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.
Idag skulle jag vilja berätta för er om den mänskliga hjärnan, vilket är vad vi forskar om på University of California. Fundera lite på det här problemet. Här är en 1,4 kilos köttklump, som du kan hålla i din hand. Men den kan begrunda vidden av den interstellära rymden. Den kan begrunda betydelsen av oändlighet, ställa frågor om meningen med sin egen existens, om Guds egenskaper.
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.
Och detta är sannerligen den mest fantastiska saken i världen. Det är mänsklighetens största mysterium: Hur kommer allt detta sig? Ja, hjärnan består, som ni vet, av neuroner. Vi tittar på neuroner här. Det finns 100 miljarder neuroner i den vuxna mänskliga hjärnan. Och varje neuron skapar ungefär mellan 1000 och 10000 kontakter med andra neuroner i hjärnan. Och baserat på detta, så har människor räknat ut att antalet varianter och kombinationer av hjärnaktivitet är större än antalet elementarpartiklar i universum.
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.
Så, hur går man till väga för att studera hjärnan? Ett sätt är att titta på patienter som har haft skador i olika delar av hjärnan, och studera förändringar i deras beteende. Jag talade om detta om i mitt förra TED-talk. Idag ska jag tala om ett annat tillvägagångssätt som innebär att man fäster elektroder i olika delar av hjärnan, och registrera aktiviteten från individuella nervceller i hjärnan. Man kan nästan säga att man tjuvlyssnar på aktiviteten hos hjärnans nervceller.
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.
En ny upptäckt som har gjorts av forskare i Parma, Italien av Giacomo Rizzolatti och hans kolleger, är en grupp neuroner som kallas för spegelneuroner, som finns i hjärnans främre del, i frontalloben. Det finns neuroner som kallas för vanliga motoriska neuroner i hjärnans främre del, som har varit kända i över 50 år. Dessa neuroner signalerar när en person utför en specifik handling. Till exempel, om jag gör sådär, och sträcker mig och tar ett äpple, så kommer en motorisk neuron i den främre delen av min hjärna att signalera. Om jag sträcker mig och drar i något, så kommer en annan neuron att signalera, för att beordra mig att dra i det objektet. Dessa kallas för motoriska neuroner och har varit kända under lång tid.
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.
Men vad Rizzolatti upptäckte var att en undergrupp av dessa neuroner, kanske ungefär 20 procent av dem, också kommer att signalera när jag tittar på någon annan som utför samma handling. Här har vi en neuron som signalerar när jag sträcker mig efter och tar tag i något, men den signalerar även när jag tittar på Joe som sträcker sig för att ta tag i någonting. Och detta är verkligen förvånansvärt. För det är som att denna neuron intar den andra personens perspektiv. Det är nästan som att den utför en virtual reality simulering av det som den andra person gör.
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.
Vad är då det viktiga med dessa spegelneuroner? Till att börja med så måste de vara inblandade i saker som imitation och härmning. Eftersom för att jag ska kunna imitera en komplex handling krävs det att min hjärna intar den andra personens perspektiv. Detta är viktigt, imitation och härmning. Ja, varför är det viktigt? Låt oss ta en titt på nästa bild. Så, hur imiterar man? Varför är imitation viktigt? Spegelneuroner och imitation, härmning.
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.
Låt oss titta på kultur, fenomenet 'den mänskliga kulturen'. Om man går tillbaka i tiden, till för ungefär 75.000 - 100.000 år sedan, låt oss titta på mänsklig evolution, det visar sig att någonting väldigt viktigt hände för ca 75.000 år sedan. Och det är, att det uppstår en plötslig och snabb spridning av färdigheter som är unika för människan som användandet av verktyg användandet av eld, användandet av skydd, och såklart, språk, samt förmågan att läsa någon annans tankar och tolka den personens beteende. Allt det där hände relativt snabbt.
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.
Även om den mänskliga hjärnan hade uppnått dess nuvarande storlek för nästan tre eller fyra hundra tusen år sedan, hände allt detta väldigt väldigt snabbt för 100.000 år sedan,. Och jag hävdar att det som hände var en plötslig uppkomst av ett sofistikerat system av spegelneuroner, som gjorde det möjligt för dig att härma och imitera andra människors handlingar. Så när det uppstod en plötslig, oavsiktlig upptäckt av en medlem i gruppen, låt oss säga användandet av eld, eller ett särskilt verktyg dog detta inte ut, utan spreds snabbt, horisontalt i befolkningen, eller överfördes vertikalt, ner i generationerna.
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.
Så, detta gjorde helt plötsligt evolutionen Lamarckisk, istället för Darwiniansk. Darwiniansk evolution är långsam, det tar flera hundra, tusentals år. Om en isbjörn ska utveckla päls, så tar det tusentals generationer, kanske 100,000 år. En människa, ett barn, kan helt enkelt observera när dess förälder dödar en annan isbjörn, flår den, och klär sin kropp med päls från björnens kropp, och lär sig detta i ett steg. Det som isbjörnen behövde 100,000 år för att lära sig, kan barnet lära sig på fem, kanske 10 minuter. Och när barnet sedan lärt sig detta, så sprids det i geometriska proportioner genom en population.
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.
Detta är grunden. Imitationen av komplexa färdigheter är vad vi kallar kultur och det är grunden för civilisationen. Det finns en annan typ av spegelneuron, som är inblandade i något helt annat. Alltså, det finns spegelneuroner, precis som det finns spegelneuroner för handlingar, så finns det spegelneuroner för beröring. Med andra ord, om någon rör mig, min hand, så kommer neuroner i somatosensoriska cortec i det sensoriska området i hjärnan att aktiveras. Men samma neuron kommer, i vissa fall, att aktiveras när jag iakktar en annan person som blir berörd Så, den lever sig in i att den andra personen blir berörd.
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."
Så, de flesta av dem aktiveras när jag blir berörd på olika ställen. Olika neuroner för olika ställen. Men en delmängd av dem aktiveras när jag tittar på någon annan. som blir berörd på samma ställe. Så här har du återigen neuroner som är inblandade i empati. Nur uppstår frågan: Om jag helt enkelt iakttar en annan person bli berörd, varför blir jag inte förvirrad och bokstavligt talat känner den beröringsförnimmelsen bara genom att iaktta någon annan som blir berörd? Jag menar, jag lever mig in det den personen känner men känner inte beröringen bokstavligt. Det är på grund av att vi har receptorer i vår hud, receptorer för beröring och smärta, som säger till din hjärna "Oroa dig inte, du blir inte berörd. så lev dig för all del in i vad den andra personen upplever, men upplev inte beröringen på riktigt, för då blir du förvirrad."
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)
Okej, så där finns en signal för feedback som lägger in veto på spegelneuronens signal. och hindrar dig från att medvetet uppleva den beröringen. Men om du tar bort armen, om du helt enkelt bedövar min arm, injicerar min arm med bedövningsmedel i plexus brachialis, så att armen är bedövad och inga förnimmelser kommer in, om jag nu iakttar dig när du blir berörd, kommer jag att bokstavligt talat känna det i min hand. Med andra ord har du löst upp barriären mellan dig och andra mänskliga varelser. Så, jag kallar dem Gandhi-neuroner, eller empatineuroner. (Skratt)
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.
Och detta är inte i abstrakt metaforsk bemärkelse. Allt som separerar dig från honom, från den andra personen, är din hud. Ta bort ditt skinn, så upplever du den personens beröring i ditt sinne. Du har löst upp barriären mellan dig själv och andra mänskliga varelser. Och detta, så klart, är grundvalen i mycket av den österländska filosofin. samt att det inte finns något oberoende Själv, skild från andra mänskliga varelser, som inspekterar världen, inspekterar andra människor. Du är, i själva verket, inte bara sammankopplad med andra via Facebook och Internet, du är faktiskt bokstavligen sammankopplad med andra genom dina neuroner. Och i detta rummet finns hela neuronkedjor som kommunicerar med varandra. Och det finns ingen riktig åtskillnad mellan ditt medvetande och någon annans medvetande.
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.
Och den här livsåskådningen är ingen rappakalja. Den växer fram ur vår förståelse för grundläggande neurovetenskap. Föreställ dig en patient med en fantomlem. Om armen har avlägsnats så att du har en fantomlem, och du iakttar någon annan som blir berörd, känner du det i din fantomlem.' Det förunderliga är, att om du upplever smärta i din fantomlem, kan man krama den andra personens hand, massera den andra personens han, så kommer det att lindra smärtan i din fantomhand, nästan som om neuronerna erhåller lindring genom att bara titta på någon annan som får massage.
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)
Så, det här är min sista bild. Under en lång tid har människor sett vetenskap och humaniora som åtskilda. C.P. Snow talade om de två kulturerna: å ena sidan vetenskap, å andra sidan humaniora; aldrig mötas de två. Så, jag säger att spegelneuronsystemet ligger till grund för gränssnittet som tillåter dig att ompröva frågor som medvetande, självrepresentation, vad som separerar dig från andra mänskliga varelser, vad som låter dig känna empati med andra mänskliga varelser, och även saker som uppkomsten av kultur och civilisation, vilket är unikt för mänskliga varelser. Tack. (Applåder)