Wir werden bezahlt, Kinder zu sein, an die Grenze zu gehen und zu entdecken, was dahinter liegt. Aber eins weiß ich: Eines Tages, in ein paar Jahrzehnten, wenn unsere Enkel allein durch ihre Gedanken im Internet surfen, oder eine Mutter ihrem blinden, autistischen Kind ihr Augenlicht gibt, oder jemand dank eines Gehirn-zu-Gehirn- Bypasses sprechen kann, dann wird sich jemand daran erinnern, dass alles an einem Winternachmittag begann, auf einem Fußballfeld in Brasilien, mit einem unmöglichen Anstoß.
Where is this going? We have no idea. We're just scientists. (Laughter) We are paid to be children, to basically go to the edge and discover what is out there. But one thing I know: One day, in a few decades, when our grandchildren surf the Net just by thinking, or a mother donates her eyesight to an autistic kid who cannot see, or somebody speaks because of a brain-to-brain bypass, some of you will remember that it all started on a winter afternoon in a Brazilian soccer field with an impossible kick.
Danke schön.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)
Danke. Danke.
Thank you.
Bruno Guissani: Miguel, danke, dass Sie sich an Ihre Zeit gehalten haben. Ich hätte Ihnen auch ein paar Minuten mehr gegeben. Es gibt ein paar Punkte, auf die wir eingehen wollen. Es sieht so aus, dass wir verbundene Gehirne brauchen, um herauszufinden, wohin das führt. Verbinden wir das alles. Wenn ich richtig verstehe, erhält einer der Affen ein Signal und der andere Affe reagiert auf dieses Signal, weil der erste es erhält und einen neurologischen Impuls überträgt.
Bruno Giussani: Miguel, thank you for sticking to your time. I actually would have given you a couple more minutes, because there are a couple of points we want to develop, and, of course, clearly it seems that we need connected brains to figure out where this is going. So let's connect all this together. So if I'm understanding correctly, one of the monkeys is actually getting a signal and the other monkey is reacting to that signal just because the first one is receiving it and transmitting the neurological impulse.
Miguel Nicolelis: Nein, es ist ein bisschen anders. Keiner der Affen weiß von der Existenz der anderen zwei Affen. Sie bekommen eine visuelle Rückmeldung in 2D, aber sie müssen eine Aufgabe in 3D lösen. Sie müssen einen Arm in 3D bewegen. Aber jeder Affe bekommt nur zwei Dimensionen auf dem Bildschirm zu sehen, die er steuert. Um die Aufgabe zu lösen, müssen mindestens zwei Affen ihre Gehirne synchronisieren, aber das Ideal sind drei. Wir haben herausgefunden, wenn einer der Affen beginnt nachzulassen, verbessern die anderen beiden Affen ihre Leistung, um den ersten Affen dazu zu bringen, weiter zu machen. Es gibt also eine dynamische Anpassung, aber die allgemeine Synchronie bleibt die gleiche. Wenn man nun die Dimensionen umkehrt, die jedes Gehirn steuert, ohne es den Affen zu sagen, wie dieser hier, der X und Y steuert, aber eigentlich sollte er jetzt Y und Z steuern, vergisst das Gehirn des Tieres sofort die alten Dimensionen und beginnt sich auf die neuen Dimensionen zu konzentrieren. Ich will damit sagen, dass keine Turing-Maschine, kein Computer vorhersagen kann, was das Gehirn-Netzwerk tun wird. Wir werden die Technik als Teil von uns absorbieren. Die Technik wird niemals uns absorbieren. Das ist einfach unmöglich.
Miguel Nicolelis: No, it's a little different. No monkey knows of the existence of the other two monkeys. They are getting a visual feedback in 2D, but the task they have to accomplish is 3D. They have to move an arm in three dimensions. But each monkey is only getting the two dimensions on the video screen that the monkey controls. And to get that thing done, you need at least two monkeys to synchronize their brains, but the ideal is three. So what we found out is that when one monkey starts slacking down, the other two monkeys enhance their performance to get the guy to come back, so this adjusts dynamically, but the global synchrony remains the same. Now, if you flip without telling the monkey the dimensions that each brain has to control, like this guy is controlling x and y, but he should be controlling now y and z, instantaneously, that animal's brain forgets about the old dimensions and it starts concentrating on the new dimensions. So what I need to say is that no Turing machine, no computer can predict what a brain net will do. So we will absorb technology as part of us. Technology will never absorb us. It's simply impossible.
BG: Wie oft haben Sie das getestet? Wie oft hattet ihr Erfolg oder Misserfolg?
BG: How many times have you tested this? And how many times have you succeeded versus failed?
MN: Oh, zig Male. Mit den drei Affen? Oh, mehrere Male. Ich könnte davon hier nicht erzählen, wenn wir es nicht einige Male gemacht hätten. Wegen der Zeit habe ich vergessen zu erwähnen, dass gerade vor drei Wochen ein europäisches Team die erste Mensch-zu-Mensch- und Gehirn- zu-Gehirn-Verbindung vorgestellt hat. BG: Wie funktioniert das? MN: Es war eine kurze Information -- große Ideen beginnen bescheiden. Die Gehirnaktivität einer Testperson wurde mit nicht-invasiver Technologie an eine zweite Testperson übertragen. Die erste Testperson hat, wie auch unsere Ratten, eine visuelle Nachricht erhalten und hat diese an die zweite Testperson übertragen. Die zweite Testperson erhielt einen magnetischen Impuls im visuellen Kortex, oder einen anderen Impuls, zwei verschiedene Impulse. Durch den einen Impuls sah die Testperson etwas, durch den anderen Impuls sah sie etwas anderes. Sie konnte verbal mitteilen, welche Nachricht die erste Testperson über das Internet über Kontinente hinweg sendete.
MN: Oh, tens of times. With the three monkeys? Oh, several times. I wouldn't be able to talk about this here unless I had done it a few times. And I forgot to mention, because of time, that just three weeks ago, a European group just demonstrated the first man-to-man brain-to-brain connection. BG: And how does that play? MN: There was one bit of information -- big ideas start in a humble way -- but basically the brain activity of one subject was transmitted to a second object, all non-invasive technology. So the first subject got a message, like our rats, a visual message, and transmitted it to the second subject. The second subject received a magnetic pulse in the visual cortex, or a different pulse, two different pulses. In one pulse, the subject saw something. On the other pulse, he saw something different. And he was able to verbally indicate what was the message the first subject was sending through the Internet across continents.
BG: Wow. Dahin geht es also. Das wird der nächste TED-Vortrag auf der nächsten Konferenz. Miguel Nicolelis, vielen Dank. MN: Danke, Bruno. Vielen Dank.
Moderator: Wow. Okay, that's where we are going. That's the next TED Talk at the next conference. Miguel Nicolelis, thank you. MN: Thank you, Bruno. Thank you.