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.
Šiandien norėčiau papasakoti apie žmogaus smegenis, kurias tyrinėjame Kalifornijos universitete. Tik pagalvokite apie šį daiktą vieną sekundę. Štai mėsos gabalas, apie 1,5 kilogramo, telpantis mano delne. Tačiau jis gali mąstyti apie tarpžvaigždinių erdvių platybes. Jis gali suvokti begalybės prasmę, apsvarstyti savo paties egzistencijos prasmę, apie Dievo prigimtį
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.
Ir tai išties yra pats nuostabiausias dalykas pasaulyje. Tai visų didžiausia paslaptis, su kuria tenka susidurti žmogui: Kaip visa tai vyksta? Ką gi, smegenys, kaip žinote, yra sudarytos iš neuronų. Pažvelkite štai čia, tai neuronai. Suaugusio žmogaus smegenyse yra 100 milijardų neuronų. Ir kiekvienas neuronas jungiasi su 1 000 - 10 000 kitų neuronų smegenyse. Remdamiesi šia informacija žmonės apskaičiavo, kad smegenų procesų variacijų ir kombinacijų skaičius yra didesnis nei elementariųjų dalelių skaičius visoje visatoje.
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.
Taigi, kaip tiriamos smegenys? Vienas būdas yra stebėti pacientus, kurių smegenys buvo pažeistos tam tikrose srityse, ir tirti jų elgesio kaitą. Apie tai aš kalbėjau savo paskutiniame TED‘e. Šiandien papasakosiu apie kitokį būdą – tai yra prijungti elektrodus skirtingose smegenų srityse ir fiksuoti atskirų nervų ląstelių veiklą. Tarsi slapta klausytis nervų ląstelių darbo smegenyse.
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.
Vienas iš paskutinių atradimų, padarytas mokslininkų iš Italijos, iš Parmos – Džakomo Ricolačio ir jo kolegų – yra grupė neuronų, vadinamų veidrodiniais neuronais, kurie yra smegenų priekinėje dalyje, frontalinėje skiltyje. Taigi, pasirodo, kad priekinėje smegenų dalyje egzistuoja tokie įprastieji motoriniai valdantieji neuronai, kurie yra žinomi jau daugiau nei 50 metų. Šie neuronai duoda impulsą, kai žmogus padaro tam tikrą veiksmą. Pavyzdžiui, jei aš padarau taip ir pagriebiu obuolį, motorinis valdantysis neuronas duos impulsą. Jei aš pasiekiu ir prisitraukiu objektą, kitas neuronas duos impulsą, įsakydamas man pritraukti tą objektą. Jie vadinami vadinami motoriniais valdančiaisiais neuronais ir yra žinomi jau ilgą laiką.
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.
Bet tai, ką atrado Ricolatis, buvo šių neuronų pogrupis, sudarantis apie 20 procentų jų. Šie neuronai taip pat duoda impulsą kai žiūriu į kitą žmogų, atliekantį tą patį veiksmą. Taigi, štai neuronas, duodantis impulsą, kai aš pasiekiu ir sugriebiu ką nors, ir veikiantis lygiai taip pat, kai aš žiūriu į Džo, pasiekiantį ir sugriebiantį ką nors. Ir tai yra išties stulbinama. Tartum šis neuronas perimtų kito žmogaus požiūrio tašką. Tai kone kito žmogaus veiksmas, šio neurono atliktas virtualioje realybėje.
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.
Taigi, kuo šie neuronai tokie svarbūs? Pirma, jie turi būti susiję su tokiais dalykais kaip imitavimas ir mėgdžiojimas. Tam, kad pamėgdžiotų sudėtingą veiksmą, smegenys turi perimti kito žmogaus suvokimą. Tad tai svarbu mėgdžiojimui. Na, o kodėl tai svarbu? Žvilgtelėkime į kitą skaidrę. Kaip vyksta mėgdžiojimas? Kodėl mėgdžiojimas yra svarbus? Veidrodiniai neuronai ir imitavimas, mėgdžiojimas.
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.
Dabar pažvelkime į žmogaus kultūros fenomeną. Jei nukeliautume atgal 75 000 – 100 000 metų, pažvelkime į žmogaus evoliuciją, paaiškėja, kad kai kas labai svarbaus nutiko prieš maždaug 75 000 metų. Tuo metu staiga iškilo ir sparčiai išplito įgūdžiai, kuriuos įgijo išskirtinai tik žmogus, kaip kad įrankių, ugnies naudojimas, pastogių statymas, ir, žinoma, kalbos vystymasis ir gebėjimas suprasti kito žmogaus mintis bei interpretuoti to žmogaus elgesį. Visa tai nutiko palyginus greitai.
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.
Nors žmogaus smegenys pasiekė savo esamą dydį beveik prieš tris ar keturis šimtus tūkstančių metų, prieš 100 000 metų visa tai nutiko labai labai greitai. Ir aš manau kad tai buvo staigus iškilimas sudėtingo veidrodinių neuronų tinklo, kuris leido pamėgdžioti ir imituoti kitų žmonių veiksmus. Todėl kai vienas grupės narių padarydavo netikėtą atradimą, sakykime, ugnies panaudojimą ar kokį nors įrankį, vietoje to, kad pranyktų, atradimas staigiai išplisdavo horizontaliai per populiaciją, arba buvo perduodamas vertikaliai kitoms kartoms.
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.
Taigi, staiga tai jau tapo evoliucija pagal Lamarką, o ne pagal Darviną. Darvino evoliucija lėta; ji tęsiasi šimtus tūkstančių metų. Poliarinė meška tam, kad išvystytų kailį, sugaiš tūkstančius kartų, galbūt 100 000 metų. Žmogus, vaikas, gali tiesiog žiūrėti, kaip jo tėvas užmuša kitą poliarinę mešką, nudiria jai kailį ir užsimeta jį ant savęs, ir išmokti tai vienu ypu. Tai, ką poliarinė meška mokėsi 100 000 metų, vaikas gali išmokti per penkias, galbūt dešimt, minučių. Ir kai jis tai išmoksta, tai paplinta geometrine progresija per visą populiaciją.
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.
Tai yra pagrindas. Sudėtingų įgūdžių mėgdžiojimas yra tai, ką mes vadiname kultūra, ir tuo pačiu civilizacijos pagrindas. Tačiau taip pat yra ir kita veidrodinių neuronų rūšis, susijusi su visai skirtingu dalyku. Lygiai kaip egzistuoja veidrodiniai neuronai veiksmams, yra veidrodiniai neuronai ir lytėjimui. Kitais žodžiais, jei kas nors mane paliečia, mano ranką, neuronas somatosensorininėje žievėje, esančioje smegenų sensoriniame regione duoda impulsą. Bet tas pats neuronas kai kuriais atvejais duos impulsą man tiesiog stebint, kaip yra liečiamas kitas žmogus. Taigi, tai yra kito liečiamo žmogaus patirties išgyvenimas savyje.
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."
Dauguma jų duos impulsą tada, kai esu liečiamas skirtingose vietose. Skirtingi neuronai skirtingoms vietoms. Bet dalis jų duos impulsą net tada, kai aš tik stebėsiu, kaip kitas žmogus yra liečiamas toje pačioje vietoje. Taigi, ir vėl turime neuronus, kurie yra susiję su empatijos reiškiniu. Tada kyla klausimas: jei aš tiesiog stebiu liečiamą kitą žmogų, kodėl aš nesusimaišau ir tiesiogiai nepajaučiu to prilietimo vien stebėdamas liečiamą kitą žmogų? Noriu pasakyti, aš išgyvenu kartu su tuo žmogumi, bet aš nejaučiu to prilietimo tiesiogiai. Ką gi, taip yra todėl, kad aš turiu receptorius savo odoje, jutimo ir skausmo receptorius, signalizuojančius smegenims: „Nurimk, tavęs niekas neliečia. Todėl visais būdais išgyvenk kartu su kitu žmogumi, bet nebandyk tiesiogiai patirti to prisilietimo, kitaip susipainiosi ir susimaišysi.“
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)
Gerai, taigi tai yra atgalinio ryšio signalas, vetuojantis veidrodinių neuronų signalą, ir neleidžiantis sąmoningai patirti to prisilietimo. Bet jei pašalintume ranką, tiesiog anestezuotume mano ranką, suleisdami injekciją į mano ranką, anestezuotume bronchinį rezginį, taigi ranka taptų nejautri ir į ją neateitų jokie pojūčiai. Jei dabar aš stebėčiau liečiamą žmogų, aš tiesiogiai jausčiau prilietimą savo rankoje. Kitaip tariant, aš panaikinau barjerą tarp savęs ir kitų žmogiškų būtybių. Todėl aš vadinu juos Gandžio neuronais, arba empatijos neuronais. (Juokas)
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.
Ir tai nėra kokia nors abstrakti metaforinė prasmė, viskas, kas skiria tave nuo jo, nuo to kito žmogaus, yra tavo oda. Pašalink odą, ir patirsi to žmogaus lietimą savo galvoje. Tu ištirpdei barjerą tarp savęs ir kitų žmonių. Tai, be abejo, yra daugelio Rytų filosofijų pagrindas. Ir tai, kad nėra jokio realaus nepriklausomo „aš“, atsiskyrusio nuo kitų žmogiškų būtybių, pro padidinamąjį stiklą nagrinėjančio pasaulį, nagrinėjančio kitus žmones. Iš tiesų mes esame sujungti ne tik Facebook‘o ir interneto, mes esame gan tiesiogiai sujungti savo veidrodinių neuronų. Ir šiame kambaryje yra ištisa grandinė neuronų, bendraujančių vienas su kitu. Ir nėra jokio realaus atskirtumo tarp tavo sąmonės ir kurio kito žmogaus sąmonės.
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.
Ir tai nėra kažkokie filosofiniai paistalai. Tai kyla iš mūsų bazinio neuromokslo supratimo. Taigi, turite pacientą su fantomine galūne. Jei ranka buvo pašalinta ir turite fantomą, ir stebite kaip kitas žmogus yra liečiamas, jūs pajausite tai savo fantominėje rankoje. Stulbinantis dalykas yra tai, kad jei jaučiate skausmą savo fantominėje galūnėje, užtenka suspausti ir pamasažuoti kito žmogaus ranką, ir skausmas atlėgsta, tarytum neuronai atsipalaidavo vien nuo stebėjimo, kaip masažuojamas kitas žmogus.
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)
Taigi, štai mano paskutinė skaidrė. Ilgą laiką žmonija laikė tiksliuosius ir humanitarinius mokslus atskiromis, nesisiejančiomis specialybėmis. C. P. Snou kalbėjo apie dvi tradicijas: vieną tiksliųjų, kitą humanitarinių mokslų, ir niekada šiam dvejetui nelemta susitikti. Aš teigiu, kad veidrodinių neuronų tinklas sudaro pagrindą jų sąveikai, leisdamas permąstyti tokius dalykus kaip sąmonė, „aš“ vaizdas, kas skiria mane nuo kitų žmogiškų būtybių, kas leidžia man jausti empatiją kitiems žmonėms, ir net tokius dalykus kaip kultūros ir civilizacijos atsiradimas, kas yra išskirtinai žmogiška. Ačiū. (Plojimai)