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.
Как сказал Крис, я изучаю человеческий мозг — функции и структуры человеческого мозга. И я просто хотел бы, чтобы вы задумались на минутку о том, что это значит. Вот эта масса желе — три фунта желе, вы её можете в ладошке удержать, и она может помышлять просторы межзвездного пространства, может помышлять значение бесконечности, и она может помышлять себя, помышляющую значение бесконечности. И это особенное рекурсивное свойство, которое мы зовём самосознанием, я считаю Чашей Грааля нейробиологии, неврологии, и надеюсь, однажды мы поймём, как оно действует.
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.
Так, ну и как нам изучать этот таинственный орган? Вот вам 100 миллиардов нервных клеток, маленьких сгустков протоплазмы, взаимодействующих друг с другом, и эта деятельность порождает целый ряд возможностей, которые мы зовём человеческой природой и человеческим сознанием. Как это происходит? Есть много путей подхода к функциям человеческого мозга. Первый, который мы главным образом и используем, это изучать пациентов с длительным повреждением маленькой области мозга, где произошло генетическое изменение маленькой области мозга. И затем происходит не общее уменьшение всех ваших умственных способностей, не некое притупление вашей способности мыслить. Нет, происходит крайне выборочная потеря одной функции, а другие функции остаются нетронутыми; и это даёт некоторые основания утверждать, что эта часть мозга каким-то образом участвует в исполнении этой функции. Затем вы можете спроецировать функцию на структуру и выяснить, что делают её соединения, чтобы создавать эту определенную функцию. Вот это, собственно, мы и пытаемся сделать.
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.
Давайте я приведу несколько поразительных примеров этого. А именно, я приведу вам три примера, по 6 минут на каждый, во время лекции. Первый пример — это необыкновенный синдром, синдром Капгра. Если вы посмотрите на первый слайд, вон там, то увидите височные, лобные и теменные доли — доли, которые составляют мозг. И дальше внутри, на внутренней поверхности височных долей — тут вы не увидите её — маленькая структура: веретенообразная (фузиформная) извилина. И вот она была названа лицевой областью в мозге, потому что когда она повреждена, вы больше не можете узнавать лица людей. Вы всё ещё можете узнавать их по голосу, мол: «Да-да, это Джо!», но вы не сможете узнать их в лицо, верно? Вы даже себя в зеркало узнать не сможете. То есть вы знаете, что это вы — потому что вы моргаете, и оно моргает, а вот это, вы знаете — зеркало, но вы не очень-то узнаёте себя как себя самого.
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.
Хорошо известно, что этот синдром вызывается повреждением веретенообразной извилины. Но есть еще один редкий синдром; вообще-то, настолько редкий, что очень мало врачей о нём слышали, даже среди неврологов. Его называют бредом Капгра, и это означает, что пациент — в остальном абсолютно нормальный, но пострадавший от травмы головы — выходит из комы, — в остальном абсолютно нормальный! — и он смотрит на свою маму и говорит: «Она выглядит точно как моя мама, эта женщина, но она самозванка! Это какая-то другая женщина, которая притворяется моей мамой». Как же это происходит? Зачем бы кому-нибудь... а этот человек в ясном уме и разумный во всех остальных отношениях; но когда он видит свою мать, его бредовое видение включается, утверждая, что это не мама.
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.
Самое частое объяснение этому, которое вы найдёте во всех учебниках психиатрии, это взгляд по Фрейду, а именно, что этот парень — кстати, такое же рассуждение применимо и к женщинам, но я просто буду говорить о мужчинах — ... когда вы маленький мальчик, у вас есть сильное сексуальное влечение к своей матери... Это так называемый Эдипов комплекс по Фрейду. Я не говорю, что верю этому, но это стандартный взгляд по Фрейду. А потом вы вырастаете, кора развивается и тормозит эти латентные сексуальные влечения к вашей матери. Слава Богу, а то б вы все сексуально возбуждались при виде своих мам. А затем происходит вот что: удар по вашей голове повреждает кору, позволяя этим латентным сексуальным влечениям проявиться и запылать на поверхности — и, внезапно и необъяснимо, вы обнаруживаете сексуальное влечение к своей маме. И говорите: «Боже, если это моя мама, то тогда почему я сексуально возбуждаюсь? Она какая-то другая женщина. Она — самозванка.» Это единственное объяснение, которое имеет смысл для вашего поврежденного мозга.
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.
В этих доводах лично я никогда большого смысла не видел. Они искусны, как и все фрейдистские изъяснения, (Смех) но смысла большого не имеют, потому что я видел такой же бред, пациента с таким же бредом о его ручном пуделе. (Смех) Он говорил, «Доктор, это не Фифи! Он выглядит точно как Фифи, но это какая-то другая собака». Верно? Вы попытайтесь-ка это объяснить по Фрейду. (Смех) Вы начнете говорить о латентной зоофилии во всех людях или о каких-то таких вещах, конечно, довольно абсурдных.
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?
А что на самом-то деле происходит? Чтобы объяснить это любопытное расстройство, посмотрим на структуры и функции нормальных зрительных проводящих путей мозга. В норме, зрительные сигналы поступают в глазные яблоки, и идут в зрительные области в мозге. Кстати, 30 областей в задней части мозга заняты исключительно зрением, и после переработки всего этого, сигнал идёт к маленькой структуре, называемой веретенообразной извилиной, где вы и воспринимаете лица. Там есть нейроны, которые чувствительны к лицам. Вы можете называть это лицевой областью мозга, верно? Я об этом раньше говорил. Когда эта область повреждена, вы теряете способность видеть лица, верно?
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.
И потом из этой области, сигнал спускается в миндалевидное тело (миндалину), находящееся в лимбической системе — эмоциональной сердцевине мозга, и эта структура — миндалина — измеряет эмоциональную значимость того, на что вы смотрите. Это жертва? Это хищник? Объект для спаривания? Или же это что-то совершенно ничтожное: пушинка или кусочек мела, или — я не хочу показывать на это, но — или ботинок, или что-то в этом роде? Да? Нечто, что можно вообще игнорировать. Итак, если миндалина возбуждена, и это что-то важное, то сигналы потом спускаются в автономную нервную систему. Ваше сердце начинает биться быстрее, вы потеете, чтобы рассеять тепло, которое вы будете выделять от напряжения мышц. И это удачно, так как мы можем установить два электрода на вашу ладонь и измерить, как пот изменил электрическое сопротивление кожи. И так я могу установить, когда вы на что-то смотрите, то вы возбуждены, или взбудоражены, или нет, верно? И до этого я дойду через минуту.
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."
Я подумал: когда этот парень смотрит на предмет, когда он смотрит на свою — на вообще любой предмет, то сигнал идет в зрительные области — и обрабатывается в веретенообразной извилине, и он узнает, что это горох, или стол, или его мама в этом случае, да? И сигнал потом спускается в миндалину, и затем в автономную нервную систему. Но может у этого парня, проводок между миндалиной и лимбической системой — эмоциональной сердцевиной мозга — случайно обрезан. А поскольку веретенообразная извилина цела, то парень все ещё узнаёт свою мать и говорит: «Ну да, она похожа на мою маму.» Но так как проводок к эмоциональным центрам перерезан, он говорит: «Но как же, если это моя мама, я не испытываю тепла?» Или страха, как иногда случается? Верно? (Смех) И следовательно, он рассуждает: «Как мне объяснить это непонятное отсутствие эмоций? Значит, она не может быть моей матерью. Это какая-та чудачка, которая притворяется моей матерью.»
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)
Как это можно проверить? А вот как: взять здесь любого из вас и поставить перед экраном, и замерять гальванические характеристики кожи, показывая картинки на этом экране. Я могу измерить насколько вы потеете когда вы видите предмет, если это стол и зонтик — то, конечно, вы не потеете. А если я покажу картинку льва, или тигра, или красотки, вы начнёте потеть, верно? И — хотите верьте, хотите нет — если я покажу картинку вашей мамы — Я говорю о нормальных людях — вы начнете потеть. Даже если вы и не еврейский мальчик. (Смех)
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.
Итак, что происходит — что происходит, когда вы этому пациенту покажете? Вы берете больного и показываете ему картинки на экране и замеряете гальванические характеристики его кожи. Столы и стулья, и пух — ничего не происходит, как и у нормальных людей, но когда вы показываете ему картинку его матери, то гальванический ответ на коже отсутствует. У него нет эмоциональной реакции на его маму, потому что проводок из зрительных областей в эмоциональные центры оборван. Его зрение нормально, потому что зрительные области нормальны, его эмоции нормальны — он смеётся, плачет, и так далее, и тому подобное — но проводок из зрения в эмоции оборван, и поэтому у него бредовая мания, что его мама — это самозванка. Это прелестный пример того, чем мы занимаемся, берем причудливый, вроде необъяснимый, нервно-психиатрический синдром и говорим, что стандартный Фрейдистский взгляд неверен, и что, вообще-то, можно придумать точное объяснение в рамках известной нервной анатомии мозга.
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.
Кстати, если пациент потом уходит, и его мать из соседней комнаты звонит ему — и он поднимает трубку, то он говорит: «О, мам, как ты? Ты где?» Никакого обманчивого бреда по телефону. Потом, через час, она к нему подходит, а он говорит: «Ты кто? Ты выглядишь точно как моя мать.» Ясно? Причина в том, что есть отдельный проводящий путь из слуховых центров мозга в центры эмоций, и он не был перерезан при травме. Это объясняет, почему по телефону он узнает свою мать без проблем. Когда же он видит ее лично, то считает её самозванкой.
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.
Хорошо, а как эти сложные связи возникают в мозге? Это природа, гены, или это воспитание? И мы подходим к этой проблеме через рассмотрение другого любопытного синдрома — фантомных конечностей. Вы все знаете, что такое фантомная конечность. Когда ампутируют руку, или ампутируют ногу, из-за гангрены или она теряется на войне, к примеру, на Иракской войне — это сейчас серьезная проблема — то вы продолжаете живо ощущать присутствие этой отсутствующей руки, и это называют фантомной рукой или фантомной ногой. Фактически, у вас может быть фантом почти любой части тела. Верите или нет, но даже -- внутренних органов. У меня были пациентки с удаленной маткой — гистероэктомия — у которых была фантомная матка, включая фантомные месячные спазмы в соответствующее время месяца. И в самом деле, меня один студент однажды спросил, есть ли у них от фантомные ПМС? (Смех) Готовая тема для научного исследования, но мы ей не занялись.
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."
Хорошо, следующий вопрос — что можно узнать о фантомных конечностях экспериментальным путём? В частности, мы обнаружили, что примерно половина пациентов с фантомными конечностями утверждают, что они могут двигать фантомом. Фантом может хлопать их братьев по плечу, отвечать на звонок телефона, махать на прощание. Это очень убедительные, отчетливые ощущения. Пациент не бредит. Он знает, что его руки там нет, но, тем не менее, это отчетливый чувственный опыт для пациента. Но, однако, с примерно половиной пациентов этого не происходит. Про свой фантом они говорят: «Но, доктор, фантом парализован. Он сжался в спазме и мучительно болит. Если б я только мог им подвигать, то боль бы прошла!»
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?
А с чего бы фантомной конечности быть парализованной? Это противоречит само себе, это оксюморон. Но когда мы смотрели их истории болезни, то обнаружили, что у этих людей с парализованными фантомными конечностями настоящая рука тоже была парализована из-за травмы периферического нерва, сам нерв, снабжающий руку, был повреждён, перерезан из-за, скажем, мотоциклетной аварии. Итак, у пациента была настоящая рука, которая болела, в повязке несколько месяцев, или год, и затем в ошибочной попытке избавиться от боли в руке хирург ампутирует эту руку; и получается фантомная рука с теми же болями, верно? И это серьезная клиническая проблема. Пациенты впадают в депрессию. Некоторых из них влечёт к самоубийству.
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.
Итак, как же лечить этот синдром? Откуда берутся-то парализованные фантомные конечности? Когда я читал историю болезни, то выяснил, что у них была настоящая рука, в которой нервы, её снабжающие, были перерезаны, и настоящая рука была парализована, и лежала в повязке несколько месяцев перед ампутацией, и эта боль затем переносится и в сам фантом.
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?
Почему так происходит? Когда рука была нетронута, но парализована, то мозг посылал команды в руку, передняя часть мозга говорила: «Двигай», — но через зрительную обратную связь получала в ответ «Нет». Двигай. Нет. Двигай. Нет. Двигай. Нет. И это формирует нейронные соединения мозга — мы называем это «выученным параличом». Мозг выучивает, из-за этой ассоциативной связи по Хеббу, что простая команда «двигать руку» вызывает ощущения парализованной руки, и затем, когда рука ампутирована, то этот выученный паралич переносится и на внутреннюю картину тела и на сам фантом, верно?
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)
Хорошо, а как же помочь этим больным? Как можно забыть этот выученный паралич, и избавить его от этого мучительного, сдавливающего спазма фантомной руки? Мы подумали: а что если теперь послать команду фантому, но передать пациенту по обратной зрительной связи, что фантом её выполняет? Возможно, это могло бы облегчить фантомную боль, фантомную судорогу. Как это сделать? Ну, виртуальная реальность... Но это стоит миллионы долларов. И я придумал способ делать это за 3 доллара, только не говорите моим финансирующим организациям. (Смех)
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.
Хорошо? Делается то, что я называю «зеркальный ящик». У вас есть картонный ящик с зеркалом в середине, и вы кладете туда фантом — итак, пришел мой первый пациент, Дерек. Его руку ампутировали 10 лет назад. У него была плечевая авульсия (насильственное отделение нервов), так что их вырезали и рука была парализована, год лежала в повязке, и затем ампутирована. У него была фантомная рука, мучительно болезненная, и он не мог ей шевелить. Это была парализованная фантомная рука.
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."
И он пришел ко мне, и я дал ему зеркало как это, в ящичке, который я называю зеркальный ящик, верно? И пациент кладет свою фантомную левую руку, которая сжата и в спазме, по левую сторону от зеркала, и свою нормальную руку по правую сторону от зеркала, и принимает тоже положение, сжатое положение, и смотрит внутрь зеркала, и что же он ощущает? Он видит фантом, который возродился, потому что он смотрит на отражение своей нормальной руки в зеркале, и оно выглядит как будто его фантом возродился. Я говорю: «Смотри, теперь подвигай своим фантомом — своими настоящими пальцами, или подвигай своими настоящими пальцами, глядя в зеркало.» Он ведь получит зрительное впечатление, что его фантом двигается, верно? Это очевидно, но поразительно то, что пациент затем говорит: «Бог мой, фантом снова двигается, и боль, и сдавливающий спазм прошли.»
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.
И помните, мой первый пациент… (Аплодисменты) спасибо. (Аплодисменты) Мой первый пациент зашёл, и он посмотрел в зеркало, и я сказал: «Посмотри на отражение своего фантома». И он начал хихикать, он сказал: «Я вижу свой фантом». Но он не дурак. Он знает, что тот не настоящий. Он знает, что это отражение в зеркале, но это ясный и яркий чувственный опыт. Тут я говорю: «Подвигай своей нормальной рукой и фантомом». Он ответил: «Но я не могу двигать своим фантомом. Вы знаете это. Это больно.» Я говорю: «Подвигай нормальной рукой». И он ответил: «Мой Бог, мой фантом двигается снова, не могу поверить! И моя боль проходит.» Ясно? И я сказал: «Закрой глаза». Он закрыл их. «И подвигай своей нормальной рукой.» «Ой, ничего — она опять сдавлена.» «Хорошо, открой глаза.» «Мой Бог, она снова двигается!» Он был как ребенок в магазине конфет.
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.
И я сказал, хорошо, это доказывает мою теорию «выученного паралича» и ключевую роль зрительной входящей информации, но мне не получить Нобелевской премии за то, что я научил кого-то двигать его фантомной конечностью. (Смех) (Аплодисменты) Это абсолютно бесполезное умение, если задуматься. (Смех) Но затем я начал понимать, что, возможно, и в других вида паралича, с которыми сталкивается неврология, как инсульты, фокальные дистонии, в них может быть некий выученный компонент тоже, который возможно преодолеть с помощью простого инструмента — зеркала.
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."
И я сказал: «Смотри, Дерек», — ведь, во-первых, парень не может просто ходить всюду с зеркалом, чтобы облегчить боль — Я сказал: «Смотри, Дерек, возьми это домой и тренируйся неделю-другую. Может быть, после периода тренировок, ты сможешь обходиться без зеркала, забыть этот паралич и начать двигать своей парализованной рукой, и так избавиться от боли.» Он согласился, и взял ящик домой. Я сказал: «Смотри, это всего-то два доллара, возьми домой».
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.
И вот он его взял домой, и через две недели он звонит и говорит: «Доктор, вы не поверите!» Говорю: «Что?» «Он исчез», — отвечает. Я говорю: «Кто исчез?» Я думал, может зеркальный ящик пропал. (Смех) Он говорит: «Нет-нет, этот фантом, который у меня был последние 10 лет. Он исчез!» И я говорю — я разволновался — говорю, мой Бог, Я ведь тут изменил внутреннюю картину тела этого парня, а что там с подопытными людьми, этикой и всем таким? Вот я и говорю: «Дерек, тебя это беспокоит?» Он отвечает: «Нет, уже три дня у меня нет фантомной руки, и поэтому нет и фантомной локтевой боли, сдавливания, боли в предплечье, все эти боли просто исчезли. Но проблема в том, что у меня до сих пор есть фантомные пальцы — они болтаются на плече, и ваш ящичек туда не достает.» (Смех) «Так что не могли бы вы изменить дизайн и закрепить его у меня на лбу чтобы я мог, понимаете, избавиться и от моих фантомных пальцев?» Он думал что я что-то вроде волшебника.
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.
Теперь, как это происходит? Причина в том, что мозг встречается с серьёзным конфликтом ощущений. Он получает информацию от зрения, что фантом вернулся. С другой стороны, тот не ощущается, сигналы от мышц указывают, что руки нет, верно? А двигательные команды указывают, что рука есть, и из-за этого конфликта, мозг посылает все к чертям: нет фантома — нет руки, верно? Он уходит в своего рода отрицание — отрицает эти сигналы. И когда рука исчезает, как бонус исчезает и боль! потому что не может быть боли вне тела, просто в пространстве. Такой вот бонус.
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.
Вот, эта техника была опробована на десятках пациентов другими группами в Хельсинки, и это может стать ценным способом лечения фантомных болей, и действительно, люди применяли это в реабилитации после инсультов. Инсульт обычно воспринимается как повреждение волокон, с которым уже ничего не поделаешь. Но оказывается, что определенный компонент инсультового паралича тоже выучен, и этот компонент может быть преодолен с помощью зеркал. Это тоже прошло клинические испытания, и помогло многим и многим пациентам.
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?
Хорошо, давайте я теперь переключусь на третью часть моей лекции, она о ещё одном любопытном феномене, называемом синестезией. Это было открыто Фрэнсисом Гальтоном (Francis Galton) в 19 столетии. Он был двоюродным братом Чарльза Дарвина. Он указал, что у определенных людей в популяции, в остальных отношениях полностью нормальных, есть следующая особенность: каждый раз когда они видят число, оно окрашено. Пятерка — синяя, семерка — желтая, восьмерка — желто-зелёная, девятка — сине-фиолетовая, да? Помните, эти люди полностью нормальны в остальных отношениях. Или до-диез. Иногда нота вызывает цвет. До-диез — голубая, фа-диез — зеленая, другая нота может быть желтой, верно?
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.
Почему так происходит? Это называется синестезия — Гальтон назвал это синестезией, смешением ощущений. У нас все ощущения разделены. Эти же люди смешивают свои ощущения. Почему так происходит? Один из двух аспектов этой проблемы очень интригует: синестезия встречается внутри семей, вот Гальтон и сказал, что это имеет наследственную, генетическую основу. Во-вторых, синестезия связана — и вот здесь я подхожу к мысли о главной теме этой лекции, которая посвящена творчеству — синестезия в 8 раз чаще встречается среди художников, поэтов, писателей и остальных творческих людей, чем у обычных людей. Почему так? Я отвечу на этот вопрос. До сих пор у него не было ответа.
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?
Хорошо, что такое синестезия? В чем её причина? Есть много теорий. Одна теория — что они просто не в себе. Это не совсем научная теория, так что про неё мы можем забыть. Другая теория, что они все торчки-кислотники и планокуры, верно? Вот тут частичка правды может быть, потому что это чаще встречается тут, в районе Залива, чем в Сан Диего. (Смех) Хорошо, третья теория — хорошо, давайте спросим себя, что собственно происходит при синестезии? Ладно?
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.
Итак, мы нашли, что область цвета и область чисел находятся совсем рядом друг с другом в мозге, в веретенообразной извилине. И мы решили: тут есть некое случайное переплетение между цветом и числами в мозге. И поэтому каждый раз при виде числа вы видите соответствующий цвет, и поэтому возникает синестезия. Теперь помните — почему это происходит? Почему у некоторых людей случаются такие переплетения? Помните, я говорил, что это семейное? Это подсказка. Что есть аномальный ген, мутация в гене, вызывающая это аномальное переплетение.
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.
Все мы, оказывается, рождаемся со всем соединенным со всем остальным. То есть каждая область мозга соединена с каждой другой, И эти соединения обрезаются, чтобы создать характерную модульную архитектуру взрослого мозга. И если есть ген, который вызывает это обрезание, и этот ген мутирует, то случается неполный разрыв соединений между соседними областями мозга, и если это происходит между числами и цветом, то возникает число-цветовая синестезия. Если между звуком и цветом, то возникает тонально-цветовая синестезия. Пока всё хорошо.
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.
Теперь, что если этот ген экспрессируется всюду в мозге, и всё перекрёстно соединено? Вот, задумайтесь что общего есть у художников, писателей и поэтов — способность думать метафорично, объединять не связанные на первый взгляд идеи, например, «Оно — восток, и в нем Джульетта — солнце.» Вы не считаете, что Джульетта — это солнце, имея в виду, что она — светящийся шар огня? То есть, шизофреники считают, но это ведь другая история, правда? Нормальные люди говорят, что она тепла как Солнце, она лучится как Солнце, она заботлива как Солнце. Вы мгновенно нашли связи.
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)
А если предположить, что это переплетение больше, и концепции в разных частях мозга, то это создаст бóльшую склонность к метафорическому мышлению и творчеству у людей с синестезией. И, следовательно, в 8 раз большая частота синестезии среди поэтов, художников и писателей. Это очень френологический взгляд на синестезию. Последняя демонстрация — можно я займу одну минуту? (Аплодисменты)
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.
Хорошо, я покажу вам, что вы все синестеты, но вы это отрицаете. Вот вам марсианский алфавит, точно как ваш алфавит, А это А, Б это Б, В это В, разные формы для разных фонем, верно? Вот у вас есть марсианский алфавит. Один из них Кики, другой — Буба. Какой из них Кики, а какой — Буба? Сколько из вас думает что это Кики и это Буба? Поднимите руки. Хм, есть один или два мутанта. (Смех) Сколько из вас думает что это Кики и это Буба? Поднимите руки. 99 процентов из вас.
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.
Так, никто из вас не марсианин, как вам это удалось? Это оттого, что вы все совершаете перекрестное моделирование — синестетическую абстракцию — что означает, что вы говорите, что эти острые сгибы, Кики, в вашей слуховой коре, волосковые клетки возбуждаются, Кики, подражают видимым сгибам — внезапным сгибам — этой зубчатой формы. Теперь, это очень важно, потому что это говорит вам, что ваш мозг участвует в примитивной — едва-едва — это выглядит как глупая иллюзия, но фотоны в вашем глазу вызывают возбуждение этой формы, а волосковые клетки в ухе возбуждают слуховую последовательность, и мозг способен найти общий знаменатель. Это примитивная форма абстракции, И мы теперь знаем, что это происходит в веретенообразной извилине мозга, потому что когда она повреждена, люди теряют способности заниматься Буба-Кики, и они также теряют способность понимать метафоры.
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)
Если спросить кого-то: «Не всё то золото, что блестит — что это означает?» Пациент ответит: «Ну, если это металлическое и блестящее, то это не означает золотое. Ведь надо ещё померить его удельный вес, верно?» То есть он полностью упускает метафорический смысл. И эта область примерно в 8 раз больше у высших — особенно у людей — чем у низших приматов. Кое-что очень интересное происходит здесь, в угловой извилине, потому что это перекрёсток между слухом, зрением и осязанием, и она стала громадной у людей — и что-то очень интересное в ней происходит. И я думаю, что это основа многих исключительно человеческих способностей например, к абстракции, метафоре и творчеству. Все те вопросы, которые философы изучали тысячелетия, мы, учёные, можем начать изучать с помощью снимков мозга, изучая пациентов и задавая правильные вопросы. Спасибо. (Аплодисменты) Прошу прощения. (Смех)