Other people. Everyone is interested in other people. Everyone has relationships with other people, and they're interested in these relationships for a variety of reasons. Good relationships, bad relationships, annoying relationships, agnostic relationships, and what I'm going to do is focus on the central piece of an interaction that goes on in a relationship. So I'm going to take as inspiration the fact that we're all interested in interacting with other people, I'm going to completely strip it of all its complicating features, and I'm going to turn that object, that simplified object, into a scientific probe, and provide the early stages, embryonic stages of new insights into what happens in two brains while they simultaneously interact.
Gli altri. Tutti noi siamo interessati agli altri. Noi tutti interagiamo con altre persone, e siamo interessati a queste interazioni per svariati motivi. Rapporti più o meno buoni, rapporti noiosi, rapporti agnostici, ma ora andremo ad analizzare la parte saliente di un'interazione che si trasforma in rapporto. Partirò dalla considerazione che tutti noi siamo interessati ad interagire con altre persone, non terrò conto delle varie ed inerenti complessità, e questo processo, così semplificato, sarà l'oggetto di in un'indagine scientifica che mostrerà gli stadi inziali, embrionali delle nuove intuizioni su ciò che accade all'interno di due cervelli mentre interagiscono tra di loro.
But before I do that, let me tell you a couple of things that made this possible. The first is we can now eavesdrop safely on healthy brain activity. Without needles and radioactivity, without any kind of clinical reason, we can go down the street and record from your friends' and neighbors' brains while they do a variety of cognitive tasks, and we use a method called functional magnetic resonance imaging. You've probably all read about it or heard about in some incarnation. Let me give you a two-sentence version of it. So we've all heard of MRIs. MRIs use magnetic fields and radio waves and they take snapshots of your brain or your knee or your stomach, grayscale images that are frozen in time. In the 1990s, it was discovered you could use the same machines in a different mode, and in that mode, you could make microscopic blood flow movies from hundreds of thousands of sites independently in the brain. Okay, so what? In fact, the so what is, in the brain, changes in neural activity, the things that make your brain work, the things that make your software work in your brain, are tightly correlated with changes in blood flow. You make a blood flow movie, you have an independent proxy of brain activity.
Ma prima di cominciare lasciate che vi spieghi che cosa ha reso possibile tutto ciò. Innanzitutto ora si può osservare l'attività cerebrale in tutta sicurezza. Senza ricorrere ad aghi e radiazioni, senza bisogno di prescrizioni cliniche, ora possiamo registrare l'attività del cervello di amici e vicini di casa mentre sono impegnati nelle loro attività, usando un metodo chiamato risonanza magnetica funzionale (FMRI). Tutti voi ne avrete probabilmente letto o sentito parlare in qualche modo. Ve la spiegherò in due parole. Conoscete tutti la risonanza magnetica. La macchina genera campi magnetici e onde radio, e crea immagini di cervelli, ginocchia, stomaci, immagni in scala di grigi che fissano l'attimo. Negli anni '90 si scoprì che era possibile usare gli stessi strumenti in un modo diverso, così da filmare microscopici flussi di sangue in centinaia di migliaia di zone diverse del cervello. Bene, e allora? Allora c'è che, nel cervello, i cambiamenti dell'attività neurale, ciò che fa funzionare il cervello, che fa fuzionare il software del vostro cervello, è strettamente correlato ai cambiamenti del flusso sanguigno. Filmare un flusso di sangue equivale a una rappresentazione dell'attività del cervello.
This has literally revolutionized cognitive science. Take any cognitive domain you want, memory, motor planning, thinking about your mother-in-law, getting angry at people, emotional response, it goes on and on, put people into functional MRI devices, and image how these kinds of variables map onto brain activity. It's in its early stages, and it's crude by some measures, but in fact, 20 years ago, we were at nothing. You couldn't do people like this. You couldn't do healthy people. That's caused a literal revolution, and it's opened us up to a new experimental preparation. Neurobiologists, as you well know, have lots of experimental preps, worms and rodents and fruit flies and things like this. And now, we have a new experimental prep: human beings. We can now use human beings to study and model the software in human beings, and we have a few burgeoning biological measures.
Questo ha letteralmente rivoluzionato la scienza cogniiva. Prendete un qualunque aspetto cognitivo, la memoria, la progettualità, pensare a vostra suocera, arrabbiarsi con qualcuno, le reazioni emotive, eccetera, poi introducete la persona nel dispositivo di FMRI, e pensate a come queste variabili traccino l'attività cerebrale. Siamo solo agli inizi, e i dati sono ancora grezzi, ma 20 anni fa non esisteva ancora nulla. Non potevate fare una risonanza a persone sane. Questo ha provocato una vera rivoluzione, ci ha aperto a nuove possibilità sperimentali. I neurobiologi, come sapete, utilizzano numerosi tipi di cavie per gli esperimenti, vermi, roditori, moscerini della frutta e così via. Ma ora disponiamo di una nuova cavia: l'essere umano. Ora noi usiamo gli esseri umani per studiare e riprodurre il software degli esseri umani, e abbiamo ottenuto delle promettenti misurazioni biologiche.
Okay, let me give you one example of the kinds of experiments that people do, and it's in the area of what you'd call valuation. Valuation is just what you think it is, you know? If you went and you were valuing two companies against one another, you'd want to know which was more valuable. Cultures discovered the key feature of valuation thousands of years ago. If you want to compare oranges to windshields, what do you do? Well, you can't compare oranges to windshields. They're immiscible. They don't mix with one another. So instead, you convert them to a common currency scale, put them on that scale, and value them accordingly. Well, your brain has to do something just like that as well, and we're now beginning to understand and identify brain systems involved in valuation, and one of them includes a neurotransmitter system whose cells are located in your brainstem and deliver the chemical dopamine to the rest of your brain. I won't go through the details of it, but that's an important discovery, and we know a good bit about that now, and it's just a small piece of it, but it's important because those are the neurons that you would lose if you had Parkinson's disease, and they're also the neurons that are hijacked by literally every drug of abuse, and that makes sense. Drugs of abuse would come in, and they would change the way you value the world. They change the way you value the symbols associated with your drug of choice, and they make you value that over everything else.
Bene, lasciate che vi parli di uno dei nostri esperimenti tipo, ci troviamo nell'area della cosiddetta valutazione. Una valutazione è la vostra opinione su una certa cosa. Se dovete fare una comparazione tra due società, vorrete sapere quale di esse abbia maggior valore. L'umanità ha scoperto l'essenza della valutazione migliaia di anni fa. Se volete confrontare le arance con i parabrezza, che fate? Beh, non si possono confrontare arance con parabrezza. Non si possono mescolare. Non si possono comparare. Ma se li convertiamo in una valuta di riferimento, allora gli diamo un valore, e il valore li rende simili. Bene, anche il cervello deve fare qualcosa di simile, e noi ora stiamo iniziando a comprendere e a identificare i sistemi cerebrali adibiti alla valutazione, e uno di questi fa uso di un sistema dei neurotrasmettitori le cui cellule si trovano nel tronco encefalico, cellule rilasciano dopamina nel resto del cervello. Non entro nel dettaglio, ma è una scoperta importante, e ora ne sappiamo ancora di più, è solo una piccola parte ma è importante perché questi sono i neuroni che si perdono con il morbo di Parkinson, e sono gli stessi neuroni che vengono distrutti se si fa abuso di droghe, e questo ha un senso. Se si fa uso di droghe si modifica il modo di valutare il mondo. Si cambia il sistema di valutazione dei simboli a seconda della droga assunta, e questa valutazione prende il sopravvento.
Here's the key feature though. These neurons are also involved in the way you can assign value to literally abstract ideas, and I put some symbols up here that we assign value to for various reasons. We have a behavioral superpower in our brain, and it at least in part involves dopamine. We can deny every instinct we have for survival for an idea, for a mere idea. No other species can do that. In 1997, the cult Heaven's Gate committed mass suicide predicated on the idea that there was a spaceship hiding in the tail of the then-visible comet Hale-Bopp waiting to take them to the next level. It was an incredibly tragic event. More than two thirds of them had college degrees. But the point here is they were able to deny their instincts for survival using exactly the same systems that were put there to make them survive. That's a lot of control, okay?
Ed ecco l'aspetto più importante. Da questi neuroni dipende il modo in cui assegnamo un valore a idee astratte, e qui vedete alcuni simboli a cui assegnamo un valore in base a motivi diversi. Disponiamo di un superpotere comportamentale che almeno in parte ha a che fare con la dopamina. Per un'ideale sapremmo inibire l'istinto di sopravvivenza, per una semplice idea. Nessun'altra specie ci riesce. Nel 1997 la setta Porta del Paradiso ha compiuto un suicidio di massa perché erano convinti che c'era un'astronave nascosta dietro la cometa Halle-Bopp, che all'epoca era visibile, che li avrebbe condotti al livello successivo. Un avvenimento incredibilmente tragico. Più dei due terzi di loro aveva un diploma di scuola superiore. Ma sta di fatto che hanno inibito il loro istinto di sopravvivenza usando esattamente gli stessi sistemi preposti alla loro sopravvivenza. Un controllo eccezionale, no?
One thing that I've left out of this narrative is the obvious thing, which is the focus of the rest of my little talk, and that is other people. These same valuation systems are redeployed when we're valuing interactions with other people. So this same dopamine system that gets addicted to drugs, that makes you freeze when you get Parkinson's disease, that contributes to various forms of psychosis, is also redeployed to value interactions with other people and to assign value to gestures that you do when you're interacting with somebody else.
In questo racconto ho tralasciato qualcosa, una cosa ovvia, che è la parte centrale di questa mia breve presentazione, vale a dire il prossimo. Questi sono gli stessi sistemi di valutazione utilizzati per valutare le interazioni con le altre persone. Così il sistema della dopamina, che ti dà dipendenza dalle droghe, che ti blocca quando soffri di Parkinson, che contribuisce a varie forme di psicosi, si usa anche per valutare le relazioni con altre persone e per attribuire un valore ai comportamenti quando si interagisce con qualcuno.
Let me give you an example of this. You bring to the table such enormous processing power in this domain that you hardly even notice it.
Lasciate che vi faccia un esempio. Ci sono così tante implicazioni al riguardo che difficilmente ve ne rendete conto.
Let me just give you a few examples. So here's a baby. She's three months old. She still poops in her diapers and she can't do calculus. She's related to me. Somebody will be very glad that she's up here on the screen. You can cover up one of her eyes, and you can still read something in the other eye, and I see sort of curiosity in one eye, I see maybe a little bit of surprise in the other.
Vi farò un paio di esempi. Ecco una neonata. Ha tre mesi. Porta ancora i pannolini e non sa fare calcoli. Siamo imparentati. A qualcuno farà molto piacere vederla sullo schermo. Anche se le coprite un occhio riuscite ancora leggere qualcosa nell'altro, io vedo un'espressione di curiosità in un occhio e una di sorpresa nell'altro.
Here's a couple. They're sharing a moment together, and we've even done an experiment where you can cut out different pieces of this frame and you can still see that they're sharing it. They're sharing it sort of in parallel. Now, the elements of the scene also communicate this to us, but you can read it straight off their faces, and if you compare their faces to normal faces, it would be a very subtle cue.
Questa è una coppia. Stanno condividendo un momento, e se proviamo a suddividere in più parti questa scena possiamo ancora vedere come esprimano una condivisione. La condividono in parallelo. Ora anche gli elementi della foto lo comunicano, ma si può leggere la stessa cosa dai loro volti, e se confrontate i loro volti con dei volti normali, lo potete percepire.
Here's another couple. He's projecting out at us, and she's clearly projecting, you know, love and admiration at him.
Qui c'è un'altra coppia. Lui si sta rivolgendo a noi, mentre lei esprime chiaramente, vedete, amore e ammirazione per lui.
Here's another couple. (Laughter) And I'm thinking I'm not seeing love and admiration on the left. (Laughter) In fact, I know this is his sister, and you can just see him saying, "Okay, we're doing this for the camera, and then afterwards you steal my candy and you punch me in the face." (Laughter) He'll kill me for showing that.
Qui c'è un'altra coppia (Risate) E non credo di leggere amore e ammirazione a sinistra. (Risate) Infatti io so che lei è sua sorella, e anche voi capite che lui sta dicendo "Ok lo stiamo facendo per la foto, e subito dopo rubi la mia caramella e mi colpisci in faccia."(Risate) Mi odierà per avervi mostrato la foto.
All right, so what does this mean? It means we bring an enormous amount of processing power to the problem. It engages deep systems in our brain, in dopaminergic systems that are there to make you chase sex, food and salt. They keep you alive. It gives them the pie, it gives that kind of a behavioral punch which we've called a superpower.
Bene, ma cosa significa tutto ciò? Significa che usiamo un'enorme quantità di energia per valutare un problema. Coinvolgiamo i sistemi profondi del cervello, i sistemi dopaminergici che ci fanno bramare sesso, cibo, sapore. Ci tengono vivi. Ci danno gli stimoli, ci danno quel tipo di comportamento che abbiamo chiamato SuperPotere.
So how can we take that and arrange a kind of staged social interaction and turn that into a scientific probe? And the short answer is games. Economic games. So what we do is we go into two areas. One area is called experimental economics. The other area is called behavioral economics. And we steal their games. And we contrive them to our own purposes. So this shows you one particular game called an ultimatum game. Red person is given a hundred dollars and can offer a split to blue. Let's say red wants to keep 70, and offers blue 30. So he offers a 70-30 split with blue. Control passes to blue, and blue says, "I accept it," in which case he'd get the money, or blue says, "I reject it," in which case no one gets anything. Okay? So a rational choice economist would say, well, you should take all non-zero offers. What do people do? People are indifferent at an 80-20 split. At 80-20, it's a coin flip whether you accept that or not. Why is that? You know, because you're pissed off. You're mad. That's an unfair offer, and you know what an unfair offer is. This is the kind of game done by my lab and many around the world. That just gives you an example of the kind of thing that these games probe. The interesting thing is, these games require that you have a lot of cognitive apparatus on line. You have to be able to come to the table with a proper model of another person. You have to be able to remember what you've done. You have to stand up in the moment to do that. Then you have to update your model based on the signals coming back, and you have to do something that is interesting, which is you have to do a kind of depth of thought assay. That is, you have to decide what that other person expects of you. You have to send signals to manage your image in their mind. Like a job interview. You sit across the desk from somebody, they have some prior image of you, you send signals across the desk to move their image of you from one place to a place where you want it to be. We're so good at this we don't really even notice it. These kinds of probes exploit it. Okay?
Bene, come possiamo usarlo per organizzare un evento di interazione sociale e trasformarlo in una prova scientifica? La risposta è facile: il gioco. Un gioco di economia. Disponiamo di due aree. Una è quella dell'economia sperimentale. L'altra è quella dell'economia comportamentale. Noi ci impadroniamo del gioco e lo utilizziamo per i nostri scopi. Questo è un gioco particolare, il gioco dell'Ultimatum. Il rosso riceve cento dollari che può condividere con il blu. Diciamo che il rosso vuole tenerne 70 e darne 30 al blu. E dunque fà la proposta al blu. La mossa passa al blu, che dice "Accetto", e quindi il rosso dà il denaro al blu, oppure il blu dice "Non accetto", e in questo caso non succede nulla. Chiaro? Una scelta economica razionale sarebbe quella di accettare qualsiasi offerta maggiore di zero. E che fa la gente? E' indifferente ad un'offerta 80-20. Con un 80-20, accettare o meno è come lanciare una moneta. Perché succede questo? Perché non ti sta bene. Sei incavolato. E' un'offerta sleale, e tu sai cosa sia un'offerta sleale. Questo è uno dei giochi che si fa nel mio laboraorio e in molti altri nel mondo. Ed è solo un esempio del tipo di cose che questi giochi dimostrano. La cosa interessante è che questi giochi richiedono l'impiego di una grande quantità di capacità cognitive. Devi essere in grado di sederti al tavolo con un preciso modello di un'altra persona. Devi essere in grado di ricordare quello che hai fatto. Devi prestare attenzione a quello che fai. Poi devi aggiornare il modello in base alle risposte che ricevi e devi fare qualcosa che sia motivante, insomma devi disporre di una certa profondità di pensiero. Cioè, sei tu a decidere che cosa si può aspettare da te l'altra persona. Devi mandare dei segnali che creino la tua immagine nella sua mente. Come in un colloquio di lavoro. Sei seduto di fronte a qualcuno, e loro hanno già una certa idea di te, così devi inviare loro dei segnali per modificare la loro idea di te per far sì che coincida con quello che vuoi che sia. E siamo talmente bravi che non ce ne accorgiamo nemmeno. Insomma, facciamo tutti questi tipi di verifiche.
In doing this, what we've discovered is that humans are literal canaries in social exchanges. Canaries used to be used as kind of biosensors in mines. When methane built up, or carbon dioxide built up, or oxygen was diminished, the birds would swoon before people would -- so it acted as an early warning system: Hey, get out of the mine. Things aren't going so well. People come to the table, and even these very blunt, staged social interactions, and they, and there's just numbers going back and forth between the people, and they bring enormous sensitivities to it. So we realized we could exploit this, and in fact, as we've done that, and we've done this now in many thousands of people, I think on the order of five or six thousand. We actually, to make this a biological probe, need bigger numbers than that, remarkably so. But anyway, patterns have emerged, and we've been able to take those patterns, convert them into mathematical models, and use those mathematical models to gain new insights into these exchanges. Okay, so what? Well, the so what is, that's a really nice behavioral measure, the economic games bring to us notions of optimal play. We can compute that during the game. And we can use that to sort of carve up the behavior.
In questo modo abbiamo scoperto che gli esseri umani si comportano come canarini negli scambi sociali. I canarini vengono utilizzati come sensori viventi nelle miniere. Quando il metano o il biossido di carbonio aumentano o l'ossigeno diminuisce, gli uccellini svengono prima delle persone... un vero e proprio allarme preventivo. Ehi, abbandoniamo la miniera, c'è qualcosa che non va. Le persone siedono al tavolo, molto tranquille, e iniziano le varie interazioni, e sebbene ci sia solo uno scambio di numeri tra le persone, queste prendono tutto molto a cuore. Allora abbiamo capito che potevamo sfruttare questa cosa, e così lo abbiamo fatto, e lo stiamo ancora facendo con centinaia di persone, io credo circa cinque o seicento. In realtà per fare di questo una prova scientifica, abbiamo bisogno di numeri maggiori, molto maggiori. Ma in ogni caso è emersa una tendenza, e siamo in grado di usare questa tendenza e trasformarla in un modello matematico, e usare questo modello per sviluppare nuove intuizioni riguardo a queste interazioni. Bene, e allora? Il fatto è che una misurazione dei comportamenti nei giochi economici ci offre le regole del gioco ottimale. Le possiamo elaborare durante il gioco. E le possiamo usare per sviluppare una strategia comportamentale.
Here's the cool thing. Six or seven years ago, we developed a team. It was at the time in Houston, Texas. It's now in Virginia and London. And we built software that'll link functional magnetic resonance imaging devices up over the Internet. I guess we've done up to six machines at a time, but let's just focus on two. So it synchronizes machines anywhere in the world. We synchronize the machines, set them into these staged social interactions, and we eavesdrop on both of the interacting brains. So for the first time, we don't have to look at just averages over single individuals, or have individuals playing computers, or try to make inferences that way. We can study individual dyads. We can study the way that one person interacts with another person, turn the numbers up, and start to gain new insights into the boundaries of normal cognition, but more importantly, we can put people with classically defined mental illnesses, or brain damage, into these social interactions, and use these as probes of that. So we've started this effort. We've made a few hits, a few, I think, embryonic discoveries. We think there's a future to this. But it's our way of going in and redefining, with a new lexicon, a mathematical one actually, as opposed to the standard ways that we think about mental illness, characterizing these diseases, by using the people as birds in the exchanges. That is, we exploit the fact that the healthy partner, playing somebody with major depression, or playing somebody with autism spectrum disorder, or playing somebody with attention deficit hyperactivity disorder, we use that as a kind of biosensor, and then we use computer programs to model that person, and it gives us a kind of assay of this.
E questa è la cosa bella. Sei o sette anni fa abbiamo creato una squadra. Stavamo a Houston, nel Texas. Ora stiamo anche in Virginia e a Londra. Abbiamo sviluppato un software che collega più dispositivi di Risonanza Magnetica Funzionale su internet. Credo che abbiamo collegato fino a sei dispositivi, ma ci concentriamo solo su due. Così possiamo sincronizzare gli apparecchi ovunque nel mondo. Noi colleghiamo le macchine, le impostiamo sulle interazioni sociali, e monitoriamo i due cervelli che interagiscono. Così per la prima volta non dobbiamo trarre conclusioni in base a singoli individui, o elaborare dati con il computer, oppure cercare di fare delle inferenze. Possiamo studiare le diadi individuali. Possiamo studiare come una persona interagisce con un'altra persona, aumentarne il numero, e cominciare a sviluppare nuove intuizioni riguardo ai limiti dei processi cognitivi normali, ma, cosa ancora più importante, possiamo impiegare persone con disagi mentali o con danni cerebrali per le nostre interazioni sociali, e usarle come verifica. Da quando abbiamo iniziato ci sono già dei successi, alcune scoperte iniziali. Pensiamo ci sia un futuro in questo. E' il nostro modo di andare a ridefinire, con un nuovo linguaggio, un linguaggio matematico anziché quello clinico, il nostro approccio alla malattia mentale che caratterizza questi disagi, impiegando persone come cavie nelle interazioni. Cioè sfruttiamo il fatto che persone sane, simulando una sindrome depressiva, o comportandosi come se soffrissero di autismo, o fossero affette da sindrome da deficit di attenzione e iperattività, vengono impiegate come biosensori, e usiamo il software per modellare queste persone, e questo ci offre un certo profilo.
Early days, and we're just beginning, we're setting up sites around the world. Here are a few of our collaborating sites. The hub, ironically enough, is centered in little Roanoke, Virginia. There's another hub in London, now, and the rest are getting set up. We hope to give the data away at some stage. That's a complicated issue about making it available to the rest of the world. But we're also studying just a small part of what makes us interesting as human beings, and so I would invite other people who are interested in this to ask us for the software, or even for guidance on how to move forward with that.
Stiamo solo all'inizio, e stiamo predisponendo siti in tutto il mondo. Qui ci sono alcuni dei siti con i quali collaboriamo. Il centro di tutto, ironia della sorte, si trova nella piccola Roanoke, in Virginia. C'è un altro nodo a Londra, ora, e il resto si sta mettendo a punto. Speriamo di fornire dei risultati prima o poi. E' una questione complicata rendere tutto ciò accessibile al resto del mondo. Ma stiamo solo studiando una piccola parte di ciò che ci rende interessanti come esseri umani, e così io invito le persone che fossero interessate al progetto a chiederci il software, o anche informazioni su come procedere.
Let me leave you with one thought in closing. The interesting thing about studying cognition has been that we've been limited, in a way. We just haven't had the tools to look at interacting brains simultaneously. The fact is, though, that even when we're alone, we're a profoundly social creature. We're not a solitary mind built out of properties that kept it alive in the world independent of other people. In fact, our minds depend on other people. They depend on other people, and they're expressed in other people, so the notion of who you are, you often don't know who you are until you see yourself in interaction with people that are close to you, people that are enemies of you, people that are agnostic to you. So this is the first sort of step into using that insight into what makes us human beings, turning it into a tool, and trying to gain new insights into mental illness. Thanks for having me. (Applause) (Applause)
Desidero salutarvi con un ultimo pensiero. La cosa interessante nello studio della cognizione è stata che abbamo avuto dei limiti, in un certo senso. Ora abbamo gli strumenti per studiare le interazioni tra cervelli in modo simultaneo. Però il fatto è che anche quando stiamo da soli noi siamo profondamente degli esseri sociali. Non siamo delle menti solitarie costruite da capacità che ci tengono a questo mondo indipendentemente dalle altre persone. Infatti la nostra mente dipende dalle altre persone. Dipende dagli altri e si esprime negli altri, e così il concetto di chi sei, spesso non si può sapere fino a quando non ti vedi interagire con le persone che ti sono vicine, con quelle che ti sono nemiche, con quelle che ti sono indifferenti. Dunque questo è il primo passo per usare questa idea di ciò che ci rende umani, trasformandola in uno strumento per acquisire nuove conoscenze sulle malattie mentali. Grazie dell'accoglienza (Applausi) (Applausi)