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.
Сегодня я хочу поговорить о мозге человека. Мы проводим исследования на эту тему в Калифорнийском Университете. Представьте себе на минуту такую проблему. Вот – комок плоти весом в полтора килограмма, его можно удержать на ладони. Но этот комок в состоянии почувствовать колоссальность межзвездного пространства, в состоянии придать смысл бесконечности, поставить вопросы о смысле собственного существования, о природе Бога.
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.
И это, воистину, самая потрясающая вещь в мире. Это самая большая тайна, которую должен раскрыть человек: Как всё это происходит? Вам, конечно же, известно, что мозг состоит из нейронов. Здесь на картинке – нейроны. В мозге взрослого человека 100 миллиардов нейронов. Каждый из них имеет от 1000 до 10000 контактов с прочими нейронами. Было посчитано, что если взять эти числа за основу, то число перестановок и комбинаций активности мозга превышает число элементарных частиц во вселенной.
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.
Так как же изучать мозг? Один подход состоит в том, чтобы изучать изменения в поведении пациентов с повреждениями различных участков мозга. Об этом я говорил на прошлой конференции TED. Сегодня речь пойдёт о другом подходе, который состоит в том, что на различные участки головного мозга помещаются электроды и регистрируется фактическая активность отдельных нервных клеток. Нечто типа подслушивания за деятельностью нервных клеток.
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.
Так вот, согласно открытию, сделанному недавно исследователем Джакомо Ридзолатти и его коллегами в городе Парма, Италия, имеется группа нейронов, называемых зеркальными, расположенная в передней части мозга, в его лобной доле . Надо сказать, что в передней части мозга имеются т.н. ординарные моторно-командные нейроны известные науке уже более пятидесяти лет. Эти нейроны возбуждаются, когда человек производит конкретное действие. Например, если я протяну руку и возьму яблоко, то моторно-командный нейрон в передней части моего мозга возбудится. Если же я протяну руку и придвину к себе предмет, возбудится уже другой нейрон, передавая команду придвинуть этот предмет. Об этих нейронах, называемых моторно-командными, известно давно,
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.
Ридзолатти же открыл существование подмножества этих нейронов, составляющих, возможно, всего 20% от общего их числа, которые возбуждаются также и в том случае, если я смотрю на человека, производящего данное действие. Итак, имеется нейрон, который возбуждается, когда я протягиваю руку, чтобы взять предмет. Но он возбуждается и тогда, когда я смотрю, как некто другой протягивает руку, чтобы взять предмет. Это действительно ошеломляюще. Потому что это как если бы данный нейрон вставал на чужую точку зрения. Это почти как если бы он делал симуляцию виртуальной реальности действий другого лица.
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.
В чем же значение этих зеркальных нейронов? Во-первых, они по крайней мере должны иметь отношение актам имитирования и подражания. Ведь имитирование сложного действия требует, чтобы мозг принял точку зрения другого лица. Значит, это важно для имитации и подражания. А в чём важность, в свою очередь, этого? Давайте взглянем на следующий слайд. Значит, вопрос в том, как получается имитация и в чём её важность. Связь зеркальных нейронов с имитацией и подражанием.
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.
Подумаем о таком явлении, как человеческая культура. Если посмотреть назад на 75 или 100 тысяч лет, то эволюция человека, оказывается, пережила нечто очень важное примерно 75 тысяч лет тому назад. А именно, наблюдается внезапное появление и быстрое распространение целого набора навыков, присущих исключительно человеческому роду. Например: использование инструментов, огня, убежища, конечно же, языка, способность угадать мысли другого, объяснить его поведение. Всё это произошло относительно быстро.
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.
Несмотря на то, что человеческий мозг достиг нынешнего размера примерно 300-400 тысяч лет назад, это событие прошло около 100 тысяч лет назад очень и очень быстро. Я утверждаю, что суть произошедшего – во внезапном появлении сложной системы зеркальных нейронов, позволяющей подражать и имитировать действия других. Вследствие этого, когда один человек неожиданно сделал случайное открытие, скажем, огня, или какого-либо инструмента, это открытие не пропало, а стало либо быстро распространяться горизонтально вдоль популяции, либо передаваться вертикально вдоль поколений.
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.
Эволюция неожиданно начинает действовать согласно теории Ламарка, а не Дарвина. Эволюция по Дарвину медлительна и занимает сотни тысяч лет. Белому медведю для эволюции шерстяного покрова потребуются тысячи поколений, возможно, 100 тысяч лет. Человеческий же детёныш может просто увидеть, как родитель, убив очередного белого медведя, снял с него шкуру и надел на себя шерсть. Детёныш научится в один шаг. То, что заняло 100 000 лет для медведя, он может достичь за 5-10 минут. А затем, как только он научился навыку, тот экспоненциально распространяется среди всего населения.
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.
Это – основа. Имитация сложных навыков и есть то, что называется культурой и лежит в основе цивилизации. Но есть еще и другой тип зеркального нейрона, решающий совершенно другие задачи. А именно, имеются зеркальные нейроны но наряду с зеркальными нейронами для действий, есть зеркальные нейроны для прикосновения. Иными словами, если кто-то коснулся меня, моей руки, то тут же возбуждается нейрон в соматосенсорном кортексе мозга в его сенсорном регионе. Но тот же нейрон в некоторых случаях возбудится, даже когда я просто смотрю, как касаются кого-то другого. Это есть сочувствие с прикосновением к другому человеку.
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."
Большинство нейронов возбуждается, когда имеет место прикосновение на различных участках [кожи]. Для разных мест разные нейроны. Но часть из них возбудится, даже когда я наблюдаю прикосновение к другому человеку в том же регионе. Вот опять – нейроны, привлекаемые для сочувствия. И тогда возникает вопрос: если я просто смотрю на прикосновение к другому человеку, почему же я не перепутываю и не чувствую буквальное касание, когда наблюдаю прикосновение к другому? Уточняю: я сочувствую другому лицу, но я буквального касания не ощущаю. Что ж, это оттого, что у нас есть на коже рецепторы прикосновения и боли, которые, проводя информацию в мозг, и говорят: «Не волнуйся, тебя это не касается! Сочувствуй сколько угодно другому, но не испытывай буквального касания, иначе запутаешься и всё напортишь».
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)
Итак, есть сигнал обратной связи, который перекрывает сигнал зеркального нейрона и не допускает осознанного чувства касания. Но если удалить руку, анестезировать её, ввести в мою руку инъекцию, анестезировать плечевое нервное сплетение, так что рука онемеет и перестанет воспринимать ощущения, и если теперь я буду наблюдать прикосновение к другому, я буду буквально чувствовать боль в своей руке. Иными словами, растворяется барьер между человеком и его окружающими. Я называю их нейронами Ганди, или нейронами сочувствия. (Смех)
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.
И это сказано не в виде какой-то абстрактной метафоры. Всё, что отделяет одного человека от другого – это всего лишь кожа. Удалим кожу – и человек будет ощущать в своем мозгу прикосновение к другому человеку. Так исчезнет грань между одним человеком и другим. Конечно же, восточная философия по большей части основана на этом. На том, что, на самом деле, нет полной независимости от прочих людей, на наблюдении мира, на наблюдении поведения других. Мы в действительности связаны, не просто через Facebook или Internet, мы связаны, в буквальном смысле слова, своими нейронами. В этой аудитории, например, целые цепи нейронов, ведут между собой беседу. И нет глубокого различия между сознанием одного человека и другого.
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.
И это не шаманская философия. Это выросло из нашего понимания основ нейробиологии Скажем, есть пациент с фантомом руки. Если рука была ампутирована, но имеется фантом, и пациент наблюдает прикосновение к другому человеку, он ощущает это на фантоме своей руки. Самое же потрясающее – это когда пациент ощущает боль в фантоме, хватает руку другого, начинает потирать чужую руку и, таким образом, облегчает боль в своей фантомной руке. Почти как если бы нейрону полегчало просто от того, что он смотрел, как потирают руку другого человека.
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)
А вот – мой последний слайд. В течение очень долгого времени наука и искусство считались радикально различными. [Писатель] Сноу говорил о двух культурах: с одной стороны точные науки, с другой – гуманитарные; этим ветвям не суждено сойтись. Так вот, я говорю, что система зеркальных нейронов даёт основу и позволяет нам переосмыслить вопросы сознания построения собственного образа, сущности разделения людей, причин человеческого сочувствия и даже вопросы возникновения культуры и цивилизации, что отличает человека от всего остального. Благодарю вас. (Аплодисменты)