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.
Отже, як слушно зауважив Кріс, я вивчаю людський мозок, функції та структуру людського мозку. І на хвилину я прошу вас замислитися про те, що з цього випливає. Ось тут купка желе, трохи більше кілограма желе, яка поміститься у вашій долоні, і яка здатна збагнути велич міжзіркового простору. Вона здатна осягнути сенс нескінченності і також споглядати за тим, як саме вона осягає сенс нескінченності. І саме цю рекурсивну здатність ми називаємо самосвідомістю, яка, на мій погляд, і є священним граалем нейробіології та неврології, і я сподіваюся, що колись нам вдасться зрозуміти, як це відбувається.
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.
Отже, як же вивчаєтся цей містичний орган? Тобто, в кожного з нас є 100 мільярдів нервових клітин, малесеньких скупчень протоплазми, що взаємодіють, і з цієї взаємодії виникає ціла низка здібностей, яку ми називаємо людською природою і людською свідомістю. Як це стається? Отже, є багато способів підійти до функцій людського мозку. Один підхід, той, яким ми користуємося здебільшого, це вивчати пацієнтів з ураженням маленької області мозку, із генетичними змінами маленької області мозку. Те, що відбувається, це не повне зменшення всіх ментальних здібностей, а ніби притуплення пізнавальних можливостей. Таким чином, маємо дуже селективну втрату однієї функції, коли інші функції залишаються без змін, і це дає змогу впевнено заявляти, що саме ця область якось залучена до медіації цієї функції. Таким чином можна підв'язати функцію до структури, а потім дізнатися, як працює схема, що генерує конкретну функцію. Ось саме це ми й намагаємось робити.
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.
Тож дозвольте мені навести вам декілька яскравих прикладів цього. За час цієї промови я наведу вам три приклади, по шість хвилин кожен. Перший приклад - це надзвичайний синдром, який зветься синдром Капґра. Якщо ви поглянете на перший слайд, там зображені скроневі долі, лобові, тім'яні долі, ОК, долі, з яких складається мозок. І якщо ви придивитесь, затиснута всередині внутрішньої поверхні скроневих долей - - тут її не видно - - є маленька структура, яка називається веретеноподібна звивина. І вона також зветься лицьова область мозку, бо коли вона ушкоджена, ви більше не здатні розпізнавати людські обличчя. Ви все ще впізнаєте їх за голосом і скажете: "Так, це Джо", але ви не зможете сказати, хто це, дивлячись йому в обличчя. Ви навіть не зможете впізнати себе самого в дзеркалі. Тобто ви знаєте, що це ви, тому що ви підморгуєте, і він теж, і ви знаєте, що це - дзеркало, але ви насправді не розпізнаєте себе, як себе.
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.
ОК. Загально відомо, що цей синдром виникає через пошкодження веретеноподібної звивини. Але є ще один рідкісній синдром, такий рідкісний, до речі, що дуже мало лікарів чули про нього, навіть серед нейробіологів. Він зветься помилка Капґра, і це коли пацієнт, повністю нормальний в інших аспектах, що мав травму голови, виходить з коми, повністю нормальний в інших аспектах, дивиться на свою матір і говорить: "Вона виглядає точно як моя мати, ця жінка, але вона самозванка. Вона якась інша жінка, яка прикидається моєю матір'ю". Отже, чому це трапляється? Чому хтось - а ця людина цілком розсудлива і розумна стосовно інших речей - але коли вона бачить свою матір, вмикається ця омана, і вона каже, цо це - не матір.
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.
Тож, найрозповсюдженіше тлумачення цьому, те, яке міститься у всіх книжках з психіатрії - погляд Фрейда - і він полягає у тому, що цей хлопець - а є такі самі аргументи стосовно і жінок, до речі, але я буду говорити тільки про чоловіків. Коли ви були немовлям, маленькою дитиною, в вас було сильне сексуальне тяжіння до матері. Це так званий фрейдівський Едипів комплекс. Я не кажу, що я в це вірю, але це - стандартний погляд вчення Фрейда. А потім ви виростаєте, кора мозку розвивається, і ці латентні поклики до матері придушуються. Дякувати Богу, інакше всі ви сексуально збуджувалися б, коли бачили б свою матір. А потім стається те, що ви отримуєте удар по голові, який ушкоджує кору головного мозку, і дає змогу цим латентним бажанням проявитися, вибухнути на поверхню, і, раптом і незрозуміло, ви розумієте, що сексуально збуджуєтеся до матері. І ви кажете: "Боже мій, якщо це моя мама, як вийшло так, що я сексуально збуджуюся? Вона якась інша жінка. Вона самозванка". Це - єдина інтерпретація, зрозуміла вашому ушкодженому мозку.
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.
Але для мене це пояснення ніколи не мало сенсу. Воно геніальне, як і всі аргументи за Фрейдом - (Сміх) - але для мене воно виявилось позбавленим сенсу, тому що я спостерігав подібний розлад, в пацієнта була подібна омана з приводу його пуделя. (Сміх) Він говорив: " Лікаре, це не Фіфі. Вона виглядає точно як Фіфі, але це - якась інша тварина". Правда? Тепер спробуйте пояснити це з точки зору Фрейда. (Сміх) Ви ж не почнете говорити про латентне скотоложство у кожній людині, або про щось подібне, звичайно, бо це абсурдно.
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?
Тож насправді, що тут відбувається? Щоб пояснити цей дивний розлад, ми дивимось на структуру і функції нормального візуального шляху в мозку. В нормальній ситуації візуальні сигнали надходять в очні яблука і проходять у зорові області мозку. До речі, у задній частині вашого мозку існує 30 областей, пов'язаних із зором, і після обробки всього цього, повідомлення надходить у маленьку структуру, що зветься веретеноподібною звивиною, де відбувається розрізнення облич. Там містяться нейрони, чутливі до сприйняття облич. Її можна називати лицьовою областю мозку, добре? Я говорив про це раніше. Тепер, коли ця область ушкоджена, ви втрачаєте вміння бачити обличчя, так?
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.
Але з тієї області повідомлення передається до структури, яка називається мигдалевидна залоза (мигдалина) у лімбічній системі, емоційному центрі мозку, і ця структура, що зветься мигдалиною, вимірює емоційну важливість того, на що ви дивитесь. Чи це здобич? Чи хижак? Чи твоя пара? Чи може це щось звичайнісіньке, як-от нитка, що причепилася до одягу, або шматок крейди, чи - я не хочу вказувати на те, але чи черевик, чи щось подібне? ОК? Щось, що можна повністю проігнорувати. Тож якщо мигдалина збуджується, і це - щось важливе, повідомлення потім передається до автономної нервової системи. Ваше серце починає битися швидше. Ви починаєте пітніти, щоб віддати тепло, яке утвориться через скорочення м'язів. І це добре, бо ми можемо покласти два електроди на вашу долоню і виміряти зміну опору шкіри, спричинену виділенням поту. Тож я можу визначити, коли ви дивитесь на що-небудь, чи ви збуджені через це, чи ні. Гаразд? І я дійду до цього через хвилину.
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."
Тож моя ідея була, коли хлопчина дивиться на об'єкт, коли він дивиться на свій - нехай на будь-що, це передається до візуальних областей і обробляється у веретеноподібній звивині, і ви розумієте, що це паростки гороху, або стіл, або ваша мати, якщо вже так, ОК? І потім це повідомлення передається до мигдалини, а звідти до автономної нервової системи. Але може бути, що в цього хлопчини дріт, що йде від мигдалини до лімбічної системи, емоційного центру мозку, випадково перервався. Тож через те, що вереноподібна звивина ціла, хлопчина все ще може впізнати свою матір, і говорити: " Так так, це виглядає, як моя мама". Але через те, що дріт до емоційних цетрів перервано, він каже: "Але як же, якщо це - моя мати, я не відчуваю тепла?" Або жаху, як іноді теж трапляється? Правильно? (Сміх) Тоді він говорить: "Як мені розцінити цю незбагненну відсутність емоцій? Це не може бути моя мама. Це якась чужа жінка, що прикидається моєю матір'ю".
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)
Як можна це перевірити? Ось як: якщо взяти будь-кого з присутніх і посадити перед екраном, і виміряти гальванічну відповідь шкіри, а потім показувати зобрження на екрані, можна виміряти, наскільки ви спітнієте, побачивши такий об'єкт, як парасолька або стіл. Звичайно, ви не спітнієте. Якщо показати вам зображення лева або тигра, або еротичний плакат, ви почнете пітніти, правда? І хочете вірте, хочете ні, якщо показати вам зображення вашої матері - - я говорю про нормальних людей - ви почнете пітніти. Вам навіть не треба бути євреєм. (Сміх)
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.
Що ж трапиться, якщо показати зображення цьому пацієнту? Ви берете пацієнта і показуєте йому зображення на екрані, водночас вимірюючи гальванічну відповідь шкіри. Столи, стільці, ниточки, нічого не відбувається, так само, як і в нормальних людей, але коли ви показуєте йому зображення його матері, гальванічна відповідь шкіри нейтральна. Немає жодної емоційної реакціі на матір, тому що дріт, що йде від візуальних областей до емоційних центрів, перервано. Тож його зір нормальний, тому що з візуальними областями все гаразд, його емоції нормальні - він буде сміятися, або плакати, і так далі - але дріт від зору до емоцій пошкоджено, і тому в нього виникає омана, що його мати - самозванка. Це прекрасний приклад того, чим ми займаємося: беремо дивний, здавалося б незрозумілий, нервовий психічний синдром і заявляємо, що стандартний фрейдівський погляд невірний, і фактично даємо йому чітке пояснення з точки зору відомої нервової анатомії мозку.
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.
До речі, якщо потім цей пацієнт йде, і його мати телефонує йому з прилеглої кімнати - саме телефонує - він бере слухавку і каже: " Ого, мамо, як справи? Де ти?" По телефону не виникає жодної омани. Потім вона заходить до нього через годину, і він каже: "Хто ти? Ти виглядаєш, як моя мати". Розумієте? Причина в тому, що існує окремий шлях від слухових центрів у мозку до емоційних центрів, і він не був випадково ушкоджений. І це пояснює, чому по телефону він впізнає свою матір без жодних проблем. А коли він бачить її особисто, він каже, що вона - самозванка.
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.
Гаразд, як саме створюється ця складна схема у мозку? Це природа, гени, чи виховання? І ми наближаємося до цієї проблеми, розглянувши інший цікавий синдром, який називається синдром фантомної кінцівки. Всі ви знаєте, що таке фантомна кінцівка. Коли руку або ногу ампутовано через гангрену, або втрачено на війні, наприклад, на війні в Іраку, - це тепер велика проблема - ви й далі відчуваєте присутність відсутньої руки, і це називається фантомною рукою, або фантомною ногою. Фактично, майже будь-яка частина тіла може стати фантомом. Вірте, чи ні, навіть внутрішні органи. В мене були пацієнти з видаленою маткою - після гістериктомії - в яких залишалася фантомна матка, включно з фантомними ментруальними болями у належний проміжок місяця. Один студент якось запитав мене, чи є в них фантомний ПМС? (Сміх) Питання, дозріле до наукового вивчення, але ми до цього ще не добралися.
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."
ОК, наступне питання, що можна дізнатися про фантомні кінцівки, ставлячи експерименти? Одна з речей, яку ми взнали, це те, що майже половина пацієнтів з фантомними кінцівками заявляють, що вони можуть рухати фантомом. Нею можна поплескати брата по плечу, відповісти на телефонний дзвінок, помахати на прощання. Все це - дуже переконливі та живі відчуття. Пацієнт не марить. Він знає, що руки немає, та все ж це - переконливий чуттєвий досвід для пацієнта. Але, хоч там як, для іншої половини пацієнтів це не трапляється. Фантомна кінцівка - вони скажуть: "Але лікарю, фантомна кінцівка паралізована. Вона застигла у стиснутому спазмі, і це надзвичайно болісно. Якщо б тільки мені вдалося порухати нею, може вона перестала б так боліти".
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?
Отже, чому б це фантомній кінцівці бути паралізованою? Це звучить як оксиморон. Але коли ми передивлялися історії хвороб, ми помітили, що в людей з паралізованою фантомною кінцівкою первинна рука була також паралізована через травму периферійного нерву. Сам нерв, який керував рукою, був пошкоджений, перерізаний через, скажімо, аварію на мотоциклі. Тож рука цього пацієнта страшенно боліла ще у пов'язці декілька місяців поспіль, а потім, у помилковій спробі позбавитися болю у руці, хірург ампутує руку, і так ви отримуєте фантомну руку з такими ж болями, правильно? І це - дуже серйозна клінічна проблема. Пацієнти занурюються у депресію. Деякі з них намагаються покінчити із життям, розумієте?
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.
Тож як вилікувати цей синдром? Тепер, звідки береться паралізована фатномна кінцівка? Коли я вивчав історії хвороби, я розумів, що в них була реальна рука, потім нерви, що керували рукою, були перерізані, реальна рука була паралізована, і була в пов'язці декілька місяців до ампутації, і супровідний біль потім мігрував у 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?
Чому так трапляється? Коли рука була наявна, але паралізована, мозок, лобна частина мозку, посилає руці команди, наказуючи: "Рухайся", але назад отримує візуальну відповідь: "Ні". Рухайся. Ні. Рухайся. Ні. Рухайся. Ні. І це закарбовується у схемі мозку і називається набутий параліч, гаразд? Мозок запам'ятовує, тому що існує цей Гебіанський, асоціативний зв'язок, що проста команда порухати рукою створює відчуття паралізованої руки. І потім, коли руку ампутовано, набутий параліч мігрує у ваш тілесний образ і у фантом, розумієте?
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)
Тож, як допомогти таким пацієнтам? Як відучити від набутого паралічу, щоб розслабити страшний спазм у фантомній руці? І ми подумали: а що, якби зараз послати команду фантому, але повернути йому візуальну відповідь, що він скоряється цій команді, добре? Може так вдасться зняти фантомний біль, фантомний спазм? Як це зробити? Це просто, віртуальна реальність. Але це коштує мільйони доларів. Тож я знайшов спосіб зробити це за три долари, але не кажіть це моїм грантодавцям. (Сміх)
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.
Добре? Треба створити те, що я називаю дзеркальним ящиком. Береться картонний ящик із дзеркалом посередині, а потім туди кладеться фантом - отже мій перший пацієнт, Дерек, зайшов. 10 років тому йому ампутували руку. Йому відірвало плече, тож його нерви були розірвані, і руку паралізувало. Вона рік пролежала у пов'язці, а потім її ампутували. В нього була фантомна рука, яка страшенно боліла, і він не міг нею рухати. Це була паралізована фантомна 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."
Отже він прийшов, і я дав йому ось таке дзеркало у ящику, який я зву дзеркальним ящиком, добре? І пацієнт кладе його фантомну ліву руку, яку зціпило спазмом, зліва від дзеркала, а нормальну руку справа від дзеркала, і приймає позу із зціпленими руками, і дивиться у дзеркало. І що він відчуває? Він дивиться на воскреслий фантом, тому що він дивиться на відображення нормальної руки у дзеркалі, і вона виглядає, як відроджений фантом. "Тепер," кажу я, "тепер, дивися, порухай своїми фантомними - своїми реальними пальцями, чи то, порухай своїми реальними пальцями, дивлячись у дзеркало". Він отримує візуальний образ того, що фантом рухається, правильно? Це очевидно, але найдивніша частина у тому, що пацієнт потім каже: "О Боже, мій фантом знову рухається, і біль, той зціплюючий спазм, розслаблюється".
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.
І пам'ятаєте мого першого пацієнта, - (Оплески) - дякую. (Оплески) Мій перший пацієнт зайшов у кабінет і подивився у дзеркало, і я сказав: "Дивися на відображення свого фантому". А він почав хихикати, говорячи: "Я можу бачити свій фантом". Але він не дурний. Він знає, що фантом не реальний. Він знає, що це - відображеня у дзеркалі, але це також живий чуттєвий досвід. Потім я кажу: "Порухай своєю нормальною рукою і фантомом". Він каже: "Ох, я не можу порухати своїм фантомом. Ви це знаєте. Це боляче". Я кажу: "Порухай своєю нормальною рукою". І він каже: "О Боже, мій фантом знову рухається. Я не вірю в це! І мій біль слабшає". Розумієте? І потім я кажу: "Заплющ очі". Він заплющує очі. "І порухай своєю нормальною рукою". "Ох, нічого не виходить. Її знову зціпило". "ОК, розплющ очі". "О Боже, о Боже, вона знову рухається!" Тож він був схожий на дитину в магазині солодощів.
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.
Таким чином, це доводить мою теорію про набутий параліч і критичну роль візульного образу, але я не отримаю Нобелівську премію за те, що допоміг комусь рухати своєю фантомною кінцівкою. (Сміх) (Оплески) Це абсолютно марне вміння, якщо задуматися. (Сміх) Але потім я почав розуміти, що можливо в інших типах паралічу, які спостерігаються у неврології, наприклад, інсульти, дистонії - в них теж може бути компонент набутого, який можна подолати простим використанням приладу з дзеркалом.
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."
Тож я сказав: "Слухай, Дерек, - ну, по-перше, хлопець не може всюди носитися з дзеркалом, щоб позбутися свого болю - Я сказав: "Слухай, Дерек, візьми це з собою додому та попрактикуйся тиждень, або два. Може через якийсь час тренувань ти зможеш позбутися дзеркала, відучитися від параліча та почати рухати своєю паралізованою рукою, а потім послабшає і твій біль". Тож він сказав ОК і забрав його додому. Я сказав: "Слухай, це всього лише два долари. Забирай його".
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.
Тож він забрав його додому, а через два тижні зателефонував мені і сказав: "Лікарю, ви не повірете". Я запитав: "І що?" Він сказав: "Його не стало". Я спитав: "Чого не стало?" Я подумав, що може дзеркало пропало. (Сміх) Він каже: "Ні, ні, ні, ну ви знаєте, його, фантома, якого я мав останні 10 років? Його не стало". І я сказав - я захвилювався - я сказав, о Боже, я маю на увазі, я змінив т ілесний образ цього хлопця, а як же питання людяності, етики і таке інше? Я запитав: "Дерек, тебе це сильно хвилює?" Він сказав: "Ні, останні три дні в мене немає фантомної руки, отже немає болей у фантомному лікті, ніякого зціплення, жодного болю у передпліччі, весь біль зник. Єдина проблема у тому, що в мене все ще є мої фантомні пальці, що звисають з плеча, а ваше дзеркало туди не дістає". (Сміх) "Тож, ви можете змінити дизайн, щоб поставити його мені на лоба, щоб я міг, ну ви розумієте, зробити це і позбавитися моїх фантомних пальців?" Він думав, що я якийсь чародій.
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.
Тож, чому так сталося? Це тому, що мозок стикнувся з величезним чуттєвим конфліктом. Він почав отримувати візуальні сигнали про те, що фантом повернувся. З іншого боку, пропріоцепції немає, м'язи повідомляють, що руки немає, правильно? Але моторика каже, що рука є, і тому, що виникає цей конфлікт, мозок вирішує, дідько з ним, немає ніякого фантома, немає ніякої руки, правильно? Він занурюється у стан відмови - відгороджується від сигналів. І коли рука зникає, бонус в тому, що зникає і біль, тому що не можна мати безтілесний біль, що висить у повітрі. Тож в цьому 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.
Цю техніку було випробувано на десятках пацієнтів іншими дослідниками у Гельсинках, тож це може слугувати доказом користі у лікуванні фантомного болю, і, насправді, люди застосували це для реабілітації після інсульту. Про інсульт зазвичай думають як про ураження тканин, цьому нічим зарадити. Але виявляється, що деякі компоненти паралічу після інсульту також набуті, і можливо саме той компонент можна здолати, застосовуючи дзеркала. Це припущення також пройшло клінічні досліди, допомігши багатьом, багатьом пацієнтам.
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?
Гаразд, тепер дозвольте мені переключити передачу на третю частину моєї промови, в якій ітиметься про ще один цікавий феномен, який зветься синестезія. Його відкрив Френсіс Ґальтон у 19 столітті. Він був двоюрідним братом Чарльза Дарвіна. Він відзначив, що деякі люди серед населення, які в усьому іншому були абсолютно нормальними, мали таку особливість: щоразу, коли вони бачать цифру, вона кольорова. П'ятірка синя, сімка жовта, вісімка блідо-зелена, дев'ятка фіолетова, розумієте? Пам'ятайте, всі ці люди в інших проявах звичайнісінькі. Або додієз - іноді звуки викликають колір. До дієз синій, фа дієз зелений, інший тон може бути жовтим, добре?
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.
Чому таке трапляється? Це називається синестезія. Ґальтон назвав це синестезією, змішування почуттів. В нас всі почуття чіткі. Ці ж люди плутають свої почуття. Чому це стається? Один з двох аспектів цієї проблеми доволі інтригуючий. Синестезія - це сімейна ознака, тож Ґальтон сказав, що в неї спадкова, генетична основа. По-друге, синестезія - і саме тут я майже досяг основної теми цієї лекціі, що насправді про креативність - синестезія у вісім разів частіше трапляється у художників, поетів, письменників і інших творчих людей, ніж у звичайного населення. Чому б це? Я відповім на це питання. На нього раніше ніколи не відповідали.
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?
Отож, що таке синестезія? Що її спричиняє? Ну, існує багато теорій з цього приводу. Одна теорія, що вони просто божевільні. Ну, це - не зовсім наукова теорія, тому про неї можна забути. Інша теорія - це те, що вони наркомани-кислотники і драпокури, добре? Тут, треба зауважити, може бути частина правди, тому що тут в районі Сан-Франциско це більш розповсюджено ніж у Сан-Дієго. (Сміх) Гаразд. Тож третя теорія така: запитаймо себе, що саме насправді відбувається при синестезії. Добре?
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.
Ми визначили, що кольорова та числова області мозку знаходяться одна біля одної, у веретеноподібній звивині. Тож ми встановили, що напевно виник якийсь перехресний зв'язок між кольорами та числами у мозку. Тож кожного разу, коли ви бачите число, ви одночасно бачите відповідний колір, і таким чином ви отримуєте синестезію. Тепер пригадайте, чому це трапляється? Чому у деяких людей може виникати такий перехресний зв'язок? Пам'ятаєте, я сказав, що це сімейне? Це дасть вам натяк. І це - це просто аномальний ген, мутація у гені, яка спричиняє аномальний зв'язок.
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.
У всіх нас, як виявилось, ми народжуємось з усім перепов'язаним з усім іншим. Тож кожна область мозку пов'язана з усіма іншими областями, і все це організовано, щоб створити характерну модульну архітектуру дорослого мозку. Тож, якщо є ген, залучений до цієї чіткої організації, і якщо цей ген трансформується через мутацію, отримується пошкоджений баланс між областями мозку, що знаходяться поряд. І якщо це трапляється з числами та кольорами, виходить чисельно-кольорова синестезія. Якщо між тонами та кольорами, виходить звуко-кольорова синестезія. Поки що все нормально.
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.
А якщо уявити, що цей ген впливає на всі зв'язки у мозку, і що все переплутано? Тоді уявіть, що пов'язує художників, письменників і поетів, вміння думати метафорично, пов'язувати, здавалося б, непов'язувані речі, наприклад: "Там схід, сама ж Джульєтта - ясне сонце!" Зазвичай ніхто не говорить, що Джульєтта - це сонце, бо чи дійсно вона сяюча вогняна сфера? Зрозуміло, що шизофреніки можуть мати на увазі саме це, але це - інша історія, правильно? Нормальні люди кажуть, що вона тепла, як сонце, вона сяюча, як сонце, вона уважна, як сонце. Миттєво знаходиться багато асоціацій.
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)
Тепер, якщо уявити, що ці переплутані зв'язки та концепції теж у різних частинах мозку, тоді це дасть змогу створити більшу здібність до метафоричного мислення та творчості у людях з синестезією. І саме тому синестезія у вісім разів частіше трапляється серед поетів, художників та письменників. Гаразд, це дуже френологічний погляд на синестезію. Останній приклад - можна мені взяти ще одну хвилину? (Сміх)
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.
Я доведу вам, що ви всі синестети, але ви не хочете в цьому зізнаватися. Ось це я називаю марсіанським алфавітом. Як у вашому алфавіті, А це А, Б це Б, В це В. Різні форми для різних фонем, правильно? Тут ось марсіанський алфавіт. Одна фігура - це Кікі, а інша Боуба. Яка за них Кікі, а яка - Боуба? Скільки з вас думають, що це Кікі, а це Боуба? Підніміть руки. Ага, в нас тут таки є один чи пара мутантів. (Сміх) Скільки з вас думають, що це Боуба, а це Кікі? Підніміть руки. Дев'яносто дев'ять відсотків з 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.
Добре, ніхто з вас не марсіанин. Як ви це зрозуміли? А через те, що всі ви робите крос-модельну синестетичну абстракцію, що означає, що ви вважаєте, що ось ці гострі перегини - кі-кі, у вашій слуховій корі, волосяні клітини збуджуються - Кікі, імітує візуальний перегин, несподіваний перегин цієї зубчастої форми. Це дуже важливо, тому що це говорить про те, що ваш мозок займається примітивним - це ж просто - це виглядає як дурна ілюзія, але ці фотони у вашому оці відворюють цю форму, а волосяні клітини у вашому вусі викликають слуховий патерн, а мозок здатен вичислити загальний знаменник. Це примітивна форма абстракції, і ми знаємо, що вона трапляється у веретеноподібній звивині у мозку, бо коли вона пошкоджена, ці люди втрачають вміння відрізнити Боубу від Кікі, але вони також втрачають вміння думати метафорично.
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)
Якщо ви запитаєте у хлопця, що - "не все те золото, що блищить," - що це означає? Пацієнт скаже: " Ну, якщо щось металеве й блискуче, це не обов'язково золото, вам потрібно зважити його, розумієте?" Таким чином, вони абсолютно випускають метафоричне значення. Отже, ця область у вісім разів більша у вищих - особливо у людях - ніж у нижчих приматах. Щось дуже цікаве відбувається тут, у кутовій звивині, тому що це перехрестя між слухом, зором та дотиком, і вона дуже розвинулася в людях. І тут відбувається щось дуже цікаве. І я думаю, що це - основа багатьох унікальних людських можливостей, на кшталт абстрактності, метафоричності й творчості. Всі ці питання, які філософи вивчали протягом тисячоліть, ми, вчені, можемо вивчати, роблячи зображення мозку, та досліджуючи пацієнтів, ставлячи правильні запитання. Дякую. (Оплески) Вибачте за це. (Сміх)