National Geographic Live! — Mapping the Brain | Nat Geo Live

мы поговорим о ключевой
момент, в котором мы находимся в истории
нейронаука в истории науки
действительно потому, что ученые помогают
расшифруйте то, что вы, возможно, можете сказать, это
наиболее сложная структура в
Вселенная , когда я еще был штатным
профессор, теперь я просто смертный
когда я все еще был профессором
Мы с Caltech могли перепрыгнуть через высокие
здания, в которых я был моим главным преследованием, было
изучение сознания Neill основы
сознания и, в частности, я
чувствовал , что лучший способ продолжать , что было
работа над теоретическими идеями, но также и
проводить эксперименты в бесчеловечном, потому что если
есть одна вещь, которую мы знаем наверняка
о сознании — это то, что большинство
из нас сознают большую часть времени в
Для того чтобы понять что — либо о
мозг в конечном счете о психологии мы
нужно понимать нюанс, который мы знаем много
о нервных клетках в умерших мертвых
мозги и, конечно, у животных, но
есть случаи, когда вы можете
на самом деле слушать, как нейроны
разговаривать друг с другом, и это творит
хирургия, поэтому в некоторых подгруппах пациентов
которые имеют эпилептические припадки, когда
есть идея, что если вы можете найти
от места в мозге от
которые происходят изъятием, и если вы
может затем хирургически удалить эту силу I
то это во многих случаях
в зависимости от типа эпилептического
захват, изъятия уйдут на
у какого-то пациента вы не можете найти
это со стороны, а затем, что
нейрохирург имплантирует до двенадцати
микроэлектроды в голову пациента
и поэтому вы можете, по существу,
когда пациент имеет приступ, вы можете
триангуляция, а затем вы можете точно определить
где осада возникает сейчас в
принцип, мы можем слушать индивидуальные
нейроны, и я говорю, слушайте, потому что путь
они разговаривают друг с другом, он посылает
эти короткие электрические импульсы, называемые
потенциал действия или шипы, которые вы можете
их на мониторе, и вы можете на самом деле
слушайте их, чтобы они на самом деле
нейронов нервных клеток в головном мозге
пациент, беседующий друг с другом
мы не делаем, мы только начинаем
понять код, который они использовали для
разговаривать друг с другом , но мы можем подобрать
этот сигнал, и он очень похож на
животных, поэтому пациент постоянно
вы можете делать всевозможные игры с помощью
пациент и все, что вы можете показать ему или ей
изображения, поэтому мы исследовали, и мы
показал пациентам разные вещи
потому что мы хотели , чтобы раскрыть то , что есть
вызвать то, что превращает эти индивидуальные
нейроны см. здесь, что вы можете видеть, мы
показать это изображение паука животного
Эйфелевой башни кучки Кобе
Брайант кучки других известных людей
здесь актриса по имени Дженнифер
Анистон, некоторые из вас, возможно, знают, что она
знаменитая голливудская актриса, но теперь, если вы
показать изображения Дженнифер Энистон
нейрон будет реагировать очень надежно на
в каждом испытании неон не отвечал
когда она была замужем за другим
знаменитый актер, а неон не
ответьте, что это сейчас в учебнике
так называемая Дженнифер Энистон зевает, поэтому
идея сказала, что это новые вещи, которые вы
очень знакомы с такими актрисами или
актеры политики вашего супруга ваши дети
ваши работники ваш автомобиль ваша собака что-нибудь
что вы снова и снова видите свой мозг
абстрактно и представляет собой кучу
нейроны не одно это не это не просто
одна Дженнифер Энистон и может быть
10 000 или, возможно, больше нейронов, которые
Относительно конкретно
Дженнифер Энистон и так идея заключается в
рассказывает нам что-то о
образным нейронам, которые помогают нейронам
о так в этом высоком уровне ее части
мозгу они заботятся о вещах, которые мы
забота об этом не удивительно, я имею в виду, что мы
заботиться об абстрактных вещах, таких как люди
в отношениях и или как идея а
концепции, такие как справедливость или демократия
или Малика Афганистан все эти вещи
и будут группы нейронов, которые
очень конкретно реагируют на это, когда
вы думаете об этих вещах, чтобы вы могли
провести много исследований на этом уровне, чтобы
это новый, здесь у вас есть
это своего рода область ввода, которая называется
дендрит в красном, а затем здесь
клеточного тела есть много электрических
машины, которые мы хорошо понимаем
он генерирует это действие с помощью этого импульса
когда он достаточно возбужден, а затем
он посылает этот импульс на провод
это выходной провод, это очень
сложно, и каждый раз
соединение указано желтым и
это знак приложений, так что синапс или синапс
это точка контакта между двумя
нейроны и сколько нейронов
влияние влияния
следующий новый, он закодирован в
силы этого синапса и всех
данные показывают , что память , как
память о моем первом поцелуе или
память, что я знаю, что Юлий Цезарь
сказал, когда он знал, когда он был
убил его друг Брут все это
вид памяти кодируется в
сила миллиардов средств, которые
составляют память, а также
в конечном итоге вызвать сознание
ощущение чего-то, что я действительно
порождает мысль и сознание
воспоминания является кора головного мозга головного мозга
кора — это действительно лист, это пицца
это в значительной степени думать об этом пиццу
это толщина от двух до трех миллиметров
в значительной степени , как мой жилет здесь к
три миллиметра, этот размер у нас есть
получили два из них, но они очень
сложенная, и это вычислительная
ткани, которые эволюция придумала примерно
200 миллионов лет назад это общее для всех
млекопитающих, и это порождает наши
идентичности , которые мы наши чувства нашего
память о нашем нашем чувстве клеток, и мы
в Институте Аллена много других
ученые пытаются понять, что
то , что является универсальным было увидеть своего рода
алгоритм, который является
вычисление, которое выполняется в этом
густой лес 100 миллиардов нейронов a
сто миллиардов деревьев, которые порождают
все это так что теперь мы будем
мы собираемся увеличить в последнее
Я покажу вам, что мы будем увеличивать
в один кусок ‘
или щелка здесь, это невероятно тонко это
получается для тех, кого вы знаете, какого числа
составляет 12 микрометров в толщине, что
что, возможно, десятая часть ширины
человеческие волосы настолько очень тонкие, но мы
собираюсь увеличить масштаб
потому что чем больше мы смотрим, тем больше
подробности мы видим, я показываю это, потому что
единственное, что то, что вы
сталкивается с подавляющим
сложность каждого нового поколения
методы измерения микроскопов
показывает все больше и больше
сложность должна быть сложной, потому что
в конечном счете , должно привести к этому
тонкость человеческого разума, так что мы будем
см. здесь фрагмент коры
мозг мыши снова он один из тех
нейроны, как и тот, который вы показываете
прежде чем вы увидите целую кучу их
поэтому мы собираемся взять чаевые с крутыми
музыка, которая начинается здесь, и это идет
здесь медленно, и он визуализировал каждый
зарегистрируйтесь, так что вы собираетесь
см. три цвета, которые вы увидите, я имею в виду
вы увидите, что вы видите
пурпурный каждый пурпурный puncta каждая точка
подписывать приложения, как я сказал там в этом
там там будет пара
из миллиарда подписей говорит, что зеленый — это
подмножество одного определенного типа
нейрон и мой конец и быть синим цветом
вы видите, что это тубулин, это его дендриты
и аксонов других нейронов это
один миллиметр снова, чтобы
мм составляет половину от ширины
зерна риса все в порядке и сейчас
поэтому самый хромой
общая лабораторная мышь
размер мозга — это примерно сахар
куб, и поэтому мы принимаем так просто
помните, что пурпурный
синапс — зеленый — это один набор
нейроны они называются слоями
пять для экспертов и блюз тубулин
Это показывает , что показывает проводку аксонов
и теперь мы пройдем через эту кору
хороший вечер, чтобы вы могли подумать
видя, что фильм, что он безнадежен
что мы ничего не могли понять
о чем — то настолько сложна , так , что
я хочу сказать, что это в
факт , что мы научились достаточно не только
понять некоторые фундаментальные вещи о
как работает мозг, но также и
вмешиваться в отношениях , где мы можем восстановить
потерянные функции, и я хочу дать вам
всего лишь два примера видов вещей
что мы можем сделать из-за нашего
понимание мозга, поэтому первое
один из них, в котором мы являемся технологией
мы позволим нам разрешить нам
писать в мозг, чтобы на самом деле
что-то изменить мозг укуса
вмешательство в мозговые цепи, поэтому позвольте мне
просто объясните так, чтобы каждый день, когда вы
двигаться вокруг мозга работает
производить движения, и есть очень
важное химическое вещество в вашем мозге называется
допамин, который исходит из нижней части
мозг в стволе головного мозга , и он приходит
и в основном допамин — кукла OHS
над вашим мозгом во многих областях, которые сортируют
вашего мозга принимает ванну и
дофамин в некоторых случаях допамин
нейроны вырождаются, они фактически погибают
все мы теряем немного , как мы стареем
но если эти нейроны гибнут контурами
не работают должным образом, и вы получаете
то, что Джеймс Паркинсон описал
в 1817 году, как трясущийся паралич и что
здесь вы можете увидеть эту даму
который потерял многие из ее допамина
нейроны у нее дрожащий паралич вы
у вас есть тремор, вы не можете двигать своим жестким
и у вас есть трудности с инициированием
движение — это сильно изнурительный
болезни, и это из- за потери
дофамина, что мы не можем вернуть дофамин
в мозгу очень хорошо мы можем есть
некоторые таблетки, но это не работает
исключительно хорошо во всех случаях, но что
мы можем сделать, мы можем поставить стимулирующую
электрод размером с небольшую соду
солому, которая обладает способностью
электрически стимулировать в конце, и мы
может, включив этот стимулятор, мы можем
щекотать эти схемы мозга и сделать
они действуют так, как будто у них есть допамин
снова, чтобы они снова работали и как
следствие у нас очень замечательное
результат, когда мы включаем эту стимуляцию
так вот та же дама после
электрическая стимуляция была повернута
вы можете увидеть дрожание тремора
жесткость ушла, и это потрясающе
повторное пробуждение этих схем двигателя
они больше не являются рабами этого
нарушение, которое существует с отсутствием
допамин такого рода вмешательство в
мозговые цепи для балансировки или то, что мы
вызвать нейромодуляцию, модулирующую эти
мозговые цепи в норму сейчас
будучи судимым в большом количестве других
расстройств и вплоть до деменции
Болезнь Альцгеймера представьте, что мы можем
вернуть эту схему обратно
что вместо когнитивного спада
вы могли бы позволить человеку сохранить свои
память на всю жизнь вместо потери
это как происходит с болезнью Альцгеймера
болезнь
поэтому второе расстройство, которое я хочу сказать
вы о том , потеря способности к
перемещение паралича, и есть большой
количество способов, которыми вы можете стать
парализованы, и есть в основном
отсекает мозг, который функционирует из
тело, поэтому давайте просто посмотрим, что
происходит, когда вы двигаетесь так в основном, когда
вы думаете о планировании сказать
возьмите ручку и запишите телефон
номер или запишите здесь свои
мозг многих областей вашего мозга
сотрудничать и работать над производством
план, и этот план превращается в
и в основном это
важная область, называемая моторной корой
это полоса, которая проходит от вершины
положив голову на скулу
дюйм шириной или около того, и если вы
думать о том, чтобы записать записку
контролируйте свою руку, есть область в
о средней трети этой области, что
контролирует руку и посылает
пучок волокон этих аксонов это
компактный пучок размером
крышка карандаша, у которой есть миллион этих
волокон, он проходит через
мозгового ствола и вниз в спинной мозг
и это необходимый путь, это
важный путь для отправки команд из
ваш мозг переместится в ваши мышцы
так, например, если бы у вас была
повреждение спинного мозга, которое прерывает
этот путь вы бы парализовали вас
не мог двигать руками и ногами, если это
весь путь уничтожил вас
думать о переезде, но ничего
случаться
мы называем это тетраплегией и даже более
разрушительный ущерб может произойти с
разрушение в стволе мозга, где
все еще прерывает пути, но
потому что он выше в мозге
не только будет
для человека, страдающего тетраплегией, они не могут
говорят, и иногда они не могут двигаться
все в худшем условии мы называем это
запертый синдром, они могли
двигайте глазами вверх и вниз, и это
так что я расскажу вам о двух
люди Кэти Хатчинсон, у которых была
мозговой шок около 15 лет назад
эта картина была сделана, когда она была
сидя на диване
она была полностью заперта на некоторое время
а затем смогла переместить лицо и
глаза и голова, но не в состоянии говорить
дольше и не в состоянии двигаться, а Мэтт
У Нагеля была травма спинного мозга, когда он
участвовал в битве и ноже
зашел ему в шею и разорвал его
спинного мозга, и поэтому он может говорить, и он
может двигать головой , но он не может двигаться
его тело вообще и то, что я собираюсь
рассказать вам о проекте, который мы
звоните в мозг, но это своего рода мозг
Компьютерный интерфейс нашей попытки принять
сигналы от моторной коры принимают их
вне тела и позволяют людям бежать
машины и устройства управления бесплатно
их, чтобы дать им независимость и
снова контролировать, и что мы делаем, так это мы
создал эту электродную решетку, которая
имплантированный в броню вашего двигателя
кортекс теперь электродный массив является крошечным
имплантат размером с аспирин, и он имеет
много этих маленьких зубцов, торчащих
это электроды , которые на самом деле
вставлен в кору, чтобы встать близко
к этим нейронам, которые вы только что видели и
поэтому мы должны поместить это в
мозг — это потенциалы действия
всплескивание электрических импульсов, которые приходят
из отдельных нейронов идут очень
короткое расстояние, чтобы мы могли
слушайте те импульсы, которые мы должны
поместите электроды вверх очень близко, но те
импульсы — это сообщение движения, поэтому
то, что я собираюсь сделать, это позволить вам послушать
к записи, в которой технический специалист
говорит в этом случае, это Кэти, он
говоря ей, чтобы представить себе открытие и
закрывая руку, и вы услышите
шипы
изменили свою скорость стрельбы, чтобы она
выше и ниже, и вы могли услышать, что
есть на самом деле код, который они высоки
означает, что рука открыта и
низкий означает, что рука закрыта, поэтому просто
слушать в течение секунды все в порядке
открывая руку
расслабься, закрывай, пока он отключится
расслабиться открытой рукой
поэтому это является основой устройства, которое
мы создали не только запись из
одна ячейка, но с учетом многих
многие нейроны и пытаются связать то, что
человек задумывается о том, что
что-то в реальном мире будет делать и
это настройка, в которой у нас есть
у человека есть эта масса электрода
имплантируется в область их коры головного мозга
сейчас у нас это довольно грубое
примитивная версия, потому что это просто
на ранней стадии они имеют вставку
их голова связана с электроникой
кабелем, который усиливает эти маленькие
крошечные сигналы принимают их через
компьютер и компьютер в основном
подсчитывает и измеряет эти пики и
пытается выяснить , а это значит , что до
или это означает, что он открыт или это значит закрыть
и то, что я собираюсь сделать, это показать вам
некоторые видео, которые показывают, что
пациенты могли, конечно,
мы были очень взволнованы, и мы спросили Мэтта
вы знаете, чтобы сделать целую кучу вещей
здесь он собирается нарисовать круг и
то он расскажет нам, что это такое
как бы иметь возможность контролировать что-то такое
он контролирует этот курсор своим
мысли, и это на самом деле
первое в мире искусство, я думаю, были нероли
Нарисованный круг о, о человеке, я не могу это выразить
слова , это просто я использовал свой мозг I
просто подумал, что я сказал, что Курси подходит к
Вверху справа, и теперь я могу
контролировать его все это по всему экрану , это
дикий, на самом деле это вы знаете, что он был
используя свое сознание, чтобы манипулировать
его нейроны, но он на самом деле не
действительно понимаю, что происходит
там что-то происходит, когда вы думаете
и это проявляется в виде изменений спайка
но то, что действительно происходит, — это
тайна , чтобы он не двигался вообще ничего
долгое время , чтобы мы смогли получить эту
протезной рукой, и это действительно не так
все это просто моторизованная рука, которая
может открыться и закрыть, поэтому мы запустили мозг
командовать им и сказал ему сказать нам
что вы делаете и представляете себе открытие
и закрытие этой руки, и вы собираетесь
услышать его реакцию в первый раз
он переместил что-то в пару
лет, потому что помните, что он полностью
парализована , и вы будете слушать его а
сильная реакция
так что, если вы пропустили, что он действительно
стал звездой, сделав это сейчас
конечно, это не очень практично
действия и то, что мы действительно хотим сделать, это
чтобы люди могли делать вещи , которые
и для таких людей, как Кэти, кто
не может говорить, общение чрезвычайно
так важно, мой коллега Ли Хохберг
и другие в нашей группе создали вас
знайте, можете ли вы перемещать курсор, который вы можете
выберите слова на экране вместо
используя клавиатуру, которую вы должны перемещать
курсором по всему экрану мы сделали
радиальная клавиатура с предсказанием слова и
это на самом деле Кэти, излагающая
чтобы показать, что она может
используйте интерфейс орфографии для передачи
сообщений, но мы действительно хотели бы видеть
что-то еще более сложное
вещи, которые ты не можешь ей не сделать
не может делать вещи руками, так что здесь
Кэти контролирует руку робота и
мы делаем что-то простое, просто
подняли эти маленькие пенные шарики и
сказал ей протянуть руку и схватить их и
из-за нашей способности сделать некоторые
ощущение того, как рука закодирована в
она могла это сделать
так что мы сделали, мы сказали, давайте сделаем
то практическое и значимое для
вы и так мы дали ей ее утро
кофе, и мы сказали, что Кэти
впервые за 15 лет вы собираетесь
подавайте себе утренний кофе и
не должны полагаться на другого человека
приходите, чтобы сделать это, так что вот она с
контроль роботизированной руки на ее
Собственный, беря ее первый напиток кофе, мы
узнал днем, что она на самом деле
иногда у Кахлуа в кофе, как
ну, конечно, они используют его только в
до сих пор, что мы хотим
сделать это все время и
на самом деле то , что мы действительно хотим сделать и
действительно стремиться к предстоящему
десятилетия — это возможность взять человека
которые не могут двигаться и реанимировать свои собственные
мышцы, чтобы действительно создать физический
нервной системы, где их биологические
одно непоправимо, вот пример
о том, что мы стремимся делать
идея состоит в том, что есть
имплантированный массив генерирует сигналы
сводится к чему-то вроде умного
упакуй на свой пояс, о, как будто
сотовый телефон, который затем связывается с
электрической нервной системы и активирует
стимулятор, который затем стимулирует
нервов и вызывает мышцы
активируйте, так что это то, что нервничает
система обычно делает, но все это делается
с физическими компонентами и следующим
один из следующих важных шагов является
создать что-то, что в принципе
смартфон внутри головы и мой
коллега Артуро Рико создал это
устройство, которое будет
позволяют нам передавать по радио все
эти сложные сигналы мозга снаружи и
здесь, в настоящее время прекрасная бескровная операция
на кухне не менее
имплантат передатчика
под кожей, и он передает все
эта информация отсутствует, и это не
людей, но это будет в следующем
в ближайшие годы, но был протестирован в
животных, и это возможно сейчас.
более изощренность, чем то, что у вас есть
в вашем мобильном телефоне, чтобы иметь возможность
сообщите нам, что
и получить эту информацию для
снаружи , так это приходящий
способность переустанавливать нервную систему и
Я попросил Кэти послать мне записку о
что это значит, что она хотела бы
делать снова и поэтому она прислала мне записку
она набрала его, я бы хотела сада
снова я действительно скучаю по садоводству консервирование
и приготовления пищи я также хотел , чтобы иметь возможность
держите книгу обеими руками или даже
рука робота
Я действительно надеюсь, что когда-нибудь я смогу
используйте мой голос, я могу справиться с параличом, но
отсутствие связи — это пытка
вы так я бы сказал спасибо спасибо им
эти краткие пациенты и спасибо я
думаю, в заключение я сделаю это
вы