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.
Gostaria de vos falar hoje sobre o cérebro humano, que é objecto da investigação na Universidade da Califórnia. Pensemos neste problema por um segundo. Isto é um pedaço de carne, que pesa cerca de 1,5 quilogramas, que conseguimos segurar na palma da mão. Mas ele consegue reflectir sobre a vastidão do espaço interestelar. Ele consegue reflectir sobre o significado da infinitude, colocar questões sobre o significado da sua própria existência, sobre a natureza de Deus.
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.
E esta é verdadeiramente a coisa mais espantosa do mundo. É o maior mistério com que se deparam os seres humanos: Como é que tudo isto acontece? O cérebro, como sabem, é composto por neurónios. Estamos aqui a ver neurónios. Há 100 mil milhões de neurónios no cérebro humano de um adulto. E cada neurónio faz cerca de 1000 a 10 000 ligações com outros neurónios no cérebro. Com base nisto, calcula-se que o número de permutas e combinações da actividade do cérebro excede o número de partículas elementares no universo.
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.
Então, como é que se estuda o cérebro? Um dos métodos é examinar pacientes que sofreram lesões em diferentes partes do cérebro, e estudar as mudanças no seu comportamento. Foi sobre isto que falei na última TED. Hoje vou falar-vos duma diferente abordagem que consiste em pôr eléctrodos em diferentes partes do cérebro, e gravar a actividade de células individuais no cérebro. Como se estivéssemos a bisbilhotar
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.
a actividade das células nervosas no cérebro. Uma recente descoberta que foi feita por investigadores em Parma, Itália, por Giacomo Rizzolatti e os seus colegas, foi um grupo de neurónios chamados neurónios espelho, que se situam na zona frontal do cérebro, nos lobos frontais. Acontece que há neurónios que se chamam neurónios de comando motor, situados na frente do cérebro, que já são conhecidos há mais de 50 anos. Estes neurónios disparam quando uma pessoa desempenha uma acção específica. Por exemplo, se eu fizer isto, alcançar e agarrar uma maçã, há um neurónio de comando motor na parte da frente do meu cérebro que dispara. Se eu me esticar e puxar um objecto, há outro neurónio que dispara, ordenando que eu puxe aquele objecto. São os neurónios de comando motor que são conhecidos há bastante tempo.
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.
Rizzolatti descobriu que uma subespécie desses neurónios, talvez cerca de 20%, também disparam quando estou a olhar para alguém que está a executar a mesma acção. Assim, tenho um neurónio que dispara quando eu me estico e agarro numa coisa, mas que também dispara quando vejo o Joe a esticar-se e a agarrar alguma coisa. Isto é verdadeiramente espantoso porque é como se este neurónio estivesse a adoptar a perspectiva da outra pessoa. É quase como se estivesse a executar uma simulação de realidade virtual da acção da outra pessoa.
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.
Qual é a importância destes neurónios espelho? Primeiro, eles devem estar envolvidos em coisas como imitação e emulação. Porque imitar um acto complexo requer que o meu cérebro adopte o ponto de vista da outra pessoa. Então, isto é importante por causa da imitação e da emulação. Porque é que é importante? Vamos dar uma vista de olhos ao próximo diapositivo. Então, como é que imitamos? Porque é que a imitação é importante? Neurónios espelhos e imitação, emulação.
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.
Pensemos na cultura, no fenómeno da cultura humana. Se voltarmos atrás no tempo cerca de 75 000 a 100 000 anos, considerando a evolução humana, verificamos que aconteceu algo muito importante há cerca de 75 000 anos. Ou seja, houve um aparecimento súbito e uma rápida difusão de um número de capacidades que são únicas aos seres humanos como o uso de instrumentos, o uso do fogo, o uso de abrigos e, claro, da linguagem, e a capacidade de ler a mente de outra pessoa e interpretar o comportamento dessa outra pessoa. Tudo isto aconteceu relativamente depressa.
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.
Embora o cérebro humano tenha atingido a sua actual dimensão há quase trezentos ou quatrocentos mil anos, há 100 000 anos tudo isto aconteceu muito, muito rapidamente. Eu considero que o que aconteceu foi o súbito aparecimento dum sofisticado sistema de neurónios espelho, que permitiu a emulação e a imitação das acções de outras pessoas. De tal forma que, quando havia uma inesperada e acidental descoberta feita por um membro do grupo, como o uso do fogo, ou um tipo particular de instrumento, em vez de ser esquecida, ela difundia-se rapidamente — horizontalmente por toda a população, ou verticalmente pelas gerações seguintes.
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.
Por isso, isto fez a evolução subitamente lamarquiana, em vez de darwiniana. A evolução darwiniana é lenta; leva centenas de milhares de anos. Um urso polar, para desenvolver uma pelagem, leva milhares de gerações, talvez 100 000 anos. Um ser humano, uma criança, pode apenas observar os seus pais a matar outro urso polar, retirar a sua pele e pô-la no seu corpo, o pêlo sobre o corpo, e aprender isto de uma só vez. O que o urso polar demorou 100 000 anos a aprender, pode ser aprendido em cinco ou dez minutos. E uma vez aprendido, é difundido numa proporção geométrica a toda a população.
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.
Isto é a base. A imitação de capacidades complexas é o que chamamos cultura e é a base da civilização. Mas há outro tipo de neurónio espelho, que está envolvido em algo bastante diverso. É que há tal como há neurónios espelho para a acção, também há neurónios espelho para o tacto. Noutras palavras, se alguém tocar na minha mão, os neurónios no córtex somatossensorial, na região sensória do cérebro, disparam. Mas o mesmo neurónio, em certos casos, dispara também quando eu simplesmente observo outra pessoa a ser tocada. Está a sentir empatia com a pessoa que está a ser tocada.
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."
Assim, a maioria deles disparará quando me tocarem em sítios diferentes. Diferentes neurónios para diferentes sítios. Mas há um sub-grupo que dispara até quando eu vir outra pessoa a ser tocada no mesmo lugar. Mais uma vez, temos neurónios que estão envolvidos na empatia. A questão que se coloca é a seguinte: se eu só estou a ver outra pessoa a ser tocada, porque é que eu não me confundo e sinto essa sensação do toque apenas por observar uma pessoa a ser tocada? Isto é, eu sinto empatia com a pessoa mas não sinto literalmente o toque. Isso é porque temos receptores na nossa pele, receptores de tacto e de dor, que informam o cérebro, dizendo: "Não te preocupes, não estás a ser tocado. Então, sente empatia com a outra pessoa, mas não sintas o toque senão ficas confuso e atrapalhado".
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)
Portanto, há um sinal de feedback que bloqueia o sinal do neurónio espelho impedindo-nos de sentir conscientemente esse toque. Mas se anestesiarem o meu braço, dando-me uma injecção, anestesiarem o plexo braquial, de forma a que o braço fique adormecido, barrando as sensações que chegam, se vos vir a serem tocados, sinto o toque na minha mão. Por outras palavras, dissolveu-se a barreira entre mim e os outros seres humanos. Por isso, eu chamo-lhes neurónios Gandhi ou neurónios de empatia. (Risos)
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.
Isto não é num qualquer sentido abstracto e metafórico. Tudo o que nos separa das outras pessoas, é a nossa pele. Se retirarmos a pele, vamos sentir o toque da outra pessoa na nossa mente. Destruímos a barreira entre nós e os outros seres humanos. Isto é a base de grande parte da filosofia oriental, de que não existe um "eu" verdadeiro e independente, indiferente relativamente a outros seres humanos, a inspeccionar o mundo, a inspeccionar outras pessoas. Nós estamos ligados não apenas via Facebook e Internet, estamos literalmente ligados pelos nossos neurónios. Há cadeias inteiras de neurónios dentro desta sala, a falar uns com os outros. E não existe uma verdadeira distinção entre a nossa consciência e a consciência de outra pessoa.
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.
Isto não é uma filosofia disparatada. Ela surge do nosso entendimento dos fundamentos da neurociência. Por exemplo, temos um paciente com a dor do membro fantasma. Se nos amputaram o braço e temos um membro fantasma, e virmos outra pessoa a ser tocada, sentimos no nosso membro fantasma. O espantoso é que, se tivermos uma dor no membro fantasma, e apertarmos a mão de outra pessoa, massajarmos a mão de outra pessoa, aliviamos a dor na nossa mão fantasma, quase como se o neurónio estivesse a obter alívio apenas por observar outra pessoa a ser massajada.
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)
Este é o meu último dispositivo. Durante imenso tempo as pessoas consideraram a ciência e as humanidades como sendo distintas. C. P. Snow falava de duas culturas: a ciência, por um lado e as humanidades por outro lado. Jamais as duas se deviam cruzar. Eu defendo que o sistema de neurónios espelhos é subjacente ao interface o que permite que se reconsiderem questões como a consciência, a representação de nós mesmos, o que nos separa dos outros seres humanos, o que nos permite sentir empatia com outros seres humanos, e também coisas como a emergência da cultura e da civilização, o que é único aos seres humanos. Obrigado.