I'd like to talk to you today about the human brain, which is what we do research on at the University of California. Just think about this problem for a second. Here is a lump of flesh, about three pounds, which you can hold in the palm of your hand. But it can contemplate the vastness of interstellar space. It can contemplate the meaning of infinity, ask questions about the meaning of its own existence, about the nature of God.
ברצוני לדבר היום על המוח האנושי, שהוא מה שאנו חוקרים באוניברסיטת קליפורניה. תחשבו על בעיה זו לשניה. הנה גוש בשר, בערך קילוגרם וחצי, שניתן להחזיק בכף ידך. אבל הוא מסוגל לתהות על גודלו העצום של החלל הבין-כוכבי. הוא מסוגל לתהות על משמעות האין-סוף, לשאול שאלות על משמעות הקיום שלו עצמו, על טבעו של אלוהים.
And this is truly the most amazing thing in the world. It's the greatest mystery confronting human beings: How does this all come about? Well, the brain, as you know, is made up of neurons. We're looking at neurons here. There are 100 billion neurons in the adult human brain. And each neuron makes something like 1,000 to 10,000 contacts with other neurons in the brain. And based on this, people have calculated that the number of permutations and combinations of brain activity exceeds the number of elementary particles in the universe.
וזהו באמת הדבר המדהים ביותר בעולם. זוהי התעלומה הגדולה ביותר הניצבת בפני בני-אדם: איך כל זה מתרחש? ובכן, המוח, כפי שאתם יודעים, מורכב מתאי עצב. אנו רואים כאן נוירונים. יש 100 מיליארד נוירונים במוח אנושי בוגר. וכל נוירון יוצר משהו כמו 1,000 עד 10,000 קשרים עם נוירונים אחרים במוח. ועל בסיס זה, אנשים חישבו שמספר הפרמוטציות וקומבינציות של פעילות מוחית עולה על מספר חלקיקי היסוד ביקום.
So, how do you go about studying the brain? One approach is to look at patients who had lesions in different part of the brain, and study changes in their behavior. This is what I spoke about in the last TED. Today I'll talk about a different approach, which is to put electrodes in different parts of the brain, and actually record the activity of individual nerve cells in the brain. Sort of eavesdrop on the activity of nerve cells in the brain.
אז, כיצד ניתן לחקור את המוח? גישה אחת היא לבחון חולים בעלי ריקמה פגועה בחלקים שונים של המוח, ולחקור את השינויים בהתנהגותם. זה מה שדיברתי עליו ב-TED הקודם. היום אני אדבר על גישה שונה שהיא להניח אלקטרודות בחלקים שונים של המוח, וממש לרשום את הפעילות של תאי עצב בודדים במוח. מעין "ציתות" לפעילות של תאי עצב במוח.
Now, one recent discovery that has been made by researchers in Italy, in Parma, by Giacomo Rizzolatti and his colleagues, is a group of neurons called mirror neurons, which are on the front of the brain in the frontal lobes. Now, it turns out there are neurons which are called ordinary motor command neurons in the front of the brain, which have been known for over 50 years. These neurons will fire when a person performs a specific action. For example, if I do that, and reach and grab an apple, a motor command neuron in the front of my brain will fire. If I reach out and pull an object, another neuron will fire, commanding me to pull that object. These are called motor command neurons that have been known for a long time.
עכשיו, תגלית שנעשתה לאחרונה ע"י חוקרים באיטליה, בפארמה, ע"י ג'יאקומו ריזולאטי ועמיתיו, היא קבוצה של נוירונים שנקראים נוירוני מראה, שנמצאים בקדמת המוח באונה המצחית. עכשיו, מסתבר שיש נוירונים שנקראים נוירוני שליטה מוטורית רגילים בקידמת המוח, שידועים מזה למעלה מ-50 שנה. נוירונים אלו יירו כאשר אדם מבצע פעולה מסויימת. לדוגמה, אם אני עושה את זה, ומושיט יד ותופס תפוח, נוירון פקודה מוטורית בקדמת המוח שלי יירה. אם אני מושיט יד ומושך עצם, נוירון אחר יירה, ויורה לי למשוך את העצם הזה. אלו נקראים נוירוני פיקוד מוטורי שידועים מזה זמן רב.
But what Rizzolatti found was a subset of these neurons, maybe about 20 percent of them, will also fire when I'm looking at somebody else performing the same action. So, here is a neuron that fires when I reach and grab something, but it also fires when I watch Joe reaching and grabbing something. And this is truly astonishing. Because it's as though this neuron is adopting the other person's point of view. It's almost as though it's performing a virtual reality simulation of the other person's action.
אבל מה שריזולאטי מצא הוא שתת-קבוצה של נוירונים אלו, אולי בערך 20% מתוכם, גם יירו כאשר אני מביט על מישהו אחר שמבצע את אותה פעולה. אז, הנה נוירון שיורה כאשר אני מושיט יד ואוחז במשהו, אבל גם יירה כאשר אני מביט בג'ו שמושיט יד ואוחז במשהו. וזה באמת מדהים. מכיוון שזה כאילו שנוירון זה מאמץ את נקודת המבט של האדם האחר. זה כמעט כמו שהוא מבצע סימולציה של מציאות מדומה של הפעולה של האדם האחר.
Now, what is the significance of these mirror neurons? For one thing they must be involved in things like imitation and emulation. Because to imitate a complex act requires my brain to adopt the other person's point of view. So, this is important for imitation and emulation. Well, why is that important? Well, let's take a look at the next slide. So, how do you do imitation? Why is imitation important? Mirror neurons and imitation, emulation.
עכשיו, מהי המשמעות של נוירוני המראה האלו? לבטח הם מעורבים בדברים כמו חיקוי והעתקה מכיוון שחיקוי של פעולה מורכבת דורש ממוחי לאמץ את נקודת המבט של האדם האחר. אז, זה חשוב בחיקוי והעתקה. ובכן, מדוע זה חשוב? ובכן, בוא נביט בשקופית הבאה. אז, איך אתה מבצע חיקוי? מדוע חיקוי הוא כה חשוב? נוירוני מראה וחיקוי, העתקה.
Now, let's look at culture, the phenomenon of human culture. If you go back in time about [75,000] to 100,000 years ago, let's look at human evolution, it turns out that something very important happened around 75,000 years ago. And that is, there is a sudden emergence and rapid spread of a number of skills that are unique to human beings like tool use, the use of fire, the use of shelters, and, of course, language, and the ability to read somebody else's mind and interpret that person's behavior. All of that happened relatively quickly.
עכשיו, בוא נביט על תרבות, התופעה של תרבות אנושית. אם חוזרים בזמן ל-75,000 עד 100,000 שנים, בוא נסתכל של אבולוציה אנושית, מסתבר שמשהו מאוד חשוב קרה סביב כ-75,000 שנה. והוא שיש היווצרות פתאומית והתפשטות מהירה של מספר יכולות שייחודיות לבני אדם כמו שימוש בכלים, שימוש באש, שימוש במחסה וכמובן, שפה, והיכולת להבין את דעתו של מישהו אחר ולפרש את התנהגותו. כל זה קרה יחסית במהירות.
Even though the human brain had achieved its present size almost three or four hundred thousand years ago, 100,000 years ago all of this happened very, very quickly. And I claim that what happened was the sudden emergence of a sophisticated mirror neuron system, which allowed you to emulate and imitate other people's actions. So that when there was a sudden accidental discovery by one member of the group, say the use of fire, or a particular type of tool, instead of dying out, this spread rapidly, horizontally across the population, or was transmitted vertically, down the generations.
למרות שהמוח האנושי הגיע לגודלו הנוכחי כמעט לפני 300,000 או 400,000 שנים, לפני 100,000 שנים כל זה קרה במהירות רבה מאוד. ואני טוען שמה שקרה זה שההיווצרות הפתאומית של מערכת נוירוני מראה מתוחכמת, איפשרו לך להעתיק ולחקות פעולות של אנשים אחרים. כך שכאשר התרחשה תגלית מפתיעה ופתאומית ע"י חבר אחד בקבוצה, נגיד השימוש באש, או כלי מסוג מסוים, במקום לגווע התגלית התפשטה במהירות, אופקית לרוחב האוכלוסיה, או הועברה אנכית, לאורך הדורות.
So, this made evolution suddenly Lamarckian, instead of Darwinian. Darwinian evolution is slow; it takes hundreds of thousands of years. A polar bear, to evolve a coat, will take thousands of generations, maybe 100,000 years. A human being, a child, can just watch its parent kill another polar bear, and skin it and put the skin on its body, fur on the body, and learn it in one step. What the polar bear took 100,000 years to learn, it can learn in five minutes, maybe 10 minutes. And then once it's learned this it spreads in geometric proportion across a population.
אז, זה הפך את האבולוציה פתאום ללאמארקיאנית [Lamarck - חוקר אבולוציה מהמאה ה-19] במקום דארוויניסטית אבולוציה דארוויניסטית היא איטית; לוקחת מאות אלפי שנים. דוב קוטב, כדי לפתח פרווה, יזדקק לאלפי דורות, ואולי 100,000 שנים. בן אנוש, ילד, יכול פשוט לצפות בהורה שלו שהורג דוב קוטב, פושט את עורו ושם את העור על גופו, פרווה על הגוף, וללמוד זאת בצעד אחד. מה שלדוב הקוטב לקח 100,000 שנים ללמוד, הוא יכול ללמוד בחמש דקות, אולי עשר. וכאשר הוא למד זאת, זה מתפשט ביחס הנדסי ברחבי האוכלוסיה.
This is the basis. The imitation of complex skills is what we call culture and is the basis of civilization. Now there is another kind of mirror neuron, which is involved in something quite different. And that is, there are mirror neurons, just as there are mirror neurons for action, there are mirror neurons for touch. In other words, if somebody touches me, my hand, neuron in the somatosensory cortex in the sensory region of the brain fires. But the same neuron, in some cases, will fire when I simply watch another person being touched. So, it's empathizing the other person being touched.
זה הוא הבסיס. החיקוי של יכולות מורכבות הוא מה שאנו מכנים תרבות והוא בסיס הציוויליזציה. עכשיו יש סוג נוסף של נוירון מראה, שמעורב במשהו שונה לחלוטין. והוא, שיש נוירוני מראה, בדיוק כמו שיש נוירונים לפעולה, יש נוירוני מראה למגע. במילים אחרות, אם מישהו נוגע בי, ביד שלי, נוירון בקליפת המוח הסומה-סנסורית [somatosensory cortex] באיזור החישה של המוח יורה. אבל אותו נוירון, במקרים אחדים יירה כאשר אני פשוט מביט באדם אחר שנוגעים בו. אז, זוהי אמפתיה לאדם אחר שנוגעים בו.
So, most of them will fire when I'm touched in different locations. Different neurons for different locations. But a subset of them will fire even when I watch somebody else being touched in the same location. So, here again you have neurons which are enrolled in empathy. Now, the question then arises: If I simply watch another person being touched, why do I not get confused and literally feel that touch sensation merely by watching somebody being touched? I mean, I empathize with that person but I don't literally feel the touch. Well, that's because you've got receptors in your skin, touch and pain receptors, going back into your brain and saying "Don't worry, you're not being touched. So, empathize, by all means, with the other person, but do not actually experience the touch, otherwise you'll get confused and muddled."
כך, רובם יירו כאשר נוגעים בי באיזורים שונים. נוירונים שונים לאיזורים שונים. אבל תת-קבוצה שלהם תירה אפילו כאשר אני מביט במישהו אחר שנוגעים בו באותו מקום. אז, הנה שוב יש נוירונים שמעורבים באמפתיה. עכשיו, עולה השאלה: אם אני פשוט מביט באדם אחר שנוגעים בו, מדוע אני לא מתבלבל ומרגיש למעשה את תחושת המגע רק בגלל מבט על מישהו אחר שנוגעים בו? אני מתכוון, יש לי אמפתיה עם הבן אדם אבל אני לא מרגיש באמת את המגע. טוב, זה מכיוון שיש קולטנים בעור, קולטני מגע וכאב, המזינים את המוח ואומרים "אל תדאג, לא נוגעים בך". אז תרגיש אמפתיה, בהחלט, עם האדם האחר. אבל אל תחוש את המגע אחרת אתה תתבלבל.
Okay, so there is a feedback signal that vetoes the signal of the mirror neuron preventing you from consciously experiencing that touch. But if you remove the arm, you simply anesthetize my arm, so you put an injection into my arm, anesthetize the brachial plexus, so the arm is numb, and there is no sensations coming in, if I now watch you being touched, I literally feel it in my hand. In other words, you have dissolved the barrier between you and other human beings. So, I call them Gandhi neurons, or empathy neurons. (Laughter)
טוב, אז יש איתות של היזון חוזר [feedback] שמטיל וטו על איתות נוירון המראה ומונע ממך לחוות באופן מודע את המגע. אבל אם אתה מסיר את הזרוע, אתה מרדים את זרועי, אז אתה מזריק הרדמה לזרועי, מרדים את מקלעת הזרוע [brachial plexus], כך שהזרוע חסרת תחושה, ואין תחושות שנכנסות, אם אני עכשיו מביט בן כשנוגעים בך, אני מרגיש זאת למעשה בזרועי. במילים אחרות, מוססת את המחסום בינך ובין אנשים אחרים. לכן, אני קורא להם נוירוני "גנדי", או נוירוני אמפתיה. (צחוק)
And this is not in some abstract metaphorical sense. All that's separating you from him, from the other person, is your skin. Remove the skin, you experience that person's touch in your mind. You've dissolved the barrier between you and other human beings. And this, of course, is the basis of much of Eastern philosophy, and that is there is no real independent self, aloof from other human beings, inspecting the world, inspecting other people. You are, in fact, connected not just via Facebook and Internet, you're actually quite literally connected by your neurons. And there is whole chains of neurons around this room, talking to each other. And there is no real distinctiveness of your consciousness from somebody else's consciousness.
וזה לא באיזה מובן מטאפורי, כל מה שמפריד בינך ובינו, בין האדם האחר, הוא העור שלך. הסר את העור, ותרגיש את המגע של אדם זה בראשך. מוססת אז המחסום בינך ובין אנשים אחרים. וזה, כמובן הוא הבסיס לרבות מפילוסופיות המזרח, והן שאין "עצמי" עצמאי אמיתי, מנותק מבני אדם אחרים, הבוחן את העולם, ובוחן אנשים אחרים. אתה למעשה, מחובר לא רק דרך facebook, והאינטרנט, אתה למעשה פשוטו כמשמעו מחובר דרך הנוירונים שלך. ויש מעגלים שלמים של נוירונים בחדר זה, המדברים זה עם זה. ואין באמת ייחודיות של התודעה שלך מזו של התודעה של מישהו אחר.
And this is not mumbo-jumbo philosophy. It emerges from our understanding of basic neuroscience. So, you have a patient with a phantom limb. If the arm has been removed and you have a phantom, and you watch somebody else being touched, you feel it in your phantom. Now the astonishing thing is, if you have pain in your phantom limb, you squeeze the other person's hand, massage the other person's hand, that relieves the pain in your phantom hand, almost as though the neuron were obtaining relief from merely watching somebody else being massaged.
וזו לא פילוסופיית הבלים. היא מופיעה מתוך ההבנה שלנו של מדע המוח הבסיסי. אז, יש לך מטופל עם איבר רפאים (פנטום). אם האיבר הוסר ויש לך פנטום, ואתה מביט במישהו אחר שנוגעים בו, אתה מרגיש זאת בפנטום. עכשיו הדבר המדהים הוא, שאם יש לך כאב בפנטום, אתה לוחץ את יד האדם השני, מעסה את ידו, וזה משכך את הכאב בזרוע הפנטום שלך, כמעט כאילו שהנוירון משיג הקלה ע"י פשוט מבט על מישהו אחר שנעשה לו עיסוי.
So, here you have my last slide. For the longest time people have regarded science and humanities as being distinct. C.P. Snow spoke of the two cultures: science on the one hand, humanities on the other; never the twain shall meet. So, I'm saying the mirror neuron system underlies the interface allowing you to rethink about issues like consciousness, representation of self, what separates you from other human beings, what allows you to empathize with other human beings, and also even things like the emergence of culture and civilization, which is unique to human beings. Thank you. (Applause)
אז, הנה יש לכם את השקופית האחרונה שלי. זמן רב מאוד שאנשים התייחסו למדע ורוח כדברים נפרדים. צ.פ. סנוו [C.P. Snow] דיבר על שתי תרבויות: מדע מצד אחד, ומדע הרוח מצד שני; לעולם לא ייפגשו השניים. אז, אני אומר שבמערכת נוירוני המראה הוא הבסיס לממשק המאפשר לכם לחשוב מחדש על סוגיות כמו תודעה, ייצוג העצמי, מה שמפריד אותנו מבני אדם אחרים, מה שמאפשר לנו לחוש אמפתיה עם אנשים אחרים, ואפילו דברים כמו ההיווצרות של תרבות וציוויליזציה, שהיא ייחודית לבני אדם. תודה. (מחיאות כפיים)