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

Sheila Nirenberg: Szemprotézis a vakság kezelésére

Filmed:
470,530 views

A TEDMED keretében Sheila Nirenberg okos módszert mutat be, amely bizonyos fajta vakságban szenvedőknek visszaadja a látását. A módszer: egy kamerát a látóideghez kapcsolva közvetlenül küldhetünk jeleket az agyba.
- 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 studytanulmány how the brainagy processesfolyamatok
0
0
2000
Az agy információfeldolgozását
tanulmányozom.
00:17
informationinformáció. That is, how it takes
1
2000
2000
Azt, hogyan fogadja be
00:19
informationinformáció in from the outsidekívül worldvilág, and
2
4000
2000
a külvilág információit,
00:21
convertsátalakítja it into patternsminták of electricalelektromos activitytevékenység,
3
6000
2000
hogyan alakítja elektromos
jelek mintázataivá,
00:23
and then how it usesfelhasználások those patternsminták
4
8000
2000
és hogyan használja e mintázatokat,
00:25
to allowlehetővé teszi you to do things --
5
10000
2000
hogy cselekedhessünk:
00:27
to see, hearhall, to reachelér for an objecttárgy.
6
12000
2000
lássunk, halljunk,
s egy tárgyért nyúljunk.
00:29
So I'm really a basicalapvető scientisttudós, not
7
14000
2000
Alapkutatással foglalkozom,
00:31
a clinicianorvos, but in the last yearév and a halffél
8
16000
2000
nem vagyok gyógyító orvos,
00:33
I've startedindult to switchkapcsoló over, to use what
9
18000
2000
de az utóbbi másfél évben kezdek váltani,
00:35
we'vevoltunk been learningtanulás about these patternsminták
10
20000
2000
hogy amit e mintázatokról megismerünk,
00:37
of activitytevékenység to developfejleszt prostheticprotézis deviceskészülékek,
11
22000
3000
alkalmazzam protetikai
eszközök fejlesztésére.
00:40
and what I wanted to do todayMa is showelőadás you
12
25000
2000
Ma egy példát
00:42
an examplepélda of this.
13
27000
2000
szeretnék mutatni erről.
00:44
It's really our first foraybehatolás into this.
14
29000
2000
Ez az első próbálkozásunk:
00:46
It's the developmentfejlődés of a prostheticprotézis deviceeszköz
15
31000
2000
egy protetikai eszköz fejlesztése
00:48
for treatingkezelésére blindnessvakság.
16
33000
2000
vakság kezelésére.
00:50
So let me startRajt in on that problemprobléma.
17
35000
2000
Kezdjük a helyzet jellemzésével!
00:52
There are 10 millionmillió people in the U.S.
18
37000
2000
Az USA-ban tízmillió vak él,
00:54
and manysok more worldwidevilágszerte who are blindvak
19
39000
2000
de a világon sokkal többen vannak;
00:56
or are facingnéző blindnessvakság dueesedékes to diseasesbetegségek
20
41000
2000
van, akire vakság vár
00:58
of the retinaretina, diseasesbetegségek like
21
43000
2000
a recehártya betegségei
01:00
macularmakula degenerationdegeneráció, and there's little
22
45000
2000
vagy a sárgafolt sorvadása miatt,
és nem sokat tehetünk értük.
01:02
that can be doneKész for them.
23
47000
2000
Létezik gyógyszeres kezelés,
01:04
There are some drugdrog treatmentskezelések, but
24
49000
2000
de csak a lakosság töredékénél hatásos.
01:06
they're only effectivehatékony on a smallkicsi fractiontöredék
25
51000
2000
01:08
of the populationnépesség. And so, for the vasthatalmas
26
53000
2000
Ezért a betegek zöme
01:10
majoritytöbbség of patientsbetegek, theirazok bestlegjobb hoperemény for
27
55000
2000
a protetikai eszközöktől reméli
01:12
regainingvisszanyerte sightlátás is throughkeresztül prostheticprotézis deviceskészülékek.
28
57000
2000
látása visszanyerését.
01:14
The problemprobléma is that currentjelenlegi prostheticsfogpótlások
29
59000
2000
Az a baj, hogy a jelenlegi eszközök
01:16
don't work very well. They're still very
30
61000
2000
nem működnek valami jól.
Csak részben adják vissza a látást.
01:18
limitedkorlátozott in the visionlátomás that they can providebiztosítani.
31
63000
2000
01:20
And so, you know, for examplepélda, with these
32
65000
2000
Az efféle eszközökkel
01:22
deviceskészülékek, patientsbetegek can see simpleegyszerű things
33
67000
2000
egyszerű dolgokat láthatnak,
01:24
like brightfényes lightsLámpák and highmagas contrastkontraszt edgesélek,
34
69000
2000
pl. fényeket, igen éles kontrasztokat,
01:26
not very much more, so nothing closeBezárás
35
71000
2000
sokkal többet nem, semmi olyat,
01:28
to normalnormál visionlátomás has been possiblelehetséges.
36
73000
3000
ami megközelítené a normál látást.
01:31
So what I'm going to tell you about todayMa
37
76000
2000
Ma az általunk fejlesztett készülékről
01:33
is a deviceeszköz that we'vevoltunk been workingdolgozó on
38
78000
2000
fogok beszélni,
01:35
that I think has the potentiallehetséges to make
39
80000
2000
amelyben megvan a lehetőség,
01:37
a differencekülönbség, to be much more effectivehatékony,
40
82000
2000
hogy változást hozzon, hatékonyabb legyen.
01:39
and what I wanted to do is showelőadás you
41
84000
2000
Bemutatom a működését.
01:41
how it worksművek. Okay, so let me back up a
42
86000
2000
Kezdjük kissé előbbről,
01:43
little bitbit and showelőadás you how a normalnormál retinaretina
43
88000
2000
a recehártya normális működésével.
01:45
worksművek first so you can see the problemprobléma
44
90000
2000
Így jobban érzékelik
a megoldandó föladatot.
01:47
that we were tryingmegpróbálja to solvemegfejt.
45
92000
2000
Ez a recehártya, a retina.
01:49
Here you have a retinaretina.
46
94000
2000
A képen a retina és az agy látható.
01:51
So you have an imagekép, a retinaretina, and a brainagy.
47
96000
2000
Ha erre a babaarcra nézünk,
01:53
So when you look at something, like this imagekép
48
98000
2000
a képe bejut a szemünkbe,
01:55
of this baby'sbaba facearc, it goesmegy into your eyeszem
49
100000
2000
ahol a lévő recehártya felületi sejtjeire,
01:57
and it landsa földeket on your retinaretina, on the front-endelőtér
50
102000
2000
a fényérzékeny receptorokra kerül.
01:59
cellssejteket here, the photoreceptorsfotoreceptorok.
51
104000
2000
A recehártya középső rétegében lévő
02:01
Then what happensmegtörténik is the retinalretina circuitryáramkör,
52
106000
2000
idegi "áramkör" dolgozza föl a képet,
02:03
the middleközépső partrész, goesmegy to work on it,
53
108000
2000
műveleteket végez rajta,
02:05
and what it does is it performsvégez operationsművelet
54
110000
2000
kinyeri belőle az információt,
02:07
on it, it extractskivonatok informationinformáció from it, and it
55
112000
2000
és kóddá alakítja.
02:09
convertsátalakítja that informationinformáció into a codekód.
56
114000
2000
02:11
And the codekód is in the formforma of these patternsminták
57
116000
2000
A kód elektromos impulzusok formájában
02:13
of electricalelektromos pulseshüvelyesek that get sentküldött
58
118000
2000
jut be az agyba,
02:15
up to the brainagy, and so the keykulcs thing is
59
120000
2000
ezért a döntő kérdés,
02:17
that the imagekép ultimatelyvégül getsjelentkeznek convertedkonvertált
60
122000
2000
hogy a kép végül kóddá alakuljon át.
02:19
into a codekód. And when I say codekód,
61
124000
2000
Amikor kódról beszélek,
02:21
I do literallyszó szerint mean codekód.
62
126000
2000
ezt szó szerint értem.
02:23
Like this patternminta of pulseshüvelyesek here actuallytulajdonképpen meanseszközök "baby'sbaba facearc,"
63
128000
3000
Ez az impulzusegyüttes
azt jelenti: bébiarc,
02:26
and so when the brainagy getsjelentkeznek this patternminta
64
131000
2000
és mikor az impulzusegyüttes az agyba jut,
02:28
of pulseshüvelyesek, it knowstudja that what was out there
65
133000
2000
az agy érti, miről van szó:
02:30
was a baby'sbaba facearc, and if it
66
135000
2000
egy bébiarcról.
02:32
got a differentkülönböző patternminta it would know
67
137000
2000
Ha más mintázatot kap, tudni fogja,
02:34
that what was out there was, say, a dogkutya,
68
139000
2000
hogy másról, pl. kutyáról
02:36
or anotheregy másik patternminta would be a houseház.
69
141000
2000
vagy házról van szó.
02:38
AnywayEgyébként, you get the ideaötlet.
70
143000
2000
Tudatosítja a fogalmat.
02:40
And, of coursetanfolyam, in realigazi life, it's all dynamicdinamikus,
71
145000
2000
A valóságban a folyamat
dinamikusan megy végbe,
02:42
meaningjelentés that it's changingváltozó all the time,
72
147000
2000
vagyis állandóan változik,
02:44
so the patternsminták of pulseshüvelyesek are changingváltozó
73
149000
2000
az impulzusminta mindig változik,
02:46
all the time because the worldvilág you're
74
151000
2000
mivel környezetünk is
02:48
looking at is changingváltozó all the time too.
75
153000
3000
állandóan változik.
02:51
So, you know, it's sortfajta of a complicatedbonyolult
76
156000
2000
A folyamat elég bonyolult.
02:53
thing. You have these patternsminták of pulseshüvelyesek
77
158000
2000
Ilyen impulzusegyüttesek érkeznek
02:55
comingeljövetel out of your eyeszem everyminden millisecondmilliszekundum
78
160000
2000
ezredmásodpercenként a szemünkből,
02:57
tellingsokatmondó your brainagy what it is that you're seeinglátás.
79
162000
2000
és közlik az agyunkkal, mit látunk.
02:59
So what happensmegtörténik when a personszemély
80
164000
2000
Mi történik, amikor valaki
03:01
getsjelentkeznek a retinalretina degenerativedegeneratív diseasebetegség like
81
166000
2000
recehártya-sorvadásban,
03:03
macularmakula degenerationdegeneráció? What happensmegtörténik is
82
168000
2000
pl. a sárgafolt-sorvadásban
megbetegszik,
03:05
is that, the front-endelőtér cellssejteket diemeghal,
83
170000
2000
azaz elhalnak a felületi sejtek,
a fényérzékeny receptorok,
03:07
the photoreceptorsfotoreceptorok diemeghal, and over time,
84
172000
2000
03:09
all the cellssejteket and the circuitsáramkörök that are
85
174000
2000
majd idővel a hozzájuk kapcsolódó
03:11
connectedcsatlakoztatva to them, they diemeghal too.
86
176000
2000
összes sejt is elhal.
03:13
Until-Ig the only things that you have left
87
178000
2000
Míg végül csak ezek maradnak meg,
03:15
are these cellssejteket here, the outputkibocsátás cellssejteket,
88
180000
2000
a kilépő idegsejtek,
03:17
the onesazok that sendelküld the signalsjelek to the brainagy,
89
182000
2000
amelyek továbbítanák a jeleket az agyba,
03:19
but because of all that degenerationdegeneráció
90
184000
2000
de a sorvadás miatt
már nincs mit továbbítaniuk.
03:21
they aren'tnem sendingelküldés any signalsjelek anymoretöbbé.
91
186000
2000
03:23
They aren'tnem gettingszerzés any inputbemenet, so
92
188000
2000
Nem kapnak bemenő jelet,
03:25
the person'sszemély brainagy no longerhosszabb getsjelentkeznek
93
190000
2000
ezért a beteg agya többé már
nem jut látásinformációhoz,
03:27
any visualvizuális informationinformáció --
94
192000
2000
ezért a páciens vak.
03:29
that is, he or she is blindvak.
95
194000
3000
03:32
So, a solutionmegoldás to the problemprobléma, then,
96
197000
2000
A probléma megoldása,
03:34
would be to buildépít a deviceeszköz that could mimicutánzó
97
199000
2000
hogy a felületi sejtek áramköreit utánzó
03:36
the actionsakciók of that front-endelőtér circuitryáramkör
98
201000
2000
eszközt alakítsunk ki,
03:38
and sendelküld signalsjelek to the retina'sretina barátait outputkibocsátás cellssejteket,
99
203000
2000
amely jeleket küldhet
a recehártya kilépő idegsejtjeibe,
03:40
and they can go back to doing theirazok
100
205000
2000
s működésüket fölújítva,
azok ismét jeleket küldhessenek az agyba.
03:42
normalnormál jobmunka of sendingelküldés signalsjelek to the brainagy.
101
207000
2000
03:44
So this is what we'vevoltunk been workingdolgozó on,
102
209000
2000
Ezen dolgozunk,
03:46
and this is what our prostheticprotézis does.
103
211000
2000
a protézisünk erre képes.
03:48
So it consistsáll of two partsalkatrészek, what we call
104
213000
2000
Két részből áll:
03:50
an encoderkódoló and a transducerjeladó.
105
215000
2000
a kódolóból és a jelátalakítóból.
03:52
And so the encoderkódoló does just
106
217000
2000
A kódoló feladata utánozni
03:54
what I was sayingmondás: it mimicsutánozza the actionsakciók
107
219000
2000
a felületi áramkörök működését:
03:56
of the front-endelőtér circuitryáramkör -- so it takes imagesképek
108
221000
2000
képeket fogad be,
03:58
in and convertsátalakítja them into the retina'sretina barátait codekód.
109
223000
2000
és átalakítja őket a recehártya kódjaivá.
04:00
And then the transducerjeladó then makesgyártmányú the
110
225000
2000
A jelátalakító útján a kilépő idegsejtek
04:02
outputkibocsátás cellssejteket sendelküld the codekód on up
111
227000
2000
a kódot elküldik az agyba,
04:04
to the brainagy, and the resulteredmény is
112
229000
2000
és az eredmény:
04:06
a retinalretina prostheticprotézis that can producegyárt
113
231000
3000
egy recehártya-protézis,
amely recehártya-kimeneti
jelet állít elő.
04:09
normalnormál retinalretina outputkibocsátás.
114
234000
2000
04:11
So a completelyteljesen blindvak retinaretina,
115
236000
2000
Így a teljesen vak recehártya –
04:13
even one with no front-endelőtér circuitryáramkör at all,
116
238000
2000
még teljesen hiányzó felületi áramkörök,
04:15
no photoreceptorsfotoreceptorok,
117
240000
2000
működésképtelen fényreceptorok esetén is
04:17
can now sendelküld out normalnormál signalsjelek,
118
242000
2000
rendes jeleket tud küldeni,
04:19
signalsjelek that the brainagy can understandmegért.
119
244000
3000
amelyeket az agy képes értelmezni.
04:22
So no other deviceeszköz has been ableképes
120
247000
2000
Semmilyen más készülék
04:24
to do this.
121
249000
2000
nem képes erre.
04:26
Okay, so I just want to take
122
251000
2000
Egy keveset szólok
04:28
a sentencemondat or two to say something about
123
253000
2000
a kódolóról
és a feladatáról,
04:30
the encoderkódoló and what it's doing, because
124
255000
2000
mert ez kulcskérdés,
04:32
it's really the keykulcs partrész and it's
125
257000
2000
érdekes, és elég menő.
04:34
sortfajta of interestingérdekes and kindkedves of coolmenő.
126
259000
2000
Nem biztos, hogy a menő
a legjobb szó rá,
04:36
I'm not sure "coolmenő" is really the right wordszó, but
127
261000
2000
de értik, mire gondolok.
04:38
you know what I mean.
128
263000
2000
A kódoló kiváltja
04:40
So what it's doing is, it's replacingcseréje
129
265000
2000
a recehártya áramkörének lényegét
04:42
the retinalretina circuitryáramkör, really the gutsbelek of
130
267000
2000
egy egyenletrendszerrel,
04:44
the retinalretina circuitryáramkör, with a setkészlet of equationsegyenletek,
131
269000
2000
04:46
a setkészlet of equationsegyenletek that we can implementvégrehajtása
132
271000
2000
amelyet egy csipbe írhatunk.
04:48
on a chipcsip. So it's just mathmatematikai.
133
273000
2000
Ez csak matek,
04:50
In other wordsszavak, we're not literallyszó szerint replacingcseréje
134
275000
3000
azaz a recehártya elemeit
04:53
the componentsalkatrészek of the retinaretina.
135
278000
2000
nem szó szerint helyettesítjük.
Nem készítünk egy-egy pici műszert
04:55
It's not like we're makinggyártás a little mini-devicemini készülék
136
280000
2000
04:57
for eachminden egyes of the differentkülönböző cellsejt typestípusok.
137
282000
2000
minden egyes sejttípushoz.
A recehártya feladatát
04:59
We'veMost már just abstractedkivett what the
138
284000
2000
egy egyenletrendszerbe sűrítettük,
05:01
retina'sretina barátait doing with a setkészlet of equationsegyenletek.
139
286000
2000
05:03
And so, in a way, the equationsegyenletek are servingszolgáló
140
288000
2000
ezért ez szolgál egyfajta kódkönyvként.
05:05
as sortfajta of a codebookcodebook. An imagekép comesjön in,
141
290000
2000
05:07
goesmegy throughkeresztül the setkészlet of equationsegyenletek,
142
292000
3000
A bejutó kép
átmegy az egyenletrendszeren,
05:10
and out comesjön streamspatakok of electricalelektromos pulseshüvelyesek,
143
295000
2000
s a kimeneten elektromos
impulzusok jelennek meg,
05:12
just like a normalnormál retinaretina would producegyárt.
144
297000
4000
mint amilyeneket az ép recehártya képezne.
05:16
Now let me put my moneypénz
145
301000
2000
Hogy ne a levegőbe beszéljek,
05:18
where my mouthszáj is and showelőadás you that
146
303000
2000
megmutatom, hogy képesek vagyunk
05:20
we can actuallytulajdonképpen producegyárt normalnormál outputkibocsátás,
147
305000
2000
rendes kimenő jelet előállítani,
és azt is, mi ennek a következménye.
05:22
and what the implicationskövetkezményei of this are.
148
307000
2000
05:24
Here are threehárom setskészletek of
149
309000
2000
Ez itt három tüzelő mintázat.
05:26
firingégetés patternsminták. The topfelső one is from
150
311000
2000
A felső egy állaté,
05:28
a normalnormál animalállat, the middleközépső one is from
151
313000
2000
a középső egy kódoló-jelátalakító
eszközzel kezelt
05:30
a blindvak animalállat that's been treatedkezelt with
152
315000
2000
vak állaté,
05:32
this encoder-transducerkódoló-átalakító deviceeszköz, and the
153
317000
2000
a legalsó pedig
05:34
bottomalsó one is from a blindvak animalállat treatedkezelt
154
319000
2000
egy sztenderd protézissel kezelt
05:36
with a standardalapértelmezett prostheticprotézis.
155
321000
2000
állaté.
Az alsó a jelenleg kapható,
05:38
So the bottomalsó one is the state-of-the-arta legkorszerűbb
156
323000
2000
05:40
deviceeszköz that's out there right now, whichmelyik is
157
325000
2000
lényegében fényérzékelőkből álló
modern műszer,
05:42
basicallyalapvetően madekészült up of lightfény detectorsérzékelők,
158
327000
2000
de nincs benne kódoló.
A próba abból állt,
05:44
but no encoderkódoló. So what we did was we
159
329000
2000
hogy mindennapi dolgokról:
05:46
presentedbemutatva moviesfilmek of everydayminden nap things --
160
331000
2000
emberekről, babákról, padokról szóló
05:48
people, babiesbabák, parkpark benchespadok,
161
333000
2000
filmet vetítettünk,
05:50
you know, regularszabályos things happeningesemény -- and
162
335000
2000
és rögzítettük az állatok
e három csoportjának
05:52
we recordedfeljegyzett the responsesVálasz from the retinasretina
163
337000
2000
recehártyáról érkező reakciót.
05:54
of these threehárom groupscsoportok of animalsállatok.
164
339000
2000
05:56
Now just to orientOrient you, eachminden egyes boxdoboz is showingkiállítás
165
341000
2000
Minden ábra
05:58
the firingégetés patternsminták of severalszámos cellssejteket,
166
343000
2000
több sejt tüzelő mintázatát mutatja,
06:00
and just as in the previouselőző slidesdiák,
167
345000
2000
s akárcsak az előző diákon,
06:02
eachminden egyes rowsor is a differentkülönböző cellsejt,
168
347000
2000
minden sor egy-egy sejtet mutat.
06:04
and I just madekészült the pulseshüvelyesek a little bitbit smallerkisebb
169
349000
2000
Az impulzusokat lekicsinyítettem
06:06
and thinnervékonyabb so I could showelőadás you
170
351000
3000
és megritkítottam,
hogy hosszabb adatfolyamot mutathassak.
06:09
a long stretchkitágít of dataadat.
171
354000
2000
06:11
So as you can see, the firingégetés patternsminták
172
356000
2000
Látható, hogy a kódoló-
jelátalakítóval kezelt
06:13
from the blindvak animalállat treatedkezelt with
173
358000
2000
06:15
the encoder-transducerkódoló-átalakító really do very
174
360000
2000
vak állat tüzelő mintázata
06:17
closelyszorosan matchmérkőzés the normalnormál firingégetés patternsminták --
175
362000
2000
eléggé egybevág
a szokásos tüzelő mintázatokkal,
06:19
and it's not perfecttökéletes, but it's prettyszép good --
176
364000
2000
06:21
and the blindvak animalállat treatedkezelt with
177
366000
2000
s noha nem tökéletes, de elég jó.
06:23
the standardalapértelmezett prostheticprotézis,
178
368000
2000
A sztenderd protézissel kezelt
06:25
the responsesVálasz really don't.
179
370000
2000
vak állat reagálása
viszont nem nagyon.
06:27
And so with the standardalapértelmezett methodmódszer,
180
372000
3000
A sztenderd módszernél
06:30
the cellssejteket do fireTűz, they just don't fireTűz
181
375000
2000
a sejtek ugyan tüzelnek,
de nem a normális tüzeléssel,
06:32
in the normalnormál firingégetés patternsminták because
182
377000
2000
06:34
they don't have the right codekód.
183
379000
2000
mert nincs meg a helyes kódjuk.
06:36
How importantfontos is this?
184
381000
2000
Mennyiben fontos ez?
Mennyire befolyásolja ez
06:38
What's the potentiallehetséges impacthatás
185
383000
2000
06:40
on a patient'sbetegek abilityképesség to see?
186
385000
3000
a beteg látóképességét?
06:43
So I'm just going to showelőadás you one
187
388000
2000
Bemutatom a legfontosabb kísérletet,
06:45
bottom-linealsó-line experimentkísérlet that answersválaszokat this,
188
390000
2000
amely választ ad erre.
06:47
and of coursetanfolyam I've got a lot of other dataadat,
189
392000
2000
Sok más adatot is gyűjtöttem,
06:49
so if you're interestedérdekelt I'm happyboldog
190
394000
2000
és ha kíváncsiak rájuk,
készséggel bemutatom őket.
06:51
to showelőadás more. So the experimentkísérlet
191
396000
2000
Ez egy ún. rekonstrukciós kísérlet.
06:53
is calledhívott a reconstructionújjáépítés experimentkísérlet.
192
398000
2000
06:55
So what we did is we tookvett a momentpillanat
193
400000
2000
A fölvételekből kiválasztottunk
06:57
in time from these recordingsfelvételek and askedkérdezte,
194
402000
3000
egy pillanatot, és figyeltük,
07:00
what was the retinaretina seeinglátás at that momentpillanat?
195
405000
2000
mit lát a recehártya e pillanatban.
07:02
Can we reconstructVisszaépítés what the retinaretina
196
407000
2000
Rekonstruálhatjuk-e,
07:04
was seeinglátás from the responsesVálasz
197
409000
2000
amit a recehártya lát
a tüzelő mintázatok válaszaiból?
07:06
from the firingégetés patternsminták?
198
411000
2000
07:08
So, when we did this for responsesVálasz
199
413000
3000
Elvégeztük mind a sztenderd módszerre,
07:11
from the standardalapértelmezett methodmódszer and from
200
416000
3000
mind a kódoló-jelátalakító kialakítású
07:14
our encoderkódoló and transducerjeladó.
201
419000
2000
eszközre nézve.
07:16
So let me showelőadás you, and I'm going to
202
421000
2000
Először bemutatom
07:18
startRajt with the standardalapértelmezett methodmódszer first.
203
423000
2000
a sztenderd módszer esetét.
07:20
So you can see that it's prettyszép limitedkorlátozott,
204
425000
2000
Az eredmény eléggé korlátozott,
07:22
and because the firingégetés patternsminták aren'tnem
205
427000
2000
és ha az impulzusminta
07:24
in the right codekód, they're very limitedkorlátozott in
206
429000
2000
helytelenül van kódolva,
akkor kevés információt kapunk.
07:26
what they can tell you about
207
431000
2000
Valamit látunk,
07:28
what's out there. So you can see that
208
433000
2000
07:30
there's something there, but it's not so clearegyértelmű
209
435000
2000
de nemigen tudjuk kivenni,
hogy az micsoda.
07:32
what that something is, and this just sortfajta of
210
437000
2000
Valamilyen köröket látunk.
07:34
circleskörök back to what I was sayingmondás in the
211
439000
2000
Korábban beszéltem róla,
07:36
beginningkezdet, that with the standardalapértelmezett methodmódszer,
212
441000
2000
hogy a betegek a sztenderd módszernél
07:38
patientsbetegek can see high-contrastnagy kontrasztú edgesélek, they
213
443000
2000
csak erős kontrasztokat,
07:40
can see lightfény, but it doesn't easilykönnyen go
214
445000
2000
fényt látnak, ennél többet nemigen.
07:42
furthertovábbi than that. So what was
215
447000
2000
Mi volt a képen?
07:44
the imagekép? It was a baby'sbaba facearc.
216
449000
3000
Egy babaarc.
07:47
So what about with our approachmegközelítés,
217
452000
2000
És ha a módszerünkhöz hozzáadjuk a kódot?
07:49
addinghozzátéve the codekód? And you can see
218
454000
2000
A látás lényegesen megjavult.
07:51
that it's much better. Not only can you
219
456000
2000
Nemcsak általában egy babaarcot látunk,
07:53
tell that it's a baby'sbaba facearc, but you can
220
458000
2000
hanem mondhatjuk,
hogy pontosan e baba arcát.
07:55
tell that it's this baby'sbaba facearc, whichmelyik is a
221
460000
2000
Ez pedig nem kis föladat.
07:57
really challengingkihívást jelentő taskfeladat.
222
462000
2000
A bal oldalon egyedül a kódoló van,
07:59
So on the left is the encoderkódoló
223
464000
2000
jobbra a vak recehártya
08:01
aloneegyedül, and on the right is from an actualtényleges
224
466000
2000
08:03
blindvak retinaretina, so the encoderkódoló and the transducerjeladó.
225
468000
2000
a kódolóval és a jelátalakítóval.
08:05
But the keykulcs one really is the encoderkódoló aloneegyedül,
226
470000
2000
A lényeges a kódoló,
mert a kódolót csatolhatjuk
08:07
because we can teamcsapat up the encoderkódoló with
227
472000
2000
különféle jelátalakítókhoz.
08:09
the differentkülönböző transducerjeladó.
228
474000
2000
Ezt próbáltuk ki először.
08:11
This is just actuallytulajdonképpen the first one that we triedmegpróbálta.
229
476000
2000
Szólnék pár szót a sztenderd módszerről.
08:13
I just wanted to say something about the standardalapértelmezett methodmódszer.
230
478000
2000
Amikor a módszer megjelent,
08:15
When this first camejött out, it was just a really
231
480000
2000
megdöbbenést váltott ki,
08:17
excitingizgalmas thing, the ideaötlet that you
232
482000
2000
hogy a vak recehártyát egyáltalán
reagálásra késztettük.
08:19
even make a blindvak retinaretina respondreagál at all.
233
484000
3000
De ott volt ez a korlátozó tényező,
08:22
But there was this limitingkorlátozó factortényező,
234
487000
3000
a kódok kérdése,
08:25
the issueprobléma of the codekód, and how to make
235
490000
2000
és az, hogyan késztessük a sejteket
08:27
the cellssejteket respondreagál better,
236
492000
2000
jobb, normális válaszra.
08:29
producegyárt normalnormál responsesVálasz,
237
494000
2000
És itt jön a mi szerepünk.
08:31
and so this was our contributionhozzájárulás.
238
496000
2000
08:33
Now I just want to wrapbetakar up,
239
498000
2000
Összefoglalva:
08:35
and as I was mentioningmegemlíteni earlierkorábban
240
500000
2000
korábban említettem,
08:37
of coursetanfolyam I have a lot of other dataadat
241
502000
2000
hogy sok egyéb adatunk is van,
ha érdekli önöket.
08:39
if you're interestedérdekelt, but I just wanted to give
242
504000
2000
Csak a fő elvről szólok most,
08:41
this sortfajta of basicalapvető ideaötlet
243
506000
2000
nevezetesen:
08:43
of beinglény ableképes to communicatekommunikálni
244
508000
3000
hogyan közölhetünk valamit az aggyal
08:46
with the brainagy in its languagenyelv, and
245
511000
2000
a saját nyelvén,
08:48
the potentiallehetséges powererő of beinglény ableképes to do that.
246
513000
3000
és hogy milyen lehetőség rejlik ebben.
08:51
So it's differentkülönböző from the motormotor prostheticsfogpótlások
247
516000
2000
Ez eltér a motoros protézisektől,
08:53
where you're communicatingközlekedő from the brainagy
248
518000
2000
ahol a közlés az agyból indul ki
08:55
to a deviceeszköz. Here we have to communicatekommunikálni
249
520000
2000
a készülék irányába.
Itt a külvilágból indul az agyba,
08:57
from the outsidekívül worldvilág
250
522000
2000
08:59
into the brainagy and be understoodmegértett,
251
524000
2000
és ott tudatosul
09:01
and be understoodmegértett by the brainagy.
252
526000
2000
az információ.
09:03
And then the last thing I wanted
253
528000
2000
Végezetül,
09:05
to say, really, is to emphasizehangsúlyt helyez
254
530000
2000
szeretném hangsúlyozni,
09:07
that the ideaötlet generalizeskövetkezménye.
255
532000
2000
hogy az ötlet általánosítható.
09:09
So the sameazonos strategystratégia that we used
256
534000
2000
A recehártya kódolási módszerét
09:11
to find the codekód for the retinaretina we can alsois
257
536000
2000
alkalmazhatjuk
09:13
use to find the codekód for other areasnak,
258
538000
2000
más területeken is,
pl. a hallórendszer
09:15
for examplepélda, the auditoryhallási systemrendszer and
259
540000
2000
és a motorikus rendszer esetén,
09:17
the motormotor systemrendszer, so for treatingkezelésére deafnesssüketség
260
542000
2000
tehát süketség és motorikus
rendellenességek kezelésére.
09:19
and for motormotor disordersrendellenességek.
261
544000
2000
09:21
So just the sameazonos way that we were ableképes to
262
546000
2000
Azonos módszerrel,
09:23
jumpugrás over the damagedsérült
263
548000
2000
mint ahogy áthidaltuk a retina
sérült áramkörét,
09:25
circuitryáramkör in the retinaretina to get to the retina'sretina barátait
264
550000
2000
hogy eljussunk kimeneti sejtjeihez,
09:27
outputkibocsátás cellssejteket, we can jumpugrás over the
265
552000
2000
áthidalhatjuk
09:29
damagedsérült circuitryáramkör in the cochleacsiga
266
554000
2000
a belső fül sérült csigajáratát is,
09:31
to get the auditoryhallási nerveideg,
267
556000
2000
hogy eljussunk a hallóideghez,
09:33
or jumpugrás over damagedsérült areasnak in the cortexkéreg,
268
558000
2000
vagy áthidaljuk az agykéreg
sérült területét
09:35
in the motormotor cortexkéreg, to bridgehíd the gaprés
269
560000
3000
a motoros kéregben,
szélütés okozta hatás kiküszöbölésére.
09:38
producedelőállított by a strokeütés.
270
563000
2000
09:40
I just want to endvég with a simpleegyszerű
271
565000
2000
Egyszerű gondolattal fejezem be:
09:42
messageüzenet that understandingmegértés the codekód
272
567000
2000
a kód megértése
09:44
is really, really importantfontos, and if we
273
569000
2000
rendkívül fontos.
Ha megértjük a kódot, az agy nyelvét,
09:46
can understandmegért the codekód,
274
571000
2000
09:48
the languagenyelv of the brainagy, things becomeválik
275
573000
2000
olyan dolgok válnak lehetségessé,
09:50
possiblelehetséges that didn't seemlátszik obviouslymagától értetődően
276
575000
2000
amelyek eddig még sohasem.
09:52
possiblelehetséges before. Thank you.
277
577000
2000
Köszönöm.
(Taps)
09:54
(ApplauseTaps)
278
579000
5000
Translated by Peter Pallós
Reviewed by Tímea Hegyessy

▲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