ABOUT THE SPEAKER
Sheila Nirenberg - Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices.

Why you should listen

Sheila Nirenberg is a neuroscientist/professor at Weill Medical College of Cornell University, where she studies neural coding – that is, how the brain takes information from the outside world and encodes it in patterns of electrical activity. The idea is to be able to decode the activity, to look at a pattern of electrical pulses and know what an animal is seeing or thinking or feeling.  Recently, she’s been using this work to develop new kinds of prosthetic devices, particularly ones for treating blindness.


More profile about the speaker
Sheila Nirenberg | Speaker | TED.com
TEDMED 2011

Sheila Nirenberg: A prosthetic eye to treat blindness

Шийла Ниренберг: Протезно око за лечение на слепота

Filmed:
470,530 views

В TEDMED, Шийла Ниренберг показва смел начин за създаване на зрение при хора с определени видове слепота: прикачайки камера в зрителния нерв и изпращайки сигнали от камерата директно към мозъка.
- Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices. Full bio

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

00:15
I studyуча how the brainмозък processesпроцеси
0
0
2000
Аз проучвам, как мозъкът обработва
00:17
informationинформация. That is, how it takes
1
2000
2000
информация. т. е, как взема
00:19
informationинформация in from the outsideизвън worldсвят, and
2
4000
2000
информацията от външния свят и
00:21
convertsпреобразува it into patternsмодели of electricalелектрически activityдейност,
3
6000
2000
я преобразува в модели на електрическа дейност,
00:23
and then how it usesупотреби those patternsмодели
4
8000
2000
и след това как използва тези модели,
00:25
to allowпозволява you to do things --
5
10000
2000
за да ви позволи да направите неща--
00:27
to see, hearчувам, to reachдостигнат for an objectобект.
6
12000
2000
като да видите, да чувате, да достигнете даден обект.
00:29
So I'm really a basicосновен scientistучен, not
7
14000
2000
Така че аз съм наистина обикновен учен, не съм
00:31
a clinicianлекаря, but in the last yearгодина and a halfнаполовина
8
16000
2000
лекар, но през последната година и половина
00:33
I've startedзапочна to switchключ over, to use what
9
18000
2000
започнах да се запознавам и да използвам
00:35
we'veние имаме been learningизучаване на about these patternsмодели
10
20000
2000
това, което научавахме за тези модели
00:37
of activityдейност to developразвият prostheticпротези devicesустройства,
11
22000
3000
на дейности за развитие на протезни устройства,
00:40
and what I wanted to do todayднес is showшоу you
12
25000
2000
и това, което искам да направя днес, е да ви покажа
00:42
an exampleпример of this.
13
27000
2000
пример за това.
00:44
It's really our first forayнабег into this.
14
29000
2000
Това са нашите първи стъпки в това.
00:46
It's the developmentразвитие of a prostheticпротези deviceприспособление
15
31000
2000
Това е развитието на протезно устройство
00:48
for treatingлечение blindnessслепота.
16
33000
2000
за лекуване на слепота.
00:50
So let me startначало in on that problemпроблем.
17
35000
2000
Така че, нека започна с този проблем.
00:52
There are 10 millionмилион people in the U.S.
18
37000
2000
В САЩ има 10 милиона души
00:54
and manyмного more worldwideв световен мащаб who are blindсляп
19
39000
2000
и много повече по целия свят, които са слепи
00:56
or are facingизправени пред blindnessслепота dueв следствие to diseasesзаболявания
20
41000
2000
или са застрашени от слепота, дължаща се на болести
00:58
of the retinaретина, diseasesзаболявания like
21
43000
2000
на ретината, болести като
01:00
macularдегенерация degenerationдегенерация, and there's little
22
45000
2000
макулна дегенерация и много малко
01:02
that can be doneСвършен for them.
23
47000
2000
може да се направи за тях.
01:04
There are some drugлекарство treatmentsлечения, but
24
49000
2000
Има някои видове медикаментозни лечения, но
01:06
they're only effectiveефективен on a smallмалък fractionфракция
25
51000
2000
те са ефективни само за малка част
01:08
of the populationнаселение. And so, for the vastобширен
26
53000
2000
от населението. И така, за огромното
01:10
majorityмнозинство of patientsпациенти, theirтехен bestнай-доброто hopeнадявам се for
27
55000
2000
мнозинство от пациенти, тяхната най-голяма надежда за
01:12
regainingвъзвръщане sightгледка is throughпрез prostheticпротези devicesустройства.
28
57000
2000
възстановяване на зрението е чрез протезни устройства.
01:14
The problemпроблем is that currentтекущ prostheticsпротезиране
29
59000
2000
Проблемът е, че сегашните протези
01:16
don't work very well. They're still very
30
61000
2000
не работят много добре. Те са все още много
01:18
limitedограничен in the visionзрение that they can provideпредоставяне.
31
63000
2000
ограничени във визията, която могат да предоставят.
01:20
And so, you know, for exampleпример, with these
32
65000
2000
И така, вие знаете, например, с тези
01:22
devicesустройства, patientsпациенти can see simpleпрост things
33
67000
2000
устройства, пациентите могат да виждат прости неща
01:24
like brightярък lightsсветлини and highВисоко contrastконтраст edgesръбове,
34
69000
2000
като ярки светлини и много контрастни ръбове,
01:26
not very much more, so nothing closeблизо
35
71000
2000
не много друго, така че нищо близко до
01:28
to normalнормален visionзрение has been possibleвъзможен.
36
73000
3000
нормалната видимост е било възможно.
01:31
So what I'm going to tell you about todayднес
37
76000
2000
Това, за което ще ви кажа днес
01:33
is a deviceприспособление that we'veние имаме been workingработа on
38
78000
2000
е устройство, по което вече работим,
01:35
that I think has the potentialпотенциал to make
39
80000
2000
за което мисля, че има потенциал за
01:37
a differenceразлика, to be much more effectiveефективен,
40
82000
2000
промени, да бъде много по-ефективно,
01:39
and what I wanted to do is showшоу you
41
84000
2000
и това, което искам да ви покажа, е
01:41
how it worksвърши работа. Okay, so let me back up a
42
86000
2000
как работи. Добре, нека да се върна
01:43
little bitмалко and showшоу you how a normalнормален retinaретина
43
88000
2000
малко и първо да ви покажа как нормална ретина
01:45
worksвърши работа first so you can see the problemпроблем
44
90000
2000
работи, така че да виждате проблема
01:47
that we were tryingопитвайки to solveрешавам.
45
92000
2000
който се опитваме да решим.
01:49
Here you have a retinaретина.
46
94000
2000
Тук имате ретината.
01:51
So you have an imageизображение, a retinaретина, and a brainмозък.
47
96000
2000
Имате изображение, ретината и мозъка.
01:53
So when you look at something, like this imageизображение
48
98000
2000
Когато гледате нещо, подобно на това изображение
01:55
of this baby'sна бебето faceлице, it goesотива into your eyeоко
49
100000
2000
на това бебешко лице, то отива в окото ви
01:57
and it landsземи on your retinaретина, on the front-endпредния край
50
102000
2000
и се приземява върху вашата ретина, върху предните
01:59
cellsклетки here, the photoreceptorsфоторецептори.
51
104000
2000
клетки тук, фоторецепторите.
02:01
Then what happensслучва се is the retinalретината circuitryсхема,
52
106000
2000
Това, което се случва, е че ретинните свръзки,
02:03
the middleсреден partчаст, goesотива to work on it,
53
108000
2000
средната част, започват да работят по него,
02:05
and what it does is it performsизпълнява operationsоперации
54
110000
2000
и това което прави е, че изпълнява операции
02:07
on it, it extractsекстракти informationинформация from it, and it
55
112000
2000
върху него, като извлича информацията от него и
02:09
convertsпреобразува that informationинформация into a codeкод.
56
114000
2000
превръща тази информация в код.
02:11
And the codeкод is in the formформа of these patternsмодели
57
116000
2000
А кодът е във формата на тези модели
02:13
of electricalелектрически pulsesимпулси that get sentизпратен
58
118000
2000
на електрически импулси, които се изпращат
02:15
up to the brainмозък, and so the keyключ thing is
59
120000
2000
до мозъка и така, ключовото нещо е
02:17
that the imageизображение ultimatelyв края на краищата getsполучава convertedпреобразува
60
122000
2000
изображението да се преобразува в крайна сметка
02:19
into a codeкод. And when I say codeкод,
61
124000
2000
в код. Когато казвам код,
02:21
I do literallyбуквално mean codeкод.
62
126000
2000
аз буквално имам предвид код.
02:23
Like this patternмодел of pulsesимпулси here actuallyвсъщност meansсредства "baby'sна бебето faceлице,"
63
128000
3000
Като този модел на импулси тук, който означава "бебешко лице"
02:26
and so when the brainмозък getsполучава this patternмодел
64
131000
2000
и така, когато мозъка получава този модел
02:28
of pulsesимпулси, it knowsзнае that what was out there
65
133000
2000
на импулси, той знае, че това там
02:30
was a baby'sна бебето faceлице, and if it
66
135000
2000
е било бебешко лице и ако той
02:32
got a differentразличен patternмодел it would know
67
137000
2000
получи различен модел, би знаел
02:34
that what was out there was, say, a dogкуче,
68
139000
2000
че това, което е било там, е да кажем, куче,
02:36
or anotherоще patternмодел would be a houseкъща.
69
141000
2000
или друг модел би бил къща.
02:38
AnywayТака или иначе, you get the ideaидея.
70
143000
2000
Все пак, разбрахте идеята.
02:40
And, of courseкурс, in realреален life, it's all dynamicдинамичен,
71
145000
2000
Разбира се, в реалния живот, всичко е динамично,
02:42
meaningзначение that it's changingсмяна all the time,
72
147000
2000
което означава, че се променя през цялото време,
02:44
so the patternsмодели of pulsesимпулси are changingсмяна
73
149000
2000
така, че моделите на импулсите се променят
02:46
all the time because the worldсвят you're
74
151000
2000
през цялото време, защото света
02:48
looking at is changingсмяна all the time too.
75
153000
3000
който гледате се променя също постоянно.
02:51
So, you know, it's sortвид of a complicatedсложен
76
156000
2000
Знаете, че това е доста сложно
02:53
thing. You have these patternsмодели of pulsesимпулси
77
158000
2000
нещо. Имате тези модели на импулси
02:55
comingидващ out of your eyeоко everyвсеки millisecondмилисекунда
78
160000
2000
идвайки от очите ви всяка милисекунда,
02:57
tellingказвам your brainмозък what it is that you're seeingвиждане.
79
162000
2000
казвайки на ума ви какво в същност виждате.
02:59
So what happensслучва се when a personчовек
80
164000
2000
Какво става, когато дадено лице
03:01
getsполучава a retinalретината degenerativeдегенеративни diseaseболест like
81
166000
2000
получава дегенеративно заболяване на ретината, като
03:03
macularдегенерация degenerationдегенерация? What happensслучва се is
82
168000
2000
макулна дегенерация? Това което става, е
03:05
is that, the front-endпредния край cellsклетки dieумирам,
83
170000
2000
че предните клетки умират,
03:07
the photoreceptorsфоторецептори dieумирам, and over time,
84
172000
2000
фоторецепторите умират и евентуално,
03:09
all the cellsклетки and the circuitsвериги that are
85
174000
2000
всички клетки и връзките, които са
03:11
connectedсвързан to them, they dieумирам too.
86
176000
2000
свързани към тях, също умират.
03:13
UntilДо the only things that you have left
87
178000
2000
Докато единствените неща, които са останали
03:15
are these cellsклетки here, the outputпродукция cellsклетки,
88
180000
2000
са тези клетки тук, изходните клетки,
03:17
the onesтакива that sendизпращам the signalsсигнали to the brainмозък,
89
182000
2000
тези, които изпращат сигналите до мозъка,
03:19
but because of all that degenerationдегенерация
90
184000
2000
но поради цялата тази дегенерация,
03:21
they aren'tне са sendingизпращане any signalsсигнали anymoreвече.
91
186000
2000
те вече не изпращат никакви сигнали.
03:23
They aren'tне са gettingполучаване на any inputвход, so
92
188000
2000
Те не получават никакъв входен приток, така че
03:25
the person'sчовек brainмозък no longerповече време getsполучава
93
190000
2000
мозъка на човека вече не получава
03:27
any visualзрителен informationинформация --
94
192000
2000
ниаква визуална информация --
03:29
that is, he or she is blindсляп.
95
194000
3000
т. е, той или тя е сляп/а.
03:32
So, a solutionрешение to the problemпроблем, then,
96
197000
2000
Решение на проблема в такъв случай,
03:34
would be to buildпострои a deviceприспособление that could mimicимитатор
97
199000
2000
би било да се построи устройство, което може да имитира
03:36
the actionsмерки of that front-endпредния край circuitryсхема
98
201000
2000
действията на тези предни свръзки
03:38
and sendизпращам signalsсигнали to the retina'sна ретината outputпродукция cellsклетки,
99
203000
2000
и да изпраща сигнали на изходните клетки на ретината,
03:40
and they can go back to doing theirтехен
100
205000
2000
и те да могат да се върнат към
03:42
normalнормален jobработа of sendingизпращане signalsсигнали to the brainмозък.
101
207000
2000
нормалната им работа да изпращат сигнали до мозъка.
03:44
So this is what we'veние имаме been workingработа on,
102
209000
2000
Така че това е върху което работихме
03:46
and this is what our prostheticпротези does.
103
211000
2000
и това е което нашата протеза върши.
03:48
So it consistsсъстои се of two partsчасти, what we call
104
213000
2000
Ами тя се състои от две части, които наричаме
03:50
an encoderенкодер and a transducerдатчик.
105
215000
2000
енкодер и датчик.
03:52
And so the encoderенкодер does just
106
217000
2000
Енкодерът не само прави
03:54
what I was sayingпоговорка: it mimicsимитира the actionsмерки
107
219000
2000
това, което казах: той имитира действията
03:56
of the front-endпредния край circuitryсхема -- so it takes imagesснимки
108
221000
2000
на предните свръзки-- взима изображения
03:58
in and convertsпреобразува them into the retina'sна ретината codeкод.
109
223000
2000
и ги конвертира в кода на ретината.
04:00
And then the transducerдатчик then makesправи the
110
225000
2000
След това датчикът кара
04:02
outputпродукция cellsклетки sendизпращам the codeкод on up
111
227000
2000
изходните клетки да изпращат кода нагоре
04:04
to the brainмозък, and the resultрезултат is
112
229000
2000
към мозъка и резултатът е
04:06
a retinalретината prostheticпротези that can produceпродукция
113
231000
3000
протеза на ретината, която може да има
04:09
normalнормален retinalретината outputпродукция.
114
234000
2000
нормален ретинов изход.
04:11
So a completelyнапълно blindсляп retinaретина,
115
236000
2000
Напълно сляпа ретина,
04:13
even one with no front-endпредния край circuitryсхема at all,
116
238000
2000
дори една без предни свръзки,
04:15
no photoreceptorsфоторецептори,
117
240000
2000
без фоторецептори,
04:17
can now sendизпращам out normalнормален signalsсигнали,
118
242000
2000
сега може да изпраща нормални сигнали,
04:19
signalsсигнали that the brainмозък can understandразбирам.
119
244000
3000
сигнали, които мозъка може да разбере.
04:22
So no other deviceприспособление has been ableспособен
120
247000
2000
Никое друго устройство не би могло
04:24
to do this.
121
249000
2000
да направи това.
04:26
Okay, so I just want to take
122
251000
2000
Добре, просто искам да
04:28
a sentenceизречение or two to say something about
123
253000
2000
прибавя няколко изречения и да кажа нещо
04:30
the encoderенкодер and what it's doing, because
124
255000
2000
относно енкодера и какво той прави, защото
04:32
it's really the keyключ partчаст and it's
125
257000
2000
той наистина е ключова част и това е
04:34
sortвид of interestingинтересен and kindмил of coolготино.
126
259000
2000
доста интересно, и един вид страхотно.
04:36
I'm not sure "coolготино" is really the right wordдума, but
127
261000
2000
Аз не съм сигурна, дали "страхотно" наистина е точната дума, но
04:38
you know what I mean.
128
263000
2000
вие знаете какво имам предвид.
04:40
So what it's doing is, it's replacingзаменяйки
129
265000
2000
Това, което той прави е, че замества
04:42
the retinalретината circuitryсхема, really the gutsвътрешности of
130
267000
2000
свръзките на ретината, наистина вътршността на
04:44
the retinalретината circuitryсхема, with a setкомплект of equationsуравнения,
131
269000
2000
ретиновите свръзки с набор от уравнения,
04:46
a setкомплект of equationsуравнения that we can implementизпълнение
132
271000
2000
уравнения, които можем да прилагаме
04:48
on a chipчип. So it's just mathматематика.
133
273000
2000
върху чип. Това е просто математика.
04:50
In other wordsдуми, we're not literallyбуквално replacingзаменяйки
134
275000
3000
С други думи, ние не заменяме буквално
04:53
the componentsелементи of the retinaретина.
135
278000
2000
компонентите на ретината.
04:55
It's not like we're makingприготвяне a little mini-deviceмини устройство
136
280000
2000
Това не е като като да правим малко устройство
04:57
for eachвсеки of the differentразличен cellклетка typesвидове.
137
282000
2000
за всеки от различните типове клетки.
04:59
We'veНие сме just abstractedдобиваната what the
138
284000
2000
Ние просто извлякохме това, което
05:01
retina'sна ретината doing with a setкомплект of equationsуравнения.
139
286000
2000
ретината прави с набор от уравнения.
05:03
And so, in a way, the equationsуравнения are servingпорция
140
288000
2000
По този начин, уравненията служат
05:05
as sortвид of a codebookcodebook. An imageизображение comesидва in,
141
290000
2000
като вид кодираща книга. Дадено изображение идва,
05:07
goesотива throughпрез the setкомплект of equationsуравнения,
142
292000
3000
преминава през набор от уравнения,
05:10
and out comesидва streamsпотоци of electricalелектрически pulsesимпулси,
143
295000
2000
и излизат потоци от електрически импулси,
05:12
just like a normalнормален retinaретина would produceпродукция.
144
297000
4000
точно както нормална ретина би произвела.
05:16
Now let me put my moneyпари
145
301000
2000
Сега нека да потвърдя всичко това
05:18
where my mouthуста is and showшоу you that
146
303000
2000
и да ви покажа, че
05:20
we can actuallyвсъщност produceпродукция normalнормален outputпродукция,
147
305000
2000
всъщност ние можем да произведем нормален изход
05:22
and what the implicationsпоследствия of this are.
148
307000
2000
и да ви покажа какви са последствията от това.
05:24
Here are threeтри setsкомплекти of
149
309000
2000
Ето три
05:26
firingизпичане patternsмодели. The topвръх one is from
150
311000
2000
модела на изстрелване. Горният е от
05:28
a normalнормален animalживотно, the middleсреден one is from
151
313000
2000
нормално животно, средния е от
05:30
a blindсляп animalживотно that's been treatedтретира with
152
315000
2000
сляпо животно, което е лекувано с
05:32
this encoder-transducerEncoder-датчик deviceприспособление, and the
153
317000
2000
това енкодер-датчик устройство, а
05:34
bottomдъно one is from a blindсляп animalживотно treatedтретира
154
319000
2000
долния е от сляпо животно третирано
05:36
with a standardстандарт prostheticпротези.
155
321000
2000
със стандартна протеза.
05:38
So the bottomдъно one is the state-of-the-artсъстоянието на най-съвременните
156
323000
2000
Долният е най-съвременното
05:40
deviceприспособление that's out there right now, whichкойто is
157
325000
2000
устройство, което се използва сега, което
05:42
basicallyв основата си madeизработен up of lightсветлина detectorsдетектори,
158
327000
2000
се състои основно от светлинни детектори,
05:44
but no encoderенкодер. So what we did was we
159
329000
2000
но няма енкодер. Това, което ние направихме беше,
05:46
presentedпредставено moviesкино of everydayвсеки ден things --
160
331000
2000
че представихме филми за ежедневни неща--
05:48
people, babiesбебета, parkпарк benchesпейки,
161
333000
2000
хора, бебета, пейки в парка,
05:50
you know, regularредовен things happeningслучва -- and
162
335000
2000
разбиратете, обикновени неща -- и
05:52
we recordedзаписано the responsesотговор from the retinasретини
163
337000
2000
записахме отговорите на ретините
05:54
of these threeтри groupsгрупи of animalsживотни.
164
339000
2000
от тези три групи животни.
05:56
Now just to orientОриент you, eachвсеки boxкутия is showingпоказване
165
341000
2000
Сега просто да ви ориентирам, всяка кутия показва
05:58
the firingизпичане patternsмодели of severalняколко cellsклетки,
166
343000
2000
моделите на изстрелване на няколко клетки,
06:00
and just as in the previousпредишен slidesпързалки,
167
345000
2000
и точно както в предишните слайдове,
06:02
eachвсеки rowред is a differentразличен cellклетка,
168
347000
2000
всеки ред представлява друга клетка,
06:04
and I just madeизработен the pulsesимпулси a little bitмалко smallerпо-малък
169
349000
2000
и аз просто направих импулсите малко по-малки
06:06
and thinnerразредител so I could showшоу you
170
351000
3000
и по-тънки, така че да мога да ви покажа
06:09
a long stretchопъвам, разтягам of dataданни.
171
354000
2000
дълъг участък от данни.
06:11
So as you can see, the firingизпичане patternsмодели
172
356000
2000
Както можете да видите, моделите на изстрелване
06:13
from the blindсляп animalживотно treatedтретира with
173
358000
2000
от сляпото животно, третирано с
06:15
the encoder-transducerEncoder-датчик really do very
174
360000
2000
енкодера-датчик са наистина много
06:17
closelyтясно matchмач the normalнормален firingизпичане patternsмодели --
175
362000
2000
близки до моделите на нормалната ретина --
06:19
and it's not perfectсъвършен, but it's prettyкрасива good --
176
364000
2000
не е перфектно, но е доста добро --
06:21
and the blindсляп animalживотно treatedтретира with
177
366000
2000
а при сляпото животно, третирано с
06:23
the standardстандарт prostheticпротези,
178
368000
2000
стандартната протеза,
06:25
the responsesотговор really don't.
179
370000
2000
отговорите не правят това.
06:27
And so with the standardстандарт methodметод,
180
372000
3000
Със стандартния метод,
06:30
the cellsклетки do fireпожар, they just don't fireпожар
181
375000
2000
клетките изстрелват, но те просто не изстрелват
06:32
in the normalнормален firingизпичане patternsмодели because
182
377000
2000
в нормалните модели, защото
06:34
they don't have the right codeкод.
183
379000
2000
нямат правилния код.
06:36
How importantважно is this?
184
381000
2000
Колко важно е това?
06:38
What's the potentialпотенциал impactвъздействие
185
383000
2000
Какво е потенциалното въздействие
06:40
on a patient'sпациента abilityспособност to see?
186
385000
3000
върху способността на пациента да вижда?
06:43
So I'm just going to showшоу you one
187
388000
2000
Просто ще ви покажа един
06:45
bottom-lineдолната линия experimentексперимент that answersотговори this,
188
390000
2000
основополагащ експеримент, който отговаря на това,
06:47
and of courseкурс I've got a lot of other dataданни,
189
392000
2000
и разбира се имам много други данни,
06:49
so if you're interestedзаинтересован I'm happyщастлив
190
394000
2000
така че, ако проявите интерес ще съм щастлива
06:51
to showшоу more. So the experimentексперимент
191
396000
2000
да ви покажа повече. Експериментът
06:53
is calledНаречен a reconstructionреконструкция experimentексперимент.
192
398000
2000
се нарича експеримент за възстановяване.
06:55
So what we did is we tookвзеха a momentмомент
193
400000
2000
Това, което направихме е, че взехме момент
06:57
in time from these recordingsзаписи and askedпопитах,
194
402000
3000
във времето от тези записи и попитахме,
07:00
what was the retinaретина seeingвиждане at that momentмомент?
195
405000
2000
какво вижда ретината в този момент.
07:02
Can we reconstructвъзстанови what the retinaретина
196
407000
2000
Можем ли да възстановим това, което ретината
07:04
was seeingвиждане from the responsesотговор
197
409000
2000
вижда от отговорите
07:06
from the firingизпичане patternsмодели?
198
411000
2000
от моделите на изстрелване?
07:08
So, when we did this for responsesотговор
199
413000
3000
Направихме това за отговорите
07:11
from the standardстандарт methodметод and from
200
416000
3000
от стандартния метод и от
07:14
our encoderенкодер and transducerдатчик.
201
419000
2000
нашия енкодер и датчик.
07:16
So let me showшоу you, and I'm going to
202
421000
2000
Нека да ви покажа и ще
07:18
startначало with the standardстандарт methodметод first.
203
423000
2000
започна със стандартния метод.
07:20
So you can see that it's prettyкрасива limitedограничен,
204
425000
2000
Можете да видите, че той е доста ограничен,
07:22
and because the firingизпичане patternsмодели aren'tне са
205
427000
2000
и тъй като моделите на истрелване не са
07:24
in the right codeкод, they're very limitedограничен in
206
429000
2000
в правилния код, те са много ограничени в
07:26
what they can tell you about
207
431000
2000
това, което могат да ви кажат за
07:28
what's out there. So you can see that
208
433000
2000
това какво има там. Можете да видите, че
07:30
there's something there, but it's not so clearясно
209
435000
2000
там има нещо, но не е така ясно
07:32
what that something is, and this just sortвид of
210
437000
2000
какво е то и това просто
07:34
circlesкръгове back to what I was sayingпоговорка in the
211
439000
2000
ни връща обратно към това, което казах в
07:36
beginningначало, that with the standardстандарт methodметод,
212
441000
2000
началото, че със стандартния метод,
07:38
patientsпациенти can see high-contrastвисок контраст edgesръбове, they
213
443000
2000
пациентите могат да виждат високо контрастни ръбове, те
07:40
can see lightсветлина, but it doesn't easilyлесно go
214
445000
2000
могат да видят светлина, но не може да се отиде
07:42
furtherоще than that. So what was
215
447000
2000
по-надалеч от това. Какво представляваше
07:44
the imageизображение? It was a baby'sна бебето faceлице.
216
449000
3000
изображението? Това беше лице на бебе.
07:47
So what about with our approachподход,
217
452000
2000
Какво ще кажете за нашия подход,
07:49
addingдобавяне the codeкод? And you can see
218
454000
2000
чрез добавяне на кода? Можете да видите
07:51
that it's much better. Not only can you
219
456000
2000
че е много по-добър. Не само, че можете да
07:53
tell that it's a baby'sна бебето faceлице, but you can
220
458000
2000
кажете, че това е лице на бебе, но можете да
07:55
tell that it's this baby'sна бебето faceлице, whichкойто is a
221
460000
2000
кажете, че това е лицето на това бебе, което е
07:57
really challengingпредизвикателен taskзадача.
222
462000
2000
наистина амбициозна задача.
07:59
So on the left is the encoderенкодер
223
464000
2000
Така че в ляво е енкодерът
08:01
aloneсам, and on the right is from an actualдействителен
224
466000
2000
самостоятелно, а вдясно е от действително
08:03
blindсляп retinaретина, so the encoderенкодер and the transducerдатчик.
225
468000
2000
сляпа ретина, така също и енкодера и датчика.
08:05
But the keyключ one really is the encoderенкодер aloneсам,
226
470000
2000
Но ключът е наистина в енкодера сам по себе си,
08:07
because we can teamекип up the encoderенкодер with
227
472000
2000
тъй като можем да свържем енкодера с
08:09
the differentразличен transducerдатчик.
228
474000
2000
различен датчик.
08:11
This is just actuallyвсъщност the first one that we triedопитах.
229
476000
2000
Това е всъщност първият, който сме опитали.
08:13
I just wanted to say something about the standardстандарт methodметод.
230
478000
2000
Аз просто исках да кажа нещо за стандартния метод.
08:15
When this first cameдойде out, it was just a really
231
480000
2000
Когато този първият излезе, беше наистина
08:17
excitingвълнуващ thing, the ideaидея that you
232
482000
2000
вълнуващо нещо, идеята че
08:19
even make a blindсляп retinaретина respondотговарям at all.
233
484000
3000
дори можете да накарате сляпа ретина изобщо да реагира.
08:22
But there was this limitingограничаване factorфактор,
234
487000
3000
Но имаше този ограничаващ фактор,
08:25
the issueпроблем of the codeкод, and how to make
235
490000
2000
проблемът с кода и как да се накарат
08:27
the cellsклетки respondотговарям better,
236
492000
2000
клетките да отговарят по-добре,
08:29
produceпродукция normalнормален responsesотговор,
237
494000
2000
да произвеждат нормални отговори,
08:31
and so this was our contributionпринос.
238
496000
2000
и така, това беше нашия принос.
08:33
Now I just want to wrapобвивка up,
239
498000
2000
Сега просто искам да привърша
08:35
and as I was mentioningда споменем earlierпо-рано
240
500000
2000
и както споменах по-рано,
08:37
of courseкурс I have a lot of other dataданни
241
502000
2000
разбира се, имам много други данни
08:39
if you're interestedзаинтересован, but I just wanted to give
242
504000
2000
ако проявите интерес, но просто исках да ви дам
08:41
this sortвид of basicосновен ideaидея
243
506000
2000
тази основна идея
08:43
of beingсъщество ableспособен to communicateобщуват
244
508000
3000
да можем да комуникираме
08:46
with the brainмозък in its languageезик, and
245
511000
2000
с мозъка на неговия език и
08:48
the potentialпотенциал powerмощност of beingсъщество ableспособен to do that.
246
513000
3000
потенциалната сила да бъдем в състояние да направим това.
08:51
So it's differentразличен from the motorмотор prostheticsпротезиране
247
516000
2000
Така че, това е различно от моторните протези
08:53
where you're communicatingобщуването from the brainмозък
248
518000
2000
където вие комуникирате от мозъка
08:55
to a deviceприспособление. Here we have to communicateобщуват
249
520000
2000
към устройството. Тук трябва да комуникираме
08:57
from the outsideизвън worldсвят
250
522000
2000
от външния свят
08:59
into the brainмозък and be understoodразбрах,
251
524000
2000
към мозъка и да бъдем разбрани,
09:01
and be understoodразбрах by the brainмозък.
252
526000
2000
и да бъдем разбрани от мозъка.
09:03
And then the last thing I wanted
253
528000
2000
Последното нещо, което искам
09:05
to say, really, is to emphasizeподчертавам
254
530000
2000
да кажа, наистина, е да подчертая
09:07
that the ideaидея generalizesgeneralizes.
255
532000
2000
че идеята обобщава.
09:09
So the sameедин и същ strategyстратегия that we used
256
534000
2000
Така че, същата стратегия, която използвахме
09:11
to find the codeкод for the retinaретина we can alsoсъщо
257
536000
2000
за да намерим кода за ретината, можем
09:13
use to find the codeкод for other areasобласти,
258
538000
2000
да използваме и за да намерим кода за други области,
09:15
for exampleпример, the auditoryслухов systemсистема and
259
540000
2000
например, слуховата система и
09:17
the motorмотор systemсистема, so for treatingлечение deafnessглухота
260
542000
2000
двигателната система, за лечение на глухота
09:19
and for motorмотор disordersразстройства.
261
544000
2000
и на двигателни разстройства.
09:21
So just the sameедин и същ way that we were ableспособен to
262
546000
2000
Така че, точно по същия начин, по който бяхме в състояние да
09:23
jumpскок over the damagedповреден
263
548000
2000
прескочим повредени
09:25
circuitryсхема in the retinaретина to get to the retina'sна ретината
264
550000
2000
свръзки в ретината, за да стигнем до
09:27
outputпродукция cellsклетки, we can jumpскок over the
265
552000
2000
изходните клетки на ретината, можем да прескочим
09:29
damagedповреден circuitryсхема in the cochleaохлюв
266
554000
2000
повредени свръзки в кохлеата (ушния охлюв)
09:31
to get the auditoryслухов nerveнерв,
267
556000
2000
за да стигнем слуховия нерв
09:33
or jumpскок over damagedповреден areasобласти in the cortexкора,
268
558000
2000
или да прескочим повредени области в мозъчната кора,
09:35
in the motorмотор cortexкора, to bridgeмост the gapпразнина
269
560000
3000
в моторния кортекс, за да прескочим пропастта
09:38
producedпроизведена by a strokeудар.
270
563000
2000
произведена от сърдечен удар.
09:40
I just want to endкрай with a simpleпрост
271
565000
2000
Само искам да завърша с просто
09:42
messageсъобщение that understandingразбиране the codeкод
272
567000
2000
послание, че разбирането на кода на съобщението
09:44
is really, really importantважно, and if we
273
569000
2000
е наистина, наистина много важно и ако ние
09:46
can understandразбирам the codeкод,
274
571000
2000
можем да разберем кода,
09:48
the languageезик of the brainмозък, things becomeда стане
275
573000
2000
на езика на мозъка, стават
09:50
possibleвъзможен that didn't seemИзглежда obviouslyочевидно
276
575000
2000
възможни неща, които очевидно не изглеждаха
09:52
possibleвъзможен before. Thank you.
277
577000
2000
възможни преди. Благодаря ви.
09:54
(ApplauseАплодисменти)
278
579000
5000
(Аплодисменти)
Translated by Darina Stoyanova
Reviewed by Ina Stoycheva

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Sheila Nirenberg - Neuroscientist
Sheila Nirenberg studies how the brain encodes information -- possibly allowing us to decode it, and maybe develop prosthetic sensory devices.

Why you should listen

Sheila Nirenberg is a neuroscientist/professor at Weill Medical College of Cornell University, where she studies neural coding – that is, how the brain takes information from the outside world and encodes it in patterns of electrical activity. The idea is to be able to decode the activity, to look at a pattern of electrical pulses and know what an animal is seeing or thinking or feeling.  Recently, she’s been using this work to develop new kinds of prosthetic devices, particularly ones for treating blindness.


More profile about the speaker
Sheila Nirenberg | Speaker | TED.com