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.
Os outros. Toda a gente se interessa pelos outros. Toda a gente se relaciona com outras pessoas e tem interesse nessas relações, por diversas razões. Boas relações, más relações, relações chatas, relações agnósticas. Vou concentrar-me nos aspetos centrais da interação que ocorre numa relação. Vou usar como fonte de inspiração o facto de que todos temos interesse em interagir com outras pessoas, Vou abstrair-me por completo dos detalhes mais complicados vou transformar esse objeto simplificado numa amostragem científica e fornecerei as etapas iniciais, as etapas embrionárias das novas perspetivas sobre o que ocorre em dois cérebros
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.
enquanto interagem ao mesmo tempo. Mas, antes de fazê-lo, vou dizer-vos algumas coisas que tornaram isso fosse possível. A primeira é que agora podemos auscultar com segurança a atividade de um cérebro saudável, sem agulhas, sem radioatividade, sem qualquer tipo de justificação clínica, podemos andar pela rua e registar a atividade cerebral dos nossos amigos e vizinhos enquanto executam uma série de tarefas cognitivas. Usamos um método chamado Imagiologia de Ressonância Magnética functional [IRMf] É provável que já tenham lido ou ouvido falar nele. Vou apresentá-lo numa versão resumida. Já todos ouvimos falar em IRMf. Essas imagens usam campos magnéticos e ondas de rádio para fotografar o cérebro, os joelhos ou o estômago. São imagens a preto e branco paradas no tempo. Nos anos 90, descobriu-se que podíamos usar os mesmos aparelhos de um modo diferente. Era possível fazer filmes microscópicos da circulação sanguínea a partir de centenas de milhares de zonas independentes no cérebro. Pois bem. E daí? Daí que no cérebro, as alterações na atividade neural — aquilo que faz o nosso cérebro funcionar, o que ativa o "software" cerebral — estão ligadas às alterações na circulação sanguínea. Ao filmar a circulação sanguínea,
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.
ficamos com o registo independente da atividade cerebral. Isto veio revolucionar as ciências cognitivas. Em qualquer domínio cognitivo: a memória, o planeamento motor, um pensamento sobre a sogra, uma zanga com outros, uma resposta emocional, etc., pomos as pessoas em aparelhos de IRM funcional e vemos como este tipo de variáveis desenham um mapa da atividade cerebral. Ainda está no início e é de algum modo incipiente, mas há 20 anos não tínhamos nada. Não podíamos analisar as pessoas saudáveis. Isto causou uma verdadeira revolução e abriu-nos para uma nova preparação experimental. Os neurobiologistas, como sabem, fazem muitas preparações experimentais, com larvas, roedores, moscas da fruta e coisas do género. Mas agora temos uma nova preparação experimental com seres humanos. Podemos usar seres humanos para estudar e criar modelos do "software" dos seres humanos e temos algumas medidas biológicas em florescimento.
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.
Muito bem, vou dar-vos um exemplo dos tipos de experiências que se fazem na área a que chamamos de avaliação. A avaliação é justamente aquilo que vocês acham que é. Se avaliarmos duas empresas em comparação uma com a outra, desejamos saber qual é a mais valiosa. As culturas descobriram há milhares de anos o aspeto mais importante da avaliação Para comparar laranjas com para-brisas, como fazemos? Não podemos comparar laranjas com para-brisas. São imiscíveis. Não se podem misturar entre si. Assim, convertemo-los à escala de uma moeda comum, e avaliamo-los de acordo com essa escala. O cérebro também tem de fazer algo parecido com isso. Estamos agora a começar a entender e a identificar os sistemas cerebrais envolvidos na avaliação. Um deles inclui um sistema neurotransmissor, cujas células estão situadas no tronco encefálico e que distribui a dopamina química pelo resto do cérebro. Não vou entrar em detalhes, mas foi uma descoberta importante e agora sabemos um bom bocado do assunto. É apenas uma parte, mas é importante porque são os neurónios que perdemos, se tivermos a doença de Parkinson e são também os neurónios que são sequestrados pels drogas ilícitas e isso faz sentido. As drogas ilícitas vieram transformar a forma de avaliarmos o mundo. Mudam a forma como avaliamos os símbolos associados à nossa droga de eleição e levam-nos a valorizar isso acima de todas as coisas.
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?
Mas o aspeto central é o seguinte. Estes neurónios também estão envolvidos na forma como podemos atribuir valor a ideias abstratas. Coloquei aqui alguns símbolos a que atribuímos valor, por diversas razões. Possuímos uma superpotência comportamental no cérebro, que envolve, pelo menos em parte, a dopamina. Podemos negar todo o instinto de sobrevivência por causa de uma ideia. Nenhuma outra espécie o consegue fazer. Em 1997, a seita do Heaven's Gate perpetrou um suicídio coletivo com base na ideia de que havia uma nave espacial escondida na cauda do então visível cometa Hale-Bopp, à espera de levá-los para o nível seguinte. Foi um acontecimento incrivelmente trágico. Mais de dois terços deles possuíam graus académicos. Mas o que interessa é que foram capazes de negar os seus instintos de sobrevivência usando os mesmos sistemas que lá foram colocados para os fazer sobreviver.
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.
É um enorme poder de controlo. Deixei de fora desta narrativa o óbvio — o foco do resto da minha pequena palestra — que é: as outras pessoas. Estes mesmos sistemas de avaliação são transferidos quando avaliamos as interações com outras pessoas. Assim, o mesmo sistema de dopamina que se vicia em drogas, que nos congela quando temos a doença de Parkinson que contribui para diversas formas de psicose, é igualmente transferido para a avaliação das interações com outros e para atribuir valor aos gestos que fazemos
Let me give you an example of this.
quando interagimos com alguém.
You bring to the table such enormous processing power in this domain that you hardly even notice it.
Vou dar-vos um exemplo disto. Trazemos para cima da mesa um tal poder de processamento neste domínio, que quase nem notamos.
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.
Eis uns exemplos. Temos aqui um bebé. Tem três meses. Faz cocó na fralda e não sabe efetuar cálculos. Ela é da minha família. Vão ficar contentes por ela aarecer aqui. Podemos tapar-lhe um olho e continuar a ler algo no outro. Estou a ver alguma curiosidade num olho e talvez um pouco de surpresa, no outro.
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.
Este casal está a partilhar um momento. Fizemos uma experiência em que cortámos pedaços desta foto e continuamos a ver que eles o estão a partilhar mais ou menos, em paralelo. Os elementos da cena também nos comunicam isso, mas podemos lê-lo nos seus rostos. Se os compararmos com rostos normais, é uma pista muito subtil.
Here's another couple. He's projecting out at us, and she's clearly projecting, you know, love and admiration at him.
Aqui está outro casal. Ele está a projetar-se para nós e ela está claramente a projetar amor e admiração em relação a ele.
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.
Este é outro par. (Risos) No vejo amor nem admiração, do lado esquerdo. (Risos) Sei que ela é irmã dele e o que vemos na cara dele é: "Estamos a fazer isto para a fotografia, "mas depois roubas-me os doces e dás-me uma chapada na cara." (Risos) Ele vai matar-me por mostrar isto.
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.
Muito bem, então o que quer isto dizer? Quer dizer que inserimos muito poder de processamento na questão que relaciona sistemas nas profundezas do cérebro com sistemas dopaminérgicos que existem para nós irmos atrás de sexo, comida e sal. Mantêm-nos vivos. Dão-lhe o alimento, dão-lhe o tipo de impulso comportamental
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?
a que chamamos superpotência. Como é que podemos pegar nisto e fazer uma espécie de encenação e transformá-lo numa amostragem científica? A resposta mais curta é: Jogos. Jogos económicos. Divididos em duas áreas. Um é a economia experimental. A outra é a economia comportamental. Roubamos-lhes os jogos e concebemo-los de acordo com os nossos objetivos. Isto mostra-nos um jogo em especial, chamado o Jogo do Ultimato. A pessoa vermelha recebe cem dólares e pode dar uma parte à azul. Digamos que a vermelha quer ficar com 70 e oferece 30 à azul. Então propõe uma divisão de 70-30 à azul. É dado o controlo à azul que diz "Aceito", caso em que recebe o dinheiro ou a azul diz "Rejeito", caso em que ninguém recebe nada. Um economista que escolhesse de forma racional, diria: "Devíamos optar pelas ofertas em que ninguém fica com nada". O que fazem as pessoas? Não aceitam uma proposta de 80-20. Numa de 80-20, lança-se uma moeda ao ar para decidir se aceitamos ou não. Porquê? Porque estamos irritados. Estamos zangados. Trata-se de uma oferta injusta e nós sabemos disso. É o tipo de jogos que o meu laboratório faz. Isto dá-nos um exemplo do tipo de coisas que estes jogos atestam. O que é interessante é que estes jogos exigem que tenhamos um enorme aparato cognitivo em linha. Temos de nos sentar à mesa com um modelo adequado da outra pessoa. Temos de nos lembrar do que fizemos. Temos de nos erguer para o fazermos. Temos de atualizar o nosso modelo com base nos sinais que nos são devolvidos e temos de fazer algo interessante, que é uma espécie de avaliação da profundidade do pensamento. Temos de pensar no que qa outra pessoa espera de nós. Temos de enviar-lhe sinais para gerir a nossa imagem na sua cabeça. Como numa entrevista de emprego. Estamos diante de alguém que tem uma imagem a nosso respeito, enviamos-lhe sinais para deslocar essa imagem a nosso respeito de um ponto para o ponto em que queremos que fique. Somos tão bons nisto que nem sequer notamos. Estes tipos de testes exploram isso.
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.
Ao fazê-lo, descobrimos que os homens são autênticos canários nos intercâmbios sociais. Os canários eram usados como uma espécie de biossensores nas minas. Quando o metano ou o dióxido de carbono se concentravam ou o oxigénio diminuía, os pássaros desmaiavam antes das pessoas — era um sistema de aviso prévio: "Olhem, saiam da mina. As coisas não estão muito bem". As pessoas sentam-se à mesa e, até para estas bruscas interações sociais encenadas em que só existem números a passar de uma pessoa para outra, elas contribuem com enorme sensibilidade. Então, percebemos que podíamos explorar isso e, de facto, enquanto o fizemos — já o fizemos com milhares de pessoas, penso que na ordem dos cinco ou seis milhares. Para transformar isto numa amostra biológica, necessitamos de números muito maiores que esses. Mas de qualquer modo, há padrões que emergem e somos capazes de pegar nesses padrões, convertê-los em modelos matemáticos e usá-los para ganharmos novas perspetivas sobre essas alterações. Pois bem. E daí? Trata-se de uma bela forma de medir comportamentos, os jogos económicos trazem-nos conceitos de interação ideal. Podemos computá-los durante um jogo.
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 podemos usar isso para dissecar um comportamento. Há seis ou sete anos, formámos uma equipa. Na altura, em Houston, no Texas. Está agora na Virgínia e em Londres. Desenvolvemos programas que ligarão os aparelhos de IRM funcional, através da Internet. Penso que fizemos cerca de seis máquinas de cada vez, mas foquemo-nos apenas em duas. Sincronizam-se máquinas em qualquer parte do mundo. Sincronizamos as máquinas, ligamo-las a estas interações sociais improvisadas e auscultamos ambos os cérebros interativos. Assim, na primeira vez, não temos de olhar para as médias dos indivíduos ou colocá-los a jogar no computador ou tentar interferir desse modo. Podemos estudar os pares de indivíduos, estudar a forma como uma pessoa interage com a outra, revirar os números e começar a ganhar novas perspetivas sobre os limites da cognição normal, mas o mais importante é que podemos pôr pessoas com doenças definidas como mentais ou com danos cerebrais nestas interações sociais e usá-las como amostras disso. Iniciámos este esforço. Alcançámos alguns êxitos. Penso que fizemos algumas descobertas embrionárias. Pensamos que isto tem futuro. É a nossa forma de penetrar e redefinir através de um novo léxico, um léxico matemático, oposto às formas padronizadas como pensamos nas doenças mentais, caraterizando estas doenças, utilizando pessoas como as aves nos intercâmbios. Isto é, exploramos o facto de que o parceiro saudável, ao representar alguém com depressão major ou ao representar alguém com perturbações do espetro autista ou alguém com distúrbio da hiperatividade com défice de atenção, é usado como uma espécie de biossensor. Utilizamos os programas informáticos como modelos dessa pessoa e eles dão-nos uma espécie de análise disso.
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.
Ainda estamos no princípio, a construir "sites" à volta do mundo. Temos aqui alguns dos "sites" que colaboram connosco. A rede, ironicamente, tem um centro na pequena Roanoke, na Virgínia. Temos agora outro centro, em Londres e o resto ainda está em construção. Esperamos dar mais dados em algum momento. É um assunto complicado no que toca à sua disponibilização para o resto do mundo. Mas também estamos a estudar uma pequena parte do que nos torna interessantes como seres humanos e convido outras pessoas interessadas nisto, a colocarem-nos questões sobre os programas ou a pedirem-nos orientação
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)
sobre como avançar com isso. Um pensamento, para concluir. O interessante no estudo da cognição é que temos estado limitados, de certo modo. Não temos tido as ferramentas para observar cérebros interativos, em simultâneo. Mesmo quando estamos sozinhos, somos criaturas profundamente sociais. Não somos uma mente solitária construída a partir de propriedades que a mantiveram viva num mundo independente de outras pessoas. De facto, a nossa mente depende das outras pessoas e está expressa noutras pessoas, por isso é que não temos normalmente noção de quem somos até nos vermos numa interação com pessoas que nos são próximas, que são nossas inimigas, que são agnósticas em relação a nós. Isto é uma espécie de primeiro passo para utilizar esta perspetiva sobre o que faz de nós seres humanos, como uma ferramenta para adquirir novas perspetivas sobre as doenças mentais. Obrigado por me convidarem. (Aplausos)