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TEDMED 2012

Miguel Nicolelis: A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really.

ミゲル・ニコレリス: 念じるだけで ロボットを操作した猿

Filmed
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体を一切動かさずに念じるだけで機械を操作できるでしょうか? ミゲル・ミコレリスは、アメリカにいる賢い猿が念じるだけでコンピュータ上のアバター(分身)を操作したり、日本にいるロボットを操作できたりという驚くべき実験について語りました。 この研究は 四肢麻痺の患者にもおそらく私たち全員にとっても大変意味のあるものです。 (TED MED 2012 )

- Neuroscientist
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio

The kind種類 of neuroscience神経科学 thatそれ I do and myじぶんの colleagues同僚 do
神経科学者のしていることは
00:16
is almostほぼ like the weatherman天気予報.
気象予報士のようなものです
00:19
We私たち are always常に chasing追う storms.
いつも嵐を追いかけています
00:21
We私たち want to see見る and measure測定 storms -- brainstormsブレインストーム, thatそれ is.
私達の観測する嵐は
脳の嵐 つまり脳内の電気活動です
00:24
And we我々 allすべて talkトーク about brainstormsブレインストーム in our我々の daily毎日 lives人生,
脳の嵐は とても身近なものですが
00:29
butだけど we我々 rarelyまれに see見る orまたは listen聴く to one1.
通常 見たり聞いたりはできません
00:32
Soだから I always常に like to start開始 theseこれら talks交渉
ですので 説明を始める前に
00:35
by actually実際に introducing導入 you君は to one1 of themそれら.
まず実際のものを
お見せする事にしています
00:37
Actually実際に, the first最初 time時間 we我々 recorded記録された moreもっと thanより one1 neuronニューロン --
これは我々が始めて
複数の神経細胞の活動を記録したものです
00:40
a hundred brain cells細胞 simultaneously同時に --
100の脳細胞を同時にです
00:43
we我々 could measure測定 the electrical電気 sparks火花
一匹の動物の脳にある100個の細胞の
00:46
of a hundred cells細胞 in the same同じ animal動物,
電気活動の測定に成功し
00:48
thisこの is the first最初 image画像 we我々 got,
これが始めて得たイメージです
00:51
the first最初 10 seconds of thisこの recording録音.
その 最初の10秒です
00:53
Soだから we我々 got a little少し snippetスニペット of a thought,
思考の断片をつかまえ 可視化することができたのです
00:55
and we我々 could see見る itそれ in frontフロント of us.
思考の断片をつかまえ 可視化することができたのです
00:58
I always常に telltell the students学生の
私は学生たちにこう言います
01:01
thatそれ we我々 could alsoまた、 callコール neuroscientists神経科学者 some一部 sortソート of astronomer天文学者,
神経科学者は 天文学者のようでもある
01:02
becauseなぜなら we我々 are dealing対処する with〜と a systemシステム
なぜなら私たちは
01:06
thatそれ is onlyのみ comparable匹敵します in terms条項 of number of cells細胞
宇宙にある銀河の数に
匹敵するくらいの数の
01:08
to the number of galaxies銀河 thatそれ we我々 have in the universe宇宙.
細胞からなるシステムを扱っているからです
01:11
And hereここに we我々 are, outでる of billions何十億 of neuronsニューロン,
その膨大な数の神経細胞のうち
記録できたのは
01:14
justちょうど recording録音, 10 years ago, a hundred.
10年前は たったの100個でしたが
01:17
We私たち are doing a thousand now.
現在は1000個も記録できます
01:20
And we我々 hope希望 to understandわかる something何か fundamental基本的な about our我々の human人間 nature自然.
これを基に人間性の基礎となるものを
解き明かそうとしています
01:21
Becauseというのは, ifif you君は don'tしない know知っている yetまだ,
ご存知かもしれませんが
01:27
everythingすべて thatそれ we我々 useつかいます to define定義する what human人間 nature自然 is comes来る fromから theseこれら storms,
人が人たるを決める全ては この嵐から生まれています
01:29
comes来る fromから theseこれら storms thatそれ rollロール over the hills and valleys of our我々の brains頭脳
嵐は 脳の中の丘や 谷を乗り越え
01:34
and define定義する our我々の memories思い出, our我々の beliefs信念,
私たちの記憶や信念や
01:38
our我々の feelings感情, our我々の plans予定 for the future未来.
感情や未来への予測を決めています
01:42
Everythingすべてが thatそれ we我々 everこれまで do,
我々のする全ての事 --
01:45
everythingすべて thatそれ everyすべて human人間 has everこれまで done完了, do orまたは will do,
過去や未来における人類の全ての営みには
01:47
requires要求する the toil労苦 of populations人口 of neuronsニューロン producing生産する theseこれら kinds種類 of storms.
神経細胞群が作る この嵐が必要なのです
01:52
And the sound of a brainstormブレインストーム, ifif you'veあなたは never決して heard聞いた one1,
脳の嵐の音は
01:58
is somewhat幾分 like thisこの.
実はこのようなものです
02:00
Youあなたが can put itそれ louder大声で ifif you君は can.
できたら音量を上げてください
02:04
My私の son息子 callsコール thisこの "making作る popcornポップコーン whilewhile listening聞いている to a badly-tunedひどく調整された A.M. station."
息子は「雑音だらけのラジオを聞きながら
ポップコーンを作ってるみたい」と言いました
02:07
Thisこれ is a brain.
これが脳です
02:13
Thisこれ is what happens起こる whenいつ you君は routeルート theseこれら electrical電気 storms to a loudspeakerラウドスピーカー
これは脳の電気的な嵐を音声化したものです
02:15
and you君は listen聴く to a hundred brain cells細胞 firing発砲,
100個の細胞が興奮する様子です
02:18
yourきみの brain will sound like thisこの -- myじぶんの brain, anyどれか brain.
あなた脳も 私の脳も
皆 同じように聞こえます
02:21
And what we我々 want to do as neuroscientists神経科学者 in thisこの time時間
いま 私たち神経科学者は
02:26
is to actually実際に listen聴く to theseこれら symphonies交響曲, theseこれら brain symphonies交響曲,
この 脳が奏でるシンフォニーを聴き
02:29
and try to extractエキス fromから themそれら the messagesメッセージ they彼ら carryキャリー.
含まれたメッセージを読み取ろうとしています
02:35
In particular特に, about 12 years ago
具体的に言うと およそ12年前
02:38
we我々 created作成した a preparation準備 thatそれ we我々 named名前 brain-machine脳機械 interfacesインタフェース.
ブレイン・マシン・インターフェース
と名付けた装置を作りました
02:41
And you君は have a schemeスキーム hereここに thatそれ describes説明する howどうやって itそれ works作品.
これが その仕組みです
02:44
The ideaアイディア is, let'sさあ have some一部 sensorsセンサ thatそれ listen聴く to theseこれら storms, thisこの electrical電気 firing発砲,
動物の脳にセンサーをつけて
02:47
and see見る ifif you君は can, in the same同じ time時間 thatそれ itそれ takes
脳から足や手に伝えられる嵐を
02:52
for thisこの storm to leave離れる the brain and reachリーチ the legs orまたは the arms武器 of an animal動物 --
信号が脳から手足に届く時間
02:55
about halfハーフ a second二番 --
およそ0.5秒のうちに読み取ります
03:00
let'sさあ see見る ifif we我々 can read読む theseこれら signalsシグナル,
そして信号に埋め込まれた 運動の指令を読み取り
03:03
extractエキス the motorモーター messagesメッセージ thatそれ are embedded埋め込み in itそれ,
そして信号に埋め込まれた 運動の指令を読み取り
03:06
translate翻訳する itそれ into digitalデジタル commandsコマンド
デジタル信号に変換して 人工装置に送ります
03:09
and send送信する itそれ to an artificial人工的な deviceデバイス
デジタル信号に変換して 人工装置に送り
03:11
thatそれ will reproduce再現する the voluntary自発的 motorモーター wheelホイール of thatそれ brain in realリアル time時間.
その装置が脳の随意運動の働きを
リアルタイムに再現するという実験です
03:13
And see見る ifif we我々 can measure測定 howどうやって well we我々 can translate翻訳する thatそれ messageメッセージ
そして 実際の体の動きと比較すれば
03:19
whenいつ we我々 compare比較する to the way the body does thatそれ.
命令の読み取りの精度を調べられます
03:23
And ifif we我々 can actually実際に provide提供する feedbackフィードバック,
さらに フィードバックも行います
03:26
sensory感覚 signalsシグナル thatそれ go backバック fromから thisこの roboticロボット, mechanical機械的, computational計算上の actuatorアクチュエータ
脳の操作する
この機械的なロボットである
03:29
thatそれ is now under the controlコントロール of the brain,
コンピュータによる作動装置から
03:35
backバック to the brain,
感覚的な信号が戻ってきた場合
03:37
howどうやって the brain dealsお得 with〜と thatそれ,
脳はどのように処理するのでしょうか
03:39
of receiving受信 messagesメッセージ fromから an artificial人工的な pieceピース of machinery機械.
脳はどのように処理するのでしょうか
03:41
And that'sそれは exactly正確に what we我々 did 10 years ago.
これがまさに私たちが10年前にしたことです
03:46
We私たち started開始した with〜と a superstarスーパースター monkeyモンキー calledと呼ばれる Auroraオーロラ
実験は 後にこの分野のスーパースターとなる
03:48
thatそれ becameなりました one1 of the superstarsスーパースター of thisこの fieldフィールド.
サルの「オーロラ」を使って
実験を始めました
03:51
And Auroraオーロラ liked好き to play遊びます videoビデオ gamesゲーム.
オーロラはビデオゲームが大好きです
03:53
As you君は can see見る hereここに,
このように
03:56
she彼女 likes好きな人 to useつかいます a joystickジョイスティック, like anyどれか one1 of us, anyどれか of our我々の kids子供たち, to play遊びます thisこの gameゲーム.
オーロラも 私たちと同じで
ジョイスティックを使ってゲームするのが好きです
03:57
And as a good良い primate霊長類, she彼女 even tries試行する to cheatカンニング before she彼女 gets取得 the right answer回答.
賢い霊長類の常として
ズルをするようにすらなりました
04:02
Soだから even before a targetターゲット appears登場する thatそれ she's彼女は supposed想定される to crossクロス
標的が現れる前に ジョイスティックを操り
04:07
with〜と the cursorカーソル thatそれ she's彼女は controlling制御する with〜と thisこの joystickジョイスティック,
標的が現れそうな場所にカーソルを動かすのです
04:11
Auroraオーロラ is trying試す to find見つける the targetターゲット, noいいえ matter問題 whereどこで itそれ is.
どこにあろうが 見つけようとします
04:14
And ifif she's彼女は doing thatそれ,
なぜかというと
04:18
becauseなぜなら everyすべて time時間 she彼女 crosses十字架 thatそれ targetターゲット with〜と the little少し cursorカーソル,
カーソルが標的を横切るたびに
04:19
she彼女 gets取得 a dropドロップ of Brazilianブラジル人 orangeオレンジ juiceジュース.
ブラジル産のオレンジジュースが
もらえるからです
04:23
And I can telltell you君は, anyどれか monkeyモンキー will do anything何でも for you君は
オレンジジュースさえあれば
04:25
ifif you君は get a little少し dropドロップ of Brazilianブラジル人 orangeオレンジ juiceジュース.
猿はなんでもするでしょう
04:28
Actually実際に anyどれか primate霊長類 will do thatそれ.
霊長類なら みんなそうです
04:32
Think思う about thatそれ.
ですよね
04:34
Well, whilewhile Auroraオーロラ was playing遊ぶ thisこの gameゲーム, as you君は saw,
さて このようにオーロラが
ゲームをしている間
04:36
and doing a thousand trials試行 a day
一日に1000回もトライして
04:39
and getting取得 97 percentパーセント correct正しい and 350 millilitersミリリットル of orangeオレンジ juiceジュース,
97%の成功率と350mlの
オレンジジュースを得ている間
04:41
we我々 are recording録音 the brainstormsブレインストーム thatそれ are produced生産された in her彼女 head
私たちはオーロラが作る 脳の嵐を記録し
04:45
and sending送信 themそれら to a roboticロボット arm
ロボットアームに送りました
04:49
thatそれ was learning学習 to reproduce再現する the movements動き thatそれ Auroraオーロラ was making作る.
オーロラの動きを再現するために
学習させたのです
04:50
Becauseというのは the ideaアイディア was to actually実際に turn順番 on thisこの brain-machine脳機械 interfaceインタフェース
このブレイン・マシン・インターフェースを使って
04:54
and have Auroraオーロラ play遊びます the gameゲーム justちょうど by thinking考え,
オーロラが体を使わずに 念じるだけで
04:58
withoutなし interference干渉 of her彼女 body.
ゲームができるようにしたかったのです
05:03
Her彼女 brainstormsブレインストーム would controlコントロール an arm
脳の嵐でロボットアームを操り
05:05
thatそれ would move動く the cursorカーソル and crossクロス the targetターゲット.
カーソルで標的を狙うことも出来るでしょう
05:08
And to our我々の shockショック, that'sそれは exactly正確に what Auroraオーロラ did.
オーロラが実際これを
やってのけたのには驚きました
05:11
She彼女が playedプレーした the gameゲーム withoutなし moving動く her彼女 body.
体を動かさずにゲームをしたのです
05:14
Soだから everyすべて trajectory軌道 thatそれ you君は see見る of the cursorカーソル now,
このカーソルの動きは
05:18
thisこの is the exact正確 first最初 moment瞬間 she彼女 got thatそれ.
オーロラが初めて操作に成功した
05:21
That'sそれです the exact正確 first最初 moment瞬間
まさにその時のものです
05:24
a brain intention意図 was liberated解放された fromから the physical物理的 domainsドメイン of a body of a primate霊長類
脳の意図は肉体から解放され
05:26
and could act行為 outside外側, in thatそれ outside外側 world世界,
人工の機械を操作して
外界で行動を起こせるようになりました
05:32
justちょうど by controlling制御する an artificial人工的な deviceデバイス.
人工の機械を操作して
外界で行動を起こせるようになりました
05:36
And Auroraオーロラ kept保管 playing遊ぶ the gameゲーム, kept保管 finding所見 the little少し targetターゲット
その後もオーロラはゲームを続け
05:39
and getting取得 the orangeオレンジ juiceジュース thatそれ she彼女 wanted to get, thatそれ she彼女 craved欲しがる for.
大好きなオレンジジュースを獲得し続けました
05:44
Well, she彼女 did thatそれ becauseなぜなら she彼女, at thatそれ time時間, had acquired獲得しました a new新しい arm.
新しい腕を使ってです
05:48
The roboticロボット arm thatそれ you君は see見る moving動く hereここに 30 days日々 later後で,
最初にお見せしたビデオから30日後
05:55
after the first最初 videoビデオ thatそれ I showed示した to you君は,
ロボットアームは完全に オーロラの脳の支配下に置かれ
05:58
is under the controlコントロール of Aurora'sオーロラ brain
ロボットアームは完全に オーロラの脳の支配下に置かれ
06:00
and is moving動く the cursorカーソル to get to the targetターゲット.
カーソルを標的に向かって動かしています
06:03
And Auroraオーロラ now knows知っている thatそれ she彼女 can play遊びます the gameゲーム with〜と thisこの roboticロボット arm,
しかもオーロラは ロボットアームで
ゲームが出来る事を理解しており
06:06
butだけど she彼女 has notない lost失われた the ability能力 to useつかいます her彼女 biological生物学的 arms武器 to do what she彼女 pleases喜ぶ.
自分の腕は今まで通り使って
好きな事ができます
06:10
She彼女が can scratchスクラッチ her彼女 backバック, she彼女 can scratchスクラッチ one1 of us, she彼女 can play遊びます another別の gameゲーム.
背中や 私たちをひっかくことも
別のゲームをすることもできます
06:16
By allすべて purposes目的 and means手段,
つまりオーロラの脳は
06:20
Aurora'sオーロラ brain has incorporated組み込まれた thatそれ artificial人工的な deviceデバイス
人工的な機械を 自身の体の延長として
06:21
as an extension拡張 of her彼女 body.
統合させたのです
06:25
The modelモデル of the self自己 thatそれ Auroraオーロラ had in her彼女 mindマインド
オーロラにとっての自己は
06:28
has been expanded拡張された to get one1 moreもっと arm.
新たな腕にまで拡大したのです
06:32
Well, we我々 did thatそれ 10 years ago.
これは10年前のことです
06:36
Justちょうど fast速い forward前進 10 years.
去年 私たちは
06:38
Justちょうど last最終 year we我々 realized実現した thatそれ you君は don'tしない even need必要 to have a roboticロボット deviceデバイス.
ロボットさえ必要ないことに気づきました
06:41
Youあなたが can justちょうど buildビルドする a computational計算上の body, an avatarアバター, a monkeyモンキー avatarアバター.
コンピューター上の分身
サルのアバターを作れば良いのです
06:46
And you君は can actually実際に useつかいます itそれ for our我々の monkeysサル to eitherどちらか interact相互作用する with〜と themそれら,
サルをアバターとやりとりさせたり
06:51
orまたは you君は can train列車 themそれら to assume想定する in a virtualバーチャル world世界
仮想世界のアバターが自分だと認識させ
06:56
the first-person最初の人 perspective視点 of thatそれ avatarアバター
仮想世界のアバターが自分だと認識させ
07:00
and useつかいます her彼女 brain activityアクティビティ to controlコントロール the movements動き of the avatar'sアバター arms武器 orまたは legs.
念じるだけで アバターの手足が
動かせるよう訓練することもできます
07:03
And what we我々 did basically基本的に was to train列車 the animals動物
いま 私たちは動物に対し
07:09
to learn学ぶ howどうやって to controlコントロール theseこれら avatarsアバター
アバターを操作して
07:12
and explore探検する objectsオブジェクト thatそれ appear現れる in the virtualバーチャル world世界.
仮想世界の物体を調べる訓練を行っています
07:15
And theseこれら objectsオブジェクト are visually視覚的に identical同一,
これらの物体は見た目は同じですが
07:19
butだけど whenいつ the avatarアバター crosses十字架 the surface表面 of theseこれら objectsオブジェクト,
アバターがその表面を横切ると
07:21
they彼ら send送信する an electrical電気 messageメッセージ thatそれ is proportional比例する to the microtactile微小触覚 textureテクスチャ of the objectオブジェクト
その物体の触感に応じた電気信号が
07:25
thatそれ goes行く backバック directly直接 to the monkey'sサル brain,
サルの脳に直接送られ
07:31
informing通知する the brain what itそれ is the avatarアバター is touching触れる.
アバターが何を触っているかを知らせます
07:35
And in justちょうど four4つの weeks, the brain learns学ぶ to processプロセス thisこの new新しい sensation感覚
たった4週間で 脳はこの新たな感覚を学習し
07:40
and acquires獲得する a new新しい sensory感覚 pathway経路 -- like a new新しい senseセンス.
新たな感覚神経路 -- ある種の
新たな感覚を獲得したのです
07:45
And you君は truly真に liberate解放する the brain now
脳は全く自由になりました
07:51
becauseなぜなら you君は are allowing許す the brain to send送信する motorモーター commandsコマンド to move動く thisこの avatarアバター.
なぜなら 運動の指令をアバターに送ることができますし
07:54
And the feedbackフィードバック thatそれ comes来る fromから the avatarアバター is beingであること processed処理された directly直接 by the brain
そしてアバターからくるフィードバックは
皮膚を介さなくとも
07:58
withoutなし the interference干渉 of the skin.
脳に直接 入ってきます
08:03
Soだから what you君は see見る hereここに is thisこの is the design設計 of the task仕事.
これが実験の仕組みをまとめたものです
08:06
You'reあなたは going to see見る an animal動物 basically基本的に touching触れる theseこれら three targetsターゲット.
動物は3つの標的を触ります
08:08
And he has to select選択する one1 becauseなぜなら onlyのみ one1 carries運ぶ the reward褒賞,
正しいものを選んだときだけ
08:12
the orangeオレンジ juiceジュース thatそれ they彼ら want to get.
ご褒美のオレンジジュースがもらえます
08:17
And he has to select選択する itそれ by touchタッチ usingを使用して a virtualバーチャル arm, an arm thatそれ doesn'tしない exist存在する.
ただし 実際には存在しない
仮想の手を使わなければなりません
08:19
And that'sそれは exactly正確に what they彼ら do.
実際の映像です
08:24
Thisこれ is a completeコンプリート liberation解放 of the brain
脳は完全に自由になり
08:26
fromから the physical物理的 constraints制約 of the body and the motorモーター in a perceptual知覚的 task仕事.
体や動作の限界から解き放たれています
08:30
The animal動物 is controlling制御する the avatarアバター to touchタッチ the targetsターゲット.
この動物は アバターを使って標的を触り
08:34
And he's彼は sensingセンシング the textureテクスチャ by receiving受信 an electrical電気 messageメッセージ directly直接 in the brain.
脳に直接 電気的な信号を受けて
触感を得ています
08:38
And the brain is deciding決定する what is the textureテクスチャ associated関連する with〜と the reward褒賞.
そして脳は どの触感がご褒美に関係しているのか
決めているのです
08:44
The legends伝説 thatそれ you君は see見る in the movie映画 don'tしない appear現れる for the monkeyモンキー.
動画上のキャプションは
サルの実験では表示されません
08:48
And by the way, they彼ら don'tしない read読む English英語 anywayとにかく,
英語なんてどうせ読めませんし
08:52
soそう they彼ら are hereここに justちょうど for you君は to know知っている thatそれ the correct正しい targetターゲット is shiftingシフト positionポジション.
ここでは正しい標的の位置が
変わっていますが
08:54
And yetまだ, they彼ら can find見つける themそれら by tactile触覚 discrimination差別,
触感で区別して
08:59
and they彼ら can press押す itそれ and select選択する itそれ.
正しいものを 選んでいるわけです
09:03
Soだから whenいつ we我々 look見える at the brains頭脳 of theseこれら animals動物,
この動物の脳で
何が起こっているか見てみると
09:06
on the top panelパネル you君は see見る the alignmentアライメント of 125 cells細胞
上の図は125の神経細胞に注目して
09:09
showing表示 what happens起こる with〜と the brain activityアクティビティ, the electrical電気 storms,
動物がジョイスティックを使うときの脳細胞の活動―
09:13
of thisこの sampleサンプル of neuronsニューロン in the brain
電気的な嵐がどうなるかを見たものです
09:17
whenいつ the animal動物 is usingを使用して a joystickジョイスティック.
電気的な嵐がどうなるかを見たものです
09:19
And that'sそれは a picture画像 thatそれ everyすべて neurophysiologist神経生理学者 knows知っている.
神経生理学者なら これを見てわかりますが
09:21
The basic基本的な alignmentアライメント showsショー thatそれ theseこれら cells細胞 are codingコーディング for allすべて possible可能 directions行き方.
これらの細胞は全ての方向に対してシグナルを出しています
09:24
The bottom picture画像 is what happens起こる whenいつ the body stops停止 moving動く
下の図は 動物が体を動かす代わりに
09:29
and the animal動物 starts開始する controlling制御する eitherどちらか a roboticロボット deviceデバイス orまたは a computational計算上の avatarアバター.
ロボットやコンピューター上のアバターを
操作している時のものです
09:35
As fast速い as we我々 can resetリセット our我々の computersコンピュータ,
コンピューターを再起動したとたん
09:41
the brain activityアクティビティ shiftsシフト to start開始 representing代理人 thisこの new新しい toolツール,
この新たな装置に対応して 脳の活動は変化します
09:44
as ifif thisこの too was a part of thatそれ primate's霊長類 body.
まるで自分の一部であるかのようにです
09:50
The brain is assimilating同化する thatそれ too, as fast速い as we我々 can measure測定.
脳は 瞬時に操作するものを同化したのです
09:55
Soだから thatそれ suggests提案する to us thatそれ our我々の senseセンス of self自己
このことは 私たちの自己という概念は
10:00
does notない end終わり at the last最終 layer of the epithelium上皮 of our我々の bodies,
体の一番外側である皮膚で終わるのではなく
10:03
butだけど itそれ ends終わり at the last最終 layer of electrons電子 of the toolsツール thatそれ we're私たちは commanding指揮 with〜と our我々の brains頭脳.
脳によって操作できる道具まで続いているようです
10:07
Our私たち violinsバイオリン, our我々の cars, our我々の bicycles自転車, our我々の soccerサッカー ballsボール, our我々の clothing衣類 --
バイオリン 車 自転車 サッカーボールや 衣服―
10:13
they彼ら allすべて become〜になる assimilated同化した by thisこの voracious貪欲な, amazing素晴らしい, dynamic動的 systemシステム calledと呼ばれる the brain.
それら全ては脳という 貪欲で素晴らしい
変化に富むシステムにより統合化されるのです
10:18
Howどう far遠い can we我々 take itそれ?
これから先何ができるでしょう?
10:25
Well, in an experiment実験 thatそれ we我々 ran走った a few少数 years ago, we我々 took取った thisこの to the limit限界.
その限界を探るために 数年前に行った
実験をご紹介しましょう
10:26
We私たち had an animal動物 runningランニング on a treadmillトレッドミル
アメリカ東海岸のデューク大学において
10:31
at Duke公爵 University大学 on the East Coast海岸 of the Unitedユナイテッド States,
動物を トレッドミル上で走らせ
10:33
producing生産する the brainstormsブレインストーム necessary必要 to move動く.
動作に必要な脳の嵐を測定し
10:35
And we我々 had a roboticロボット deviceデバイス, a humanoidヒューマノイド robotロボット,
そして京都のATR研究所にある
10:38
in Kyoto京都, Japan日本 at ATRATR Laboratories研究所
脳による操作を目指して作られた
ヒューマノイド・ロボットに送りました
10:42
thatそれ was dreaming itsその entire全体 life to be controlled制御された by a brain,
脳による操作を目指して作られた
ヒューマノイド・ロボットに送りました
10:44
a human人間 brain, orまたは a primate霊長類 brain.
人間や霊長類の脳に操作されるのを
夢見るロボットです
10:51
What happens起こる hereここに is thatそれ the brain activityアクティビティ thatそれ generated生成された the movements動き in the monkeyモンキー
サルの動作を制御する信号が
10:54
was transmitted送信された to Japan日本 and made thisこの robotロボット walk歩く
日本に送られて ロボットを歩かせました
10:58
whilewhile footage映像 of thisこの walking歩く was sent送られた backバック to Duke公爵,
さらにロボットの映像は
デューク大学の猿のもとに送られ
11:02
soそう thatそれ the monkeyモンキー could see見る the legs of thisこの robotロボット walking歩く in frontフロント of her彼女.
猿はロボットが歩く様子を
目の前で見ることができました
11:06
Soだから she彼女 could be rewarded報酬を与えられた, notない by what her彼女 body was doing
ご褒美が欲しいならば
猿は自分の体を動かすのではなく
11:11
butだけど for everyすべて correct正しい stepステップ of the robotロボット on the otherその他 side of the planet惑星
脳の活動を使って 地球の反対側にいるロボットに
正確な歩みをさせなければなりません
11:15
controlled制御された by her彼女 brain activityアクティビティ.
脳の活動を使って 地球の反対側にいるロボットに
正確な歩みをさせなければなりません
11:20
Funny面白い thingもの, thatそれ round円形 trip旅行 aroundまわり the globeグローブ took取った 20 millisecondsミリ秒 lessもっと少なく
面白いことに 通信が地球上を往復するほうが
11:23
thanより itそれ takes for thatそれ brainstormブレインストーム to leave離れる itsその head, the head of the monkeyモンキー,
脳からの命令がサル自身の筋肉に届くのより
11:30
and reachリーチ itsその own自分の muscle.
20ミリ秒早いのです
11:34
The monkeyモンキー was moving動く a robotロボット thatそれ was six6 times biggerより大きい, across横断する the planet惑星.
このサルは 地球の裏側にある
自分より6倍も大きいロボットを動かしました
11:38
Thisこれ is one1 of the experiments実験 in whichどの thatそれ robotロボット was ableできる to walk歩く autonomously自律的に.
ロボットが自分で歩けるという
実験のひとつです
11:44
Thisこれ is CBCB1 fulfilling充足する itsその dream in Japan日本
これが夢の叶った
日本のCB1というロボットです
11:50
under the controlコントロール of the brain activityアクティビティ of a primate霊長類.
霊長類の脳に
コントロールされているところです
11:56
Soだから whereどこで are we我々 taking取る allすべて thisこの?
さて 私たちは将来的に
11:59
What are we我々 going to do with〜と allすべて thisこの research研究,
耳と耳の間の小宇宙である
12:01
besidesその他 studying勉強する the propertiesプロパティ of thisこの dynamic動的 universe宇宙 thatそれ we我々 have betweenの間に our我々の ears?
脳の研究から
何を得られるのでしょうか
12:04
Well the ideaアイディア is to take allすべて thisこの knowledge知識 and technology技術
例えば これらの知識や技術を総動員することで
12:09
and try to restoreリストア one1 of the most最も severe厳しい neurological神経学 problems問題 thatそれ we我々 have in the world世界.
もっとも重度な神経系の障害のひとつを
克服できるかもしれません
12:14
Millions何百万 of people have lost失われた the ability能力 to translate翻訳する theseこれら brainstormsブレインストーム
脳の活動を動作に移す能力を
失ってしまった人が たくさんいます
12:20
into actionアクション, into movement移動.
脳の活動を動作に移す能力を
失ってしまった人が たくさんいます
12:24
Althoughしかし、 their彼らの brains頭脳 continue持続する to produce作物 thoseそれら storms and codeコード for movements動き,
脳がきちんと 運動の指令を出しているにも関わらず
12:26
they彼ら cannotできない crossクロス a barrierバリア thatそれ was created作成した by a lesion病変 on the spinal脊髄 cordコード.
せき髄の損傷した箇所を伝わらないのです
12:32
Soだから our我々の ideaアイディア is to create作成する a bypassバイパス,
バイパスはできないでしょうか
12:37
is to useつかいます theseこれら brain-machine脳機械 interfacesインタフェース to read読む theseこれら signalsシグナル,
ブレイン・マシン・インターフェースを使って
脳信号を読み取り
12:39
larger-scale大規模 brainstormsブレインストーム thatそれ contain含む the desire慾望 to move動く again再び,
動かしたいという意思を持つ
もっと大きなスケールの信号を読み
12:43
bypassバイパス the lesion病変 usingを使用して computational計算上の microengineeringマイクロエンジニアリング
コンピュータを利用した マイクロ技術を使って
バイパスを作り
12:47
and send送信する itそれ to a new新しい body, a whole全体 body calledと呼ばれる an exoskeleton外骨格,
患者にとって新たな体となる
「外骨格」ロボットスーツに届けるのです
12:51
a whole全体 roboticロボット suitスーツ thatそれ will become〜になる the new新しい body of theseこれら patients患者.
患者にとって新たな体となる
「外骨格」ロボットスーツに届けるのです
12:58
And you君は can see見る an image画像 produced生産された by thisこの consortiumコンソーシアム.
これは「ウオーク・アゲイン・プロジェクト」
(もう一度歩こう・プロジェクト)という
13:04
Thisこれ is a nonprofit非営利団体 consortiumコンソーシアム calledと呼ばれる the Walk歩く Againもう一度 Projectプロジェクト
非営利コンソーシアムの提携図です
13:08
thatそれ is puttingパッティング together一緒に scientists科学者 fromから Europeヨーロッパ,
ヨーロッパ アメリカ
13:12
fromから hereここに in the Unitedユナイテッド States, and in Brazilブラジル
そしてブラジルの研究者たちを集め
13:15
together一緒に to work to actually実際に get thisこの new新しい body built建てられた --
共同で この新しい体を開発しています
13:17
a body thatそれ we我々 believe信じる, throughを通して the same同じ plasticプラスチック mechanismsメカニズム
おそらくは機能に柔軟性のあるものになるでしょうが―
13:21
thatそれ allow許す Auroraオーロラ and otherその他 monkeysサル to useつかいます theseこれら toolsツール throughを通して a brain-machine脳機械 interfaceインタフェース
ブレイン・マシン・インターフェースで
オーロラや他のサルが道具を使うのに
操作したようなものになります
13:25
and thatそれ allows許す us to incorporate組み込む the toolsツール thatそれ we我々 produce作物 and useつかいます in our我々の daily毎日 life.
これを使って日常使う道具等も
組み合わせられます
13:30
Thisこれ same同じ mechanism機構, we我々 hope希望, will allow許す theseこれら patients患者,
そして私たちが望むのは この仕組みによって
13:36
notない onlyのみ to imagine想像する again再び the movements動き thatそれ they彼ら want to make作る
患者さんたちが 新しい体に
思った動きをさせられるようになるだけでなく
13:40
and translate翻訳する themそれら into movements動き of thisこの new新しい body,
患者さんたちが 新しい体に
思った動きをさせられるようになるだけでなく
13:44
butだけど for thisこの body to be assimilated同化した as the new新しい body thatそれ the brain controlsコントロール.
患者さんの体の一部として
統合されることです
13:47
Soだから I was told言った about 10 years ago
およそ10年前
13:54
thatそれ thisこの would never決して happen起こる, thatそれ thisこの was close閉じる to impossible不可能.
私のこの考えは 実現不可能だと言われました
13:57
And I can onlyのみ telltell you君は thatそれ as a scientist科学者,
でも ひとりの科学者として言います
14:02
I grew成長しました upアップ in southern南方の Brazilブラジル in the mid-'中期の60s
私は1960年代半ば
ブラジル南部で育ちましたが
14:05
watching見ている a few少数 crazy狂った guysみんな telling伝える [us] thatそれ they彼ら would go to the Moon.
当時「月に行く」なんて
とてつもない考えを聞いて
14:08
And I was five years old古い,
5歳だった私は
14:13
and I never決して understood理解された whyなぜ NASANASA didn'tしなかった hire雇う Captainキャプテン Kirkカーク and Spockスポック to do the jobジョブ;
NASA が カーク船長やスポックをに
頼めば良いのにと思ったものです
14:14
after allすべて, they彼ら were very非常に proficient熟練 --
彼らならやれると思ったんです--
14:19
butだけど justちょうど seeing見る thatそれ as a kidキッド
ともかく このような時代に育ち
14:21
made me believe信じる, as myじぶんの grandmother祖母 used to telltell me,
私の祖母のよく言ったことを
信じるようになりました
14:25
thatそれ "impossible不可能 is justちょうど the possible可能
「不可能なんてないのよ―
14:27
thatそれ someone誰か has notない put in enough十分な effort努力 to make作る itそれ come true真実."
ただ努力が足りないだけよ」
14:29
Soだから they彼ら told言った me thatそれ it'sそれは impossible不可能 to make作る someone誰か walk歩く.
たとえ周囲が「歩かせるなんて無理だ」と言ったとしても
14:33
I think思う I'm私は going to followフォローする myじぶんの grandmother'sおばあちゃん advice助言.
私は 祖母の言葉に従うでしょう
14:37
Thankありがとうございます you君は.
ありがとうございました
14:40
(Applause拍手)
(拍手)
14:42
Translated by Mamoru Ichikawa
Reviewed by Yuka Rieser

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About the speaker:

Miguel Nicolelis - Neuroscientist
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface.

Why you should listen

At the Nicolelis Laboratory at Duke University, Miguel Nicolelis is best known for pioneering studies in neuronal population coding, Brain Machine Interfaces (BMI) and neuroprosthetics in human patients and non-human primates.His lab's work was seen, famously though a bit too briefly, when a brain-controlled exoskeleton from his lab helped Juliano Pinto, a paraplegic man, kick the first ball at the 2014 World Cup.

But his lab is thinking even bigger. They've developed an integrative approach to studying neurological disorders, including Parkinsons disease and epilepsy. The approach, they hope, will allow the integration of molecular, cellular, systems and behavioral data in the same animal, producing a more complete understanding of the nature of the neurophysiological alterations associated with these disorders. He's the author of the books Beyond Boundaries and The Relativistic Brain.

Miguel was honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.

More profile about the speaker
Miguel Nicolelis | Speaker | TED.com