ABOUT THE SPEAKER
Sam Rodriques - Neuroengineer
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works.

Why you should listen

Sam Rodriques has designed a new nanofabrication method and a new approach to sensing neural activity with probes in the bloodstream, and his forthcoming technologies are aimed at understanding the spatial organization of cells in the brain and the transcriptional activity of neurons over time. He is a graduate student in Physics at the Massachusetts Institute of Technology, with affiliations at the MIT Media Lab, the MIT Department of Brain and Cognitive Sciences and the Broad Institute of Harvard and MIT. He graduated summa cum laude with highest honors in Physics from Haverford College, where he worked on new methods for calculating quantum entanglement in multipartite quantum systems. He has received numerous national awards and fellowships to support his research, including the Hertz Foundation Graduate Fellowship, an NSF Graduate Research Fellowship and a Churchill Scholarship.

More profile about the speaker
Sam Rodriques | Speaker | TED.com
TEDxBeaconStreet

Sam Rodriques: What we'll learn about the brain in the next century

سام رودريكيز: ماذا سنعرف عن الدماغ في القرن المقبل

Filmed:
1,621,715 views

في هذا الحديث الخيالي، يأخذنا عالم الأعصاب سام رودريكيز في جولة مثيرة في المئة عام القادمة في علم الدماغ. إنه يتصور ابتكارات غريبة (وأحيانًا مخيفة) قد تكون مفتاحًا لفهم ومعالجة الأمراض الدماغية، مثل أشعة الليزر التي تحفر ثقوبًا صغيرة في جماجمنا وتسمح للمسبار بدراسة النشاط الكهربائي لخلايانا العصبية.
- Neuroengineer
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

أريد أن أخبركم شيئاً
عن علم الأعصاب يا رفاق.
00:13
I want to tell you guys
something about neuroscienceعلم الأعصاب.
0
1040
2507
أنا فيزيائي بالتدريب.
00:16
I'm a physicistفيزيائي by trainingتدريب.
1
4040
1800
00:18
About threeثلاثة yearsسنوات agoمنذ, I left physicsعلوم فيزيائية
2
6230
2206
منذ حوالى ثلاث سنوات، تركت الفيزياء
لمحاولة فهم كيفية عمل المخ.
00:20
to come and try to understandتفهم
how the brainدماغ worksأعمال.
3
8460
2349
وهذا ما وجدته.
00:22
And this is what I foundوجدت.
4
10833
1474
يعمل كثير من الناس على موضوع الاكتئاب.
00:24
Lots of people are workingعامل on depressionكآبة.
5
12331
2064
00:26
And that's really good,
6
14419
1159
وذلك أمر جيد،
فالاكتئاب هو شيء نود بشدةٍ أن نفهمه.
00:27
depressionكآبة is something
that we really want to understandتفهم.
7
15602
2721
وهذا كيف نقوم بذلك:
00:30
Here'sمن هنا how you do it:
8
18347
1167
خذ إناءً واملأ حوالي نصفه بالماء.
00:31
you take a jarإناء and you fillملء it up,
about halfwayفي منتصف الطريق, with waterماء.
9
19538
4161
ثم خذ فأراً وضعه في الإناء، حسناً؟
00:35
And then you take a mouseالفأر,
and you put the mouseالفأر in the jarإناء, OK?
10
23723
4182
فسوف يعوم الفأر فيه قليلاً
00:39
And the mouseالفأر swimsتسبح around
for a little while
11
27929
2350
00:42
and then at some pointنقطة,
the mouseالفأر getsيحصل على tiredمتعبه
12
30303
2388
وفي نقطة ما سيتعب الفأر
ويقرر التوقف عن السباحة.
00:44
and decidesيقرر to stop swimmingسباحة.
13
32715
1934
00:46
And when it stopsتوقف swimmingسباحة,
that's depressionكآبة.
14
34673
3133
وعندما يتوقف عن السباحة،
فبذلك يكون الاكتئاب.
حسناً؟
00:50
OK?
15
38696
1150
00:52
And I'm from theoreticalنظري physicsعلوم فيزيائية,
16
40291
3380
ومن الفيزياء النظرية،
00:55
so I'm used to people makingصناعة
very sophisticatedمتطور mathematicalرياضي modelsعارضات ازياء
17
43695
3668
اعتدت أن أجعل الناس يقومون
ببناء نماذج رياضية معقدةً جداً
لوصف الظاهرة الفيزيائية بدقة.
00:59
to preciselyعلى وجه التحديد describeوصف physicalجسدي - بدني phenomenaالظواهر,
18
47387
2881
لذا فعندما رأيت هذا النموذج الخاص
بدراسة الاكتئاب،
01:02
so when I saw that this
is the modelنموذج for depressionكآبة,
19
50292
2452
قلت لنفسي،"يا إلهي لدينا
عملٌ كثيرٌ لنقوم به."
01:04
I thoughاعتقد to myselfنفسي, "Oh my God,
we have a lot of work to do."
20
52768
2937
(ضحك)
01:07
(Laughterضحك)
21
55729
1370
ولكن يبدو هذا كأنه نوع من مشكلة عامة
في علم الأعصاب.
01:09
But this is a kindطيب القلب of generalجنرال لواء
problemمشكلة in neuroscienceعلم الأعصاب.
22
57123
2951
فعلى سبيل المثال، لنأخذ العاطفة.
01:12
So for exampleمثال, take emotionالمشاعر.
23
60377
2111
يريد كثير من الناس أن يفهموا العاطفة.
01:14
Lots of people want to understandتفهم emotionالمشاعر.
24
62512
2459
لكن لا يمكنك دراسة العاطفة
في الفئران أو القرود
01:17
But you can't studyدراسة emotionالمشاعر
in miceالفئران or monkeysالقرود
25
65352
3313
لأنك لا تستطيع أن تسألهم
01:20
because you can't askيطلب them
26
68689
1254
كيف يشعرون أو ما الذي يعانون منه.
01:21
how they're feelingشعور
or what they're experiencingتعاني.
27
69967
2317
لذا كبديل عن ذلك، فالناس
الذين يرغبون في فهم العاطفة،
01:24
So insteadفي حين أن, people who want
to understandتفهم emotionالمشاعر,
28
72308
2357
ينتهون عادة إلى دراسة
ما يسمى بالسلوك الاندفاعي،
01:26
typicallyعادة endالنهاية up studyingدراسة عربي
what's calledمسمي motivatedمتحفز، مندفع behaviorسلوك,
29
74689
2777
وهو الصيغة "لما سيفعله الفأر
عندما يريد الجبن بشدة."
01:29
whichالتي is codeالشفرة for "what the mouseالفأر does
when it really, really wants cheeseجبن."
30
77490
3658
حسناً، ويمكنني الاستمرار في ذلك.
01:33
OK, I could go on and on.
31
81839
1675
ما أقصده أن معاهد الصحة الوطنية (NIH)
تنفق حوالي 5.5 مليار دولار سنوياً
01:35
I mean, the pointنقطة is, the NIHNIH
spendsيقضي about 5.5 billionمليار dollarsدولار a yearعام
32
83538
6316
على أبحاث علم الأعصاب.
01:41
on neuroscienceعلم الأعصاب researchابحاث.
33
89878
1532
01:43
And yetبعد there have been almostتقريبيا
no significantكبير improvementsتحسينات in outcomesالنتائج
34
91434
3603
وتقريباً لا يوجد أي تطور ملحوظ في النتائج
على المرضى المصابين بأمراض دماغية،
خلال مدة الأربعين عاماً الماضية،.
01:47
for patientsالمرضى with brainدماغ diseasesالأمراض
in the pastالماضي 40 yearsسنوات.
35
95061
3491
وأظن أن الكثير من ذلك يرجع نتيجةً للحقيقة
01:51
And I think a lot of that
is basicallyفي الأساس dueبسبب to the factحقيقة
36
99015
2540
التي تقول أن الفئران قد تكون جيدةً
كنموذج لدراسة مرض السرطان أو داء السكري،
01:53
that miceالفئران mightربما be OK as a modelنموذج
for cancerسرطان or diabetesداء السكري,
37
101579
4151
ولكن دماغ الفأر ليس متطورًا بما يكفي
01:57
but the mouseالفأر brainدماغ
is just not sophisticatedمتطور enoughكافية
38
105754
2687
ليقوم بإنتاج سيكولوجيا بشرية
أو أمراض الدماغ البشري.
02:00
to reproduceإعادة إنتاج humanبشري psychologyعلم النفس
or humanبشري brainدماغ diseaseمرض.
39
108465
3175
02:04
OK?
40
112379
1225
حسناً ؟
فإن كانت نماذج الفئران سيئة للغاية،
فلماذا ما زلنا نستخدمها ؟
02:05
So if the mouseالفأر modelsعارضات ازياء are so badسيئة,
why are we still usingاستخدام them?
41
113628
3634
حسنا، فهذا يمكن أن يُختصَر إلى:
02:10
Well, it basicallyفي الأساس boilsالدمامل down to this:
42
118143
2103
الدماغ مصنوعٌ من خلايا عصبية
02:12
the brainدماغ is madeمصنوع up of neuronsالخلايا العصبية
43
120270
2556
02:14
whichالتي are these little cellsخلايا that sendإرسال
electricalالكهرباء signalsإشارات to eachكل other.
44
122850
3447
وهي تلك الخلايا الصغيرة التي ترسل
إشارات كهربائية لبعضها البعض.
فإذا كنت تريد أن تفهم كيف يعمل الدماغ،
02:18
If you want to understandتفهم
how the brainدماغ worksأعمال,
45
126680
2144
فيجب أن تكون قادراً على قياس النشاط
الكهربائي لهذه الخلايا العصبية.
02:20
you have to be ableقادر to measureقياس
the electricalالكهرباء activityنشاط of these neuronsالخلايا العصبية.
46
128848
3808
ولكن لفعل ذلك، يجب أن تقترب جداً
من الخلايا العصبية
02:25
But to do that, you have to get
really closeأغلق to the neuronsالخلايا العصبية
47
133339
2992
باستخدام نوع من أجهزة التسجيل
الكهربائي أو المناظير.
02:28
with some kindطيب القلب of electricalالكهرباء
recordingتسجيل deviceجهاز or a microscopeمجهر.
48
136355
2928
02:31
And so you can do that in miceالفئران
and you can do it in monkeysالقرود,
49
139563
2810
ولهذا فأنت قادر على فعل ذلك
مع الفئران والقردة،
لأنك تستطيع عملياً أن تضع أشياء
في أدمغتهم
02:34
because you can physicallyجسديا
put things into theirهم brainدماغ
50
142397
2548
ولكن لبعض الأسباب ما زلنا لا نستطيع
أن نفعل ذلك مع البشر، حسناً ؟
02:36
but for some reasonالسبب we still
can't do that in humansالبشر, OK?
51
144969
3046
ولهذا فقد قمنا بوضع كل هذه الفرضيات.
02:40
So insteadفي حين أن, we'veقمنا inventedاخترع
all these proxiesوكلاء.
52
148533
3370
وأشهر هذه الفرضيات من المحتمل أن تكون هذه،
02:43
So the mostعظم popularجمع one is probablyالمحتمل this,
53
151927
2515
التصوير الوظيفي بالرنين المغناطيسي (fMRI)،
02:46
functionalوظيفي MRIMRI, fMRIالرنين المغناطيسي الوظيفي,
54
154466
2397
والتي تمكّنك من عمل بعض
من هذه الصور الجميلة والتي تبدو مثل هذه،
02:48
whichالتي allowsيسمح you to make these
prettyجميلة picturesالصور like this,
55
156887
2692
التي تظهر أي من أجزاء دماغك تعمل
02:51
that showتبين whichالتي partsأجزاء
of your brainدماغ lightضوء up
56
159603
2056
عندما تقوم بممارسة أنشطة مختلفة.
02:53
when you're engagedمخطوب \ مخطوبة
in differentمختلف activitiesأنشطة.
57
161683
2126
ولكن ذلك كله فرضية.
02:55
But this is a proxyالوكيل.
58
163833
1920
فأنت لا تقيس بالفعل النشاط الكهربائي بذلك.
02:57
You're not actuallyفعلا measuringقياس
neuralعصبي activityنشاط here.
59
165777
3292
03:01
What you're doing
is you're measuringقياس, essentiallyبشكل أساسي,
60
169093
2842
ما تقوم بفعله هو أنك تقيس، بشكل أساسي،
شيئا ما مثل تدفق الدم في الدماغ.
03:03
like, bloodدم flowتدفق in the brainدماغ.
61
171959
1832
03:05
Where there's more bloodدم.
62
173815
1238
تكشف المكان الذي فيه دمٌ أكثر.
03:07
It's actuallyفعلا where there's more oxygenأكسجين,
but you get the ideaفكرة, OK?
63
175077
3103
وهو فعلياً المكان الذي يوجد به
أكسجين أكثر، حسناً؟
الشيء الآخر الذي يمكنك فعله
هو أنك يمكنك فعل هذا ...
03:10
The other thing that you can do
is you can do this --
64
178204
2519
تخطيط أمواج الدماغ -- تستطيع أن تضع هذه
الأقطاب الكهربية على رأسك، حسناً ؟
03:12
electroencephalographyكهربية -- you can put
these electrodesالأقطاب الكهربائية on your headرئيس, OK?
65
180747
3591
وحينها يمكنك أن تقيس موجات دماغك.
03:16
And then you can measureقياس your brainدماغ wavesأمواج.
66
184362
2143
وهنا، أنت فعلاً تقيس النشاط الكهربائي.
03:19
And here, you're actuallyفعلا measuringقياس
electricalالكهرباء activityنشاط.
67
187125
3079
ولكنك لا تقيس نشاط الخلايا العصبية.
03:22
But you're not measuringقياس
the activityنشاط of neuronsالخلايا العصبية.
68
190228
2365
فأنت تقيس هذه التيارات الكهربائية،
03:24
You're measuringقياس
these electricalالكهرباء currentsالتيارات,
69
192911
2444
التي تخوض ذهاباً وإياباً في دماغك.
03:27
sloshingالخوض back and forthعليها in your brainدماغ.
70
195379
2299
لذا فإن النقطة هي أن هذه التقنيات
التي نمتلكها
03:30
So the pointنقطة is just
that these technologiesالتقنيات that we have
71
198157
2674
تقيس بالفعل الشيء الخاطئ.
03:32
are really measuringقياس the wrongخطأ thing.
72
200855
2436
لأنه، ولمعظم الأمراض
التي نريد أن نفهمها ...
03:35
Because, for mostعظم of the diseasesالأمراض
that we want to understandتفهم --
73
203315
2953
مثل مرض باركنسون (الشلل الرعاشي)
وهو مثال تقليدي.
03:38
like, Parkinson'sالشلل الرعاش is the classicكلاسيكي exampleمثال.
74
206292
2198
ففي باركنسون، هناك نوع واحد معين من
الخلايا العصبية عميقاً في دماغك
03:40
In Parkinson'sالشلل الرعاش, there's one particularبصفة خاصة
kindطيب القلب of neuronالخلايا العصبية deepعميق in your brainدماغ
75
208514
3554
تُعد هي المسؤولة عن هذا المرض،
03:44
that is responsibleمسؤول for the diseaseمرض,
76
212092
1731
وهذه التقنيات لا تملك وحسب الدقة المطلوبة
03:45
and these technologiesالتقنيات just don't have
the resolutionالقرار that you need
77
213847
3182
للوصول إلى شيء مثل ذلك.
03:49
to get at that.
78
217053
1373
ولهذا نحن ما زلنا عالقين مع الحيوانات.
03:50
And so that's why
we're still stuckعالق with the animalsالحيوانات.
79
218450
3974
ليس أن أي شخص يريد أن يدرس الاكتئاب
03:54
Not that anyoneأي واحد wants
to be studyingدراسة عربي depressionكآبة
80
222448
2533
03:57
by puttingوضع miceالفئران into jarsالجرار, right?
81
225005
2262
بوضع فئران في آنية، صحيح؟
إنه مجرد ذلك الإحساس المنتشر
أنه من غير الممكن
03:59
It's just that there's this pervasiveمنتشرة
senseإحساس that it's not possibleممكن
82
227291
3753
أن ننظر إلى نشاط الخلايا العصبية
في إنسان سليم.
04:03
to look at the activityنشاط of neuronsالخلايا العصبية
in healthyصحي humansالبشر.
83
231068
3847
ولذلك، فهذا ما أريد أن أفعله.
04:08
So here'sمن هنا what I want to do.
84
236180
1492
أريد أن آخذكم معي إلى المستقبل.
04:09
I want to take you into the futureمستقبل.
85
237974
2521
لنلقي نظرة على طريقة يمكن أن تكون ممكنة.
04:12
To have a look at one way in whichالتي
I think it could potentiallyيحتمل be possibleممكن.
86
240519
4482
وأريد أن أبدأ بقول
إني لا أعرف كل التفاصيل.
04:17
And I want to prefaceمقدمة this by sayingقول,
I don't have all the detailsتفاصيل.
87
245526
3298
04:21
So I'm just going to provideتزود you
with a kindطيب القلب of outlineالخطوط العريضة.
88
249272
2967
لذا سوف أوفر لكم نوعًا من الملخص.
لكننا سوف نذهب الى عام 2100.
04:24
But we're going to go the yearعام 2100.
89
252263
2400
الآن، كيف سيبدو عام 2100؟
04:27
Now what does the yearعام 2100 look like?
90
255732
2299
حسنا، أولاً، سيكون المناخ أدفأ قليلاً
مما اعتدنا عليه.
04:30
Well, to startبداية with, the climateمناخ
is a bitقليلا warmerمسخن that what you're used to.
91
258055
3518
04:33
(Laughterضحك)
92
261597
3583
(ضحك)
وتلك المكنسة الروبوتية التي تعرفها وتحبها
04:37
And that roboticالروبوتية vacuumمكنسة كهرباء cleanerمنظف
that you know and love
93
265204
4952
مرت عليها أجيال متعددة،
04:42
wentذهب throughعبر a fewقليل generationsأجيال,
94
270180
1514
والتحسينات لم تكن دائماً جيدة.
04:43
and the improvementsتحسينات
were not always so good.
95
271718
2843
(ضحك)
04:46
(Laughterضحك)
96
274585
1595
04:48
It was not always for the better.
97
276530
2310
لم تتجه دائماً إلى الأفضل.
لكن بالفعل، في عام 2100 معظم الأشياء
يمكن التعرف عليها بشكل مفاجئ.
04:52
But actuallyفعلا, in the yearعام 2100
mostعظم things are surprisinglyبشكل مفاجئ recognizableالتعرف.
98
280221
4538
إلا أن العقل سيختلف تماماً.
04:57
It's just the brainدماغ is totallyتماما differentمختلف.
99
285458
2734
فعلى سبيل المثال، في عام 2100،
05:00
For exampleمثال, in the yearعام 2100,
100
288740
2547
فهمنا الأسباب الجذرية لمرض الزهايمر.
05:03
we understandتفهم the rootجذر causesالأسباب
of Alzheimer'sمرض الزهايمر.
101
291311
2857
لذا فبإمكاننا تقديم العلاجات الجينية
أو العقارات الدوائية
05:06
So we can deliverايصال targetedالمستهدفة
geneticوراثي therapiesالعلاجات or drugsالمخدرات
102
294192
3714
لكي نوقف العمليات الانتكاسية قبل أن تبدأ.
05:09
to stop the degenerativeالتنكسية processمعالج
before it beginsيبدأ.
103
297930
2876
لذا فكيف فعلنا ذلك؟
05:13
So how did we do it?
104
301629
1333
حسنًا، كان يوجد ثلاث خطوات أساسية.
05:15
Well, there were essentiallyبشكل أساسي threeثلاثة stepsخطوات.
105
303898
2238
05:18
The first stepخطوة was
that we had to figureالشكل out
106
306589
2814
الخطوة الأولى كانت أنه يجب علينا أن نجد
بعض الطرق للحصول
على توصيلات كهربائية خلال الجمجمة
05:21
some way to get electricalالكهرباء
connectionsروابط throughعبر the skullجمجمة
107
309427
3293
حتى نستطيع قياس النشاط الكهربائي
للخلايا العصبية.
05:24
so we could measureقياس
the electricalالكهرباء activityنشاط of neuronsالخلايا العصبية.
108
312744
3015
وليس ذلك وحسب، فالطريقة التي نجدها
يجب أن تكون سهلةً وخاليةً من المخاطر.
05:28
And not only that,
it had to be easyسهل and risk-freeبلا مخاطر.
109
316339
4349
شيء ما بحيث أن أي شخص
يمكن أن يكون على ما يرام معها،
05:32
Something that basicallyفي الأساس anyoneأي واحد
would be OK with,
110
320712
2378
05:35
like gettingالحصول على a piercingثاقب.
111
323114
1600
كمثل عمل ثقب الأذن.
05:37
Because back in 2017,
112
325156
2747
لأنه وبالرجوع إلى عام 2017،
فالطريقة الوحيدة المعروفة
للدخول إلى داخل الجمجمة
05:39
the only way that we knewعرف of
to get throughعبر the skullجمجمة
113
327927
2913
كانت بحفر فتحاتٍ داخلها مساويةً
لحجم الأرباع.
05:42
was to drillتدريبات these holesثقوب
the sizeبحجم of quartersأرباع.
114
330864
2817
لن تدع شخصاً يقوم بذلك لك على الإطلاق.
05:46
You would never let
someoneشخصا ما do that to you.
115
334015
2039
لذا في عشرينات القرن الحادي والعشرين،
05:48
So in the 2020s,
116
336967
2253
سيبدأ الناس، بدلاً من حفر
هذه الحفر الضخمة، باختبار
05:51
people beganبدأت to experimentتجربة --
ratherبدلا than drillingحفر these giganticضخم holesثقوب,
117
339244
3381
حفر ثقوبٍ مجهريةٍ أقل سمكاً من الشعرة.
05:54
drillingحفر microscopicمجهري holesثقوب,
no thickerأكثر سمكا than a pieceقطعة of hairشعر.
118
342649
3115
والفكرة هنا كانت بدايةً للتشخيص...
05:58
And the ideaفكرة here
was really for diagnosisالتشخيص --
119
346735
2096
06:00
there are lots of timesمرات in the diagnosisالتشخيص
of brainدماغ disordersاضطرابات
120
348855
2786
فهناك الكثير من الوقت
لتشخيص اضطرابات الدماغ
فعندما تريد أن تلقي نظرة
على النشاط العقلي تحت الجمجمة
06:03
when you would like to be ableقادر to look
at the neuralعصبي activityنشاط beneathتحت the skullجمجمة
121
351665
4872
وباستخدام القدرة على ثقب
هذه الحفر المجهرية
06:08
and beingيجرى ableقادر to drillتدريبات
these microscopicمجهري holesثقوب
122
356561
3191
فذلك سيجعل الأمر أكثر سهولةً للمرضى.
06:11
would make that much easierأسهل
for the patientصبور.
123
359776
2142
وفي النهاية، سيكون ذلك
مثل الحصول على لقطة تصوير.
06:13
In the endالنهاية, it would be
like gettingالحصول على a shotاطلاق النار.
124
361942
2349
فعليك أن تدخل وتجلس فحسب،
06:16
You just go in and you sitتجلس down
125
364315
1580
وهناك شيء سيأتي وينزل إلى رأسك،
06:17
and there's a thing
that comesيأتي down on your headرئيس,
126
365919
2301
وبلحظة سريعة جداً سيتم ذلك،
06:20
and a momentaryخاطف stingالعقرب and then it's doneفعله,
127
368244
1953
وتستطيع أن تعود لتواصل يومك.
06:22
and you can go back about your day.
128
370221
1864
لذا فبإمكاننا أن نقوم بذلك
06:24
So we're eventuallyفي النهاية ableقادر to do it
129
372736
4793
06:29
usingاستخدام lasersالليزر to drillتدريبات the holesثقوب.
130
377553
2667
باستخدام الليزر لثقب تلك الحفر.
وباستخدام الليزر كانت عملية الحفر
سريعة جداً وموثوقة للغاية،
06:32
And with the lasersالليزر,
it was fastبسرعة and extremelyجدا reliableموثوق,
131
380244
2620
بحيث أنك لا تستطيع معرفة
أن تلك الحفر موجودة هناك،
06:34
you couldn'tلم أستطع even tell
the holesثقوب were there,
132
382888
2213
06:37
any more than you could tell
that one of your hairsالشعر was missingمفقود.
133
385125
3000
بشكل أكبر بكثير من إدراكك
بأنك فقدت إحدى شعراتك.
وأنا أعلم أنه ربما من الجنون أن تحفر
ثقوباً في جمجمتك باستخدام الليزر،
06:40
And I know it mightربما soundصوت crazyمجنون,
usingاستخدام lasersالليزر to drillتدريبات holesثقوب in your skullجمجمة,
134
388753
4738
ولكن وبالرجوع لعام 2017،
06:45
but back in 2017,
135
393515
1366
لم يكن الناس لديهم أي مشكلة مع جراحين
يقومون بإطلاق الليزر في أعينهم
06:46
people were OK with surgeonsالجراحين
shootingاطلاق الرصاص lasersالليزر into theirهم eyesعيون
136
394905
4109
للجراحة التصحيحية.
06:51
for correctiveتصحيحي surgeryالعملية الجراحية
137
399038
1214
لذا فعندما نكون هناك،
فتلك ليست الخطوة الكبيرة.
06:52
So when you're alreadyسابقا here,
it's not that bigكبير of a stepخطوة.
138
400276
3887
حسناً؟
06:57
OK?
139
405561
1151
لذا فالخطوة الثانية، التي حدثت
في عقد 2030،
06:58
So the nextالتالى stepخطوة,
that happenedحدث in the 2030s,
140
406736
3571
07:02
was that it's not just about
gettingالحصول على throughعبر the skullجمجمة.
141
410331
3086
لم تكن وحسب عملية الدخول
إلى داخل الجمجمة.
07:05
To measureقياس the activityنشاط of neuronsالخلايا العصبية,
142
413441
1700
فلقياس نشاط الخلايا العصبية،
عليك القيام بذلك
داخل نسيج الدماغ نفسه.
07:07
you have to actuallyفعلا make it
into the brainدماغ tissueمناديل ورقية itselfبحد ذاتها.
143
415165
3825
والخطر من ذلك، هو أنك كلما
وضعت شيئاً في نسيج الدماغ،
07:11
And the riskخطر, wheneverكلما كان
you put something into the brainدماغ tissueمناديل ورقية,
144
419344
2968
قد تتسبب بشكل أساسيٍ بسكتةٍ دماغيةٍ.
07:14
is essentiallyبشكل أساسي that of strokeالسكتة الدماغية.
145
422336
1439
فمن الممكن أن تصيب وعاء دموياً وتفجره،
07:15
That you would hitنجاح
a bloodدم vesselوعاء and burstانفجار it,
146
423799
2196
مما قد يتسبب بسكتة دماغية.
07:18
and that causesالأسباب a strokeالسكتة الدماغية.
147
426019
1519
لذا ففي منتصف عقد 2030،
اخترعنا هذه المسابر المرنة
07:19
So, by the midمنتصف 2030s,
we had inventedاخترع these flexibleمرن probesالمجسات
148
427916
3725
والتي كانت قادرة على الدوران
حول الأوعية الدموية،
07:23
that were capableقادر على of going
around bloodدم vesselsأوعية,
149
431665
2278
بدلاً من اختراقها.
07:25
ratherبدلا than throughعبر them.
150
433967
1476
وهكذا، يمكننا أن نضع بطاريات
ضخمة على هذه المسابر
07:27
And thusوهكذا, we could put
hugeضخم batteriesبطاريات of these probesالمجسات
151
435467
5697
07:33
into the brainsعقل of patientsالمرضى
152
441188
1357
داخل أدمغة المرضى
ونقوم بالتسجيل من آلاف
من خلاياهم العصبية دون أي خطر عليهم.
07:34
and recordسجل from thousandsالآلاف of theirهم neuronsالخلايا العصبية
withoutبدون any riskخطر to them.
153
442569
3270
وما اكتشفناه، أدهشنا نوعاً ما،
07:39
And what we discoveredمكتشف,
sortفرز of to our surpriseمفاجأة,
154
447458
4061
وهو أن الخلايا العصبية
َالتي يمكننا التعرف عليها
07:43
is that the neuronsالخلايا العصبية that we could identifyتحديد
155
451543
2190
لا تستجيب لأشياء مثل الأفكار أو العواطف،
07:45
were not respondingالاستجابة
to things like ideasأفكار or emotionالمشاعر,
156
453757
3524
وهو ما كنا نتوقعه.
07:49
whichالتي was what we had expectedمتوقع.
157
457305
1627
07:50
They were mostlyخاصة respondingالاستجابة
to things like Jenniferجنيفر Anistonانيستون
158
458956
3796
بل كانت تستجيب في الغالب
لأشياء مثل جينيفر أنيستون
07:54
or Halleهالي Berryحبة
159
462776
2404
أو هالي بيري
أو جاستن ترودو.
07:57
or Justinجوستين Trudeauترودو.
160
465204
1310
أنا أقصد...
07:58
I mean --
161
466538
1253
(ضحك)
07:59
(Laughterضحك)
162
467815
2326
ولكن أدركنا، أننا لم يكن ينبغي
لنا أن نشعر بالدهشة.
08:02
In hindsightالإدراك المتأخر, we shouldn'tلا ينبغي
have been that surprisedمندهش.
163
470165
2437
أعني، ما الذي تقضي خلاياك العصبية
معظم وقتها وهي تفكر فيه؟
08:04
I mean, what do your neuronsالخلايا العصبية
spendأنفق mostعظم of theirهم time thinkingتفكير about?
164
472626
3262
(ضحك)
08:07
(Laughterضحك)
165
475912
1150
08:09
But really, the pointنقطة is that
166
477380
2040
لكن في الحقيقة، النقطة هي أن
08:11
this technologyتقنية enabledتمكين us to beginابدأ
studyingدراسة عربي neuroscienceعلم الأعصاب in individualsالأفراد.
167
479444
4430
هذه التكنولوجيا مكنتنا من البدء
بدراسه علم الأعصاب لدى الأفراد.
بشكل يشبه إلى حد كبير الانتقال
بعلم الوراثة إلى مستوى الخلية الواحدة،
08:15
So much like the transitionانتقال to geneticsعلم الوراثة,
at the singleغير مرتبطة cellخلية - زنزانة levelمستوى,
168
483898
4230
بدأنا دراسة علم الأعصاب،
في مستوى الشخص الواحد.
08:20
we startedبدأت to studyدراسة neuroscienceعلم الأعصاب,
at the singleغير مرتبطة humanبشري levelمستوى.
169
488152
3206
لكننا لم نصل إلى هناك بعد.
08:23
But we weren'tلم تكن quiteالى حد كبير there yetبعد.
170
491890
1618
08:25
Because these technologiesالتقنيات
171
493895
1642
لأن هذه التقنيات
كانت لا تزال تقتصر على التطبيقات الطبية،
08:27
were still restrictedمحدد
to medicalطبي applicationsتطبيقات,
172
495561
3056
مما يعني أننا كنا ندرس أدمغة مريضة،
وليست أدمغة سليمة.
08:30
whichالتي meantمقصود that we were studyingدراسة عربي
sickمرض brainsعقل, not healthyصحي brainsعقل.
173
498641
3391
08:35
Because no matterشيء how safeآمنة
your technologyتقنية is,
174
503235
3754
لأنه وبغض النظر عن مدى
أمان التكنولوجيا خاصتكم،
08:39
you can't stickعصا something
into someone'sشخص ما brainدماغ
175
507013
2730
فلا يمكنكم غرز شيء ما
في دماغ شخص ما
لأغراض بحثية.
08:41
for researchابحاث purposesالمقاصد.
176
509767
1420
عليهم أن يرغبوا بذلك.
08:43
They have to want it.
177
511211
1549
ولماذا يمكن أن يرغبوا بذلك؟
08:44
And why would they want it?
178
512784
1460
لأنه وبمجرد أن يكون لديك
توصيل كهربائي مع الدماغ،
08:46
Because as soonهكذا as you have
an electricalالكهرباء connectionصلة to the brainدماغ,
179
514268
3571
08:49
you can use it to hookصنارة صيد
the brainدماغ up to a computerالحاسوب.
180
517863
2444
فبإمكانك أن تستخدمه
لربط الدماغ بالكمبيوتر.
حسنًا، كما تعلمون، كان الرأي العام
متشككًا جداً في البداية.
08:53
Oh, well, you know, the generalجنرال لواء publicعامة
was very skepticalمرتاب at first.
181
521061
3429
ما أعنيه هو من يريد أن بربط دماغه
بأجهزة الكمبيوترالخاصة به؟
08:56
I mean, who wants to hookصنارة صيد
theirهم brainدماغ up to theirهم computersأجهزة الكمبيوتر?
182
524514
2869
فقط تخيل القدرة على إرسال
بريد إلكتروني بالتفكير وحسب.
08:59
Well just imagineتخيل beingيجرى ableقادر
to sendإرسال an emailالبريد الإلكتروني with a thought.
183
527926
4236
(ضحك)
09:04
(Laughterضحك)
184
532186
2253
تخيل القدره على التقاط صورة بعينيك، حسناً؟
09:06
Imagineتخيل beingيجرى ableقادر to take
a pictureصورة with your eyesعيون, OK?
185
534463
4500
(ضحك)
09:10
(Laughterضحك)
186
538987
1230
تخيل عدم نسيان أي شيء
على الإطلاق بعد الآن،
09:12
Imagineتخيل never forgettingنسيان anything anymoreأي أكثر من ذلك,
187
540241
2963
لأن أي شيء تختار أن تتذكره
09:15
because anything
that you chooseأختر to rememberتذكر
188
543228
2159
سيتم تخزينه بشكل دائم
على قرص صلب في مكان ما،
09:17
will be storedمخزن permanentlyبشكل دائم
on a hardالصعب driveقيادة somewhereمكان ما,
189
545411
2477
وتستطيع أن تستعيده مجدداً متى تريد.
09:19
ableقادر to be recalledوأشارت at will.
190
547912
2029
(ضحك)
09:21
(Laughterضحك)
191
549965
3366
09:25
The lineخط here
betweenما بين crazyمجنون and visionaryحالم
192
553355
3381
والخط بين الجنون والطموح هنا
لم يكن واضحاً أبداً،
09:28
was never quiteالى حد كبير clearواضح.
193
556760
1467
لكن الأنظمة كانت آمنة،
09:30
But the systemsأنظمة were safeآمنة.
194
558720
1857
09:32
So when the FDAFDA decidedقرر to deregulateرفع الضوابط
these laser-drillingالليزر الحفر systemsأنظمة, in 2043,
195
560879
5016
فعندما قررت إدارة الأغذية والأدوية إزالة
القيود عن أنظمة الحفر بالليزر في عام 2043،
09:37
commercialتجاري demandالطلب just explodedانفجرت.
196
565919
2357
انفجر الطلب التجاري عليها.
حيث بدأ الناس يوقعون رسائلهم الإلكترونية
09:40
People startedبدأت signingالتوقيع theirهم emailsرسائل البريد الإلكتروني,
197
568300
1888
"أرجو المعذرة عن أي أخطاء إملائية
09:42
"Please excuseعذر any typosالأخطاء المطبعية.
198
570212
1341
09:43
Sentأرسلت from my brainدماغ."
199
571577
1333
فهي مرسلة من دماغي."
(ضحك)
09:44
(Laughterضحك)
200
572934
1001
انتشرت الأنظمة التجارية يمنةً ويسرةً،
09:45
Commercialتجاري systemsأنظمة
poppedبرزت up left and right,
201
573959
2072
وهي تقوم بتقديم أحدث وأكبر
تكنولوجيا للتواصل العصبي.
09:48
offeringعرض the latestآخر and greatestأعظم
in neuralعصبي interfacingالتواصل technologyتقنية.
202
576055
3238
حيث كان هناك 100 قطب كهربائي.
09:51
There were 100 electrodesالأقطاب الكهربائية.
203
579792
1753
ألف قطب كهربائي.
09:53
A thousandألف electrodesالأقطاب الكهربائية.
204
581569
1911
نطاق ترددي واسع
مقابل 99.99 فقط في الشهر.
09:55
Highمتوسط bandwidthعرض النطاق for only 99.99 a monthشهر.
205
583504
2476
09:58
(Laughterضحك)
206
586004
1539
(ضحك)
وبسرعة، كان الجميع يمتلكها.
09:59
Soonهكذا, everyoneكل واحد had them.
207
587567
1534
وكان هذا هو المفتاح.
10:01
And that was the keyمفتاح.
208
589694
1571
10:03
Because, in the 2050s,
if you were a neuroscientistالأعصاب,
209
591289
2923
لأنه وفي عقد 2050، لو كنت عالم أعصاب،
فيمكنك أن تحصل على شخص ما
في معملك مباشرة من الشارع.
10:06
you could have someoneشخصا ما come into your labمختبر
essentiallyبشكل أساسي from off the streetشارع.
210
594236
3939
ويمكنك أن تجعلهم يشاركون
في بعض المهام العاطفية
10:10
And you could have them engagedمخطوب \ مخطوبة
in some emotionalعاطفي taskمهمة
211
598792
2864
أو السلوكيات الاجتماعية أو التفكير المجرد،
10:13
or socialاجتماعي behaviorسلوك or abstractنبذة مختصرة reasoningمنطق,
212
601680
2437
10:16
things you could never studyدراسة in miceالفئران.
213
604141
2531
أشياء لا يمكنك دراستها أبدًا في الفئران.
10:18
And you could recordسجل
the activityنشاط of theirهم neuronsالخلايا العصبية
214
606696
3111
ويمكنك تسجيل نشاط خلاياهم العصبية
باستخدام الوصلات التي يمتلكونها من قبل.
10:21
usingاستخدام the interfacesواجهات
that they alreadyسابقا had.
215
609831
3191
10:25
And then you could alsoأيضا askيطلب them
about what they were experiencingتعاني.
216
613046
3189
ومن ثم يمكنك أيضًا أن تسألهم
عما كانوا يختبرونه.
لذلك فهذا سيربط علم النفس وعلم الأعصاب
10:28
So this linkحلقة الوصل betweenما بين
psychologyعلم النفس and neuroscienceعلم الأعصاب
217
616259
3349
بشكل لا يمكنك القيام به في الحيوانات،
كان هناك بشكل مفاجئ.
10:31
that you could never make
in the animalsالحيوانات, was suddenlyفجأة there.
218
619632
3381
لذلك ربما يكون المثال الكلاسيكي على هذا
10:35
So perhapsربما the classicكلاسيكي exampleمثال of this
219
623695
2184
10:37
was the discoveryاكتشاف
of the neuralعصبي basisأساس for insightتبصر.
220
625903
3523
هو اكتشاف الأساس العصبي للفهم.
لحظة "آها!" تلك، اللحظة التي يتضح
فيها كل شيء وكأنها نقرة.
10:41
That "Ahaآها!" momentلحظة, the momentلحظة
it all comesيأتي togetherسويا, it clicksنقرات.
221
629450
3600
وقد اُكتشف ذلك من قبل اثنين
من العلماء في عام 2055،
10:45
And this was discoveredمكتشف
by two scientistsالعلماء in 2055,
222
633593
4056
10:49
Barryباري and Lateمتأخر,
223
637673
1372
باري وليت،
اللذان لاحظا، في القشرة الأمامية
للجبهة الظهرية،
10:51
who observedملاحظ, in the dorsalظهري
prefrontalالفص الجبهي cortexقشرة,
224
639069
3663
ما الذي يحدث في دماغ شخص ما
حاول أن يفهم فكره ما،
10:54
how in the brainدماغ of someoneشخصا ما
tryingمحاولة to understandتفهم an ideaفكرة,
225
642756
5222
كيف يمكن أن تعيد مجموعات مختلفة
من الخلايا العصبية تنظيم نفسها...
11:00
how differentمختلف populationsالسكان of neuronsالخلايا العصبية
would reorganizeإعادة تنظيم themselvesأنفسهم --
226
648002
3369
ترون هنا النشاط العصبي
باللون البرتقالي...
11:03
you're looking at neuralعصبي
activityنشاط here in orangeالبرتقالي --
227
651395
2436
حتى ينسجم نشاطها بطريقة تؤدي
إلى ردود فعل إيجابية.
11:05
untilحتى finallyأخيرا theirهم activityنشاط alignsمحاذاة
in a way that leadsيؤدي to positiveإيجابي feedbackردود الفعل.
228
653855
3738
هناك مباشرة.
11:10
Right there.
229
658339
1150
هذا هو الفهم.
11:12
That is understandingفهم.
230
660723
1467
11:15
So finallyأخيرا, we were ableقادر to get
at the things that make us humanبشري.
231
663413
4437
أخيراً، استطعنا أن نصل إلى الأشياء
التي تجعلنا بشراً.
وهذا ما فتح الطريق
نحو الأفكار الرئيسية في عالم الطب.
11:21
And that's what really openedافتتح the way
to majorرائد insightsرؤى from medicineدواء.
232
669871
4578
11:27
Because, startingابتداء in the 2060s,
233
675465
2755
لأنه وبدءًا من 2060،
مع القدرة على تسجيل النشاط العصبي
11:30
with the abilityالقدرة to recordسجل
the neuralعصبي activityنشاط
234
678244
2484
في أدمغة المرضى الذين يعانون
من أمراض عقليةٍ مختلفةٍ،
11:32
in the brainsعقل of patientsالمرضى
with these differentمختلف mentalعقلي diseasesالأمراض,
235
680752
3587
بدلاً من تحديد الأمراض بناءً على أعراضها،
11:36
ratherبدلا than definingتعريف the diseasesالأمراض
on the basisأساس of theirهم symptomsالأعراض,
236
684363
4690
كما كنا نفعل في بداية القرن،
11:41
as we had at the beginningالبداية of the centuryمئة عام,
237
689077
2040
بدأنا في تعريفها
11:43
we startedبدأت to defineحدد them
238
691141
1222
على أساس علم الأمراض الفعلي
الذي لاحظناه على المستوى العصبي.
11:44
on the basisأساس of the actualفعلي pathologyعلم الأمراض
that we observedملاحظ at the neuralعصبي levelمستوى.
239
692387
3539
لذا فعلى سبيل المثال، في حالة مرض
قصور الانتباه وفرط الحركة،
11:48
So for exampleمثال, in the caseقضية of ADHDADHD,
240
696768
3825
11:52
we discoveredمكتشف that there are
dozensالعشرات of differentمختلف diseasesالأمراض,
241
700617
3174
اكتشفنا أن هناك العشرات
من الأمراض المختلفة،
والتي كنا في بداية القرن نسميها جميعها
بمرض فرط الحركة ونقص الانتباه،
11:55
all of whichالتي had been calledمسمي ADHDADHD
at the startبداية of the centuryمئة عام,
242
703815
3009
والتي لم يكن لها أي روابط مع بعضها البعض،
11:58
that actuallyفعلا had nothing
to do with eachكل other,
243
706848
2301
إلا أن لديهم أعراض مشابهة.
12:01
exceptإلا that they had similarمماثل symptomsالأعراض.
244
709173
2118
12:03
And they neededبحاجة to be treatedيعالج
in differentمختلف waysطرق.
245
711625
2372
وكانوا بحاجة إلى أن تتم معالجتهم
بطرقٍ مختلفةٍ.
12:06
So it was kindطيب القلب of incredibleلا يصدق,
in retrospectاستذكار,
246
714307
2247
لذلك فقد كان ذلك مذهلاً،
بتذكر الماضي،
كان ذلك في بداية القرن،
12:08
that at the beginningالبداية of the centuryمئة عام,
247
716578
1777
حيث كنا نعالج كل تلك الأمراض المختلفة
12:10
we had been treatingمعالجة
all those differentمختلف diseasesالأمراض
248
718379
2317
باستخدام نفس الدواء.
12:12
with the sameنفسه drugالمخدرات,
249
720720
1183
فكنا نعطي الناس الأمفيتامين،
فبشكل أساسي هذا ما كنا نفعله.
12:13
just by givingإعطاء people amphetamineالامفيتامين,
basicallyفي الأساس is what we were doing.
250
721927
3214
والشيزوفرينيا والاكتئاب هما بنفس الطريقة.
12:17
And schizophreniaانفصام فى الشخصية and depressionكآبة
are the sameنفسه way.
251
725165
2488
12:19
So ratherبدلا than prescribingوصف الدواء drugsالمخدرات to people
essentiallyبشكل أساسي at randomعشوائي,
252
727677
4032
فبدلاً من وصف الأدوية للناس بشكل عشوائي،
كما كنا نفعل،
12:23
as we had,
253
731733
1150
تعلمنا كيف نتنبأ بالعقاقير
التي ستكون أكثر فعالية
12:24
we learnedتعلم how to predictتنبؤ
whichالتي drugsالمخدرات would be mostعظم effectiveفعال
254
732907
3511
مع أي من المرضى،
12:28
in whichالتي patientsالمرضى,
255
736442
1183
وذلك أدى إلى هذا التحسن الهائل في النتائج.
12:29
and that just led to this hugeضخم
improvementتحسين in outcomesالنتائج.
256
737649
2756
حسناً، أريد الآن أن أرجعكم إلى عام 2017.
12:33
OK, I want to bringاحضر you back now
to the yearعام 2017.
257
741498
3476
12:38
Some of this mayقد soundصوت satiricalالساخرة
or even farبعيدا fetchedالمنال.
258
746117
3373
بعض هذا قد يبدو ساخراً أو حتى بعيد المنال.
والبعض منه هو كذلك.
12:41
And some of it is.
259
749514
1293
أعني، لا أستطيع رؤية ذلك في المستقبل.
12:43
I mean, I can't actuallyفعلا
see into the futureمستقبل.
260
751291
2651
أنا لا أعرف
12:45
I don't actuallyفعلا know
261
753966
1366
إذا كنا سنحفر مئات أو آلاف الثقوب المجهرية
12:47
if we're going to be drillingحفر hundredsالمئات
or thousandsالآلاف of microscopicمجهري holesثقوب
262
755356
3667
في رؤوسنا بعد ثلاثين عاماً من الآن.
12:51
in our headsرؤساء in 30 yearsسنوات.
263
759047
1667
ولكن ما أستطيع أن أقوله لكم
12:53
But what I can tell you
264
761762
1706
12:55
is that we're not going
to make any progressتقدم
265
763492
2175
هو أننا لن نحقق أي تقدم
نحو فهم الدماغ البشري أو الأمراض البشرية
12:57
towardsتجاه understandingفهم the humanبشري brainدماغ
or humanبشري diseasesالأمراض
266
765691
3727
حتى نكتشف كيفية الوصول
للنشاط الكهربائي للخلايا العصبية
13:01
untilحتى we figureالشكل out how to get
at the electricalالكهرباء activityنشاط of neuronsالخلايا العصبية
267
769442
4516
في البشر الأصحاء.
13:05
in healthyصحي humansالبشر.
268
773982
1200
وتقريباً لا يوجد أحد يعمل
على معرفة كيفية القيام بذلك اليوم .
13:07
And almostتقريبيا no one is workingعامل
on figuringكشف out how to do that todayاليوم.
269
775918
3239
هذا هو مستقبل علم الأعصاب.
13:12
That is the futureمستقبل of neuroscienceعلم الأعصاب.
270
780077
2334
وأعتقد أن هذا هو الوقت لعلماء علم الأعصاب
لكي يضعوا دماغ الفأر على جنب
13:14
And I think it's time for neuroscientistsعلماء الأعصاب
to put down the mouseالفأر brainدماغ
271
782752
4393
لتكريس الأفكار والاستثمارات اللازمة
13:19
and to dedicateكرس the thought
and investmentاستثمار necessaryضروري
272
787169
2754
لفهم الدماغ البشري والمرض البشري.
13:21
to understandتفهم the humanبشري brainدماغ
and humanبشري diseaseمرض.
273
789947
3267
شكراً.
13:27
Thank you.
274
795629
1151
(تصفيق)
13:28
(Applauseتصفيق)
275
796804
1172
Translated by Shaymaa Ayman
Reviewed by haitham al-jarrah

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Sam Rodriques - Neuroengineer
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works.

Why you should listen

Sam Rodriques has designed a new nanofabrication method and a new approach to sensing neural activity with probes in the bloodstream, and his forthcoming technologies are aimed at understanding the spatial organization of cells in the brain and the transcriptional activity of neurons over time. He is a graduate student in Physics at the Massachusetts Institute of Technology, with affiliations at the MIT Media Lab, the MIT Department of Brain and Cognitive Sciences and the Broad Institute of Harvard and MIT. He graduated summa cum laude with highest honors in Physics from Haverford College, where he worked on new methods for calculating quantum entanglement in multipartite quantum systems. He has received numerous national awards and fellowships to support his research, including the Hertz Foundation Graduate Fellowship, an NSF Graduate Research Fellowship and a Churchill Scholarship.

More profile about the speaker
Sam Rodriques | Speaker | TED.com
THE ORIGINAL VIDEO ON TED.COM
سام رودريكيز: ماذا سنعرف عن الدماغ في القرن المقبل | TED Talk | TED.com