Heute möchte ich Ihnen von einem Projekt erzählen, das von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt durchgeführt wird: ein Nervenporträt des menschlichen Gehirns zu zeichnen. Die zentrale Idee hinter dieser Arbeit ist, dass das menschliche Gehirn kein einheitlicher Generalprozessor ist, sondern eine Sammlung hochspezialisierter Komponenten, von denen jede ein anderes spezifisches Problem löst und sie uns trotzdem in ihrer Gesamtheit zu menschlichen Wesen und Denkern machen. Das folgende Szenario verdeutlicht dieses Konzept vielleicht:
Today I want to tell you about a project being carried out by scientists all over the world to paint a neural portrait of the human mind. And the central idea of this work is that the human mind and brain is not a single, general-purpose processor, but a collection of highly specialized components, each solving a different specific problem, and yet collectively making up who we are as human beings and thinkers. To give you a feel for this idea,
imagine the following scenario:
Sie gehen in die Kita Ihres Kindes. Wie üblich wartet dort ein Dutzend Kinder darauf abgeholt zu werden, aber dieses Mal sehen die Gesichter aller Kinder komischerweise gleich aus und Sie wissen nicht, welches Kind Ihres ist. Brauchen Sie eine neue Brille? Verlieren Sie gerade Ihren Verstand? Sie gehen eine mentale Checkliste durch. Sie scheinen klar zu denken. Ihre Sicht ist scharf. Alles scheint normal, bis auf die Gesichter der Kinder. Sie können sie sehen, aber nicht unterscheiden, keines kommt Ihnen bekannt vor. Nur ein orangenfarbenes Haarband verrät Ihre Tochter.
You walk into your child's day care center. As usual, there's a dozen kids there waiting to get picked up, but this time, the children's faces look weirdly similar, and you can't figure out which child is yours. Do you need new glasses? Are you losing your mind? You run through a quick mental checklist. No, you seem to be thinking clearly, and your vision is perfectly sharp. And everything looks normal except the children's faces. You can see the faces, but they don't look distinctive, and none of them looks familiar, and it's only by spotting an orange hair ribbon that you find your daughter.
Diese plötzliche Unfähigkeit Gesichter zu erkennen, tritt bei Menschen tatsächlich auf. Man nennt das Prosopagnosie, und sie ensteht, weil ein bestimmter Teil des Gehirns geschädigt ist. Das Auffälligste ist, dass bloß die Gesichtserkennung beeinträchtigt ist. Alles andere ist okay.
This sudden loss of the ability to recognize faces actually happens to people. It's called prosopagnosia, and it results from damage to a particular part of the brain. The striking thing about it is that only face recognition is impaired; everything else is just fine.
Prosopagnosie ist eines der vielen überraschend spezifischen mentalen Defizite, die nach einer Gehirnschädigung auftreten können. Zusammen haben diese Syndrome lange Zeit nahegelegt, dass die Gehirnaktivität auf verschiedene Komponenten aufgeteilt ist. Das Bestreben, diese Komponenten zu entdecken, wurde mit den bildgebenden Verfahren enorm beschleunigt, besonders durch das MRT. Das MRT ermöglicht es uns, die Anatomie mit hoher Auflösung von innen zu betrachten. Gleich zeige ich Ihnen MRT-Schnittbilder von bekannten Objekten. Wir fliegen durch sie hindurch und Sie müssen das Objekt erraten. Fangen wir an. Gar nicht so einfach.
Prosopagnosia is one of many surprisingly specific mental deficits that can happen after brain damage. These syndromes collectively have suggested for a long time that the mind is divvied up into distinct components, but the effort to discover those components has jumped to warp speed with the invention of brain imaging technology, especially MRI. So MRI enables you to see internal anatomy at high resolution, so I'm going to show you in a second a set of MRI cross-sectional images through a familiar object, and we're going to fly through them and you're going to try to figure out what the object is. Here we go. It's not that easy. It's an artichoke.
Das ist eine Artischocke.
Okay, let's try another one,
Okay, hier noch eines. Von unten nach oben gesehen. Brokkoli! Ist es nicht schön? Ich liebe es.
starting from the bottom and going through the top. Broccoli! It's a head of broccoli. Isn't it beautiful? I love that.
Noch eins. Das ist natürlich ein Gehirn. Es ist sogar mein Gehirn. Wir gehen scheibchenweise durch meinen Kopf. Rechts, meine Nase. Dann gehen wir hier herüber.
Okay, here's another one. It's a brain, of course. In fact, it's my brain. We're going through slices through my head like that. That's my nose over on the right, and now we're going over here, right there.
Nettes Bild, wenn ich das von mir selbst sagen darf, aber es zeigt bloß Anatomie. Das bildgebende Verfahren wurde richtig cool, als Wissenschaftler neben der Anatomie auch die Aktivität zeigen konnten: die feuernden Neuronen. So sieht das aus. Das Gehirn ist wie ein Muskel. Wenn es aktiv wird, braucht es mehr Blutzufuhr, die seine Aktivität nährt. Glücklicherweise wird die Blutzufuhr beim Gehirn lokal gesteuert. Wenn also ein Bündel Neuronen aktiv wird und zu feuern beginnt, vermehrt sich genau dort die Blutzufuhr. Das funktionelle MRT registriert diese vermehrte Blutzufuhr und reagiert dort stärker, wo die Nervenaktivität ansteigt.
So this picture's nice, if I do say so myself, but it shows only anatomy. The really cool advance with functional imaging happened when scientists figured out how to make pictures that show not just anatomy but activity, that is, where neurons are firing. So here's how this works. Brains are like muscles. When they get active, they need increased blood flow to supply that activity, and lucky for us, blood flow control to the brain is local, so if a bunch of neurons, say, right there get active and start firing, then blood flow increases just right there. So functional MRI picks up on that blood flow increase, producing a higher MRI response where neural activity goes up.
Damit Sie sich vorstellen können, wie ein funktionelles MRT-Experiment abläuft und was man daraus erkennen kann und was nicht, zeige ich Ihnen eine meiner ersten Studien. Die Frage war, ob ein bestimmtes Gehirnareal für die Gesichtserkennung zuständig ist. Es gab Gründe für diese Vermutung. Denn wir wussten von Prosopagnosie, was ich vorhin erklärt habe. Noch keiner hatte aber dieses Gehirnareal bei einem gesunden Menschen gefunden. Wir machten uns also an die Arbeit. Ich war das erste Versuchsobjekt. Ich ließ mich scannen, lag auf dem Rücken, hielt meinen Kopf so still wie möglich und starrte über Stunden laufend auf Gesichter und Dinge wie diese. Als jemand, der fast einen Weltrekord für im MRT-Scanner verbrachte Stunden aufgestellt hat, kann ich sagen, dass für diese Forschung die Blasenkontrolle extrem wichtig ist. (Lachen)
So to give you a concrete feel for how a functional MRI experiment goes and what you can learn from it and what you can't, let me describe one of the first studies I ever did. We wanted to know if there was a special part of the brain for recognizing faces, and there was already reason to think there might be such a thing based on this phenomenon of prosopagnosia that I described a moment ago, but nobody had ever seen that part of the brain in a normal person, so we set out to look for it. So I was the first subject. I went into the scanner, I lay on my back, I held my head as still as I could while staring at pictures of faces like these and objects like these and faces and objects for hours. So as somebody who has pretty close to the world record of total number of hours spent inside an MRI scanner, I can tell you that one of the skills that's really important for MRI research is bladder control.
Als ich dann wieder draußen war, analysierte ich schnell die Daten, um in einem Gehirnareal eine höhere Blutzufuhr beim Betrachten von Gesichtern als bei Dingen zu entdecken. Und hier ist das Ergebnis. Dieses Bild ist für heutige Standards schlecht, aber damals fand ich es toll. Es zeigt dieses Areal hier, diesen kleinen Klecks -- so groß wie eine Olive -- auf der Unterseite meines Gehirns und liegt ungefähr 2,5 cm geradeaus von da. Dieser Teil meines Gehirns hat eine höhere Blutzufuhr, das heißt höhere Nervenaktivität beim Betrachten von Gesichtern als bei Dingen. Toll, aber war das nur Zufall? Am einfachsten ist es, das Ganze zu wiederholen. Ich wurde also wieder gescannt. Ich sah mir noch mehr Gesichter und Objekte an und es entstand ein ähnlicher Klecks. Das wiederholte ich immer und immer wieder. Dann dachte ich, das stimmt tatsächlich. Aber vielleicht ist das nur bei meinem Gehirn so und kein anderer hat solche Kleckse. Wir scannten also ein paar andere Leute und fanden heraus, dass fast alle Leute Gesichter in einer ähnlichen Gehirnregion verarbeiten.
(Laughter) When I got out of the scanner, I did a quick analysis of the data, looking for any parts of my brain that produced a higher response when I was looking at faces than when I was looking at objects, and here's what I saw. Now this image looks just awful by today's standards, but at the time I thought it was beautiful. What it shows is that region right there, that little blob, it's about the size of an olive and it's on the bottom surface of my brain about an inch straight in from right there. And what that part of my brain is doing is producing a higher MRI response, that is, higher neural activity, when I was looking at faces than when I was looking at objects. So that's pretty cool, but how do we know this isn't a fluke? Well, the easiest way is to just do the experiment again. So I got back in the scanner, I looked at more faces and I looked at more objects and I got a similar blob, and then I did it again and I did it again and again and again, and around about then I decided to believe it was for real. But still, maybe this is something weird about my brain and no one else has one of these things in there, so to find out, we scanned a bunch of other people and found that pretty much everyone has that little face-processing region in a similar neighborhood of the brain.
Die nächste Frage war: Wie arbeitet dieses Ding? Ist es rein auf Gesichtserkennung spezialisiert? Oder vielleicht nicht? Vielleicht erkennt es nicht nur Gesichter, sondern auch andere Körperteile. Vielleicht reagiert es auf alles Menschliche, Lebende oder Runde. Um sicherzugehen, dass dieses Areal auf Gesichtserkennung spezialisiert ist, mussten wir alle anderen Hypothesen ausschließen. Wir verbrachten die nächsten paar Jahre damit, Menschen zu scannen, während sie alle möglichen Bilder anschauten. Wir bewiesen, dass dieser Teil des Gehirns höhere Aktivität bei Gesichtern jeder Art aufwies und weniger Aktivität bei anderen Objekten, wie zum Beispiel diesen.
So the next question was, what does this thing really do? Is it really specialized just for face recognition? Well, maybe not, right? Maybe it responds not only to faces but to any body part. Maybe it responds to anything human or anything alive or anything round. The only way to be really sure that that region is specialized for face recognition is to rule out all of those hypotheses. So we spent much of the next couple of years scanning subjects while they looked at lots of different kinds of images, and we showed that that part of the brain responds strongly when you look at any images that are faces of any kind, and it responds much less strongly to any image you show that isn't a face, like some of these.
Konnten wir also abschließend beweisen, dass diese Gehirnregion für die Gesichtserkennung zuständig ist? Nein, konnten wir nicht. Bildgebende Verfahren können nichts über die Zuständigkeit von Gehirnarealen aussagen. Sie können nur anzeigen, welche Areale reagieren und welche nicht, wenn Menschen etwas denken. Will man wissen, ob ein Hirnareal für eine bestimmte Aktivität nötig ist, muss man herumprobieren. Normalerweise können wir das nicht. Kürzlich hatten meine Kollegen aber die außergewöhnliche Gelegenheit, einen Patienten mit Epilepsie zu testen. Das ist er in seinem Krankenhausbett. Auf seiner Gehirnoberfläche wurden Elektroden platziert, um den Ursprung seiner Anfälle zu identifizieren. Durch Zufall waren zwei Elektroden über dem Gesichtsareal platziert. Die Ärzte baten ihn um sein Einverständnis und fragten ihn, was er fühlte, wenn dieses Areal elektrisch stimuliert wurde. Der Patient wusste nicht, wo diese Elektroden waren, und vom Gesichtsareal wusste er auch nichts. Beobachten wir, was geschah. Zu Beginn gibt es einen vorgetäuschten Versuch. Sie sehen das Wort "Sham" unten links, wenn kein Strom zugeführt wird. Zuerst spricht der Neurologe zum Patienten. Schauen wir uns das an.
So have we finally nailed the case that this region is necessary for face recognition? No, we haven't. Brain imaging can never tell you if a region is necessary for anything. All you can do with brain imaging is watch regions turn on and off as people think different thoughts. To tell if a part of the brain is necessary for a mental function, you need to mess with it and see what happens, and normally we don't get to do that. But an amazing opportunity came about very recently when a couple of colleagues of mine tested this man who has epilepsy and who is shown here in his hospital bed where he's just had electrodes placed on the surface of his brain to identify the source of his seizures. So it turned out by total chance that two of the electrodes happened to be right on top of his face area. So with the patient's consent, the doctors asked him what happened when they electrically stimulated that part of his brain. Now, the patient doesn't know where those electrodes are, and he's never heard of the face area. So let's watch what happens. It's going to start with a control condition that will say "Sham" nearly invisibly in red in the lower left, when no current is delivered, and you'll hear the neurologist speaking to the patient first. So let's watch.
(Video) Neurologe: Schauen Sie mich an und sagen Sie mir, was passiert, wenn ich das tue. Okay?
(Video) Neurologist: Okay, just look at my face and tell me what happens when I do this. All right?
Patient: Okay.
Patient: Okay.
Neurologe: Eins, zwei, drei.
Neurologist: One, two, three.
Patient: Nichts. Neurologe: Nichts? Okay. Ich mach es nochmal. Schauen Sie mich an. Eins, zwei, drei.
Patient: Nothing. Neurologist: Nothing? Okay. I'm going to do it one more time. Look at my face. One, two, three.
Patient: Sie wurden grad jemand anderes. Ihr Gesicht hat sich verändert. Ihre Nase hing runter und zeigte nach links. Sie sahen aus wie jemand, den ich schon mal gesehen habe, aber irgendwie anders. Das war ein Trip. (Lachen)
Patient: You just turned into somebody else. Your face metamorphosed. Your nose got saggy, it went to the left. You almost looked like somebody I'd seen before, but somebody different. That was a trip. (Laughter)
N. Kanwisher: Dieses Experiment -- (Applaus) -- Dieses Experiment bewies endgültig, dass dieses Areal nicht nur auf Gesichter reagiert, sondern auch kausal mit der Gesichtserkennung verbunden ist. Ich habe Ihnen all diese Details zum Gesichtserkennungsareal gezeigt, damit Sie sehen, wie schwierig die Zuordnung eines Areals zu einem spezifischen mentalen Prozess ist. Ab jetzt gehen wir etwas schneller durch einige andere spezialisierte Gehirnareale, die wir und andere entdeckt haben. Im letzten Monat habe ich also viel Zeit im Scanner verbracht, um Ihnen diese Dinge in meinem Gehirn zu zeigen.
Nancy Kanwisher: So this experiment — (Applause) — this experiment finally nails the case that this region of the brain is not only selectively responsive to faces but causally involved in face perception. So I went through all of these details about the face region to show you what it takes to really establish that a part of the brain is selectively involved in a specific mental process. Next, I'll go through much more quickly some of the other specialized regions of the brain that we and others have found. So to do this, I've spent a lot of time in the scanner over the last month so I can show you these things in my brain.
Fangen wir an. Das ist meine rechte Gehirnhälfte. Dies ist die Ausrichtung. Sie schauen so drauf. Denken Sie sich die Schädeldecke weg. Sie blicken auf die Oberfläche des Gehirns. Sie ist ganz zusammengefaltet. Nicht gut. Dahinter kann was sein. Wir wollen das Ganze sehen. Wir blasen es auf, um alles zu sehen. Suchen wir nun das besprochene Areal der Gesichtserkennung, das auf Bilder wie diese reagiert. Drehen wir das Gehirn um und schauen wir uns die innere Oberfläche auf dem Grund an. Das ist mein Gesichtsareal. Rechts daneben sehen wir ein anderes Areal, hier in Lila. Es reagiert, wenn wir Farben verarbeiten. Daneben gibt es weitere Areale, die mit dem Raumverständnis zu tun haben, wie jetzt, wenn ich den ausgebreiteten Raum um mich sehe. Sie sehen, diese grünen Areale sind richtig aktiv. Es gibt auch andere an der äußeren Oberfläche, wo es einige andere Areale für Gesichter gibt. Ebenfalls in der Nähe ist das Areal, das visuelle Bewegung verarbeitet, wie diese sich bewegenden Punkte hier, in Gelb an der Unterseite des Gehirns. In der Nähe befindet sich das Areal, das reagiert, wenn man Körper oder Körperteile wie diese zeigt, hier in Hellgrün an der Unterseite des Gehirns.
So let's get started. Here's my right hemisphere. So we're oriented like that. You're looking at my head this way. Imagine taking the skull off and looking at the surface of the brain like that. Okay, now as you can see, the surface of the brain is all folded up. So that's not good. Stuff could be hidden in there. We want to see the whole thing, so let's inflate it so we can see the whole thing. Next, let's find that face area I've been talking about that responds to images like these. To see that, let's turn the brain around and look on the inside surface on the bottom, and there it is, that's my face area. Just to the right of that is another region that is shown in purple that responds when you process color information, and near those regions are other regions that are involved in perceiving places, like right now, I'm seeing this layout of space around me and these regions in green right there are really active. There's another one out on the outside surface again where there's a couple more face regions as well. Also in this vicinity is a region that's selectively involved in processing visual motion, like these moving dots here, and that's in yellow at the bottom of the brain, and near that is a region that responds when you look at images of bodies and body parts like these, and that region is shown in lime green at the bottom of the brain.
Alle Areale, die Sie bis jetzt gesehen haben, sind mit spezifischen Aspekten des Sehens befasst. Haben wir z. B. für das Hören auch solche spezialisierten Hirnareale? Ja, haben wir. Wenn wir das Gehirn drehen, gibt es hier eine Region in Dunkelblau, von der wir erst vor Kurzem berichtet haben. Diese Region reagiert stark, wenn man Geräusche in dieser Tonhöhe hört. (Sirenen) (Cellomusik) (Klingel an der Tür) Diese Region reagiert aber nicht stark, wenn man vertraute Klänge hört, die keine klare Tonhöhe aufweisen: (Klatschen) (Paukenschlag) (Toilettenspülung)
Now all these regions I've shown you so far are involved in specific aspects of visual perception. Do we also have specialized brain regions for other senses, like hearing? Yes, we do. So if we turn the brain around a little bit, here's a region in dark blue that we reported just a couple of months ago, and this region responds strongly when you hear sounds with pitch, like these. (Sirens) (Cello music) (Doorbell) In contrast, that same region does not respond strongly when you hear perfectly familiar sounds that don't have a clear pitch, like these. (Chomping) (Drum roll) (Toilet flushing)
Okay. Neben dem Tonhöhenareal gibt es weitere Areale, die selektiv reagieren, wenn man Stimmen wahrnimmt.
Okay. Next to the pitch region is another set of regions that are selectively responsive when you hear the sounds of speech.
Schauen wir uns diese Areale mal an. Meine linke Hemisphäre hat eine ähnliche Einteilung -- beinahe identisch -- und die meisten ähnlichen Areale sind hier, weisen aber Größenunterschiede auf.
Okay, now let's look at these same regions. In my left hemisphere, there's a similar arrangement — not identical, but similar — and most of the same regions are in here, albeit sometimes different in size.
Alles, was ich Ihnen gezeigt habe, sind verschiedene Areale der Wahrnehmung: des Sehens und des Hörens. Haben wir spezialisierte Areale für ganz ausgefallene und komplizierte mentale Prozesse? Ja, haben wir. In Pink sehen Sie meine Sprachareale. Man weiß schon sehr lange, dass diese Gehirnregion generell mit Sprachverarbeitung zu tun hat. Aber kürzlich konnten wir beweisen, dass diese pinkfarbenen Regionen extrem selektiv vorgehen. Sie reagieren beim Verstehen eines Satzes, aber nicht bei anderen komplexeren mentalen Aktivitäten wie z. B. Kopfrechnen, etwas im Gedächtnis behalten oder eine komplexe Struktur in einem Musikstück erkennen.
Now, everything I've shown you so far are regions that are involved in different aspects of perception, vision and hearing. Do we also have specialized brain regions for really fancy, complicated mental processes? Yes, we do. So here in pink are my language regions. So it's been known for a very long time that that general vicinity of the brain is involved in processing language, but we showed very recently that these pink regions respond extremely selectively. They respond when you understand the meaning of a sentence, but not when you do other complex mental things, like mental arithmetic or holding information in memory or appreciating the complex structure in a piece of music.
Die faszinierendste bekannte Region ist die hier rechts in Türkis. Diese Region reagiert, wenn Sie überlegen, was jemand anderer wohl denkt. Das erscheint vielleicht verrückt, aber wir Menschen machen das pausenlos. Sie tun dies, wenn Ihnen klar wird, dass Ihr Partner sich sorgen wird, wenn Sie ihn nicht anrufen, dass Sie später kommen. Mein Gehirn macht das gerade, weil es merkt, dass Sie sich wahrscheinlich fragen, was wohl diese ganze graue unbekannte Fläche im Gehirn ist.
The most amazing region that's been found yet is this one right here in turquoise. This region responds when you think about what another person is thinking. So that may seem crazy, but actually, we humans do this all the time. You're doing this when you realize that your partner is going to be worried if you don't call home to say you're running late. I'm doing this with that region of my brain right now when I realize that you guys are probably now wondering about all that gray, uncharted territory in the brain, and what's up with that?
Ich frage mich das auch. Dazu führen wir derzeit einige Experimente durch, um andere mögliche Spezialisierungen des Gehirns zu entdecken, die für andere sehr spezifische Funktionen zuständig sind. Wichtig ist aber, dass wir vermutlich keine eigene Spezialregion für jede wichtige geistige Funktion haben, nicht einmal für Überlebensfunktionen. Vor einigen Jahren war ein Wissenschaftler in meinem Labor sehr davon überzeugt, dass er ein Gehirnareal gefunden hatte, das Nahrung erkannte, und es reagierte stark im Scanner, wenn solche Bilder gezeigt wurden. Er fand eine ähnliche Reaktion mehr oder weniger am gleichen Ort bei 10 von 12 Menschen. Er war Feuer und Flamme, rannte im Labor herum und erzählte allen, mit dieser Entdeckung würde er bei "Oprah" auftreten. Aber dann kam der alles entscheidende Test. Er zeigte Leuten Bilder von Speisen wie diese und verglich sie mit Bildern von ähnlicher Form und Farbe, bei denen es sich aber nicht um Speisen handelte. Die Gehirnregion reagierte auf beide Bildertypen genau gleich. Kein "Essensareal" also, sondern nur ein Areal, das Farben und Formen mag. So viel zu "Oprah".
Well, I'm wondering about that too, and we're running a bunch of experiments in my lab right now to try to find a number of other possible specializations in the brain for other very specific mental functions. But importantly, I don't think we have specializations in the brain for every important mental function, even mental functions that may be critical for survival. In fact, a few years ago, there was a scientist in my lab who became quite convinced that he'd found a brain region for detecting food, and it responded really strongly in the scanner when people looked at images like this. And further, he found a similar response in more or less the same location in 10 out of 12 subjects. So he was pretty stoked, and he was running around the lab telling everyone that he was going to go on "Oprah" with his big discovery. But then he devised the critical test: He showed subjects images of food like this and compared them to images with very similar color and shape, but that weren't food, like these. And his region responded the same to both sets of images. So it wasn't a food area, it was just a region that liked colors and shapes. So much for "Oprah."
Natürlich stellt sich die Frage, wie wir all die anderen Dinge verarbeiten, für die wir keine Spezialisierung haben? Wir haben vermutlich zusätzlich zu den hochspezialisierten Komponenten, die ich beschrieben habe, auch eine Generalmaschinerie in unseren Köpfen, die es uns erlaubt, mit allen möglichen Problemen fertig zu werden. Wir haben kürzlich herausgefunden, dass diese Regionen hier in Weiß immer dann reagieren, wenn man eine schwierige mentale Aufgabe vor sich hat, immer -- na ja, bei den sieben Versuchspersonen jedenfalls. Jede der Regionen, die ich heute beschrieben habe, befindet sich bei jedem gesunden Menschen ungefähr an der gleichen Stelle. Ich könnte jeden von Ihnen im Scanner durchleuchten und diese Areale finden. Sie würden aussehen wie mein Gehirn. Es gäbe geringe Unterschiede in der exakten Lage und Größe.
But then the question, of course, is, how do we process all this other stuff that we don't have specialized brain regions for? Well, I think the answer is that in addition to these highly specialized components that I've been describing, we also have a lot of very general- purpose machinery in our heads that enables us to tackle whatever problem comes along. In fact, we've shown recently that these regions here in white respond whenever you do any difficult mental task at all — well, of the seven that we've tested. So each of the brain regions that I've described to you today is present in approximately the same location in every normal subject. I could take any of you, pop you in the scanner, and find each of those regions in your brain, and it would look a lot like my brain, although the regions would be slightly different
Bei dieser Arbeit ist mir nicht der exakte Ort dieser Gehirnareale wichtig, sondern dass wir in unserem Gehirn überhaupt selektive, spezifische Komponenten haben. Es hätte auch andersherum sein können. Das Gehirn hätte auch ein einheitlicher Generalprozessor sein können, eher wie ein Küchenmesser als ein Schweizer Taschenmesser. Aber die bildgebenden Verfahren zeigen vielfältige, interessante Bilder der menschlichen Gehirnaktivität. Wir haben also einen Generalprozessor, zusätzlich zu hoch spezialisierten Komponenten im Kopf.
in their exact location and in their size. What's important to me about this work is not the particular locations of these brain regions, but the simple fact that we have selective, specific components of mind and brain in the first place. I mean, it could have been otherwise. The brain could have been a single, general-purpose processor, more like a kitchen knife than a Swiss Army knife. Instead, what brain imaging has delivered is this rich and interesting picture of the human mind. So we have this picture of very general-purpose machinery in our heads in addition to this surprising array of very specialized components.
Wir stehen erst am Anfang. Wir haben erst ein paar Pinselstriche auf unserem Abbild der menschlichen Gehirnaktivität gemalt. Die wichtigsten Fragen bleiben unbeantwortet. Was machen beispielsweise all diese Regionen ganz genau? Warum brauchen wir drei Gesichtserkennungsareale und drei räumliche? Wie teilen sie sich ihre Aufgaben? Zweitens: Wie sind all diese Dinge im Gehirn vernetzt? Mit Diffusionsbildgebung können Neuronenbündel aufgespürt werden, die verschiedene Teile des Gehirns vernetzen. Mit dieser hier gezeigten Methode kann man die Verbindungen individueller Neuronen zeigen. Vielleicht führt sie irgendwann einmal zu einem Schaltplan des gesamten menschlichen Gehirns. Drittens: Wie verläuft dieser systematische Aufbau in der Entwicklung während der Kindheit und in der Evolution unserer Spezies? Um diese Fragen zu beantworten, scannen Wissenschaftler jetzt auch Tierarten und menschliche Babys.
It's early days in this enterprise. We've painted only the first brushstrokes in our neural portrait of the human mind. The most fundamental questions remain unanswered. So for example, what does each of these regions do exactly? Why do we need three face areas and three place areas, and what's the division of labor between them? Second, how are all these things connected in the brain? With diffusion imaging, you can trace bundles of neurons that connect to different parts of the brain, and with this method shown here, you can trace the connections of individual neurons in the brain, potentially someday giving us a wiring diagram of the entire human brain. Third, how does all of this very systematic structure get built, both over development in childhood and over the evolution of our species? To address questions like that, scientists are now scanning other species of animals, and they're also scanning human infants.
Viele Menschen rechtfertigen die hohen Kosten dieser Forschung damit, dass sie vielleicht einmal Störungen wie Alzheimer und Autismus behandeln können. Das ist ein enorm wichtiges Ziel. Ich wäre sehr glücklich, dazu beigetragen zu haben. Aber die Möglichkeit einer Reparatur ist nicht das einzig Wertvolle. Der Versuch, die menschliche Gehirnaktivität zu verstehen, lohnt sich auch, wenn er niemals zur Behandlung einer Krankheit führt. Was könnte spannender sein, als die grundlegenden Mechanismen der menschlichen Erfahrung zu begreifen, und zu erfassen, wer wir eigentlich sind? Das ist wohl die größte wissenschaftliche Herausforderung aller Zeiten.
Many people justify the high cost of neuroscience research by pointing out that it may help us someday to treat brain disorders like Alzheimer's and autism. That's a hugely important goal, and I'd be thrilled if any of my work contributed to it, but fixing things that are broken in the world is not the only thing that's worth doing. The effort to understand the human mind and brain is worthwhile even if it never led to the treatment of a single disease. What could be more thrilling than to understand the fundamental mechanisms that underlie human experience, to understand, in essence, who we are? This is, I think, the greatest scientific quest of all time.
(Applaus)
(Applause)