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.
Сьогодні я хочу поговорити про мозок людини, що є предметом наших досліджень в Університеті Каліфорнії. Просто подумайте про це: Ось грудка плоті вагою півтора кілограми, котра може поміститись у вас на долоні. Але ця грудка може усвідомлювати безкрайність міжзоряного простору. Вона може осмислювати зміст безкінечності, ставити питання про зміст власного існування, про природу 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.
І це дійсно найдивовижніший феномен у світі. Це найбільша таємниця, котра стоїть перед людством: Як це все відбувається? Отже, як вам відомо, мозок складається з нейронів. Тут на картинці - нейрони. В мозку дорослої людини 100 мільярдів нейронів. І кожен з них має від 1000 до 10000 контактів з іншими нейронами в мозку. І на основі цього було підраховано, що кількість перестановок і комбінацій активності мозку перевищує кількість елементарних частинок у всесвіті.
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.
Тож, які є методи вивчення мозку? Одним з підходів є спостереження за пацієнтами, у яких були травми у різних частинах мозку, і вивчення змін у їхній поведінці. Про це я розповідав на минулій конференції TED. Сьогодні мова піде про інший підхід, котрий полягає в розміщенні електродів на різних частинах мозку, і реєстрації активності окремо взятих нервових клітин у мозку. Щось на зразок підслуховування нервових клітин у мозку.
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 от, нещодавнім відкриттям дослідників у місті Парма, Італія, на чолі з Джакомо Різолатті є група нейронів під назвою дзеркальні нейрони, розташованих в передній частині мозку, в лобовій долі. Варто зазначити, що в передній частині мозку розташовані ординарні моторно-командні нейрони, відомі науці вже понад 50 років. Ці нейрони активуються, коли людина виконує певну дію. Наприклад, якщо я простягну руку і візьму яблуко, моторно-командний нейрон у передній частині мозку активується. А якщо я простягну руку і підсуну до себе об'єкт - активується інший нейрон, передаючи команду підсунути цей об'єкт. Ці моторно-командні нейрони відомі науці 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.
А відкриттям Різолатті був підклас цих нейронів, що складають близько 20 відсотків від їх загальної кількості, котрі теж активуються, коли я дивлюсь на людину, котра виконує дану дію. Отже, ось є нейрон, котрий активується, коли я простягаю руку і беру щось, але він також активується, коли я дивлюсь, як хтось інший виконує ту саму дію. І це дійсно приголомшує. Оскільки, це так, наче той нейрон приймає точку зору іншої людини. Це начебто він виконує симуляцію віртуальної реальності дій іншої людини.
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.
Отже, в чому полягає значення цих дзеркальних нейронів? По-перше, вони повинні бути пов'язані з актами імітації та наслідування. Тому що імітація складної дії передбачає те, що мозок приймає точку зору іншої людини. Отже, це важливо для імітації та наслідування. Але, в чому ж важливість цього? Давайте поглянемо на наступний слайд. Отже, як відбувається імітація? В чому її важливість? Зв'язок дзеркальних нейронів з імітацією та наслідуванням.
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.
Отже, давайте розглянемо таке явище, як людська культура. Якщо поглянути назад на 75-100 тисяч років, то виявляється, що еволюція людини пережила дещо надзвичайно важливе близько 75.000 років тому. А саме, спостерігається раптова поява і швидке поширення певного набору навичок, притаманних виключно людському роду, для прикладу, використання інструментів, вогню, осель, і, звичайно, мови, вміння вгадувати думки іншого і розуміти його поведінку. Все це відбулось відносно швидко.
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.
Хоча, людський мозок досяг свого теперішнього розміру близько трьох-чотирьох сотень тисяч років тому, ця подія відбулась близько 100.000 років тому і дуже швидко. І я стверджую, що причиною того, що відбулось є раптова поява складної системи дзеркальних нейронів, котра уможливила імітацію та наслідування дій інших людей. Як результат, коли один з членів групи випадково робив певний винахід, скажімо, вогню, чи певного інструменту, замість того, щоб забутись, цей винахід швидко поширювався горизонтально, через популяції, або передавався вертикально, з покоління в покоління.
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.
Таким чином, еволюція починає діяти згідно теорії Ламарка, а не Дарвіна. Еволюція за Дарвіном є повільною, і триває сотні тисяч років. Еволюція шерстяного покрову у полярного ведмедя триватиме тисячі поколінь, можливо 100.000 років. Людське дитинча може просто побачити, як батько убивши чергового полярного ведмедя, зняв з нього шкіру і одягнув на себе шерсть. Дитинча вивчить це відразу. Те, що для полярного ведмедя зайняло 100.000 років, дитинча вивчить за 5-10 хвилин. І, як тільки це буде засвоєно, ця навичка пошириться в геометричній прогресії через популяцію.
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.
Це - основа. Імітація складних навичок і є тим, що називається культурою і лежить в основі цивілізації. Але є ще один вид дзеркальних нейронів, які відповідають за інші задачі. Отже, це також дзеркальні нейрони, як і дзеркальні нейрони дії, це дзеркальні нейрони руху. Іншими словами, якщо хтось торкнеться мене, моєї руки, активується нейрон в соматосенсорній корі в сенсорній ділянці мозку. Але в деяких випадках, той самий нейрон активується, коли я просто дивлюсь, як торкаються когось. Отже, це емпатія до іншої людини.
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."
Отже, більшість нейронів активується, коли я відчуваю дотик. Різні нейрони відповідають різним ділянкам [шкіри]. Але деякі з них активуються навіть тоді, коли я дивитимусь, як торкаються когось іншого. Отже, знову, у нас є нейрони, що відповідають за емпатію. Але, виникає запитання: якщо я просто дивлюсь, як торкаються когось, чому це не збиває мене з пантелику і я буквально не відчуваю дотику просто дивлячись як торкаються когось? Я відчуваю емпатію до цієї людини, але буквально дотику не відчуваю. Що ж, це тому, що у шкірі є рецептори дотику і болю, котрі, проводячи сигнал назад до мозку, начебто кажуть: "Не хвилюйся, тебе це не стосується. Тому, звичайно ж, співпереживай з іншою людиною, але не відчувай цей дотик буквально, інакше, ти зовсім заплутаєшся."
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)
Отже, існує зворотній сигнал, котрий перекриває сигнал дзеркального нейрона, і не дає нам свідомо відчути цей дотик. Але, якщо видалити руку, анестезувати її, ввести в руку ін’єкцію, анестезувати плечове нервове сплетіння, так, що рука оніміє і перестане відповідати на зовнішні подразники, якщо я тепер побачу, як торкаються когось, я буквально відчуватиму це. Іншими словами, ви зносите бар’єр між вами та іншими людьми. Тому, я називаю їх нейронами Ганді, або нейронами емпатії. (Сміх)
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.
І це не просто абстрактна метафора. Все, що відділяє одну людину від іншої - це лише шкіра. Видалити шкіру - і ви відчуєте дотик до іншої людини у своєму мозку. Ви знесли бар'єр між вами та іншими. І саме на цьому, в більшій мірі, і основана східна філософія. На тому, що немає ніякого незалежного ''я'', відокремленого від інших, основаного на спостереженні світу, спостереженні інших людей. І насправді, ми з’єднані не лише через Фейсбук чи Інтернет, ми дійсно буквально з'єднані на нейронному рівні. У цьому приміщенні, наприклад, цілі сітки нейронів ведуть бесіди між собою. І немає чітко вираженої різниці між свідомістю тої чи іншої людини.
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.
І це вам не тарабарська філософія. Це випливає з нашого розуміння основ неврології. Припустимо, у нас є пацієнт із фантомом руки. Якщо руку було ампутовано, залишається її фантом. І якщо пацієнт дивиться, як торкаються когось, він відчуватиме цей дотик у фантомі своєї руки. Вражає те, що коли пацієнт відчуває біль у фантомній руці, і він стискає і потирає руку іншої людини, це полегшує біль у фантомній руці, Так, наче нейрони отримують полегшення лише від того, що дивляться, як потирають руку іншої людини.
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)
І ось, мій останній слайд. Довгий час вважалось, що між точними і гуманітарними науками лежить прірва. Чарльз Сноу писав про дві культури: з однієї сторони точні науки, з іншої - гуманітарні, і не зійтися їм вдвох. Отже, я кажу, що дзеркальна нейронна система дає нам основу, яка дозволяє переосмислити такі поняття, як свідомість, уявлення про себе, що відділяє вас від інших, що дозволяє вам співпереживати з іншими людьми, і навіть такі речі, як поява культури і цивілізації, котра є притаманною виключно людям. Дякую. (Аплодисменти)