TED2018
Hugh Herr: How we'll become cyborgs and extend human potential
Hugh Herr: Come diventeremo cyborg e svilupperemo le potenzialità degli esseri umani
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Gli esseri umani presto avranno nuovi corpi che sfumeranno per sempre i confini tra il mondo naturale e artificiale, dice il ricercatore Hugh Herr. In un talk indimenticabile, illustra il "NeuroEmbodied Design," una metodologia per creare funzionalità cyborg che sta sviluppando al MIT, e ci mostra un futuro dove svilupperemo i nostri corpi in modo da ridefinire le potenzialità degli esseri umani e, forse, diventare supereroi. "Al crepuscolo di questo secolo, credo che gli esseri umani saranno irriconoscibili nell'aspetto e nelle dinamiche di movimento dagli umani di oggi," afferma Herr. "L'umanità si librerà in volo."
Hugh Herr - Bionics designer
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed. Full bio
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed. Full bio
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00:13
I'm an MIT professor,
0
1388
2186
Sono un docente del MIT,
00:15
but I do not design buildings
or computer systems.
or computer systems.
1
3598
2976
ma non progetto edifici
o sistemi informatici.
o sistemi informatici.
00:18
Rather, I build body parts,
2
6938
2477
Piuttosto, costruisco ausili corporei,
arti bionici che aumentano la potenza
del camminare e del correre umano.
del camminare e del correre umano.
00:22
bionic legs that augment
human walking and running.
human walking and running.
3
10133
3024
00:25
In 1982, I was in
a mountain-climbing accident,
a mountain-climbing accident,
4
13812
2933
Nel 1982, ho avuto un incidente di scalata
00:28
and both of my legs had to be amputated
due to tissue damage from frostbite.
due to tissue damage from frostbite.
5
16769
3634
e mi sono state amputate le gambe
a causa dei danni dovuti al congelamento.
a causa dei danni dovuti al congelamento.
00:33
Here, you can see my legs:
6
21245
1937
Qui, potete vedere le mie gambe:
00:35
24 sensors, six microprocessors
and muscle-tendon-like actuators.
and muscle-tendon-like actuators.
7
23206
5300
24 sensori, sei microprocessori
e attuatori simili a tendini muscolari.
e attuatori simili a tendini muscolari.
Sono essenzialmente un agglomerato
di dadi e bulloni dalle ginocchia in giù.
di dadi e bulloni dalle ginocchia in giù.
00:40
I'm basically a bunch of nuts and bolts
from the knee down.
from the knee down.
8
28530
2869
00:43
But with this advanced bionic technology,
9
31846
2356
Ma con questa tecnologia bionica avanzata,
00:46
I can skip, dance and run.
10
34226
2242
posso saltare, danzare e correre.
00:50
(Applause)
11
38138
1044
(Applausi)
00:51
Thank you.
12
39206
1151
Grazie.
00:52
(Applause)
13
40381
2610
(Applausi)
00:55
I'm a bionic man,
but I'm not yet a cyborg.
but I'm not yet a cyborg.
14
43015
3929
Sono un uomo bionico,
ma non ancora un cyborg.
ma non ancora un cyborg.
01:02
When I think about moving my legs,
15
50284
2802
Quando penso di muovere le gambe,
01:05
neural signals from
my central nervous system
my central nervous system
16
53110
3119
segnali neuronali
dal sistema nervoso centrale
dal sistema nervoso centrale
01:08
pass through my nerves
17
56253
1619
percorrono i nervi
01:09
and activate muscles
within my residual limbs.
within my residual limbs.
18
57896
3111
e attivano i muscoli
dei miei arti residuali.
dei miei arti residuali.
01:15
Artificial electrodes sense these signals,
19
63380
2659
Elettrodi artificiali
percepiscono questi segnali
percepiscono questi segnali
01:18
and small computers in the bionic limb
20
66063
2465
e piccoli computer nei miei arti bionici
01:20
decode my nerve pulses
into my intended movement patterns.
into my intended movement patterns.
21
68552
4023
decodificano le pulsazioni neuronali
in modelli di movimento intenzionale.
in modelli di movimento intenzionale.
01:26
Stated simply,
22
74493
1901
Per dirlo in modo semplice,
01:28
when I think about moving,
23
76418
1331
quando penso di muovermi,
01:29
that command is communicated
to the synthetic part of my body.
to the synthetic part of my body.
24
77773
4197
quel comando è comunicato
alle parti artificiali del mio corpo.
alle parti artificiali del mio corpo.
01:34
However, those computers can't input
information into my nervous system.
information into my nervous system.
25
82466
3778
Comunque, questi computer non possono
inserire dati nel mio sistema nervoso.
inserire dati nel mio sistema nervoso.
01:38
When I touch and move my synthetic limbs,
26
86838
2889
Quando tocco e muovo
gli arti artificiali,
gli arti artificiali,
01:41
I do not experience normal
touch and movement sensations.
touch and movement sensations.
27
89751
3253
non provo le normali sensazioni
del tatto e del movimento
del tatto e del movimento
01:46
If I were a cyborg and could feel my legs
28
94108
4036
Se fossi un cyborg
e potessi sentire le mie gambe
e potessi sentire le mie gambe
grazie a piccoli computer che introducono
informazioni nel mio sistema nervoso,
informazioni nel mio sistema nervoso,
01:51
via small computers inputting information
into my nervous system,
into my nervous system,
29
99255
3826
questo cambierebbe radicalmente, credo,
01:55
it would fundamentally change, I believe,
30
103105
2358
01:57
my relationship to my synthetic body.
31
105487
2744
il mio rapporto col mio corpo artificiale.
02:00
Today, I can't feel my legs,
32
108605
1825
Oggi, non posso sentire le mie gambe,
02:03
and because of that,
33
111788
1182
e per questo motivo,
02:04
my legs are separate tools
from my mind and my body.
from my mind and my body.
34
112994
3445
le mie gambe sono strumenti separati
dalla mia mente e dal mio corpo.
dalla mia mente e dal mio corpo.
02:08
They're not part of me.
35
116463
1382
Non sono parte di me.
02:11
I believe that if I were a cyborg
and could feel my legs,
and could feel my legs,
36
119480
3286
Credo che se fossi un cyborg,
e le potessi sentire,
e le potessi sentire,
02:14
they would become
part of me, part of self.
part of me, part of self.
37
122790
2428
le mie gambe diventerebbero
parte di me, parte del mio essere.
parte di me, parte del mio essere.
02:17
At MIT, we're thinking about
NeuroEmbodied Design.
NeuroEmbodied Design.
38
125923
4145
Al MIT, stiamo lavorando
al NeuroEmbodied Design.
al NeuroEmbodied Design.
02:22
In this design process,
39
130092
1777
In questo percorso progettuale,
02:25
the designer designs human flesh and bone,
the biological body itself,
the biological body itself,
40
133110
5463
il ricercatore progetta carne e ossa,
lo stesso corpo biologico,
lo stesso corpo biologico,
insieme alle parti sintetiche
02:30
along with synthetics to enhance
the bidirectional communication
the bidirectional communication
41
138597
4937
per aumentare
la comunicazione bidirezionale
la comunicazione bidirezionale
02:35
between the nervous system
and the built world.
and the built world.
42
143558
2482
tra il sistema nervoso
e l'ambiente artificiale.
e l'ambiente artificiale.
02:39
NeuroEmbodied Design is a methodology
to create cyborg function.
to create cyborg function.
43
147406
4389
NeuroEmbodied Design è una metodologia
per creare funzionalità cyborg.
per creare funzionalità cyborg.
02:45
In this design process,
designers contemplate a future
designers contemplate a future
44
153843
4351
In questo percorso progettuale,
i ricercatori intravedono un futuro
i ricercatori intravedono un futuro
02:50
in which technology
no longer compromises separate,
no longer compromises separate,
45
158218
3151
in cui la tecnologia
non sarà più compromessa
non sarà più compromessa
da strumenti privi di vita e separati
dalla nostra mente e dai nostri corpi,
dalla nostra mente e dai nostri corpi,
02:53
lifeless tools from
our minds and our bodies,
our minds and our bodies,
46
161393
2928
02:56
a future in which technology
has been carefully integrated
has been carefully integrated
47
164345
3826
un futuro nel quale la tecnologia
sarà accuratamente integrata
sarà accuratamente integrata
03:00
within our nature,
48
168195
1571
all'interno della nostra natura,
03:01
a world in which
what is biological and what is not,
what is biological and what is not,
49
169790
3175
un mondo in cui ciò che è biologico
e ciò che non è biologico,
e ciò che non è biologico,
03:04
what is human and what is not,
50
172989
2086
ciò che è umano e ciò che non è umano,
03:07
what is nature and what is not
51
175099
2057
ciò che è natura e ciò che non è natura
03:09
will be forever blurred.
52
177180
2187
sarà sfocato per sempre.
03:11
That future will provide
humanity new bodies.
humanity new bodies.
53
179391
3476
Quel futuro fornirà
all'umanità nuovi corpi.
all'umanità nuovi corpi.
Il NeuroEmbodied Design estenderà
il nostro sistema nervoso
il nostro sistema nervoso
03:16
NeuroEmbodied Design
will extend our nervous systems
will extend our nervous systems
54
184156
2739
03:18
into the synthetic world,
55
186919
1674
nel mondo artificiale
03:20
and the synthetic world into us,
56
188617
2476
e il mondo artificiale dentro di noi,
03:23
fundamentally changing who we are.
57
191117
2650
cambiando fondamentalmente chi siamo.
Progettando il corpo biologico in modo
che possa comunicare meglio
che possa comunicare meglio
03:26
By designing the biological body
to better communicate
to better communicate
58
194994
3054
03:30
with the built design world,
59
198072
1787
con il mondo del design costruito,
03:33
humanity will end disability
in this 21st century
in this 21st century
60
201080
2985
l’umanità porrà termine alla disabilità
in questo XXI secolo
in questo XXI secolo
03:36
and establish the scientific
and technological basis
and technological basis
61
204089
3550
e stabilirà le basi
scientifiche e tecnologiche
scientifiche e tecnologiche
03:39
for human augmentation,
62
207663
1301
per aumentare le potenzialità umane,
03:41
extending human capability
beyond innate, physiological levels,
beyond innate, physiological levels,
63
209937
4457
estendendo le capacità umane
oltre i livelli fisiologici innati,
oltre i livelli fisiologici innati,
03:46
cognitively, emotionally and physically.
64
214418
3126
a livello cognitivo, emotivo e fisico.
03:50
There are many ways
in which to build new bodies across scale,
in which to build new bodies across scale,
65
218218
4232
Ci sono molti modi per costruire
nuove parti corporee a vari livelli,
nuove parti corporee a vari livelli,
03:54
from the biomolecular
to the scale of tissues and organs.
to the scale of tissues and organs.
66
222474
3945
dal biomolecolare
a quello dei tessuti e degli organi.
a quello dei tessuti e degli organi.
03:58
Today, I want to talk about
one area of NeuroEmbodied Design,
one area of NeuroEmbodied Design,
67
226443
3206
Oggi, voglio parlarvi di un’area
del NeuroEmbodied Design,
del NeuroEmbodied Design,
04:01
in which the body's tissues
are manipulated and sculpted
are manipulated and sculpted
68
229673
4064
dove i tessuti corporei
sono manipolati e scolpiti
sono manipolati e scolpiti
04:05
using surgical and regenerative processes.
69
233761
2546
usando processi chirurgici e rigenerativi.
04:10
The current amputation paradigm
70
238331
1636
L’attuale paradigma amputazionale
04:11
hasn't changed fundamentally
since the US Civil War
since the US Civil War
71
239991
4067
non è sostanzialmente cambiato
dalla Guerra Civile americana
dalla Guerra Civile americana
04:16
and has grown obsolete
in light of dramatic advancements
in light of dramatic advancements
72
244082
3754
ed è diventato obsoleto
alla luce dei notevoli sviluppi
alla luce dei notevoli sviluppi
04:19
in actuators, control systems
and neural interfacing technologies.
and neural interfacing technologies.
73
247860
3936
di attuatori, sistemi di controllo
e tecnologie di interfaccia neuronale.
e tecnologie di interfaccia neuronale.
04:25
A major deficiency is the lack
of dynamic muscle interactions
of dynamic muscle interactions
74
253058
4278
Una carenza importante è la mancanza
di interazioni muscolari dinamiche
di interazioni muscolari dinamiche
04:29
for control and proprioception.
75
257360
2142
per il controllo e la propriocezione.
04:32
What is proprioception?
76
260682
1850
Cos’è la propriocezione?
04:34
When you flex your ankle,
muscles in the front of your leg contract,
muscles in the front of your leg contract,
77
262556
3238
Se flettete la caviglia,
i muscoli anteriori si contraggono,
i muscoli anteriori si contraggono,
allungando simultaneamente i muscoli
posteriori della vostra gamba.
posteriori della vostra gamba.
04:37
simultaneously stretching muscles
in the back of your leg.
in the back of your leg.
78
265818
2976
04:40
The opposite happens
when you extend your ankle.
when you extend your ankle.
79
268818
2485
Avviene l’opposto
se estendete la caviglia.
se estendete la caviglia.
Qui, i muscoli posteriori
della gamba si contraggono
della gamba si contraggono
04:43
Here, muscles in the back
of your leg contract,
of your leg contract,
80
271327
2232
04:45
stretching muscles in the front.
81
273583
1721
allungando i muscoli anteriori.
Quando questi muscoli
si flettono ed allungano,
si flettono ed allungano,
04:47
When these muscles flex and extend,
82
275328
1976
04:49
biological sensors
within the muscle tendons
within the muscle tendons
83
277328
2334
sensori biologici all’interno dei tendini
04:51
send information
through nerves to the brain.
through nerves to the brain.
84
279686
2476
inviano informazioni al cervello
attraverso i nervi.
attraverso i nervi.
04:54
This is how we're able to feel
where our feet are
where our feet are
85
282186
2604
Questo ci permette di sentire
dove sono i piedi
dove sono i piedi
04:56
without seeing them with our eyes.
86
284814
2546
senza vederli con i nostri occhi.
05:00
The current amputation paradigm
breaks these dynamic muscle relationships,
breaks these dynamic muscle relationships,
87
288186
4223
L’attuale paradigma amputazionale
sacrifica queste relazioni dinamiche,
sacrifica queste relazioni dinamiche,
05:04
and in so doing eliminates
normal proprioceptive sensations.
normal proprioceptive sensations.
88
292433
4096
e nel farlo elimina le normali
sensazioni propriocettive.
sensazioni propriocettive.
05:08
Consequently, a standard artificial limb
89
296553
2739
Conseguentemente, un arto
artificiale standard
artificiale standard
non può trasmettere informazioni
al sistema nervoso
al sistema nervoso
05:11
cannot feed back information
into the nervous system
into the nervous system
90
299316
2675
05:14
about where the prosthesis is in space.
91
302015
2744
sulla posizione degli arti protesici
nello spazio.
nello spazio.
05:16
The patient therefore
cannot sense and feel
cannot sense and feel
92
304783
3157
Il paziente perciò non può provare
sensazioni e avvertire
sensazioni e avvertire
05:19
the positions and movements
of the prosthetic joint
of the prosthetic joint
93
307964
2967
le posizioni e i movimenti
delle giunture protesiche
delle giunture protesiche
05:22
without seeing it with their eyes.
94
310955
2095
senza vederle con i propri occhi.
05:26
My legs were amputated
using this Civil War-era methodology.
using this Civil War-era methodology.
95
314153
3944
Le gambe mi sono state amputate usando
questo metodo da Guerra di Secessione.
questo metodo da Guerra di Secessione.
Posso sentire i miei piedi,
posso sentirli proprio adesso,
posso sentirli proprio adesso,
05:30
I can feel my feet,
I can feel them right now
I can feel them right now
96
318626
2556
05:33
as a phantom awareness.
97
321206
1859
come consapevolezza fantasma.
05:35
But when I try to move them, I cannot.
98
323089
1889
Ma quando provo a muoverli, non posso.
05:37
It feels like they're stuck
inside rigid ski boots.
inside rigid ski boots.
99
325002
2746
È come se fossero conficcati
dentro rigidi scarponi da sci.
dentro rigidi scarponi da sci.
Per risolvere questi problemi,
05:40
To solve these problems,
100
328730
1156
05:41
at MIT, we invented the agonist-antagonist
myoneural interface,
myoneural interface,
101
329910
5038
al MIT, abbiamo inventato l’interfaccia
mioneurale agonista-antagonista,
mioneurale agonista-antagonista,
05:46
or AMI, for short.
102
334972
1833
o AMI, per abbreviare.
05:48
The AMI is a method to connect nerves
within the residuum
within the residuum
103
336829
3634
AMI è un metodo per collegare
i nervi negli arti residuali
i nervi negli arti residuali
05:52
to an external, bionic prosthesis.
104
340487
2223
a protesi bioniche esterne.
05:55
How is the AMI designed,
and how does it work?
and how does it work?
105
343405
3095
Come è progettato AMI e come funziona?
05:59
The AMI comprises two muscles
that are surgically connected,
that are surgically connected,
106
347508
3509
AMI è costituito da due muscoli
che sono connessi chirurgicamente,
che sono connessi chirurgicamente,
06:03
an agonist linked to an antagonist.
107
351041
2317
un agonista collegato ad un antagonista.
06:05
When the agonist contracts
upon electrical activation,
upon electrical activation,
108
353909
2799
Quando l’agonista si contrae
per attivazione elettrica,
per attivazione elettrica,
06:08
it stretches the antagonist.
109
356732
2492
fa allungare l’antagonista.
06:11
This muscle dynamic interaction
110
359248
2282
L’interazione dinamica dei muscoli
06:13
causes biological sensors
within the muscle tendon
within the muscle tendon
111
361554
3032
permette ai sensori biologici
presenti nel tendine
presenti nel tendine
06:16
to send information through the nerve
to the central nervous system,
to the central nervous system,
112
364610
3469
di inviare informazioni attraverso
i nervi al sistema nervoso centrale,
i nervi al sistema nervoso centrale,
06:20
relating information on the muscle
tendon's length, speed and force.
tendon's length, speed and force.
113
368103
4604
collegando informazioni su allungamento
del tendine, velocità e forza.
del tendine, velocità e forza.
06:24
This is how muscle tendon
proprioception works,
proprioception works,
114
372731
2318
Così funziona
la propriocezione nei tendini,
la propriocezione nei tendini,
06:27
and it's the primary way we, as humans,
115
375073
2643
ed è il modo principale
in cui noi, come umani,
in cui noi, come umani,
06:29
can feel and sense the positions,
movements and forces on our limbs.
movements and forces on our limbs.
116
377740
4126
possiamo provare e sentire la posizione,
i movimenti e le tensioni sui nostri arti.
i movimenti e le tensioni sui nostri arti.
06:34
When a limb is amputated,
117
382386
1302
Quando un arto è amputato,
06:35
the surgeon connects these opposing
muscles within the residuum
muscles within the residuum
118
383712
4120
il chirurgo connette questi muscoli
opponibili nell'arto residuale
opponibili nell'arto residuale
06:39
to create an AMI.
119
387856
1217
per creare un AMI.
06:41
Now, multiple AMI
constructs can be created
constructs can be created
120
389097
3093
Possono essere creati
costrutti AMI multipli
costrutti AMI multipli
per il controllo e la sensazione
di giunture protesiche multiple.
di giunture protesiche multiple.
06:44
for the control and sensation
of multiple prosthetic joints.
of multiple prosthetic joints.
121
392214
3961
06:48
Artificial electrodes are then placed
on each AMI muscle,
on each AMI muscle,
122
396199
3398
Elettrodi artificiali sono allora posti
su ciascun muscolo AMI,
su ciascun muscolo AMI,
06:51
and small computers within the bionic limb
decode those signals
decode those signals
123
399621
3651
e piccoli computer dentro gli arti bionici
decodificano questi segnali
decodificano questi segnali
06:55
to control powerful motors
on the bionic limb.
on the bionic limb.
124
403296
2912
per controllare i potenti motori
dell'arto bionico.
dell'arto bionico.
Quando si muove l’arto bionico,
06:58
When the bionic limb moves,
125
406933
2160
i muscoli AMI si muovono
avanti e indietro,
avanti e indietro,
07:01
the AMI muscles move back and forth,
126
409117
1857
07:02
sending signals through
the nerve to the brain,
the nerve to the brain,
127
410998
2192
inviando segnali al cervello
attraverso i nervi,
attraverso i nervi,
07:05
enabling a person wearing the prosthesis
to experience natural sensations
to experience natural sensations
128
413214
4142
permettendo alla persona con protesi
di provare sensazioni naturali
di provare sensazioni naturali
07:09
of positions and movements
of the prosthesis.
of the prosthesis.
129
417380
2484
di posizione e movimento delle protesi.
07:12
Can these tissue-design principles
be used in an actual human being?
be used in an actual human being?
130
420492
4134
Questi principi di progetto tissutale si
possono usare in un essere umano reale?
possono usare in un essere umano reale?
07:17
A few years ago, my good friend
Jim Ewing -- of 34 years --
Jim Ewing -- of 34 years --
131
425786
3809
Alcuni anni fa, il mio buon amico
Jim Ewing, di 34 anni,
Jim Ewing, di 34 anni,
07:21
reached out to me for help.
132
429619
1722
mi ha contattato per chiedere aiuto.
Jim aveva avuto un incidente
di scalata terribile.
di scalata terribile.
07:24
Jim was in an a terrible
climbing accident.
climbing accident.
133
432272
2056
07:26
He fell 50 feet in the Cayman Islands
134
434352
2698
Cadde per 15 metri nelle Isole Cayman
07:29
when his rope failed to catch him
hitting the ground's surface.
hitting the ground's surface.
135
437074
3198
e la sua corda non riuscì a bloccarlo
prima dell'impatto sul terreno.
prima dell'impatto sul terreno.
07:33
He suffered many, many injuries:
136
441339
2470
Riportò molti, molti danni:
07:35
punctured lungs and many broken bones.
137
443833
3214
polmoni perforati e molte ossa rotte.
07:40
After his accident, he dreamed
of returning to his chosen sport
of returning to his chosen sport
138
448060
3730
Dopo quest’incidente, sognava
di tornare al suo sport preferito
di tornare al suo sport preferito
07:43
of mountain climbing,
139
451814
1304
di scalare montagne,
07:45
but how might this be possible?
140
453142
1877
ma come renderlo possibile?
07:49
The answer was Team Cyborg,
141
457322
2222
La risposte era: Team Cyborg,
07:52
a team of surgeons,
scientists and engineers
scientists and engineers
142
460369
3239
uno staff di chirurghi,
scienziati e ingegneri
scienziati e ingegneri
07:55
assembled at MIT to rebuild Jim
back to his former climbing prowess.
back to his former climbing prowess.
143
463632
4842
insieme al MIT per riconsegnare Jim
alle sue passate prodezze nelle scalate.
alle sue passate prodezze nelle scalate.
08:00
Team member Dr. Matthew Carty
amputated Jim's badly damaged leg
amputated Jim's badly damaged leg
144
468498
4056
Il Dr. Matthew Carty, membro del team,
amputò la gamba gravemente danneggiata
amputò la gamba gravemente danneggiata
08:04
at Brigham and Women's Hospital in Boston,
145
472578
2112
al Brigham e Women’s Hospital di Boston,
08:06
using the AMI surgical procedure.
146
474714
2072
usando la procedura chirurgica AMI.
08:09
Tendon pulleys were created
and attached to Jim's tibia bone
and attached to Jim's tibia bone
147
477262
3405
Sospensori per il tendine vennero creati
ed attaccati alla tibia di Jim
ed attaccati alla tibia di Jim
08:12
to reconnect the opposing muscles.
148
480691
2039
per riconnettere i muscoli opponibili.
08:15
The AMI procedure
reestablished the neural link
reestablished the neural link
149
483460
2905
La procedura AMI ristabilì
i link neuronali
i link neuronali
08:18
between Jim's ankle-foot
muscles and his brain.
muscles and his brain.
150
486389
2875
tra i muscoli della gamba
e del piede di Jim e il suo cervello.
e del piede di Jim e il suo cervello.
08:21
When Jim moves his phantom limb,
151
489854
2564
Quando Jim muove il suo arto fantasma,
08:24
the reconnected muscles
move in dynamic pairs,
move in dynamic pairs,
152
492442
3008
i muscoli riconnessi
si muovono in coppie dinamiche,
si muovono in coppie dinamiche,
permettendo ai segnali propriocettivi
di giungere al cervello lungo i nervi,
di giungere al cervello lungo i nervi,
08:27
causing signals of proprioception
to pass through nerves to the brain,
to pass through nerves to the brain,
153
495474
4437
08:31
so Jim experiences normal sensations
with ankle-foot positions and movements,
with ankle-foot positions and movements,
154
499935
3620
così Jim prova sensazioni normali
con posizioni gamba-piede e movimenti,
con posizioni gamba-piede e movimenti,
08:35
even when blindfolded.
155
503579
1316
anche con visione cieca.
Ecco Jim al MIT
dopo la sua operazione chirurgica.
dopo la sua operazione chirurgica.
08:37
Here's Jim at the MIT laboratory
after his surgeries.
after his surgeries.
156
505842
3437
Abbiamo connesso elettricamente
i muscoli AMI di Jim con elettrodi,
i muscoli AMI di Jim con elettrodi,
08:41
We electrically linked Jim's AMI muscles,
via the electrodes,
via the electrodes,
157
509303
3120
08:44
to a bionic limb,
158
512447
1158
all'arto bionico,
08:45
and Jim quickly learned
how to move the bionic limb
how to move the bionic limb
159
513629
2761
e Jim ha imparato velocemente
come muovere l'arto bionico
come muovere l'arto bionico
08:48
in four distinct ankle-foot
movement directions.
movement directions.
160
516414
2904
in quattro distinte direzioni
di movimento gamba-piede.
di movimento gamba-piede.
08:52
We were excited by these results,
but then Jim stood up,
but then Jim stood up,
161
520000
3063
Eravamo entusiasti di questi risultati,
ma dopo Jim si alzò,
ma dopo Jim si alzò,
08:55
and what occurred was truly remarkable.
162
523087
2866
e quello che è successo
è stato davvero indimenticabile.
è stato davvero indimenticabile.
08:57
All the natural biomechanics
mediated by the central nervous system
mediated by the central nervous system
163
525977
4016
Tutte le funzionalità biomeccaniche
mediate dal sistema nervoso centrale
mediate dal sistema nervoso centrale
09:02
emerged via the synthetic limb
164
530017
3349
sono emerse attraverso l'arto artificiale
09:05
as an involuntary, reflexive action.
165
533390
3515
come azioni di riflesso e involontarie.
09:08
All the intricacies of foot placement
during stair ascent --
during stair ascent --
166
536929
3897
Tutte le complessità della posizione
del piede durante la salita delle scale,
del piede durante la salita delle scale,
09:12
(Applause)
167
540850
3498
(Applausi)
09:16
emerged before our eyes.
168
544372
1904
sono emerse davanti ai nostri occhi.
Ecco Jim mentre scende i gradini,
09:19
Here's Jim descending steps,
169
547644
1825
mentre raggiunge con la punta
del piede bionico il gradino successivo,
del piede bionico il gradino successivo,
09:21
reaching with his bionic toe
to the next stair tread,
to the next stair tread,
170
549493
2992
09:24
automatically exhibiting natural motions
171
552509
2516
esibendo automaticamente
movimenti naturali
movimenti naturali
09:27
without him even trying to move his limb.
172
555049
2792
senza neanche provare
a muovere il suo arto.
a muovere il suo arto.
09:29
Because Jim's central nervous system
is receiving the proprioceptive signals,
is receiving the proprioceptive signals,
173
557865
4613
Poiché il sistema nervoso centrale di Jim
sta ricevendo segnali propriocettivi,
sta ricevendo segnali propriocettivi,
09:34
it knows exactly how to control
the synthetic limb in a natural way.
the synthetic limb in a natural way.
174
562502
4047
sa esattamente come controllare
l'arto artificiale in modo naturale.
l'arto artificiale in modo naturale.
09:39
Now, Jim moves and behaves
as if the synthetic limb is part of him.
as if the synthetic limb is part of him.
175
567635
5587
Ora Jim si muove e si comporta
come se l'arto artificiale
fosse parte di sé.
fosse parte di sé.
09:45
For example, one day in the lab,
176
573746
1960
Per esempio, un giorno al laboratorio,
09:47
he accidentally stepped
on a roll of electrical tape.
on a roll of electrical tape.
177
575730
3096
per sbaglio è finito sopra
una bobina di nastro isolante.
una bobina di nastro isolante.
09:50
Now, what do you do
when something's stuck to your shoe?
when something's stuck to your shoe?
178
578850
2627
Cosa fate quando qualcosa
vi si incolla alla scarpa?
vi si incolla alla scarpa?
09:53
You don't reach down like this;
it's way too awkward.
it's way too awkward.
179
581501
2611
Non vi abbassate in questo modo;
è troppo scomodo.
è troppo scomodo.
09:56
Instead, you shake it off,
180
584136
1294
Invece, lo scrollate via,
09:57
and that's exactly what Jim did
181
585454
1825
esattamente quello che ha fatto Jim
09:59
after being neurally connected to the limb
for just a few hours.
for just a few hours.
182
587303
3166
dopo essere rimasto connesso neuralmente
all'arto solo per poche ore.
all'arto solo per poche ore.
10:03
What was most interesting to me
183
591436
1977
La cosa più interessante per me
10:05
is what Jim was telling us
he was experiencing.
he was experiencing.
184
593437
2868
è quello che Jim affermava
di stare provando.
di stare provando.
10:08
He said, "The robot became part of me."
185
596329
3325
Ha detto: "Il robot
è diventato parte di me."
è diventato parte di me."
10:12
Jim Ewing: The morning after the first
time I was attached to the robot,
time I was attached to the robot,
186
600217
3786
Jim Ewing: il mattino dopo la prima volta
in cui sono stato attaccato al robot,
in cui sono stato attaccato al robot,
10:16
my daughter came downstairs
and asked me how it felt to be a cyborg,
and asked me how it felt to be a cyborg,
187
604027
5366
mia figlia arrivò al piano di sotto
e mi chiese cosa si prova
ad essere un cyborg.
ad essere un cyborg.
10:21
and my answer was
that I didn't feel like a cyborg.
that I didn't feel like a cyborg.
188
609417
3969
E la mia risposta fu
che non mi sentivo un cyborg.
che non mi sentivo un cyborg.
10:25
I felt like I had my leg,
189
613410
3826
Sentivo di avere la mia gamba,
10:29
and it wasn't that I was
attached to the robot
attached to the robot
190
617260
4721
e non mi sembrava tanto
di essere attaccato al robot
di essere attaccato al robot
10:34
so much as the robot was attached to me,
191
622005
2621
quanto piuttosto che il robot
fosse attaccato a me.
fosse attaccato a me.
10:36
and the robot became part of me.
192
624650
1532
Il robot è diventato parte di me.
10:38
It became my leg pretty quickly.
193
626206
2491
È diventato la mia gamba,
e piuttosto in fretta.
e piuttosto in fretta.
10:41
Hugh Herr: Thank you.
194
629617
1151
Hugh Herr: Grazie.
10:42
(Applause)
195
630792
3088
(Applausi)
10:45
By connecting Jim's
nervous system bidirectionally
nervous system bidirectionally
196
633904
3373
Connettendo il sistema nervoso
di Jim in maniera bidirezionale
di Jim in maniera bidirezionale
10:49
to his synthetic limb,
197
637301
1770
al suo arto artificiale,
10:51
neurological embodiment was achieved.
198
639095
2924
abbiamo reso possibile
una manifestazione neurologica.
una manifestazione neurologica.
10:54
I hypothesized that because Jim
can think and move his synthetic limb,
can think and move his synthetic limb,
199
642043
5477
Ipotizzo che, poiché Jim può pensare
e muovere il suo arto sintetico,
e muovere il suo arto sintetico,
10:59
and because he can feel those movements
within his nervous system,
within his nervous system,
200
647544
4310
e poiché può registrare quei movimenti
all'interno del suo sistema nervoso,
all'interno del suo sistema nervoso,
11:03
the prosthesis is no longer
a separate tool,
a separate tool,
201
651878
3127
la protesi non è più
uno strumento separato,
uno strumento separato,
11:07
but an integral part of Jim,
an integral part of his body.
an integral part of his body.
202
655029
4396
ma una parte integrante di Jim,
una parte integrante del suo corpo.
una parte integrante del suo corpo.
11:12
Because of this neurological embodiment,
Jim doesn't feel like a cyborg.
Jim doesn't feel like a cyborg.
203
660108
3998
Grazie a questa manifestazione neurologica
Jim non si sente come un cyborg.
Jim non si sente come un cyborg.
Si sente come se avesse
di nuovo la sua gamba,
di nuovo la sua gamba,
11:17
He feels like he just has his leg back,
204
665215
2217
11:19
that he has his body back.
205
667456
1547
come se avesse di nuovo il suo corpo.
Spesso mi si chiede
11:21
Now I'm often asked
206
669580
1151
quando sarò connesso neuronalmente,
e bidirezionalmente, ai miei arti nuovi,
e bidirezionalmente, ai miei arti nuovi,
11:22
when I'm going to be neurally linked
to my synthetic limbs bidirectionally,
to my synthetic limbs bidirectionally,
207
670755
3556
quando diventerò un cyborg.
11:26
when I'm going to become a cyborg.
208
674335
1784
11:28
The truth is, I'm hesitant
to become a cyborg.
to become a cyborg.
209
676143
2763
La verità è che esito
a diventare un cyborg.
a diventare un cyborg.
11:31
Before my legs were amputated,
I was a terrible student.
I was a terrible student.
210
679966
3207
Prima che le mie gambe fossero amputate,
ero uno studente terribile.
ero uno studente terribile.
11:35
I got D's and often F's in school.
211
683197
2823
Prendevo voti molto bassi a scuola.
11:38
Then, after my limbs were amputated,
212
686044
2729
Successivamente,
dopo l'amputazione dei miei arti,
dopo l'amputazione dei miei arti,
11:40
I suddenly became an MIT professor.
213
688797
2099
sono diventato all'improvviso
un docente al MIT.
un docente al MIT.
11:43
(Laughter)
214
691353
2167
(Risate)
11:45
(Applause)
215
693544
3722
(Applausi)
11:49
Now I'm worried that once I'm neurally
connected to my limbs once again,
connected to my limbs once again,
216
697290
4477
La mia preoccupazione è che una volta
che sono di nuovo connesso ai miei arti,
che sono di nuovo connesso ai miei arti,
11:53
my brain will remap
back to its not-so-bright self.
back to its not-so-bright self.
217
701791
3690
il mio cervello torni nel percorso
di un sé non molto brillante.
di un sé non molto brillante.
11:57
(Laughter)
218
705505
1302
(Risate)
11:58
But you know what, that's OK,
because at MIT, I already have tenure.
because at MIT, I already have tenure.
219
706831
4071
Ma va bene comunque,
perché al MIT mi hanno già ingaggiato.
perché al MIT mi hanno già ingaggiato.
12:02
(Laughter)
220
710926
1628
(Risate)
12:04
(Applause)
221
712578
2865
(Applausi)
12:07
I believe the reach
of NeuroEmbodied Design
of NeuroEmbodied Design
222
715467
2358
Credo che i risultati
del NeuroEmbodied Design
del NeuroEmbodied Design
12:09
will extend far beyond limb replacement
223
717849
2857
andranno molto oltre
la semplice sostituzione di arti
la semplice sostituzione di arti
12:12
and will carry humanity into realms
224
720730
2704
e raggiungeremo vette
12:15
that fundamentally
redefine human potential.
redefine human potential.
225
723458
2690
che fondamentalmente
ridefiniranno il potenziale umano.
ridefiniranno il potenziale umano.
12:18
In this 21st century,
226
726866
1719
In questo XXI secolo,
12:20
designers will extend the nervous system
into powerfully strong exoskeletons
into powerfully strong exoskeletons
227
728609
4437
ricercatori estenderanno il sistema
nervoso in esoscheletri molto potenti
nervoso in esoscheletri molto potenti
12:25
that humans can control
and feel with their minds.
and feel with their minds.
228
733070
4207
che gli esseri umani potranno controllare
e sentire con le proprie menti.
e sentire con le proprie menti.
12:30
Muscles within the body
can be reconfigured
can be reconfigured
229
738139
3143
I muscoli potranno essere
riconfigurati dall'interno
riconfigurati dall'interno
12:33
for the control of powerful motors,
230
741306
2913
per il controllo di motori potenti,
12:36
and to feel and sense
exoskeletal movements,
exoskeletal movements,
231
744243
4104
e per provare e sentire
i movimenti dell'esoscheletro,
i movimenti dell'esoscheletro,
12:40
augmenting humans' strength,
jumping height and running speed.
jumping height and running speed.
232
748371
3761
aumentando la forza umana,
il salto in alto e la velocità di corsa.
il salto in alto e la velocità di corsa.
12:44
In this 21st century, I believe humans
will become superheroes.
will become superheroes.
233
752807
4650
In questo XXI secolo, credo che gli esseri
umani diventeranno supereroi.
umani diventeranno supereroi.
12:50
Humans may also extend their bodies
234
758313
3611
Gli esseri umani potrebbero anche
estendere i loro corpi
estendere i loro corpi
12:53
into non-anthropomorphic
structures, such as wings,
structures, such as wings,
235
761948
2991
con strutture non-antropomorfe, come ali,
12:57
controlling and feeling each wing movement
within the nervous system.
within the nervous system.
236
765805
4031
controllando e sentendo ogni singolo
movimento delle ali nel sistema nervoso.
movimento delle ali nel sistema nervoso.
13:02
Leonardo da Vinci said,
"When once you have tasted flight,
"When once you have tasted flight,
237
770716
3394
Leonardo da Vinci ha detto:
"Dopo aver provato l'ebbrezza del volo,
"Dopo aver provato l'ebbrezza del volo,
13:06
you will forever walk the earth
with your eyes turned skyward,
with your eyes turned skyward,
238
774134
3527
per sempre camminerete sulla terra
con gli occhi rivolti verso il cielo,
con gli occhi rivolti verso il cielo,
13:09
for there you have been
and there you will always long to return."
and there you will always long to return."
239
777685
4666
perché è il luogo in cui siete stati
e in quel luogo vorrete sempre ritornare."
e in quel luogo vorrete sempre ritornare."
13:15
During the twilight years of this century,
240
783490
2040
Quando questo secolo
volgerà al termine, secondo me,
volgerà al termine, secondo me,
13:17
I believe humans will be unrecognizable
in morphology and dynamics
in morphology and dynamics
241
785554
4230
gli esseri umani saranno irriconoscibili,
per aspetto e modalità di movimento,
per aspetto e modalità di movimento,
13:21
from what we are today.
242
789808
1953
dagli umani di oggi.
13:23
Humanity will take flight and soar.
243
791785
2935
L'umanità si librerà in volo.
13:27
Jim Ewing fell to earth
and was badly broken,
and was badly broken,
244
795695
3302
Jim Ewing è caduto a terra
ed è rimasto seriamente ferito,
ed è rimasto seriamente ferito,
13:31
but his eyes turned skyward,
where he always longed to return.
where he always longed to return.
245
799021
3380
ma i suoi occhi hanno guardato il cielo,
dove ha sempre sperato di ritornare.
dove ha sempre sperato di ritornare.
Dopo l'incidente, non solo
ha sognato di camminare di nuovo,
ha sognato di camminare di nuovo,
13:35
After his accident,
he not only dreamed to walk again,
he not only dreamed to walk again,
246
803281
2556
13:37
but also to return to his chosen sport
of mountain climbing.
of mountain climbing.
247
805861
2864
ma anche di tornare a praticare
lo sport preferito di scalare montagne.
lo sport preferito di scalare montagne.
13:41
At MIT, Team Cyborg built Jim
a specialized limb for the vertical world,
a specialized limb for the vertical world,
248
809657
4738
Al MIT, Team Cyborg ha creato per Jim
un arto specifico per il mondo verticale,
un arto specifico per il mondo verticale,
13:46
a brain-controlled leg with full position
and movement sensations.
and movement sensations.
249
814419
4230
una gamba controllata dal cervello
pienamente funzionante.
pienamente funzionante.
13:52
Using this technology,
Jim returned to the Cayman Islands,
Jim returned to the Cayman Islands,
250
820065
3223
Usando questa tecnologia,
Jim è ritornato alle Isole Cayman,
Jim è ritornato alle Isole Cayman,
13:55
the site of his accident,
251
823312
1907
il luogo in cui è avvenuto l'incidente,
13:57
rebuilt as a cyborg
to climb skyward once again.
to climb skyward once again.
252
825243
4008
ricostruito come un cyborg
per conquistare la vetta ancora una volta.
per conquistare la vetta ancora una volta.
14:01
(Crashing waves)
253
829275
1777
(Onde che si infrangono)
14:27
(Applause)
254
855727
7000
(Applausi)
14:43
Thank you.
255
871578
1151
Grazie.
14:44
(Applause)
256
872753
3581
(Applausi)
14:48
Ladies and gentlemen, Jim Ewing,
the first cyborg rock climber.
the first cyborg rock climber.
257
876358
3461
Signore e signori, Jim Ewing,
il primo climber cyborg.
il primo climber cyborg.
(Applausi)
14:51
(Applause)
258
879843
7000
ABOUT THE SPEAKER
Hugh Herr - Bionics designerAt MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed.
Why you should listen
Hugh Herr co-directs the Center for Extreme Bionics at the MIT Media Lab, where he is pioneering a new class of biohybrid smart prostheses and orthoses to improve the quality of life for thousands of people with physical challenges. A powered ankle-foot prosthesis called the Empower by Ottobock, for instance, emulates the action of a biological leg to create a natural gait, allowing persons with amputation to walk with normal levels of speed and metabolism as if their legs were biological.
Herr also advances powerful body exoskeletons that augment human physicality beyond innate physiological levels, enabling humans to walk and run faster with less metabolic energy. He is the co-founder and Chief Scientific Officer of Dephy Inc., which creates products that augment physiological function through electromechanical enhancement.
Hugh Herr | Speaker | TED.com