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.
Nuž, ako Chris zdôraznil, študujem ľudský mozog - funkcie a štruktúru ľudského mozgu. Pouvažujte na chvíľu o tom, čo to zahŕňa. Tu je táto huspeninová hmota - 1,4 kg huspeniny, ktorá sa vám vmestí do dlane, a dokáže rozjímať nad nekonečnosťou medzihviezdenho priestoru. Dokáže rozjímať nad zmyslom nekonečna a dokáže rozjímať nad tým, že rozjíma o zmysle nekonečna. A túto svojráznu rekurzívnu vlastnosť, ktorú nazývame sebauvedomenie si, ktorá je podľa mňa Svätým Grálom neurovied, neurológie snáď, jedného dňa pochopíme.
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.
Dobre, takže ako študujete tento záhadný orgán? Chcem tým povedať, že máte 100 miliárd nervových buniek, malých zdrapov protoplazmy, ktoré spolu interagujú a z tejto aktivity sa vynára celé spektrum schopností, ktoré nazývame ľudskou povahou a ľudským vedomím. Ako sa to deje? Nuž, je mnoho spôsobov ako pristupovať k funkciám ľudského mozgu. Jeden spôsob, ten, ktorý prevažne používame my, je skúmať pacientov s trvalým poškodeným malej oblasti mozgu, kde sa udiala genetická zmena v malej oblasti mozgu. Čo sa vtedy udeje, nie je celoplošné zníženie celej vašej mentálnej kapacity, niečo na spôsob otupenia vašej schopnosti myslieť. K čomu dôjde, je veľmi selektívna strata jednej funkcie, zatiaľ čo ostatné funkcie zostávajú neporušené a toto vám dáva nejakú istotu v tvrdení, že táto časť mozgu je nejako zahrnutá v sprostredkovaní danej funkcie. Takže môžete prepojiť funkciu so štruktúrou a následne zistiť, čo tieto obvody robia, aby vytvorili túto konkrétnu funkciu. Takže o toto sa pokúšame.
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.
Dovoľte mi ukázať vám niekoľko prekvapivých príkladov. V podstate vám počas tejto prednášky ukážem tri príklady, každý po šesť minút. Prvý príklad je neobyčajný syndróm nazývaný Capgrasov syndróm. Ak sa pozriete na prvý obrázok, toto sú spánkové laloky, čelové laloky, temenné laloky - laloky, ktoré vytvárajú mozog. A ak sa pozriete, ukrytá vo vnútornom povrchu spánkových lalokov - tu ju neuvidíte - je malá štruktúra nazývaná fuziformný závit. A ten nazývame tvárovou oblasťou mozgu pretože keď sa poškodí, nedokážete rozoznať ľudské tváre. Stále dokážete ľudí rozoznať po hlase a povedať, no jasné, to je Joe, no nedokážete sa pozrieť na ich tvár a povedať kto to je. Dokonca neviete rozoznať seba samého v zrkadle. Myslím tým, že viete, že ste to vy, pretože keď žmurknete, žmurkne aj on a viete, že je to zrkadlo, no v skutočnosti nespoznávate seba ako seba.
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.
Fajn. Tento syndróm je dobre známym následkom poškodenia fusiformného závitu. No existuje ďalší vzácny syndróm, vskutku tak vzácny, že o ňom počulo len veľmi málo lekárov, dokonca aj medzi neurológmi. Tento sa nazýva Capgrasov blud, a jedná sa o pacienta, ktorý je inak úplne normálny a ktorý utrpel poranenie hlavy, preberie sa z kómy, inak je úplne v poriadku, pozrie sa na svoju mamu a povie, "Táto žena, vyzerá úplne ako moja matka, no je to podvodníčka - je to nejaká iná žena, ktorá predstiera, že je mojou matkou." A teraz, prečo sa to deje? Prečo by niekto - a tento človek je úplne príčetný a rozumný vo všetkých ostatných smeroch, no vidiac svoju matku jeho blud prepukne a nahovára mu, že to nie je matka.
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.
Najčastejšia interpretácia tohto, ktorú by ste našli vo všetkých psychiatrických učebniciach je Freudovský pohľad, a to, že tento chlapík - mimochodom, rovnaké argumenty platia aj pre ženy, no budem hovoriť len o mužoch - keď ste ešte dieťaťom, bábätkom, cítite silnú sexuálnu príťažlivosť k vašej matke. Toto je takzvaný Freudov Oidipovský komplex. Nevravím, že tomu verím, no je to štandardný Freudovský pohľad. A potom, ako rastiete, mozgová kôra sa vyvíja, a potláča tieto skryté sexuálne túžby voči vašej matke. Vďaka Bohu, lebo inak by ste boli všetci sexuálne vzrušení pri pohľade na vašu matku. A potom sa udeje nasledovné, udriete sa do hlavy, čím si poškodíte kôru, a umožníte týmto skrytým sexuálnym túžbam vynoriť sa, vystúpať na povrch a naraz, nevysvetliteľne zistíte, že vás vzrušuje vlastná matka. A poviete si, "Môj Bože, ak je toto moja mama, ako je možné, že som sexuálne vzrušený? Je to nejaká iná žena. Je to podvodníčka." To je jediné vysvetlenie, ktoré dáva vašemu poškodenému mozgu zmysel.
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.
Mne tento argument nikdy moc zmysel nedával. Je veľmi dômyselný, ako ostatne všetky Freudovské argumenty- (Smiech) - no nedával mi veľký zmysel, lebo som videl rovnaký blud, u pacienta s rovnakým sebaklamom o jeho pudlovi. (Smiech) Povie, "Doktor, toto nie je Fifi, vyzerá úplne ako Fifi, no je to nejaký iný pes." Hej? Takže, skúste tu použiť Freudovské vysvetlenie. (Smiech) Začnete hovoriť o skrytej beštialite vnútri všetkých ľudí, alebo niečom podobnom, čo je samozrejme úplne nezmyselné.
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?
Takže, o čo naozaj ide? Nuž na vysvetlenie tejto zaujímavej poruchy, sa pozrieme na štruktúru a funkcie normálnych zrakových dráh v mozgu. Normálne zrakové signály vstupujú dnu do našich očí, a cestujú do zrakových oblastí mozgu. V zadnej časti mozgu je v skutočnosti okolo 30 oblastí zaoberajúcich sa len zrakom, a po spracovaní toho všetkého, smeruje správa do malej štruktúry nazývanej fusiformný závit, kde vnímate tváre. Nachádzajú sa tam neuróny citlivé na tváre. Môžete to nazývať tvárovou oblasťou mozgu. Hovoril som o tom predtým. Keď je táto oblasť poškodená, stratíte schopnosť vidieť tváre, že?
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.
Ale z tejto oblasti sa správa postupne vedie do štruktúry nazývanej amygdala v limbickom systéme, emočného jadra mozgu, a táto štruktúra, nazývaná amygdala, meria emocionálnu dôležitosť toho, na čo sa dívate. Je to korisť? Je to predátor? Je to partner? Alebo to je niečo úplne triviálne, ako kúsoky žmolkov, alebo kúsok kriedy alebo - nechcem na to ukazovať ale - alebo topánka alebo niečo podobného? Jasné? Niečo, čo môžete úplne ignorovať. Takže, ak je amygdala aktivovaná, a toto je dôležité, správa sa kaskádou prevedie do autonómneho nervového systému. Vaše srdce začne biť rýchlejšie, začnete sa potiť, aby ste sa zbavili tepla, ktoré budete vytvárať pri svalovej námahe. A to je výhodné, pretože na vašu dlaň môžeme priložiť dve elektródy a merať zmenu kožného odporu vyvolanú potením. Takže keď sa na niečo pozeráte, dokážem stanoviť, či ste rozrušený alebo či ste vybudený alebo nie, hej? A k tomu sa dostanem o chvíľku.
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."
Takže mojou myšlienkou bolo, že keď sa tento chlapík pozrie na objekt -- alebo na hocičo, ide to do zrakových oblastí a - a každopádne, je to spracované vo fusiformnom závite, a vy to rozoznáte ako hrach alebo stôl alebo, povedzme, vašu matku, hej? A následne správa postupne putuje do amygdaly a potom dole autonómnym nervovým systémom. No možno u tohto chlapíka, sa to spojenie medzi amygdalou a limbickým systémom - emočným jadrom mozgu - pri nehode prerušilo. Takže pretože fusiformný závit je neporušený, chlapík vie stále rozpoznať svoju matku, a povedať, "Jasné, vyzerá ako moja matka." No pretože je spojenie do emočných centier prerušené, hovorí, "Ako je možné, ak je to moja matka, že nepociťujem žiadnu vrúcnosť?" Alebo hrôzu, čo sa môže tiež stať? Že? (Smiech) A preto povie, "Ako vysvetlím túto nevysvetliteľnú neprítomnosť emócií? Toto nemôže byť moja matka. Je to nejaká cudzia žena, ktorá sa vydáva za moju matku."
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)
Ako to otestujete? Nuž, ak vezmeme kohokoľvek z vás sem a postavíte sa pred plátno a budeme merať galvanickú odpoveď vašej kože a premietať obrázky na plátno, viem odmerať, ako sa potíte, keď vidíte objekt, napr. stôl alebo dáždnik - samozrejme sa nepotíte. Ak vám ukážem obrázok leva alebo tigra alebo nahú dievčinu, začnete sa potiť, nie? A, verte tomu alebo nie, ak vám ukážem obrázok vašej matky - a hovorím tu o normálnych ľudoch- začnete sa potiť. Dokonca nemusíte byť ani Židom. (Smiech)
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.
Takže, čo sa stane, ak to ukážete tomuto pacientovi? Vezmete pacienta a premietnete mu obrázky na plátno a zmeriate jeho kožnú galvanickú reakciu. Stoly a stoličky a žmolky, nič sa nedeje, ako u normálnych ľudí, no keď mu ukážete obrázok jeho mamy, galvanická kožná odpoveď je plochá. Chýba tu emocionálna reakcia na jeho matku pretože to spojenie vedúce zo zrakových oblastí do emočných centier je prerušené. Takže jeho zrak je normálny, lebo zrakové oblasti sú normálne, jeho emócie sú normálne - bude sa smiať, bude plakať, a tak ďalej - ale spojenie od zraku k emóciám je prerušené a preto trpí bludom, že jeho matka je podvodníčka. Je to pôvabný príklad druhu vecí, ktoré robíme, vezmite bizardný, zdanlivo nepochopiteľný, neuro-psychiatrický syndróm a prehláste, že klasický Freudovský pohľad je nesprávny, že v skutočnosti ho viete precízne vysvetliť v termínoch známej neuroanatómie mozgu.
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.
Mimochodom, ak tomuto pacientovi, jeho matka zo susednej izby zavolá - telefónom - a on zdvihne slúchadlo a povie, "Wow, mami, ako sa máš? Kde si?" Po telefóne žiaden blud neexistuje. Potom k nemu po hodinke pristúpi, a on povie, "Kto ste? Vyzeráte úplne ako moja mama." Hej? Dôvodom je, že existuje oddelená dráha vedúca zo sluchových centier v mozgu do centier emočných, a tá pri nehode nebola prerušená. Takže toto vysvetľuje, prečo svoju matku po telefóne bez problémov rozpoznáva. Keď ju však vidí osobne, tvrdí, že je podvodníčka.
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.
Teda, ako je tento zložitý systém okruhov v mozgu zostavený? Je to príroda, gény alebo to je výchova? K tomuto problému pristúpime tak, že posúdime ďalší zaujímavý syndróm nazývaný fantómová končatina. A vy všetci viete, čo je fantómová končatina. Keď amputujeme ruku alebo nohu, kvôli gangréne alebo ich stratíte vo vojne, napríklad vo vojne v Iraku- teraz je to vážny problém - naďalej veľmi živo pociťujete prítomnosť chýbajúcej ruky a toto nazývame fantómová ruka alebo noha. Vlastne, môžete pociťovať takéhoto fantóma skoro pri každej časti tela. Verte tomu alebo nie, dokonca aj pri vnútornostiach. Mal som pacientky s odstránenou maternicou - po hysterektómii - ktoré mali fantómovú maternicu, vrátane fantómových menšturačných bolestí v správnej dobe mesiaca. Raz sa ma jeden študent opýtal, či dostanú aj fantómový predmenšturačný syndróm? (Smiech) Subjekt hodný vedeckého bádania, no my sme po ňom nešli.
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."
Takže ďalšou otázkou je, čo sa o fantómových končatinách môžete dozvedieť z pokusov. Jednou z vecí, ktoré sme objavili, bolo, že asi polovica pacientov s fantómovými končatinami tvrdí, že môžu so svojím fantómom hýbať. Poklepe brata na rameno, zdvihne telefón, keď zazvoní, zakýva pri rozlúčke. Sú to veľmi pôsobivé, živé pocity. Pacient netrpí bludom. Vie, že ruka tam nie je no aj napriek tomu je to pre pacienta pôsobivý zmyslový zážitok. Avšak, u asi polovice pacientov k tomu nedochádza. Fantómová končatina - povedia, "Ale pán doktor, tá fantómová končatina je ochrnutá. Je ako vo zveráku, zovrená v kŕči a neznesiteľne bolí. Keby som s ňou len mohol pohúť, možno by sa mi uľavilo od bolesti.
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?
Prečo by však mala byť fantómová končatina ochrnutá? Znie to ako protirečenie. Ale keď sme sa pozerali do chorobopisov, našli sme, že u týchto ľudí s ochrnutými fantómovými končatinami, bola pôvodná ruka paralyzovaná z dôvodu pôskodenia periférneho nervu, skutočný nerv zásobujúci ruku, bol prerušený, bol odrezaný, povedzme, pri motocyklovej nehode. Takže pacient mal skutočnú ruku, ktorá bolela, niekoľko mesiacov alebo rok znehybnenú v popruhu a potom pri mylnom pokuse sa tejto bolesti v ruke zbaviť mu chirurg ruku amputuje a naraz má fantómovú ruku s rovnakými bolesťami. A toto je vážny klinický problém. Pacienti podliehajú depresii. Niektorých z nich to doženie k samovražde.
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.
Takže ako liečiť tento syndróm? Prečo vznikne ochrnutá fantómová končatina? Keď som sa pozrel do chorobopisov, zistil som, že pacienti mali skutočnú ruku a nervy, ktoré ju zásobovali, boli prerezané a skutočná ruka ochrnula a ležala zavesená na popruhu niekoľko mesiacov pred amputáciou a táto bolesť sa následne preniesla aj do samotného fantóma.
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?
Prečo k tomu dochádza? Keď bola ruka neporušená, ale ochrnutá predný mozog do ruky posielal príkazy, hovoriac "Pohni sa," no dostával zrakovú spätnú väzbu "Nie." Pohni sa. Nie. Pohni sa. Nie. Pohni sa. Nie. A toto sa vpečatí do obvodov v mozgu a nazývame to naučené ochrnutie, dobre? Mozog sa učí, následkom tohto Hebbovho asociatívneho spojenia, že prostý príkaz na pohnutie rukou vytvára pocit ochrnutej ruky a následne, keď ruku amputujeme, toto naučené ochrnutie sa prenesie do vašej predstave o tele a do vášho fantóma.
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)
Ako však takýmto pacientom pomôcť? Ako ho odnaučíte naučenenému ochrnutiu tak, aby ste mu uľavili od trýznivého, zvierajúceho kŕča fantómovej ruky? Nuž, povedzme, čo keby ste poslali fantómovi príkaz no dali mu zrakovú spätnú väzbu, že svoj príkaz poslúcha? Možno by ste dokázali uľaviť od fantómovej bolesti, fantómových kŕčov. Ako to urobíte? Nuž, virtuálnou realitou. Ale to stojí milióny dolárov. Takže som narazil na spôsob ako to urobiť za tri doláre, ale neprezraďte to mojím sponzorom. (Smiech)
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.
Fajn? Čo urobíte je, že vytvoríte to, čo nazývam zrkadlovou krabicou. Máte kartónovú krabicu so zrkadlom v strede a potom vložíte fantóma - takže, môj prvý pacient, Derek, vstúpil. Ruku mu amputovali pred 10timi rokmi. Mal odtrhnuté rameno, takže nervy boli pretrhnuté a ruka ochrnutá, rok ležala zavesená na popruhu a potom bola amputovaná. Mal fantómovú ruku, neznesiteľne bolestivú a nemohol s ňou pohnúť. Bola to ochrnutá fantómová ruka.
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."
Takže tam prišiel a ja som mu dal takéto zrkadlo, v krabici ktorú nazývam zrkadlovou krabicou. Pacient vloží svoju ľavú fantómovú ruku ktorá je zovretá v kŕči na ľavú stranu zrkadla, zdravú ruku na pravú stranu zrkadla a dá ju do tej istej polohy, zovretého postoja pozrie sa do zrkadla a čo zažije? Pozerá sa na to, ako je jeho fantóm oživovaný pretože sa pozerá na odraz jeho zdravej ruky v zrkadle, a to vyzerá, ako by bol tento fantóm oživený. "Teraz," vravím "teraz sa pozri, pokrúť svojím fantómom - tvojími skutočnými prstami alebo pohni skutočnými prstami, kým sa budeš pozerať do zrkadla." Bude mať zrakový dojem, že fantóm sa hýbe. To je očividné, ale prekvapujúcou vecou je, že pacient na to povie, "Ó môj Bože, môj fantóm sa znova hýbe a bolesť, zvierajúci kŕč povolil."
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.
A spomínate si, môj prvý pacient ktorý vošiel - (Potlesk) - ďakujem vám. (Potlesk) Môj prvý pacient vošiel, pozrel sa do zrkadla, a povedal som mu, "Pozri sa na odraz svojho fantóma." A on sa začal chichotať a hovorí, "Vidím svojho fantóma." No nie je hlúpy. Vie, že to nie je reálne. Vie, že je to zrkadlový odraz, no je to živý zmyslový zážitok. A teraz, povedal som, "Pohni svojou zdravou rukou a fantómom." On hovorí, "Oh, nemôžem hýbať mojím fantómom. Vieš to predsa. Je to bolestivé." Ja na to, "Pohni svojou zdravou rukou." A on vraví, "Ó môj Bože, môj fantóm sa opäť hýbe, nemôžem tomu uveriť! A moja bolesť je preč." Potom som povedal, "Zavri oči." Zavrel svoje oči. "A pohni tvojou zdravou rukou." "Oh, nič sa nedeje- opäť je v zovretí." "V poriadku, otvor oči." "Ó môj Bože, ó môj Bože, znova sa hýbe!" No a vyzeral ako dieťa v cukrárni.
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.
Tak som si povedal, fajn, toto dokazuje moju teóriu o naučenom ochrnutí a rozhodujúcej úlohe zrakového vstupu, no nedostanem Nobelovu cenu za to, že niekomu pomôžem pohnúť jeho fantómovou končatinou. (Smiech) (Potlesk) Keď sa nad tým zamyslíte, je to úplne zbytočná schopnosť. (Smiech) No potom som si začal uvedomovať, že možno u iných druhov ochrnutia s ktorými sa môžete v neurológii stretnúť, ako mŕtvica, ohnisková dystónia - môže existovať určitá naučená zložka, ktorú môžete prekonať jednoduchým vynálezom za použitia zrkadla.
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."
Tak som povedal, "Pozri, Derek"- nuž, predovšetkým, ten chlapík so sebou nemôže všade nosiť zrkadlo na zmiernenie svojej bolesti - Povedal som, "Pozri Derek, zober si ho domov a trénuj s ním týždeň či dva. Možno sa po nejakej dobe cviku obídeš aj bez zrkadla, odnaučíš sa ochrnutie, začneš hýbať svojou ochrnutou rukou a potom si uľavíš od bolesti." Tak povedal fajn a zobral si ho domov. Povedal som, "Pozri, napokon sú to dva doláre. Zober si ho domov."
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.
Tak si ho vzal domov a po dvoch týždnoch mi zavolal a povedal, "Doktor, tomuto nebudete veriť." Povedal som, "Čomu?" A on, "Je to preč." Tak sa pýtam, "Čo je preč?" Myslel som, že možno zmizla zrkadlová krabica. (Smiech) Povedal, "Nie, nie, nie, viete ten fantóm, čo som mal ostatných 10 rokov? Zmizol." A povedal som - začal som sa znepokojovať, vravím si, môj Bože, chcem tým povedať, zmenil som jeho obraz o tele, kde ostala ľudská stránka, etika, a všetko toto? A povedal som, "Derek, znepokojuje ťa to?" A on, "Nie, ostatné tri dni som nemal fantómovú ruku a teda žiadne fantómové bolesti lakťa, žiadne zvieranie, žiadnu fantómovú bolesť predlaktia, všetky tie bolesti sú preč. No problém je, že mám stále fantómové prsty visiace z môjho ramena a vaša krabica tam nedosiahne." (Smiech) "Takže, mohli by ste zmeniť dizajn a dať mi ju na čelo, tak aby som, viete, dočiahol a mohol odstrániť svoje fantómové prsty?" Myslel si, že som nejaký kúzelník.
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.
Takže, prečo sa to deje? Je tomu tak, pretože mozog je konfrontovaný s obrovským zmyslovým rozporom. Od zraku dostáva správy, že fantóm je späť. Na druhú stranu, neexistuje príslušné vnímanie, svalové signály hovoriace, že ruka tu nie je, jasné? A vaše pohybové príkazy hovoria, že ruka tu je a kvôli tomuto konfliktu si mozog povie, do čerta s tým, nie je tu žiadny fantóm, nie je žiadna ruka. Dostane sa do istej formy odmietania - popiera signály. A keď zmizne ruka, bonusom je, že zmizne aj bolesť, pretože nemôžete mať odhmotnenú bolesť vznášajúcu sa v priestore. Takže to je bonusom.
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.
No a táto technika bola odskúšaná na tuctoch pacientov inými skupinami v Helsinkách takže sa môže ukázať ako cenná liečba fantómovej bolesti a vskutku, ľudia ju vyskúšali pri rehabilitácii mŕtvice. O mŕtvici normálne rozmýšľate ako o poškodení vlákien, nič s čím by sa dalo niečo urobiť. No ukázalo sa, že určitá zložka ochrnutia z mŕtvice je tiež naučené ochrnutie, a možno by sa táto zložka dala prekonať použitím zrkadiel. Toto taktiež prešlo klinickými skúškami a pomohlo mnohým a mnohým pacientom.
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?
Fajn, dovoľte mi teraz prejsť na tretiu časť môjho príspevku, ktorá je o ďalšom zaujímavom fenoméne nazývanom synestézia. Bola objavená Francisom Galtonom v 19. storočí. Bol bratrancom Charlesa Darwina. Poukázal na to, že niektorí ľudia v populácii, ktorí sú v ostatných smeroch úplne normálni, mali nasledovnú zvlášnosť - vždy keď uvideli číslo, bolo farebné. Päťka je modrá, sedmička žltá, osmička zelenožltá, deviatka indigo. Majte na pamäti, že títo ľudia sú vo všetkých ostatných ohľadoch normálni. Alebo vysoké C. Niekedy tón vyvolá dojem farby. vysoké C je modré, vysoké F zelené, iný tón môže byť žltý, hej?
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.
Prečo sa to deje? Nazýva sa to synestézia - Galton to nazval synestéziou, premiešanie zmyslov. U nás sú všetky zmysly odlíšené. Títo ľudia svoje zmysly zamotajú. A prečo sa to deje? Jeden z dvoch aspektov tohoto problému je veľmi zvláštny. Synestézia sa vyskytuje v rodinách, takže Galton usúdil, že má dedičný základ, genetický základ. A po druhé, synestézia je asi - a tu sa dostávam k môjmu bodu o hlavnej téme tejto prednášky, ktorou je kreativita - synestézia je osemkrát častejšia medzi umelcami, básnikmi, spisovateľmi a inými kreatívnimi ľudmi ako v obyčajnej populácii. Prečo je tomu tak? Zodpoviem túto otázku. Nikto ju ešte nezodpovedal.
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?
Fajn, čo je teda synestézia? Čo ju spôsobuje? Nuž, je mnoho teórií. Jedna hovorí, že sú proste blázniví. No, to nie je veľmi vedecká teória, takže na ňu môžeme zabudnúť. Ďaľšia tvrdí, že sú to feťáci a húliči. Nuž, to môže byť čiastočne pravda, pretože je to viac rožšírené tu, v Bay Area ako v San Diegu. (Smiech) Fajn. Tak, podľa tretej teórie - nuž, poďme sa opýtať, o čo skutočne pri synestézii ide? Dobre?
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.
Takže zistili sme, že oblasť farieb a oblasť čísel sú v mozgu, vo fusiformnom závite, hneď vedľa seba. Tak sme si povedali, že v mozgu existuje náhodné skríženie medzi farbou a číslami. A tak vždy, keď vidíte číslo, vidíte zodpovedajúcu farbu a preto trpíte synestéziou. Spomeňte si - prečo sa to deje? Prečo by u niektorých ľudí mali byť okruhy prekrížené? Spomínate si, ako som hovoril, že sa to vyskytuje v rodinách? To vás privádza na stopu. A tá je, že tam je abnormálny gén, mutácia v géne, ktorá spôsobuje toto kríženie okruhov.
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.
Ako sa ukázalo, každý z nás, má pri narodení prepojené všetko so všetkým. Takže každá časť mozgu je zapojená s každou inou oblasťou a tieto spojenia sú odstraňované, aby vytvorili charakteristickú modulárnu architektúru dospelého mozgu. Takže, ak existuje gén vyvolávajúci toto prerieďovanie a ak dôjde k jeho mutácii dôjde k nedostatočnému oddeleniu susedných oblastí mozgu a ak to bude prípad čísiel a farieb, dostanete číselno-farbovú synestéziu. Ak to bude mezi tónami a farbami, dostanete zvukovo-farbovú synestéziou. Zatiaľ je to pochopiteľné.
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.
A teraz, čo ak je tento gén exprimovaný všade v mozgu, takže všetko je prepojené? Nuž, pomyslite čo majú umelci, spisovatelia a básnici spoločné, je to schopnosť zapojiť metaforické myslenie spájajúc zdanlivo nesúviciace myšlienky, ako napríklad, "to východ je a Júlia je Slnko." Nuž, normálne nepoviete Júlia je slnko- znamená to, že je žeravá guľa z ohňa? Chcem povedať, schizofrenici to robia, no to je už iný príbeh. Normálne ľudia vravia je vrúcna ako slnko, žiari ako slnko, dáva život ako slnko. Okamžite ste našli tieto spojenia.
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)
Ak budete predpokladať, že toto rozsiahlejšie prepojenie a pojmy existujú tiež v iných častiach mozgu, potom to vedie k väčším sklonom k metaforickému mysleniu a kreativite u ľudí so synestéziou. A z tohto dôvodu je osemkrát vyšší výskyt synestézie medzi básnikmi, umelcami a spisovateľmi. Fajn - ide o veľmi frenologický pohľad na synestéziu. Posledná ukážka - už len minútku... (Potlesk)
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.
Dobre. Ukážem vám, že vy všetci ste synestéti, no popierate to. Tu mám niečo, čo nazývam Marťanskou abecedou, tak ako vaša abeceda, A je A, B je B, C je C, rôzne tvary pre rôzne fonémy, hej? Tu máte Marťanskú abecedu. Jeden z nich je Kiki, druhý je Buba. Ktorý je Kiki a ktorý Buba? Koľko z vás si myslí, že to je Kiki a to Buba? Zdvihnite ruky. Nuž, to máme jedného či dvoch mutantov. (Smiech) Koľko z vás si myslí, že to je Buba, to Kiki? Zdvihnite ruky, 99 percent z vás.
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.
A teraz, nikto z vás nie je Marťan, ako ste to urobli? Je to preto, že všetci vytvárate skrížený model - synestetickú abstrakciu - čo znamená, že vravíte, že to ostré zakrivenie, Kiki, vo vašej sluchovej kôre, podráždením vláskových buniek, Kiki, napodobňuje zrakové zakrivenie - náhlu krivosť- toho zubatého tvaru. Toto je veľmi dôležité, pretože vám to hovorí, že váš mozog sa zaoberá niečím, čo vyzerá ako hlúpy klam, no fotóny vo vašom oku vytvárajú tento tvar a vláskaté bunky vo vašom uchu vybudzujú zvukový vzor, no mozog je schopný vybrať ich spoločný menovateľ. Je to primitívna forma abstrakcie a teraz vieme, že k tomu dochádza vo fusiformnom závite mozgu, pretože keď je poškodený, títo ľudia stratia schopnosť vytvárať Buba Kiki, no tiež stratia schopnosť myslieť v metaforách.
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)
Ak sa tohto chlapíka opýtate: "Nie je všetko zlato, čo sa blyští", čo to znamená?" Pacient odpovie, "No, to, že je to kovové a lesklé neznamená, že je to zlato. Musíte zmerať mernú hustotu, nie? Takže im úplne ujde metaforický význam. Takže táto oblasť je asi 8x väčšia u vyšších primátov - najmä u ľudí, ako u nižších primátov. V tomto rožnom závite dochádza k niečomu veľmi zaujímavému, pretože je to križovatka medzi sluchom, zrakom a hmatom a u ľudí je obrovský - a dochádza tu k niečomu veľmi zaujímavému. A myslím, že je základom pre veľa výhradne ľudských schopností ako abstrakcia, metafory a tvorivosť. Všetky tieto otázky, ktoré filozofovia študovali po tisícročia môžeme my vedci začať objavovať zobrazovaním mozgu, skúmaním pacientov a pýtaním sa tých správnych otázok. Ďakujem vám. (Potlesk) Mrzí ma to. (Smiech)