Well, as Chris pointed out, I study the human brain, the functions and structure of the human brain. And I just want you to think for a minute about what this entails. Here is this mass of jelly, three-pound mass of jelly you can hold in the palm of your hand, and it can contemplate the vastness of interstellar space. It can contemplate the meaning of infinity and it can contemplate itself contemplating on the meaning of infinity. And this peculiar recursive quality that we call self-awareness, which I think is the holy grail of neuroscience, of neurology, and hopefully, someday, we'll understand how that happens.
כמו שכריס אמר, אני חוקר את המוח האנושי – את הפונקציות והמבנה של המוח האנושי. אני רוצה שתחשבו דקה מה זה אומר. יש לנו איבר שהוא 1.2 קילו של ג'לי שאפשר להחזיק בכף היד, והוא יכול לתפוס את המרחב של חלל בין כוכבי. הוא יכול להגות בנושא האינסוף והוא יכול לחשוב על עצמו הוגה על האינסוף. הדבר הרקורסיבי הזה נקרא מודעות עצמית, אני חושב שזה הגביע הקדוש של כל מדעי המוח, ואולי יום אחד, בתקווה, נוכל להבין איך זה קורה.
OK, so how do you study this mysterious organ? I mean, you have 100 billion nerve cells, little wisps of protoplasm, interacting with each other, and from this activity emerges the whole spectrum of abilities that we call human nature and human consciousness. How does this happen? Well, there are many ways of approaching the functions of the human brain. One approach, the one we use mainly, is to look at patients with sustained damage to a small region of the brain, where there's been a genetic change in a small region of the brain. What then happens is not an across-the-board reduction in all your mental capacities, a sort of blunting of your cognitive ability. What you get is a highly selective loss of one function, with other functions being preserved intact, and this gives you some confidence in asserting that that part of the brain is somehow involved in mediating that function. So you can then map function onto structure, and then find out what the circuitry's doing to generate that particular function. So that's what we're trying to do.
אז איך חוקרים את האיבר המסתורי הזה? יש לנו בערך 100 מיליארד תאי עצב, זרועות קטנות של פרוטופלסמה, מתקשרות אחת עם השנייה, ומהפעילות הזאת נוצר טווח עצום של יכולות שאנו קוראים להן מודעות אנושית. איך זה קורה? ובכן, יש הרבה דרכים לחקור את הפונקציות של המוח האנושי. גישה אחת, שנמצאת בשימוש רב, היא להתבונן באנשים שנפגעו באזורים קטנים במוח, ונוצרו שינויים גנטיים באזורים קטנים מאוד במוח. מה שקורה אז זה לא מחיקה מוחלטת של כל היכולות המוחיות שלכם, ביטול של יכולתכם השכלית. מה שקורה הוא איבוד ממוקד של פונקציה אחת כשכל הפונקציות האחרות נשארות תקינות. וזה נותן לנו ביטחון מסוים להניח שהאזור הזה של המוח אחראי איכשהו על הפונקציה הזאת. ואז אפשר להתאים פונקציה למבנה, ולמצוא מה עושים הקישורים המוחיים כדי לייצר את הפונקציה הזאת. זה מה שאנחנו מנסים לעשות.
So let me give you a few striking examples of this. In fact, I'm giving you three examples, six minutes each, during this talk. The first example is an extraordinary syndrome called Capgras syndrome. If you look at the first slide there, that's the temporal lobes, frontal lobes, parietal lobes, OK -- the lobes that constitute the brain. And if you look, tucked away inside the inner surface of the temporal lobes -- you can't see it there -- is a little structure called the fusiform gyrus. And that's been called the face area in the brain, because when it's damaged, you can no longer recognize people's faces. You can still recognize them from their voice and say, "Oh yeah, that's Joe," but you can't look at their face and know who it is, right? You can't even recognize yourself in the mirror. I mean, you know it's you because you wink and it winks, and you know it's a mirror, but you don't really recognize yourself as yourself.
הרשו לי לתת לכם כמה דוגמאות מדהימות לכך. למעשה, אני אתן לכם שלוש דוגמאות, כל אחת של שש דקות, במהלך השיחה הזאת. הדוגמה הראשונה היא תסמונת יוצאת דופן הנקראת תסמונת קפגראס. אם תסתכלו בתמונה כאן, הנה האונות הטמפורליות, האונות הפרונטליות, האונות הפריאטליות, האונות שמרכיבות את המוח. וכאן נמצא, חבוי בתוך האונות הטמפורליות כפי שאפשר לראות כאן, מבנה שנקרא פיתול דמוי-כישור (fusiform gyrus) ולזה מדענים קוראים אזור הפנים של המוח כיוון שכאשר הוא פגוע, לא ניתן לזהות פרצופים של אנשים. עדיין אפשר לזהות אותם לפי הקול שלהם ולהגיד, אה כן, זה ג'ו, אבל אי אפשר להסתכל על הפרצוף ולזהות מי זה. אי אפשר אפילו לזהות את עצמך במראה. אתה יודע שזה אתה, כי הוא קורץ כשאתה קורץ, ואתה יודע מה זאת מראה, אבל אתה לא באמת מסוגל לזהות את עצמך.
OK. Now that syndrome is well known as caused by damage to the fusiform gyrus. But there's another rare syndrome, so rare, in fact, that very few physicians have heard about it, not even neurologists. This is called the Capgras delusion, and that is a patient, who's otherwise completely normal, has had a head injury, comes out of coma, otherwise completely normal, he looks at his mother and says, "This looks exactly like my mother, this woman, but she's an impostor. She's some other woman pretending to be my mother." Now, why does this happen? Why would somebody -- and this person is perfectly lucid and intelligent in all other respects, but when he sees his mother, his delusion kicks in and says, it's not mother.
בסדר. התסמונת הזאת ידועה כתוצאה של נזק מוחי לפיתול הדמוי כישור. אבל יש תסמונת יותר נדירה, כל כך נדירה שמעט רופאים מכירים אותה, אפילו נוירולוגים והיא נקראת אשליית הקפגראס. והיא מתבטאת אצל פציינטים נורמלים בכל דרך אחרת שחוו נזק מוחי, יוצאים מתרדמת, נורמלים מכל בחינה, אבל מסתכלים באמא שלהם ואומרים "האישה הזאת נראית כמו אמא שלי, אבל לא, היא מתחזה, היא אישה אחרת שמעמידה פנים שהיא אמא שלי." למה זה קורה? שימו לב, האדם הזה צלול ואינטיליגנטי מכל בחינה אבל כשהוא רואה את אמא שלו האשלייה מופיעה וטוענת שזאת לא אמא שלו.
Now, the most common interpretation of this, which you find in all the psychiatry textbooks, is a Freudian view, and that is that this chap -- and the same argument applies to women, by the way, but I'll just talk about guys. When you're a little baby, a young baby, you had a strong sexual attraction to your mother. This is the so-called Oedipus complex of Freud. I'm not saying I believe this, but this is the standard Freudian view. And then, as you grow up, the cortex develops, and inhibits these latent sexual urges towards your mother. Thank God, or you would all be sexually aroused when you saw your mother. And then what happens is, there's a blow to your head, damaging the cortex, allowing these latent sexual urges to emerge, flaming to the surface, and suddenly and inexplicably you find yourself being sexually aroused by your mother. And you say, "My God, if this is my mom, how come I'm being sexually turned on? She's some other woman. She's an impostor." It's the only interpretation that makes sense to your damaged brain.
הפרשנות הנפוצה ביותר לעניין הזה, אותה תמצאו בכל ספרי הפסיכיאטריה, היא הפרשנות הפרוידיאנית, שהיא שהבחור הזה, ואפשר לפרש אותו הדבר גם כלפי נשים, אגב, אבל נדבר כרגע על גברים - כשהיה תינוק, תינוק קטן מאוד, הייתה שלו משיכה מינית חזקה לאמא שלו. זה מה שנקרא תסביך אדיפוס של פרויד. אני לא אומר שאני מאמין בזה, אבל זה מה שפרויד אמר. וכשאתה גדל, קליפת המוח מתפתחת, ולומדת להכיל את הדחפים המיניים כלפי אמא שלך. למרבה המזל, אתה לא מגורה מינית כל פעם שאתה רואה את אמא שלך. ומה שקורה הוא, שאחרי נזק מוחי שפוגם בקליפה, הדחפים המיניים החבויים הללו יוצאים החוצה, עולים לפני השטח, ולפתע, באופן בלתי מוסבר אתה מתחיל להיות מגורה מינית על ידי אמא שלך. ואתה אומר "אם זאת אמא שלי, איך אני מגורה מינית? היא בטח לא אמא שלי, היא מתחזה." זאת הפרשנות היחידה ההגיונית למוח הפגוע.
This has never made much sense to me, this argument. It's very ingenious, as all Freudian arguments are -- (Laughter) -- but didn't make much sense because I have seen the same delusion, a patient having the same delusion, about his pet poodle. (Laughter) He'll say, "Doctor, this is not Fifi. It looks exactly like Fifi, but it's some other dog." Right? Now, you try using the Freudian explanation there. (Laughter) You'll start talking about the latent bestiality in all humans, or some such thing, which is quite absurd, of course.
הפרשנות הפרוידיאנית אף פעם לא נראתה לי הגיונית. היא די גאונית, כמו רוב הפרשנויות הפרוידיאניות... (צחוק מהקהל) אבל היא לא הייתה הגיונית כי ראיתי את אותה אשלייה, שהייתה לפציינט ביחס לפודל שלו. (צחוק מהקהל) הוא אמר, "דוקטור, היא נראית כמו פיפי, אבל היא לא, זה סתם כלב אחר." נראה אתכם משתמשים בפרשנות הפרוידיאנית עכשיו. (צחוק מהקהל) תתחילו לדבר על החיתיות החבויה בכל בני האדם, או משהו אבסורדי אחר.
Now, what's really going on? So, to explain this curious disorder, we look at the structure and functions of the normal visual pathways in the brain. Normally, visual signals come in, into the eyeballs, go to the visual areas in the brain. There are, in fact, 30 areas in the back of your brain concerned with just vision, and after processing all that, the message goes to a small structure called the fusiform gyrus, where you perceive faces. There are neurons there that are sensitive to faces. You can call it the face area of the brain, right? I talked about that earlier. Now, when that area's damaged, you lose the ability to see faces, right?
אז מה באמת קורה כאן? אז כדי להסביר את התסמונת המוזרה הזאת, נתבונן במבנה ותפקוד המערכת הויזואלית במוח. באופן נורמלי, תמונות מגיעות דרך העיניים, ועוברות לאזורים הויזואליים במוח. יש למעשה 30 אזורים באחורי המוח שמיועדים אך ורק לראייה, ואחרי כל העיבוד, המידע מגיע למבנה קטן, ה-fusiform gyrus, שתופס פרצופים. יש שם נוירונים שרגישים פרצופים. אפשר לקרוא לזה אזור הפנים של המוח, כן? דיברתי על זה קודם. כשהאזור פגום אי אפשר לראות פרצופים, כן?
But from that area, the message cascades into a structure called the amygdala in the limbic system, the emotional core of the brain, and that structure, called the amygdala, gauges the emotional significance of what you're looking at. Is it prey? Is it predator? Is it mate? Or is it something absolutely trivial, like a piece of lint, or a piece of chalk, or a -- I don't want to point to that, but -- or a shoe, or something like that? OK? Which you can completely ignore. So if the amygdala is excited, and this is something important, the messages then cascade into the autonomic nervous system. Your heart starts beating faster. You start sweating to dissipate the heat that you're going to create from muscular exertion. And that's fortunate, because we can put two electrodes on your palm and measure the change in skin resistance produced by sweating. So I can determine, when you're looking at something, whether you're excited or whether you're aroused, or not, OK? And I'll get to that in a minute.
אבל מהאזור הזה המידע עובר למבנה שנקרא אמיגדלה, בתוך המערכת הלימבית, המרכז הריגשי של המוח, והמבנה הזה, שנקרא אמיגדלה, מחליט על החשיבות הריגשית של מה שמתבוננים בו. האם זה טרף? האם זה טורף? האם זה בן זוג? או האם זה משהו טריוויאלי, כמו חתיכת מוך, או חתיכת גיר, או - אני לא רוצה להצביע על זה - או נעל, או משהו כזה, כן? משהו שאפשר לחלוטין להתעלם ממנו. ואם האמיגדלה מגורה, סימן שזה משהו חשוב, ואז ההודעה עוברת למערכת העצבים האוטונומית. הלב מתחיל לפעום יותר מהר, אתם מתחילים להזיע כדי לפזר את החום שהגוף עומד להוציא כתוצאה מפעולות השרירים. וזה טוב, כי אנחנו יכולים לשים שתי אלקטרודות על כף היד ולמדוד את השינויים בהולכה החשמלית של העור, כתוצאה מהזעה. אז אני יכול לבדוק, כשאתם מסתכלים על משהו, האם אתם נרגשים או מגורים או לא, אוקיי? אני אחזור לזה עוד דקה.
So my idea was, when this chap looks at an object, when he looks at his -- any object for that matter, it goes to the visual areas and, however, and it's processed in the fusiform gyrus, and you recognize it as a pea plant, or a table, or your mother, for that matter, OK? And then the message cascades into the amygdala, and then goes down the autonomic nervous system. But maybe, in this chap, that wire that goes from the amygdala to the limbic system, the emotional core of the brain, is cut by the accident. So because the fusiform is intact, the chap can still recognize his mother, and says, "Oh yeah, this looks like my mother." But because the wire is cut to the emotional centers, he says, "But how come, if it's my mother, I don't experience a warmth?" Or terror, as the case may be? Right? (Laughter) And therefore, he says, "How do I account for this inexplicable lack of emotions? This can't be my mother. It's some strange woman pretending to be my mother."
אז לפי התיאוריה שלי, כשהבחור הזה מסתכל על חפץ, כל חפץ, והתמונה עוברת לאיזורים הויזואליים ומעובדת ב-fusiform gyrus, והוא רואה שזה צמח אפונה, או שולחן, או אמא שלו, נגיד, בסדר? ואז המידע עובר לאמיגדלה, ואז למערכת העצבים האוטונומית. אבל אצל הבחור הזה, הקישור בין מערכת העצבים לאמיגדלה, המרכז הריגשי של המוח, ניתק בתאונה. ובגלל שה-fusiform gyrus תקין, הבחור עדיין יזהה את אמא שלו, ויגיד "אוקיי, זה נראה כמו אמא שלי." אבל בגלל שהקישור למרכז הריגשי לא קיים, הוא אומר "אם זאת אמא שלי, איך אני לא מרגיש חם בלב?" או אימה, כן? תלוי באיזו אמא. (צחוק מהקהל) ואז הוא אומר "איך אני מסביר את ההיעדר המוחלט של רגשות? זאת לא יכולה להיות אמא שלי. זאת מישהי אחרת שמעמידה פנים."
How do you test this? Well, what you do is, if you take any one of you here, and put you in front of a screen, and measure your galvanic skin response, and show pictures on the screen, I can measure how you sweat when you see an object, like a table or an umbrella. Of course, you don't sweat. If I show you a picture of a lion, or a tiger, or a pinup, you start sweating, right? And, believe it or not, if I show you a picture of your mother -- I'm talking about normal people -- you start sweating. You don't even have to be Jewish. (Laughter)
איך אפשר לבדוק את זה? אני יכול לקחת כל אחד מכם ולהושיב אתכם מול מסך, ולבדוק את ההולכה החשמלית של העור שלכם, כשאתם רואים תמונות על המסך, כלומר לבדוק כמה אתם מזיעים כשאתם רואים משהו. אם זה שולחן או מטריה, אתם כמובן לא מזיעים. אם זה תמונה של אריה, או נמר, או בחורה, אתם מזיעים, כן? ותאמינו או לא, אם אני אראה לכם תמונה של אמא שלכם אם אתם אנשים נורמליים, אתם תתחילו להזיע. אתם אפילו לא חייבים להיות יהודים. (צחוק מהקהל)
Now, what happens if you show this patient? You take the patient and show him pictures on the screen and measure his galvanic skin response. Tables and chairs and lint, nothing happens, as in normal people, but when you show him a picture of his mother, the galvanic skin response is flat. There's no emotional reaction to his mother, because that wire going from the visual areas to the emotional centers is cut. So his vision is normal because the visual areas are normal, his emotions are normal -- he'll laugh, he'll cry, so on and so forth -- but the wire from vision to emotions is cut and therefore he has this delusion that his mother is an impostor. It's a lovely example of the sort of thing we do: take a bizarre, seemingly incomprehensible, neural psychiatric syndrome and say that the standard Freudian view is wrong, that, in fact, you can come up with a precise explanation in terms of the known neural anatomy of the brain.
עכשיו, מה קורה עם הבחור הזה? מראים לו תמונות על מסך ובודקים את ההזעה שלו. כסאות ושולחנות וכולי, שום דבר, כרגיל, אבל גם כשמראים לו תמונה של אמא שלו הוא לא מזיע בכלל. אין שום תגובה רגשית לאמא שלו. כי הקישור בין אזורי הראיה לאזורי הרגש במוח נקטע. הראיה שלו נורמלית, כי מרכז הראיה שלו תקין הרגשות שלו נורמליים, הוא צוחק, הוא בוכה, אבל הקישור בין הראיה לרגשות נחתך ולכן הוא מאמין שאמא שלו היא מתחזה. זאת דוגמה נהדרת של מה שאנחנו עושים, לוקחים תסמונת פסיכיאטרית נוירולוגית ביזארית ובלתי ניתנת להבנה ומניחים שהגישה הפרוידיאנית שגויה, ואפשר להגיע להסבר יותר מדויק בעזרת האנטומיה של המוח.
By the way, if this patient then goes, and mother phones from an adjacent room -- phones him -- and he picks up the phone, and he says, "Wow, mom, how are you? Where are you?" There's no delusion through the phone. Then, she approaches him after an hour, he says, "Who are you? You look just like my mother." OK? The reason is there's a separate pathway going from the hearing centers in the brain to the emotional centers, and that's not been cut by the accident. So this explains why through the phone he recognizes his mother, no problem. When he sees her in person, he says it's an impostor.
דרך אגב, אם הבחור ההוא הולך לחדר אחר, ואמא שלו מטלפנת אליו מהחדר הסמוך, הוא מרים את השפופרת ואומר "היי, אמא, איפה את?" אין אשליה דרך הטלפון. אחר כך היא באה אליו, והוא אומר "מי את? את נראית כמו אמא שלי." בסדר? הסיבה היא שיש מסלול נפרד המקשר בין אזורי השמיעה במוח לאזורי הרגשות והוא לא נפגע בתאונה. אז בטלפון הוא מזהה את אמא שלו בלי בעיה. ואז פנים מול פנים הוא טוען שהיא מתחזה.
OK, how is all this complex circuitry set up in the brain? Is it nature, genes, or is it nurture? And we approach this problem by considering another curious syndrome called phantom limb. And you all know what a phantom limb is. When an arm is amputated, or a leg is amputated, for gangrene, or you lose it in war -- for example, in the Iraq war, it's now a serious problem -- you continue to vividly feel the presence of that missing arm, and that's called a phantom arm or a phantom leg. In fact, you can get a phantom with almost any part of the body. Believe it or not, even with internal viscera. I've had patients with the uterus removed -- hysterectomy -- who have a phantom uterus, including phantom menstrual cramps at the appropriate time of the month. And in fact, one student asked me the other day, "Do they get phantom PMS?" (Laughter) A subject ripe for scientific enquiry, but we haven't pursued that.
בסדר, אז איך כל המערכת המורכבת הזאת נבנית במוח? האם זה הטבע? הגנים? הסביבה? אנחנו בוחנים את השאלה הזאת בעזרת תסמונת נוספת שנקראת איבר הפנטום. בטח שמעתם על תופעת איבר הפנטום. כשקוטעים למישהו יד או רגל, בגלל זיהום, או שמישהו מאבד יד או רגל במלחמה, מלחמת עיראק לדוגמה, שהפכה מאוד בעייתית לאחרונה, הוא עדיין ממשיך להרגיש בקיומה של היד החסרה, וזה מה שנקרא יד פנטום או רגל פנטום. למעשה, אפשר לקבל פנטום בכל איבר בגוף. תאמינו או לא, אפילו איברים פנימיים. הייתה לי חולה שעברה ניתוח כריתת רחם, והיה לה פנטום רחם, כולל כאבי מחזור פנטומיים בזמנים הנכונים במחזור החודשי. ולמעשה, סטודנט אחד שאל אותי אם היא גם מקבלת תסמונת קדם-וסתית פנטום? (צחוק מהקהל) נושא חשוב מאוד למדע, שטרם הספקנו לחקור.
OK, now the next question is, what can you learn about phantom limbs by doing experiments? One of the things we've found was, about half the patients with phantom limbs claim that they can move the phantom. It'll pat his brother on the shoulder, it'll answer the phone when it rings, it'll wave goodbye. These are very compelling, vivid sensations. The patient's not delusional. He knows that the arm is not there, but, nevertheless, it's a compelling sensory experience for the patient. But however, about half the patients, this doesn't happen. The phantom limb -- they'll say, "But doctor, the phantom limb is paralyzed. It's fixed in a clenched spasm and it's excruciatingly painful. If only I could move it, maybe the pain will be relieved."
בכל מקרה, השאלה הבאה היא מה אפשר ללמוד על איברי פנטום מניסויים? אחד הדברים שגילינו הוא שבערך חצי מהפציינטים עם איברי פנטום טוענים שהם יכולים להזיז את הפנטום. לטפוח לאח על כתפו, להרים את הטלפון, לנופף לשלום. כל אלה תחושות מאוד חזקות. החולה לא הוזה. הוא יודע שהיד שלו לא שם אך למרות זאת, התחושה מאוד חזקה עבור החולה. אבל אצל החצי השני של הפציינטים, זה לא קורה. איבר הפנטום, הם אומרים "אבל דוקטור, איבר הפנטום משותק. הוא מכווץ וספאסטי וזה כואב נורא. אילו רק יכולתי להזיז אותו, אולי הכאב היה משתחרר."
Now, why would a phantom limb be paralyzed? It sounds like an oxymoron. But when we were looking at the case sheets, what we found was, these people with the paralyzed phantom limbs, the original arm was paralyzed because of the peripheral nerve injury. The actual nerve supplying the arm was severed, was cut, by say, a motorcycle accident. So the patient had an actual arm, which is painful, in a sling for a few months or a year, and then, in a misguided attempt to get rid of the pain in the arm, the surgeon amputates the arm, and then you get a phantom arm with the same pains, right? And this is a serious clinical problem. Patients become depressed. Some of them are driven to suicide, OK?
למה שאיבר הפנטום יהיה משותק? זה נשמע כמו אוקסימורון. אבל מהסתכלות על המסמכים שלהם מצאנו שאצל כל אלה עם איברי פנטום משותקים, האיבר המקורי גם הוא היה משותק בגלל פגיעה בעצבים, העצבים שמניעים את היד נפגעו נחתכו בגלל תאונת אופנוע, או משהו כזה. אז לפציינט היתה באמת יד משותקת כואבת שהייתה במתלה במשך כמה חודשים או שנה, ואז בניסיון שגוי להפסיק את הכאב, המנתח קטע לו את היד, ואז הוא קיבל יד פנטום עם אותם כאבים בדיוק, כן? וזאת בעיה קלינית חמורה מאוד. אנשים נכנסים לדיכאון. חלקם מתאבדים בסופו של דבר.
So, how do you treat this syndrome? Now, why do you get a paralyzed phantom limb? When I looked at the case sheet, I found that they had an actual arm, and the nerves supplying the arm had been cut, and the actual arm had been paralyzed, and lying in a sling for several months before the amputation, and this pain then gets carried over into the phantom itself.
אז איך מטפלים בתסמונת הזאת? למה הם מקבלים איבר פנטום משותק? אז מסתבר שהייתה להם יד אמיתית לפני הפנטום, והמערכת העצבית שלהם נקטעה, והיד האמיתית הפכה משותקת, והייתה במתלה כמה חודשים לפני הקטיעה, ואז הכאב ממשיך אחרי הקטיעה אל הפנטום.
Why does this happen? When the arm was intact, but paralyzed, the brain sends commands to the arm, the front of the brain, saying, "Move," but it's getting visual feedback saying, "No." Move. No. Move. No. Move. No. And this gets wired into the circuitry of the brain, and we call this learned paralysis, OK? The brain learns, because of this Hebbian, associative link, that the mere command to move the arm creates a sensation of a paralyzed arm. And then, when you've amputated the arm, this learned paralysis carries over into your body image and into your phantom, OK?
למה זה קורה? כשהיד עדיין הייתה קיימת, אבל משותקת, המוח שולח פקודות ליד מקדמת המוח ואומר "זוזי!" אבל העיניים שלו רואות שהיא לא זזה. זוזי! לא זזה. זוזי! לא זזה. זוזי! לא זזה. והמוח לומד את זה ומקבע את זה, וזה נקרא שיתוק נלמד, אוקיי? המוח לומד, בעזרת הקשר האסוציאטיבי של הב, שכשהוא שולח פקודה להזיז את היד הוא מקבל הרגשה של יד משותקת, ואז, כשהיד נקטעת, השיתוק הנלמד הזה מועבר לדימוי הגוף ומועבר ליד הפנטום. אוקיי?
Now, how do you help these patients? How do you unlearn the learned paralysis, so you can relieve him of this excruciating, clenching spasm of the phantom arm? Well, we said, what if you now send the command to the phantom, but give him visual feedback that it's obeying his command, right? Maybe you can relieve the phantom pain, the phantom cramp. How do you do that? Well, virtual reality. But that costs millions of dollars. So, I hit on a way of doing this for three dollars, but don't tell my funding agencies. (Laughter)
אז איך עוזרים לפציינטים כאלו? איך גורמים למוח לשכוח את השיתוק הנלמד כך שהוא יפסיק לחוש את הכאב הבלתי נסבל המכווץ של יד הפנטום? אז אמרנו, מה אם נשלח את הפקודה לפנטום, ונעביר לו משוב ויזואלי כאילו היד כן זזה? אולי זה ישחרר את כאב הפנטום, את ההתכווצות. איך עושים את זה? טוב, עם מציאות מדומה. אבל זה עולה מיליונים. אז מצאתי פיתרון שעולה שלושה דולר, אבל אל תספרו למממנים שלי. (צחוק)
OK? What you do is you create what I call a mirror box. You have a cardboard box with a mirror in the middle, and then you put the phantom -- so my first patient, Derek, came in. He had his arm amputated 10 years ago. He had a brachial avulsion, so the nerves were cut and the arm was paralyzed, lying in a sling for a year, and then the arm was amputated. He had a phantom arm, excruciatingly painful, and he couldn't move it. It was a paralyzed phantom arm.
מה שעושים הוא ליצור קופסת מראה. קרטון ובאמצעו מראה, ואתה שם את הפנטום... דרק המטופל הראשון הגיע. ידו נקטעה לפני 10 שנים. היתה לו קריעה של העצב הברכיאלי היד היתה משותקת ולאחר שנה נקטעה. היתה לו יד פנטום עם כאב חמור והוא לא יכול היה להניעה. יד פנטום משותקת.
So he came there, and I gave him a mirror like that, in a box, which I call a mirror box, right? And the patient puts his phantom left arm, which is clenched and in spasm, on the left side of the mirror, and the normal hand on the right side of the mirror, and makes the same posture, the clenched posture, and looks inside the mirror. And what does he experience? He looks at the phantom being resurrected, because he's looking at the reflection of the normal arm in the mirror, and it looks like this phantom has been resurrected. "Now," I said, "now, look, wiggle your phantom -- your real fingers, or move your real fingers while looking in the mirror." He's going to get the visual impression that the phantom is moving, right? That's obvious, but the astonishing thing is, the patient then says, "Oh my God, my phantom is moving again, and the pain, the clenching spasm, is relieved."
הוא הגיע ונתתי לו קופסא ובתוכה מראה, כאמור "קופסת מראה". והוא שם את יד הפנטום השמאלית המאוגרפת בצידה השמאלי של המראה, ואת ידו הימנית הבריאה בצידה הימני, באותה תנוחה עוויתית, והסתכל במראה, ומה הוא חווה? הוא התבונן ביד הפנטום קמה לתחיה, כי הוא מתבונן על הבבואה של היד הבריאה במראה, וכאילו שיד הפנטום קמה לתחיה. "עכשיו", ביקשתי, "הזז את האצבעות האצבעות האמיתיות, תוך כדי צפיה במראה". הוא כמובן יקבל את החוויה הויזואלית שהפנטום זז. זה ברור. אך הדבר המדהים הוא שהפציינט צעק בהתלהבות: "אלוהים, הפנטום שלי זז! " והכאב שכח.
And remember, my first patient who came in -- (Applause) -- thank you. (Applause) My first patient came in, and he looked in the mirror, and I said, "Look at your reflection of your phantom." And he started giggling, he says, "I can see my phantom." But he's not stupid. He knows it's not real. He knows it's a mirror reflection, but it's a vivid sensory experience. Now, I said, "Move your normal hand and phantom." He said, "Oh, I can't move my phantom. You know that. It's painful." I said, "Move your normal hand." And he says, "Oh my God, my phantom is moving again. I don't believe this! And my pain is being relieved." OK? And then I said, "Close your eyes." He closes his eyes. "And move your normal hand." "Oh, nothing. It's clenched again." "OK, open your eyes." "Oh my God, oh my God, it's moving again!" So, he was like a kid in a candy store.
זכרו, הפציינט הראשון שלי- (מחיאות כפיים) תודה. הפציינט הראשון שלי הגיע והסתכל במראה, וביקשתי, "התבונן על הבבואה של הפנטום שלך". הוא התחיל לגחך ואמר "אני רואה את הפנטום שלי". אבל הוא לא טיפש. הוא יודע שזה לא אמיתי אלא רק בבואת מראה, אך עדין זו חוויה חושית משכנעת. "עכשיו" אמרתי, "הזז את היד הבריאה ואת הפנטום". "אתה יודע שאיני יכול להניע את הפנטום, זה כואב". אמרתי, "הזז את היד הבריאה." והוא מיד אמר "אני לא מאמין! הפנטום שלי נע!" "והכאב הוקל". ואז ביקשתי, "עצום עיניים." הוא עצם את עיניו. "הזז את היד הבריאה." "כלום- היד שוב קפוצה." " אוקיי, פתח את העיניים." "הו אלוהים, זה שוב זז!" הוא היה מאושר כמו ילד בחנות ממתקים.
So, I said, OK, this proves my theory about learned paralysis and the critical role of visual input, but I'm not going to get a Nobel Prize for getting somebody to move his phantom limb. (Laughter) (Applause) It's a completely useless ability, if you think about it. (Laughter) But then I started realizing, maybe other kinds of paralysis that you see in neurology, like stroke, focal dystonias -- there may be a learned component to this, which you can overcome with the simple device of using a mirror.
אז אמרתי, אוקיי, זה מוכיח את התיאוריה שלי על "השיתוק הנלמד" ועל התפקיד המכריע של הראיה בו, אך לא אקבל פרס נובל על שהצלחתי לגרום למישהו להניע איבר פנטום (צחוק) (מחיאות כפיים) אם חושבים על זה, זה כשרון חסר תועלת לחלוטין. (צחוק) אבל אז חשבתי שיתכן ולסוגים אחרים של שיתוק כמו שבץ או דיסטוניה מקומית- יכול להיות מרכיב נלמד שניתן להתגבר עליו ע"י שימוש במתקן פשוט כמו ראי.
So, I said, "Look, Derek" -- well, first of all, the guy can't just go around carrying a mirror to alleviate his pain -- I said, "Look, Derek, take it home and practice with it for a week or two. Maybe, after a period of practice, you can dispense with the mirror, unlearn the paralysis, and start moving your paralyzed arm, and then, relieve yourself of pain." So he said OK, and he took it home. I said, "Look, it's, after all, two dollars. Take it home."
אז אמרתי לדרק- הרי הוא לא יכול להסתובב עם ראי כל הזמן כדי להקל על הכאבים- אמרתי לו "קח את המראה הביתה ותתאמן כמה שבועות. אולי לאחר האימון תוכל להניח למראה, לבטל את השיתוק הנלמד ולהתחיל להניע את היד המשותקת, וכך להקל על הכאבים." הוא הסכים ולקח את המראה לביתו. אחרי הכל זה רק שני דולר.
So, he took it home, and after two weeks, he phones me, and he said, "Doctor, you're not going to believe this." I said, "What?" He said, "It's gone." I said, "What's gone?" I thought maybe the mirror box was gone. (Laughter) He said, "No, no, no, you know this phantom I've had for the last 10 years? It's disappeared." And I said -- I got worried, I said, my God, I mean I've changed this guy's body image, what about human subjects, ethics and all of that? And I said, "Derek, does this bother you?" He said, "No, last three days, I've not had a phantom arm and therefore no phantom elbow pain, no clenching, no phantom forearm pain, all those pains are gone away. But the problem is I still have my phantom fingers dangling from the shoulder, and your box doesn't reach." (Laughter) "So, can you change the design and put it on my forehead, so I can, you know, do this and eliminate my phantom fingers?" He thought I was some kind of magician.
לאחר שבועיים הוא מטלפן אלי, ואומר "דוקטור אתה לא תאמין!" "מה?" אמרתי. "זה נעלם!" "מה נעלם?" שאלתי. חשבתי שאולי קופסת המראה נעלמה. (צחוק) "הפנטום שהיה לי בעשר שנים האחרונות, פשוט נעלם." התחלתי לחשוש, אמרתי לעצמי, אלוהים, הרי שיניתי את דימוי הגוף של הבחור, מה עם האתיקה המחקרית על ניסויים בבני אדם וכל זה? אז אמרתי, "דרק, זה מפריע לך?" "מה פתאום, בשלושת הימים האחרונים לא היתה לי יד פנטום ולכן לא היו לי כאבים במרפק, ביד הקפוצה, ובזרוע. כל הכאבים נעלמו. הבעיה היא שעדיין יש לי אצבעות פנטום שיוצאות מהכתף, והקופסא לא מגיעה לשם." (צחוק) "אתה יכול לשנות אותה ולשים לי אותה על המצח כדי שאוכל להיפטר מאצבעות הפנטום?" הוא חשב שאני איזה מין קוסם.
Now, why does this happen? It's because the brain is faced with tremendous sensory conflict. It's getting messages from vision saying the phantom is back. On the other hand, there's no proprioception, muscle signals saying that there is no arm, right? And your motor command saying there is an arm, and, because of this conflict, the brain says, to hell with it, there is no phantom, there is no arm, right? It goes into a sort of denial -- it gates the signals. And when the arm disappears, the bonus is, the pain disappears because you can't have disembodied pain floating out there, in space. So, that's the bonus.
עכשיו, למה זה קרה? המח חווה קונפליקט חושי משמעותי. מצד אחד הוא מקבל מידע ויזואלי שהפנטום חזר. מצד שני אין תגובה תואמת מהשרירים האומרת שאין יד, נכון? ובנוסף יש פקודות מוטוריות שאומרות שיש יד, ובגלל הקונפליקט הזה, המח אומר - לעזאזל אין פנטום, אין יד, נכון? סוג של הכחשה- מתעלם מהאותות. וכשהיד נעלמת, הבונוס הוא שהכאב נעלם כי לא יתכן כאב חסר גוף שמרחף באויר. אז זהו הבונוס.
Now, this technique has been tried on dozens of patients by other groups in Helsinki, so it may prove to be valuable as a treatment for phantom pain, and indeed, people have tried it for stroke rehabilitation. Stroke you normally think of as damage to the fibers, nothing you can do about it. But, it turns out some component of stroke paralysis is also learned paralysis, and maybe that component can be overcome using mirrors. This has also gone through clinical trials, helping lots and lots of patients.
הטכניקה הזו נוסתה על עשרות מטופלים על ידי קבוצות אחרות בהלסינקי ויתכן שהיא יעילה כטיפול לכאבי פנטום, ואנשים ניסו אותה גם בשיקום משבץ מוחי. בדרך כלל חושבים על שבץ כעל נזק לסיבים העצביים, ושאי אפשר לעשות דבר בקשר לזה. אך כנראה יש מרכיב בשיתוק של שבץ שהוא שיתוק נלמד, ואולי ניתן יהיה להתגבר עליו בעזרת מראות. גם זה נמצא במחקרים קליניים, ועוזר להמון חולים.
OK, let me switch gears now to the third part of my talk, which is about another curious phenomenon called synesthesia. This was discovered by Francis Galton in the nineteenth century. He was a cousin of Charles Darwin. He pointed out that certain people in the population, who are otherwise completely normal, had the following peculiarity: every time they see a number, it's colored. Five is blue, seven is yellow, eight is chartreuse, nine is indigo, OK? Bear in mind, these people are completely normal in other respects. Or C sharp -- sometimes, tones evoke color. C sharp is blue, F sharp is green, another tone might be yellow, right?
אוקיי, תנו לי להעביר הילוך ולעבור לחלק השלישי של ההרצאה, והוא על עוד תופעה מרתקת בשם סינסתזיה (Synaesthesia). שהתגלתה על ידי פראנסיס גאלטון במאה ה-19. בן דודו של צ'ארלס דרווין. הוא שם לב שלחלק מהאוכלוסיה, שבאופן כללי הם בריאים לחלוטין, יש את התופעה המוזרה הבאה כל פעם שהם רואים מספר, יש לו צבע. חמש הוא כחול, שבע הוא צהוב, שמונה ירקרק, תשע אינדיגו וכו'. שימו לב שהאנשים הללו נורמלים לחלוטין מבחינות אחרות. לפעמים צלילים שונים מחוללים צבעים. דו דיאז הוא כחול, פה דיאז ירוק, צליל אחר יהיה אולי צהוב. טוב?
Why does this happen? This is called synesthesia. Galton called it synesthesia, a mingling of the senses. In us, all the senses are distinct. These people muddle up their senses. Why does this happen? One of the two aspects of this problem are very intriguing. Synesthesia runs in families, so Galton said this is a hereditary basis, a genetic basis. Secondly, synesthesia is about -- and this is what gets me to my point about the main theme of this lecture, which is about creativity -- synesthesia is eight times more common among artists, poets, novelists and other creative people than in the general population. Why would that be? I'm going to answer that question. It's never been answered before.
למה זה קורה? גאלטון קרא לזה סינסטזיה, ערבוב של חושים. אצלנו החושים נבדלים. האנשים הללו מערבבים את חושיהם. למה זה קורה? יש שני היבטים מעניינים לבעיה הזאת. ראשית, התכונה הזאת משפחתית, אז גאלטון אמר שיש בה בסיס תורשתי, גנטי. שנית...וזה מחזיר אותי לנושא המרכזי של ההרצאה- יצירתיות- סינסטזיה שכיחה פי שמונה אצל אמנים, משוררים, סופרים ואנשים יצירתיים אחרים מאשר בשאר האוכלוסיה. למה שזה יהיה כך? אני אענה על השאלה הזו. מעולם לא ענו עליה לפני כן.
OK, what is synesthesia? What causes it? Well, there are many theories. One theory is they're just crazy. Now, that's not really a scientific theory, so we can forget about it. Another theory is they are acid junkies and potheads, right? Now, there may be some truth to this, because it's much more common here in the Bay Area than in San Diego. (Laughter) OK. Now, the third theory is that -- well, let's ask ourselves what's really going on in synesthesia. All right?
אוקיי, מהי סינסטזיה? מה גורם לה? אז יש הרבה תיאוריות. תיאוריה אחת היא שהם סתם משוגעים. זו לא באמת תיאוריה מדעית אז אפשר לשכוח ממנה. תיאוריה אחרת שהם מסוממים, כן? יתכן שיש משהו בזה כי התופעה יותר שכיחה באיזור המפרץ מאשר בסן דייגו. (צחוק) התיאוריה השלישית... בואו נשאל את עצמנו מה באמת קורה בסינסטזיה?
So, we found that the color area and the number area are right next to each other in the brain, in the fusiform gyrus. So we said, there's some accidental cross wiring between color and numbers in the brain. So, every time you see a number, you see a corresponding color, and that's why you get synesthesia. Now remember -- why does this happen? Why would there be crossed wires in some people? Remember I said it runs in families? That gives you the clue. And that is, there is an abnormal gene, a mutation in the gene that causes this abnormal cross wiring.
אז אנחנו מצאנו שאזורי הצבעים והמספרים הם מאוד סמוכים במח, בפיתול דמוי-כישור (fusiform gyrus). אז אמרנו שישנו חיווט מקרי בין איזורי הצבע והמספרים במח. אז כל פעם שאתה רואה מספר, אתה רואה את הצבע התואם לו, ולכן יש סינסטזיה. מדוע זה קורה? למה שיהיה חיווט כזה אצל אנשים מסוימים? זוכרים שאמרתי שזה משפחתי? זה הרמז. והוא שיש איזשהו גן חריג, מוטציה בגן שגורמת לחיווט החריג הזה.
In all of us, it turns out we are born with everything wired to everything else. So, every brain region is wired to every other region, and these are trimmed down to create the characteristic modular architecture of the adult brain. So, if there's a gene causing this trimming and if that gene mutates, then you get deficient trimming between adjacent brain areas. And if it's between number and color, you get number-color synesthesia. If it's between tone and color, you get tone-color synesthesia. So far, so good.
כולנו, כך מתברר, נולדים כשהכל מחוזר להכל. כל איזור במח מחובר לכל איזור אחר, והקשרים האלה עוברים גיזום כדי ליצור את המבנה המודולרי האופייני של המוח הבוגר. אז אם הגן שאחראי לגיזום הזה עובר מוטציה, אז מקבלים פגם בגיזום בין איזורים קרובים במח, ואם זה בין איזורי הצבע והמספרים, מקבלים סינסטזית צבע-מספר, ואם זה בין איזורי הצלילים והצבעים, מקבלים סינאסטזית צליל-צבע. עד כאן מובן.
Now, what if this gene is expressed everywhere in the brain, so everything is cross-connected? Well, think about what artists, novelists and poets have in common, the ability to engage in metaphorical thinking, linking seemingly unrelated ideas, such as, "It is the east, and Juliet is the Sun." Well, you don't say, Juliet is the sun, does that mean she's a glowing ball of fire? I mean, schizophrenics do that, but it's a different story, right? Normal people say, she's warm like the sun, she's radiant like the sun, she's nurturing like the sun. Instantly, you've found the links.
עכשיו, מה אם הגן הזה מבוטא בכל המח, כך שהכל מחווט להכל? ובכן, חישבו מה משותף לאמנים, סופרים ומשוררים, היכולת שלהם לבצע חשיבה מטפאורית, לחבר בין מושגים שהם לכאורה לא קשורים כמו "זהו המזרח ויוליה היא השמש." אתם לא אומרים, "יוליה היא השמש" זה אומר שהיא כדור אש בוער? סכיזופרנים עושים זאת אך זה סיפור אחר, נכון? אנשים בריאים אומרים שהיא חמה כמו השמש, קורנת, או מטפחת כמו השמש. מיד מוצאים את הקשרים.
Now, if you assume that this greater cross wiring and concepts are also in different parts of the brain, then it's going to create a greater propensity towards metaphorical thinking and creativity in people with synesthesia. And, hence, the eight times more common incidence of synesthesia among poets, artists and novelists. OK, it's a very phrenological view of synesthesia. The last demonstration -- can I take one minute? (Applause)
אז אם אנו מניחים שהחיווט המוגבר הוא בחלקים שונים של המח, אז זה ייצור נטיה מוגברת לחשיבה מטפאורית ויצירתית אצל אנשים עם סינסטזיה. ולכן סינסטזיה שכיחה פי שמונה אצל משוררים, אמנים וסופרים. זוהי השקפה מאוד מוחית על סינאסטזיה. ההדגמה האחרונה... אפשר עוד דקה? (מחיאות כפיים)
OK. I'm going to show you that you're all synesthetes, but you're in denial about it. Here's what I call Martian alphabet. Just like your alphabet, A is A, B is B, C is C. Different shapes for different phonemes, right? Here, you've got Martian alphabet. One of them is Kiki, one of them is Bouba. Which one is Kiki and which one is Bouba? How many of you think that's Kiki and that's Bouba? Raise your hands. Well, it's one or two mutants. (Laughter) How many of you think that's Bouba, that's Kiki? Raise your hands. Ninety-nine percent of you.
אוקיי. אני אראה לכם שלכולכם יש סינסטזיה, אבל אתם בהכחשה. הנה לפניכם אלפבית חייזרי. ממש כמו האלפבית שלנו, איי הוא איי, בי הוא בי, סי הוא סי, צורות שונות לצלילים שונים. בסדר? וכאן יש לכם אלפבית חייזרי. אחד מהם הוא קיקי ואחד הוא בובה. מיהו מי? כמה חושבים שזה קיקי וזה בובה? הרימו ידיים טוב, באחד או שנים יש מוטציות. (צחוק) כמה חושבים שזה בובה וזה קיקי? תשעים ותשעה אחוזים.
Now, none of you is a Martian. How did you do that? It's because you're all doing a cross-model synesthetic abstraction, meaning you're saying that that sharp inflection -- ki-ki, in your auditory cortex, the hair cells being excited -- Kiki, mimics the visual inflection, sudden inflection of that jagged shape. Now, this is very important, because what it's telling you is your brain is engaging in a primitive -- it's just -- it looks like a silly illusion, but these photons in your eye are doing this shape, and hair cells in your ear are exciting the auditory pattern, but the brain is able to extract the common denominator. It's a primitive form of abstraction, and we now know this happens in the fusiform gyrus of the brain, because when that's damaged, these people lose the ability to engage in Bouba Kiki, but they also lose the ability to engage in metaphor.
אף אחד מכם לא חייזר, אז איך ידעתם? זה מכוון שאתם משתמשים בחשיבה מופשטת-סינסטתית. כלומר, אתם אומרים שהצורה המשוננת-קי קי, ובאוזן תאי השערה מעוררים-קי קי, מחקים את הצורה המשוננת הויזואלית. וזה מאוד חשוב, כי זה אומר שהמח יוצר משהו בסיסי... זה נראה כמו אשליה מטופשת, אך חלקיקי האור בעין יוצרים צורה, ותאי השערה באוזן יוצרים דפוס אודיטורי, והמח יכול לשלוף את המכנה המשותף. זו צורה בסיסית של חשיבה מופשטת, ואנו כעת יודעים שזה קורה בפיתול דמוי-הכישור במח כי כשהוא נפגע, אובדת היכולת הזו של קיקי ובובה, וגם היכולת המטפאורית.
If you ask this guy, what -- "all that glitters is not gold," what does that mean?" The patient says, "Well, if it's metallic and shiny, it doesn't mean it's gold. You have to measure its specific gravity, OK?" So, they completely miss the metaphorical meaning. So, this area is about eight times the size in higher -- especially in humans -- as in lower primates. Something very interesting is going on here in the angular gyrus, because it's the crossroads between hearing, vision and touch, and it became enormous in humans. And something very interesting is going on. And I think it's a basis of many uniquely human abilities like abstraction, metaphor and creativity. All of these questions that philosophers have been studying for millennia, we scientists can begin to explore by doing brain imaging, and by studying patients and asking the right questions. Thank you. (Applause) Sorry about that. (Laughter)
אם נשאל אדם כזה מה המשמעות של "לא כל הנוצץ זהב הוא", הוא יאמר "אם זה מתכתי ונוצץ, זה לא אומר שזה זהב, צריך לשקול את זה". אוקיי? כלומר הם מפספסים לגמרי את המשמעות המטפאורית. אז האזור הזה גדול אצל בני אדם פי שמונה מאשר אצל יונקים ירודים. משהו מאוד מעניין קורה בפיתול הזה, והוא הצומת בין השמיעה, הראיה והמישוש, והפך להיות ענק אצל בני אדם. אני חושב ששם הבסיס להרבה יכולות אנושיות יחודיות כמו חשיבה מופשטת, מטפאורות ויצירתיות. כל השאלות הללו שפילוסופים חוקרים אלפי שנים, אנו המדענים יכולים להתחיל לחקור על ידי הדמיית מח, ושאילת שאלות נכונות את המטופלים. תודה רבה. (מחיאות כפיים) מצטער על זה... (צחוק)