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.
Šodien es gribētu runāt par cilvēka smadzenēm, kas ir tas, ko mēs pētām Kalifornijas Universitātē. Mirkli apdomājiet šo jautājumu! Lūk, miesas gabals, kas sver ap pusotru kilogramu un ko varat noturēt plaukstā. Taču tas spēj apcerēt starpzvaigžņu telpas plašumu. Tas spēj apcerēt bezgalības jēgu, uzdot jautājumus par paša eksistences jēgu, par Dieva dabu.
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.
Tā patiešām ir visbrīnumainākā lieta pasaulē, vislielākā mistērija, ar ko cilvēce saskārusies. Kā tas viss rodas? Smadzenes, kā zināt, veido neironi – šeit mēs redzam neironus. Pieauguša cilvēka smadzenēs ir ap 100 miljardiem neironu, un katrs no neironiem veido 1000 līdz 10 000 savienojumu ar citiem smadzeņu neironiem. Pamatojoties uz to, ir aprēķināts, ka smadzeņu aktivitātes permutāciju un kombināciju skaits pārsniedz elementārdaļiņu skaitu Visumā.
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.
Kā tad pētīt smadzenes? Viena no pieejām ir pievērsties pacientiem, kuriem bojātas dažādas smadzeņu daļas, un pētīt izmaiņas to uzvedībā. Par to es stāstīju iepriekšējā TED runā. Šodien es runāšu par citu pieeju, proti, elektrodu ievietošanu dažādās smadzeņu daļās, lai reģistrētu atsevišķu nervu šūnu aktivitāti smadzenēs, lai savā ziņā slepeni noklausītos nervu šūnu sarunas smadzenēs.
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.
Nesen veikts atklājums, ko izdarījuši pētnieki Džakomo Ricolati un viņa kolēģi Itālijā, Parmā, ir neironu grupa, dēvēta par spoguļneironiem, kas atrodama pieres daivā, smadzeņu priekšējā daļā. Izrādās, smadzeņu priekšējā daļā ir neironi, ko sauc par parastajiem kustību kontroles neironiem, par kuriem mēs zinām vairāk nekā 50 gadus. Šie neironi aktivizējas, ja cilvēks veic konkrētu darbību. Piemēram, ja es daru šādi, pastiepju roku un satveru ābolu, manā smadzeņu priekšdaļā aktivizēsies kustību kontroles neirons. Ja es pastiepšos un kaut ko pavilkšu, aktivizēsies cits neirons, kas liek man vilkt šo priekšmetu. Tie ir kustību kontroles neironi, kas zināmi jau ilgāku laiku.
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.
Taču Ricolati atklāja, ka daļa šo neironu, kādi 20%, aktivizējas arī tad, ja es skatos uz kādu citu, kas veic šo pašu darbību. Lūk, neirons, kas aktivizējas, ja pastiepjos un satveru, taču tas aktivizējas arī, ja redzu Džo pastiepjamies un kaut ko sagrābjam. Tas ir tiešām pārsteidzoši, jo tas ir tā, it kā šis neirons skatītos ar cita cilvēka acīm. Tas ir gandrīz tā, it kā tas veiktu cita cilvēka rīcības simulāciju virtuālajā realitātē.
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.
Kāda tad ir šo spoguļneironu nozīme? Pirmkārt, tie noteikti ir iesaistīti imitēšanas un emulēšanas procesos, jo, lai imitētu kompleksu rīcību, manām smadzenēm ir jāpaskatās ar otra cilvēka acīm. Tātad tas ir svarīgi imitējot un emulējot. Un kāpēc tas ir svarīgi? Paskatīsimies uz nākamo slaidu. Kā mēs imitējam? Kāpēc imitēšana ir svarīga? Spoguļneironi, imitēšana un emulēšana.
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.
Pievērsīsimies kultūrai, cilvēces kultūras fenomenam. Ja mēs atgrieztos 75 000 līdz 100 000 gadu senā pagātnē, – paskatīsimies uz cilvēces evolūciju – izrādās, pirms aptuveni 75 000 gadu notika kas ļoti svarīgs, proti, pēkšņi parādījās un strauji attīstījās vairākas prasmes, kas raksturīgas tikai un vienīgi cilvēkiem, piemēram, darbarīku izmantošana, uguns, mājokļu un, protams, valodas lietošana, kā arī spēja nolasīt cita cilvēka domas un izskaidrot šī cilvēka uzvedību. Tas viss notika salīdzinoši ātri.
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.
Lai gan cilvēka smadzenes sasniedza tagadējo izmēru aptuveni pirms 300 000 līdz 400 000 gadu, tas viss notika ļoti strauji pirms 100 000 gadu, un es uzskatu, ka tas, kas notika, bija pēkšņa sarežģītas spoguļneironu sistēmas parādīšanās, kas ļāva mums emulēt un imitēt citu cilvēku rīcību. Tādējādi, ja viens grupas loceklis pēkšņi nejauši atklāja, piemēram, uguni vai īpaša veida rīku, tas nevis izzuda, bet gan strauji izplatījās visā pastāvošajā populācijā vai arī tika nodots tālāk nākamajām paaudzēm.
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.
Tas pēkšņi pārvērta Darvina evolūciju Lamarka evolūcijā. Darvina evolūcija ir lēna, tai vajag simtiem tūkstošu gadu. Lai leduslācim izveidotos kažoks, vajag tūkstošiem paaudžu, varbūt pat 100 000 gadu. Cilvēks, bērns, var vienkārši, redzot savu vecāku nogalinām leduslāci, nodīrājam to, uzvelkot tā kažoku mugurā, iemācīties to vienā piegājienā. To, ko leduslācis mācījās 100 000 gadu, bērns iemācās piecās, varbūt desmit minūtēs. Un, kad tas reiz ir apgūts, tas ģeometriski izplatās tālāk populācijā.
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.
Tas ir pamats. Sarežģītu prasmju imitēšanu mēs dēvējam par kultūru, un tas ir civilizācijas pamats. Taču ir vēl kāds spoguļneironu veids, kas dara ko citu, proti, tāpat kā ir spoguļneironi darbībām, ir arī spoguļneironi pieskārieniem. Citiem vārdiem, ja kāds pieskaras manai rokai, somatosensorajā garozā, smadzeņu sensorajā apgabalā, aktivizējas neirons. Taču reizēm tas pats neirons aktivizēsies, kad es redzu, ka pieskaras citam cilvēkam. Tātad tas izjūt pieskārienu otram cilvēkam.
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."
Vairums šo neironu aktivizējas, kad man dažādās vietās pieskaras. Dažādi neironi dažādām vietām. Taču daļa aktivizējas pat tad, kad es redzu, ka tajā pašā vietā pieskaras citam cilvēkam. Tātad šeit mums ir darīšana ar neironiem, kas saistīti ar empātiju. Rodas jautājums – ja es vienkārši skatos, kā pieskaras citam cilvēkam, kāpēc es neapjūku un faktiski nejūtu šo pieskārienu, vien redzot, kā pieskaras citam? Es saprotu, ko jūt šis cilvēks, bet faktiski es pieskārienu nejūtu. Tas ir tādēļ, ka ādā ir receptori, pieskāriena un sāpju receptori, kas nodod informāciju smadzenēm un ziņo: „Neuztraucies! Tev nepieskaras. Ja vēlies, droši izjūti to, ko jūt šis otrs cilvēks, bet nejūti pašu pieskārienu, citādi samulsīsi un apjuksi.”
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)
Tātad ir atgriezeniskās saites signāls, kas uzliek veto spoguļneirona signālam, novēršot to, ka tu apzināti izjustu šo pieskārienu. Taču, ja rokas nav, ja manu roku vienkārši anestezē, – ar injekciju anestezē manu pleca nervu pinumu, – roka kļūst nejūtīga, tā nesaņem nekādus signālus, un, ja es tagad redzētu, kā pieskaras kādam citam, es to burtiski sajustu savā rokā. Citiem vārdiem sakot, robeža starp mani un citiem cilvēkiem ir nojaukta, tāpēc es tos saucu par Gandija vai empātijas neironiem. (Smiekli)
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.
Un tas nebūt nav kaut kādā abstraktā, metaforiskā nozīmē. Vienīgais, kas nošķir tevi no viņa, no otra cilvēka, ir tava āda. Ja ādas nav, tu izjūti tā cilvēka pieskārienu savā prātā. Robeža starp tevi un citiem cilvēkiem ir nojaukta. Tas, protams, ir pamatā lielai daļai Austrumu filozofijas, proti, ka nepastāv patiešām neatkarīgs „es”, atdalīts no citiem cilvēkiem, kas vēro pasauli, vēro citus cilvēkus. Patiesībā mēs esam saistīti ne tikai <i>Facebook</i> vai internetā, mūs visai burtiski saista mūsu neironi. Šajā telpā ir veselas neironu ķēdes, kas savā starpā sarunājas, un starp tavu un cita cilvēka apziņu nav tādas īstas nošķirtības.
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.
Un tā nav nesakarīga māņu filozofija. Tas balstās mūsu izpratnē par neirozinātnes pamatiem. Ja mums ir pacients ar fantoma roku, ja roka ir noņemta un šis cilvēks redz, kā pieskaras kādam citam, viņa fantoma loceklis to sajūt. Taču pārsteidzošākais ir tas, ka, jūtot sāpes fantoma loceklī un saspiežot cita cilvēka roku, masējot cita cilvēka roku, tas atvieglo sāpes fantoma rokā gluži tā, it kā neirons gūtu atvieglojumu, vienkārši skatoties, kā tiek masēts kāds cits.
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)
Lūk, mans pēdējais slaids. Ļoti ilgi cilvēki ir uzskatījuši dabas un humanitārās zinātnes par nošķirtām. Č. P. Snovs runāja par divām kultūrām – dabas un humanitārajām zinātnēm, – un šīs divas nekad nesatiksies. Es saku, ka šī interfeisa pamatā ir spoguļneironu sistēma, kas ļauj mums pārdomāt tādus jautājumus kā apziņa, sava „es” atainošana, kas atdala mūs no citiem cilvēkiem un ļauj izjust otra cilvēka pārdzīvoto, un pārdomāt tikai cilvēkiem raksturīgo kultūras un civilizācijas rašanos. Paldies. (Aplausi)