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
TEDMED 2012

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

Miguel Nicolelis: Bir robotu düşünceleriyle kontrol eden maymun. Gerçekten

Filmed:
1,315,130 views

Aracı bir vücut olmadan makineleri kullanmak için beynimizi kullanabilir miyiz? Miguel Nicolelis, sadece düşünceleriyle ABD'de bir avatarı ve sonra Japonya'da bir robot kolu kullanmayı öğrenen akıllı bir maymunun bulunduğu hayretler içerisinde bırakan bir deneyi anlatıyor. Araştırma felçli insanlar - ve belki hepimiz - için önemli sonuçlar barındırıyor.
- Neuroscientist
Miguel Nicolelis explores the limits of the brain-machine interface. Full bio

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

00:16
The kindtür of neurosciencenörobilim that I do and my colleaguesmeslektaşlar do
0
330
2851
Meslektaşlarımla yaptığımız sinir bilim türü
00:19
is almostneredeyse like the weathermanHava durumu spikeri.
1
3181
2166
neredeyse hava durumu sunucuları gibi.
00:21
We are always chasingtakip stormsfırtınalar.
2
5347
3516
Sürekli fırtınaları kovalıyoruz.
00:24
We want to see and measureölçmek stormsfırtınalar -- brainstormsbeyin fırtınaları, that is.
3
8863
4883
Fırtınaları görüp ölçmek istiyoruz -- tabii, beyin fırtınalarını.
00:29
And we all talk about brainstormsbeyin fırtınaları in our dailygünlük liveshayatları,
4
13746
2768
Günlük hayatımızda beyin fırtınalarından bahsederiz
00:32
but we rarelynadiren see or listen to one.
5
16514
3450
ama çok nadir bir beyin fırtınası görürüz veya dinleriz.
00:35
So I always like to startbaşlama these talksgörüşmeler
6
19964
1634
Dolayısıyla ben bu konuşmalara
00:37
by actuallyaslında introducingtanıtım you to one of them.
7
21598
2982
size bir beyin fırtınası tanıtarak başlarım.
00:40
ActuallyAslında, the first time we recordedkaydedilmiş more than one neuronnöron --
8
24580
3427
Aslında, ilk kez birden fazla nöronu -- aynı anda yüz
00:43
a hundredyüz brainbeyin cellshücreler simultaneouslyeşzamanlı --
9
28007
2223
beyin hücresi-- ilk kaydettiğimizde
00:46
we could measureölçmek the electricalelektrik sparkskıvılcımlar
10
30230
2469
aynı hayvandaki yüz hücrenin
00:48
of a hundredyüz cellshücreler in the sameaynı animalhayvan,
11
32699
2680
elektriksel kıvılcımlarını ölçebildik,
00:51
this is the first imagegörüntü we got,
12
35379
1802
ilk elde ettiğimiz görüntü bu,
00:53
the first 10 secondssaniye of this recordingkayıt.
13
37181
2315
bu kaydın ilk 10 saniyesi.
00:55
So we got a little snippetpasajı of a thought,
14
39496
3351
Yani ufacık bir düşünce kesitini alıp,
00:58
and we could see it in frontön of us.
15
42847
2905
önümüzde görebildik.
01:01
I always tell the studentsöğrencilerin
16
45752
1012
Öğrencilere hep derim ki
01:02
that we could alsoAyrıca call neuroscientistsnörologlar some sortçeşit of astronomerastronom,
17
46764
4106
sinir bilimcilere bir çeşit astronot diyebiliriz çünkü
01:06
because we are dealingmuamele with a systemsistem
18
50870
1626
uğraştığımız sistemdeki
01:08
that is only comparablekarşılaştırılabilir in termsşartlar of numbernumara of cellshücreler
19
52496
2917
hücre sayısı sadece evrendeki galaksilerin
01:11
to the numbernumara of galaxiesgalaksiler that we have in the universeEvren.
20
55413
2936
sayısıyla karşılaştırılabilir.
01:14
And here we are, out of billionsmilyarlarca of neuronsnöronlar,
21
58349
3030
Burada da biz, 10 yıl önce
01:17
just recordingkayıt, 10 yearsyıl agoönce, a hundredyüz.
22
61379
2818
milyonlarca nörondan yüz tanesini kaydediyoruz.
01:20
We are doing a thousandbin now.
23
64197
1583
Şimdi bine çıkardık.
01:21
And we hopeumut to understandanlama something fundamentaltemel about our humaninsan naturedoğa.
24
65780
5400
Ve insan doğası hakkında temel bir şeyi anlamayı umuyoruz.
01:27
Because, if you don't know yethenüz,
25
71180
1932
Çünkü, eğer bilmiyorsanız,
01:29
everything that we use to definetanımlamak what humaninsan naturedoğa is comesgeliyor from these stormsfırtınalar,
26
73112
5250
insan doğasını tanımlamak için kullandığımız her şey bu fırtınalardan gelir,
01:34
comesgeliyor from these stormsfırtınalar that rollrulo over the hillstepeler and valleysvadiler of our brainsbeyin
27
78362
4651
beyinlerimizin dağları ve vadilerinden yuvarlanan bu fırtınalardan gelir
01:38
and definetanımlamak our memorieshatıralar, our beliefsinançlar,
28
83013
3885
ve hatıralarımızı, inançlarımızı, hislerimizi
01:42
our feelingsduygular, our plansplanları for the futuregelecek.
29
86898
2700
ve gelecek için planlarımızı tanımlar.
01:45
Everything that we ever do,
30
89598
2398
Yapmış olduğumuz her şey,
01:47
everything that everyher humaninsan has ever donetamam, do or will do,
31
91996
5067
tüm insanların yaptığı veya yapacağı her şey
01:52
requiresgerektirir the toilZahmet of populationspopülasyonları of neuronsnöronlar producingüreten these kindsçeşit of stormsfırtınalar.
32
97063
5434
nöron nüfuslarının bu tarz fırtınalar yaratmak için çalışmasını gerektirir.
01:58
And the soundses of a brainstormbeyin fırtınası, if you've never heardduymuş one,
33
102497
2483
Ve beyin fırtınasının sesi de, eğer daha önce duymadıysanız,
02:00
is somewhatbiraz like this.
34
104980
3349
böyle bir şeydir.
02:04
You can put it louderyüksek sesle if you can.
35
108329
3146
Sesini daha da yükseltebilirsek yükseltelim.
02:07
My sonoğul callsaramalar this "makingyapma popcornpatlamış mısır while listeningdinleme to a badly-tunedkötü bir şekilde ayarlanmış A.M. stationistasyon."
36
111475
6403
Oğlum buna "mısır patlatırken tam çekmeyen bir radyo istasyonunu dinlemek" diyor.
02:13
This is a brainbeyin.
37
117878
1485
Bu bir beyin.
02:15
This is what happensolur when you routerota these electricalelektrik stormsfırtınalar to a loudspeakerhoparlör
38
119363
3434
Bu elektrik fırtınaları bir hoparlöre yönlendirdiğinizde olan bu
02:18
and you listen to a hundredyüz brainbeyin cellshücreler firingateş,
39
122797
2866
yüz beyin hücresinin çalışmasını dinliyorsunuz,
02:21
your brainbeyin will soundses like this -- my brainbeyin, any brainbeyin.
40
125663
4622
sizin beyninizin sesi böyle -- benim beynimin de, herhangi bir beynin de.
02:26
And what we want to do as neuroscientistsnörologlar in this time
41
130285
3762
Sinir bilimciler olarak bizim şu anda yapmak istediğimiz şey,
02:29
is to actuallyaslında listen to these symphoniesSenfoni, these brainbeyin symphoniesSenfoni,
42
134047
5350
bu senfonileri, beyin senfonilerini dinleyip
02:35
and try to extractözüt from them the messagesmesajları they carrytaşımak.
43
139397
3400
taşıdıkları mesajları çıkarmaya çalışmaktır aslında.
02:38
In particularbelirli, about 12 yearsyıl agoönce
44
142797
2851
Tam olarak 12 yıl önce
02:41
we createdoluşturulan a preparationhazırlık that we namedadlı brain-machinebeyin-makine interfacesarayüzleri.
45
145648
3048
beyin-makine arayüzü adında bir hazırlık yarattık.
02:44
And you have a schemedüzen here that describesaçıklar how it worksEserleri.
46
148696
2702
Burada nasıl çalıştığını gösteren bir şema var.
02:47
The ideaFikir is, let's have some sensorssensörler that listen to these stormsfırtınalar, this electricalelektrik firingateş,
47
151398
5566
Fikir şu; bu fırtınaları, elektriksel atımları dinlemek için sensörler alalım
02:52
and see if you can, in the sameaynı time that it takes
48
156964
3082
ve bu sinyalleri, bu fırtınanın bir hayvanın beyninden çıkıp
02:55
for this stormfırtına to leaveayrılmak the brainbeyin and reachulaşmak the legsbacaklar or the armssilâh of an animalhayvan --
49
160046
4969
bacaklarına veya kollarına ulaşması için geçen sürede --
03:00
about halfyarım a secondikinci --
50
165015
2864
yaklaşık yarım saniye --
03:03
let's see if we can readokumak these signalssinyalleri,
51
167879
2351
okuyup, içindeki motor mesajları
03:06
extractözüt the motormotor messagesmesajları that are embeddedgömülü in it,
52
170230
3400
çıkarıp dijital komutlara
03:09
translateÇevirmek it into digitaldijital commandskomutları
53
173630
2272
çevirdikten sonra, o beynin
03:11
and sendgöndermek it to an artificialyapay devicecihaz
54
175902
1886
gerçek zamanlı
03:13
that will reproduceçoğaltmak the voluntarygönüllü motormotor wheeltekerlek of that brainbeyin in realgerçek time.
55
177788
5893
motor hareketini yaptıracak yapay bir cihaza gönderebiliyor muyuz bakalım.
03:19
And see if we can measureölçmek how well we can translateÇevirmek that messagemesaj
56
183681
3848
Ve bu mesajı, bedenin hareketi nasıl yaptığı ile karşılaştırdığımızda
03:23
when we comparekarşılaştırmak to the way the bodyvücut does that.
57
187529
3518
ne kadar iyi ilettiğimizi ölçüp ölçemediğimizi görelim.
03:26
And if we can actuallyaslında providesağlamak feedbackgeri bildirim,
58
191047
2866
Eğer gerçekten artık beynin kontrolünde olan
03:29
sensoryduyusal signalssinyalleri that go back from this roboticrobotik, mechanicalmekanik, computationalbilişimsel actuatoraktüatör
59
193913
5734
bu robot, mekanik, bilgisayar düzenekten geri dönen duyusal sinyalleri
03:35
that is now underaltında the controlkontrol of the brainbeyin,
60
199647
2251
beyine geri besleme
03:37
back to the brainbeyin,
61
201898
1311
sağlayabilirsek
03:39
how the brainbeyin dealsfırsatlar with that,
62
203209
2121
beyin, yapay bir makine
03:41
of receivingkabul messagesmesajları from an artificialyapay pieceparça of machinerymakinalar.
63
205330
4901
parçasından gelen mesajları nasıl alıyor görürüz.
03:46
And that's exactlykesinlikle what we did 10 yearsyıl agoönce.
64
210231
2321
10 sene önce tam olarak bunu yaptık.
03:48
We startedbaşladı with a superstarSuperstar monkeymaymun calleddenilen AuroraAurora
65
212552
2961
Bu alanın süperstarlarından biri haline gelen
03:51
that becameoldu one of the superstarsSuperstars of this fieldalan.
66
215513
2468
Aurora adında süperstar bir maymunla başladık.
03:53
And AuroraAurora likedsevilen to playoyun videovideo gamesoyunlar.
67
217981
2299
Aurora bilgisayar oyunları oynamayı seviyordu.
03:56
As you can see here,
68
220280
1373
Burada görebileceğiniz gibi,
03:57
she likesseviyor to use a joystickoyun kolu, like any one of us, any of our kidsçocuklar, to playoyun this gameoyun.
69
221653
4944
bizim gibi, çocuklarımız gibi, bu oyunu joystick kullanarak oynamayı seviyor.
04:02
And as a good primateprimat, she even triesçalışır to cheathile before she getsalır the right answerCevap.
70
226597
4671
İyi bir primat olarak, doğru cevabı bulmadan önce hile yapmaya bile çalışıyor.
04:07
So even before a targethedef appearsbelirir that she's supposedsözde to crossçapraz
71
231268
4283
Dolayısıyla bu joystick ile kontrol ettiği imlecin üzerinden
04:11
with the cursorimleç that she's controllingkontrol with this joystickoyun kolu,
72
235551
2850
geçmesi gereken hedef görünmeden önce bile
04:14
AuroraAurora is tryingçalışıyor to find the targethedef, no mattermadde where it is.
73
238401
3951
Aurora nerede olursa olsun hedefi bulmaya çalışıyor.
04:18
And if she's doing that,
74
242352
1469
Bunu yapmasının sebebi de,
04:19
because everyher time she crosseshaçlar that targethedef with the little cursorimleç,
75
243821
3314
imleci hedeften her geçirişinde bir damla
04:23
she getsalır a dropdüşürmek of BrazilianBrezilya orangePortakal juiceMeyve suyu.
76
247135
2950
Brezilya portakalı suyu kazanması.
04:25
And I can tell you, any monkeymaymun will do anything for you
77
250085
2950
Size söyleyebilirim ki tüm maymunlara küçük bir damla
04:28
if you get a little dropdüşürmek of BrazilianBrezilya orangePortakal juiceMeyve suyu.
78
253035
3100
Brezilya portakalı suyu için her şeyi yaptırabilirsiniz
04:32
ActuallyAslında any primateprimat will do that.
79
256135
2731
Aslında tüm primatlara yaptırabilirsiniz.
04:34
Think about that.
80
258866
1334
Bir düşünün.
04:36
Well, while AuroraAurora was playingoynama this gameoyun, as you saw,
81
260200
3400
Neyse, Aurora gördüğünüz gibi bu oyunu oynarken
04:39
and doing a thousandbin trialsdenemeler a day
82
263600
2435
ve günde bin deneme yapıp
04:41
and gettingalma 97 percentyüzde correctdoğru and 350 millilitersmililitre of orangePortakal juiceMeyve suyu,
83
266035
3883
yüzde 97 doğru tutturup 350 mililitre portakal suyu kazanırken
04:45
we are recordingkayıt the brainstormsbeyin fırtınaları that are producedüretilmiş in her headkafa
84
269918
3399
biz kafasında oluşan beyin fırtınalarını kaydedip
04:49
and sendinggönderme them to a roboticrobotik armkol
85
273317
1647
Auroranın yaptığı hareketleri
04:50
that was learningöğrenme to reproduceçoğaltmak the movementshareketler that AuroraAurora was makingyapma.
86
274964
3871
tekrarlamayı öğrenen bir robot kola gönderiyorduk.
04:54
Because the ideaFikir was to actuallyaslında turndönüş on this brain-machinebeyin-makine interfacearayüzey
87
278835
3783
Çünkü asıl fikir, bu beyin-makine arayüzünü çalıştırıp,
04:58
and have AuroraAurora playoyun the gameoyun just by thinkingdüşünme,
88
282618
4700
Aurora'nın oyunu sadece düşünerek ve bedeninin
05:03
withoutolmadan interferencegirişim of her bodyvücut.
89
287318
2617
müdahalesi olmadan oynamasını sağlamaktı.
05:05
Her brainstormsbeyin fırtınaları would controlkontrol an armkol
90
289935
2916
Beyin fırtınaları, imleci hareket ettirip
05:08
that would movehareket the cursorimleç and crossçapraz the targethedef.
91
292851
2709
hedefin üzerinden geçecek bir kolu oynatacaktı.
05:11
And to our shockşok, that's exactlykesinlikle what AuroraAurora did.
92
295560
3191
Aurora da tam olarak bunu yaparak bizi şaşırttı.
05:14
She playedOyunun the gameoyun withoutolmadan movinghareketli her bodyvücut.
93
298751
4200
Oyunu bedenini hareket ettirmeden oynadı.
05:18
So everyher trajectoryYörünge that you see of the cursorimleç now,
94
302951
2237
Yani burada gördüğünüz imlecin her hareketi,
05:21
this is the exactkesin first momentan she got that.
95
305188
3212
işte bu anladığı ilk an.
05:24
That's the exactkesin first momentan
96
308400
1784
Bu bir beynin amacının,
05:26
a brainbeyin intentionniyet was liberatedkurtarılmış from the physicalfiziksel domainsetki alanları of a bodyvücut of a primateprimat
97
310184
6767
bir primat bedeninin fiziksel alanından kurtulup
05:32
and could actdavranmak outsidedışında, in that outsidedışında worldDünya,
98
316951
3700
dışarıda, o dış dünyada, yapay bir cihazı kontrol
05:36
just by controllingkontrol an artificialyapay devicecihaz.
99
320651
2966
ederek hareket ettiği ilk an.
05:39
And AuroraAurora kepttuttu playingoynama the gameoyun, kepttuttu findingbulgu the little targethedef
100
323617
4917
Ve Aurora oyun oynamaya, küçük hedefi bulmaya
05:44
and gettingalma the orangePortakal juiceMeyve suyu that she wanted to get, that she cravedcraved for.
101
328534
3917
ve istediği, aşerdiği portakal suyunu almaya devam etti.
05:48
Well, she did that because she, at that time, had acquiredsatın aldı a newyeni armkol.
102
332451
6701
Bunu, o sırada yeni bir kol elde ettiği için yaptı.
05:55
The roboticrobotik armkol that you see movinghareketli here 30 daysgünler latersonra,
103
339152
2963
Size gösterdiğim ilk videodan 30 gün sonra
05:58
after the first videovideo that I showedgösterdi to you,
104
342115
2686
burada hareket ettiğini gördüğünüz robot kol
06:00
is underaltında the controlkontrol of Aurora'sAurora'nın brainbeyin
105
344801
2650
Aurora'nın beyninin kontrolü altında
06:03
and is movinghareketli the cursorimleç to get to the targethedef.
106
347451
3168
ve imleci hedefe ulaşmak için hareket ettiriyor.
06:06
And AuroraAurora now knowsbilir that she can playoyun the gameoyun with this roboticrobotik armkol,
107
350619
3899
Aurora artık oyunu bu robot kolla oynayabileceğini biliyor,
06:10
but she has not lostkayıp the abilitykabiliyet to use her biologicalbiyolojik armssilâh to do what she pleasesmutlu.
108
354518
5716
ancak biyolojik kollarıyla istediğini yapma becerisini de kaybetmiş değil.
06:16
She can scratchçizik her back, she can scratchçizik one of us, she can playoyun anotherbir diğeri gameoyun.
109
360234
4067
Sırtını kaşıyabilir, bizi kaşıyabilir, başka bir oyun oynayabilir.
06:20
By all purposesamaçlar and meansanlamına geliyor,
110
364301
1600
Yani her yönden
06:21
Aurora'sAurora'nın brainbeyin has incorporatedAnonim that artificialyapay devicecihaz
111
365901
4116
Aurora'nın beyni yapay cihazı, bedeninin bir uzantısı
06:25
as an extensionuzantı of her bodyvücut.
112
370017
2750
olarak dahil etti.
06:28
The modelmodel of the selföz that AuroraAurora had in her mindus
113
372767
3533
Aurora'nın aklında kendisinin yansıması
06:32
has been expandedgenişletilmiş to get one more armkol.
114
376300
4084
bir kol daha alacak şekilde genişletildi.
06:36
Well, we did that 10 yearsyıl agoönce.
115
380384
2350
Bunu 10 yıl önce yaptık.
06:38
Just fasthızlı forwardileri 10 yearsyıl.
116
382734
2833
Şimdi 10 yıl ileriye gidelim.
06:41
Just last yearyıl we realizedgerçekleştirilen that you don't even need to have a roboticrobotik devicecihaz.
117
385567
4983
Geçen sene, robot bir cihaza ihtiyaç olmadığını farkettik.
06:46
You can just buildinşa etmek a computationalbilişimsel bodyvücut, an avataravatar, a monkeymaymun avataravatar.
118
390550
5484
Sadece sayısal bir beden, bir avatar, bir maymun avatarı oluşturulabilir.
06:51
And you can actuallyaslında use it for our monkeysmaymunlar to eitherya interactetkileşim with them,
119
396034
4250
Ve onu maymunlar için bu avatarla iletişime geçmesi için kullanabilir,
06:56
or you can traintren them to assumeüstlenmek in a virtualsanal worldDünya
120
400284
4439
ya da onları sanal bir dünyada avatarın ilk insan perspektifi olduklarını
07:00
the first-personBirinci şahıs perspectiveperspektif of that avataravatar
121
404723
3044
sanmalarını sağlayacak şekilde eğitebilirsiniz
07:03
and use her brainbeyin activityaktivite to controlkontrol the movementshareketler of the avatar'sAvatar'ın armssilâh or legsbacaklar.
122
407767
5651
ve onun beyinsel aktivitesini, avatarın kol ve bacak hareketlerini kontrol etmede kullanabilirsiniz.
07:09
And what we did basicallytemel olarak was to traintren the animalshayvanlar
123
413418
2766
Bizim yaptığımız basitce hayvanlara avatarlarını nasıl kontrol
07:12
to learnöğrenmek how to controlkontrol these avatarsAvatarlar
124
416184
3050
edeceklerini ve sanal dünyadaki
07:15
and explorekeşfetmek objectsnesneleri that appeargörünmek in the virtualsanal worldDünya.
125
419234
3899
görünen objeleri keşfetmeyi öğretmekti.
07:19
And these objectsnesneleri are visuallygörsel identicalözdeş,
126
423133
2301
Ve bu objeler görünüş olarak aynı,
07:21
but when the avataravatar crosseshaçlar the surfaceyüzey of these objectsnesneleri,
127
425434
3883
fakat avatar bu objelerin yüzeyleriyle kesişince,
07:25
they sendgöndermek an electricalelektrik messagemesaj that is proportionalorantılı to the microtactilemicrotactile texturedoku of the objectnesne
128
429317
6400
objenin dokusuna oransal olarak elektriksel bir mesaj yollar,
07:31
that goesgider back directlydirekt olarak to the monkey'sMonkey's brainbeyin,
129
435717
4016
ki bu mesaj direkt olarak maymunun beynine gider,
07:35
informingihbar the brainbeyin what it is the avataravatar is touchingdokunma.
130
439733
5052
ve avatarın dokunduğu şeyin ne olduğu hakkında beyni bilgilendirir.
07:40
And in just fourdört weekshaftalar, the brainbeyin learnsöğrenir to processsüreç this newyeni sensationduygu
131
444785
4765
Ve sadece 4 hafta içinde, beyin bu yeni hissi öğrenir
07:45
and acquiressatın aldı a newyeni sensoryduyusal pathwaypatika -- like a newyeni senseduyu.
132
449550
6434
ve yeni bir yol elde eder - yeni bir his gibi.
07:51
And you trulygerçekten liberatekurtarmak the brainbeyin now
133
455984
2416
Ve böylelikle beyni tam anlamıyla özgürleştirmiş olursunuz
07:54
because you are allowingizin the brainbeyin to sendgöndermek motormotor commandskomutları to movehareket this avataravatar.
134
458400
4384
çünkü bu avatarı hareket ettirmek için beynin motor emirler vermesini sağlıyorsunuz.
07:58
And the feedbackgeri bildirim that comesgeliyor from the avataravatar is beingolmak processedişlenen directlydirekt olarak by the brainbeyin
135
462784
5000
Ve avatardan gelen geri bildirimler tenin müdahalesi olmadan
08:03
withoutolmadan the interferencegirişim of the skincilt.
136
467784
2433
direkt olarak beyin tarafından işletilir.
08:06
So what you see here is this is the designdizayn of the taskgörev.
137
470217
2534
Bu yüzden burada gördüğünüz şey, görevin tasarlanmasıdır.
08:08
You're going to see an animalhayvan basicallytemel olarak touchingdokunma these threeüç targetshedefler.
138
472751
4250
Bu üç hedefe basitçe dokunan bir hayvanı göreceksiniz.
08:12
And he has to selectseçmek one because only one carriestaşır the rewardödül,
139
477001
4349
Ve o sadece birini secmek zorunda çünkü sadece biri
08:17
the orangePortakal juiceMeyve suyu that they want to get.
140
481350
1867
istedikleri portakal suyu ödülüne sahip.
08:19
And he has to selectseçmek it by touchdokunma usingkullanma a virtualsanal armkol, an armkol that doesn't existvar olmak.
141
483217
5633
Ve onu sanal bir kol kullanarak dokunma yardımıyla seçmek zorunda,
08:24
And that's exactlykesinlikle what they do.
142
488850
2000
ve bu tamamen yaptıkları şey.
08:26
This is a completetamamlayınız liberationkurtuluş of the brainbeyin
143
490850
3435
Bu beynin tamamıyla vücudun fiziksel kısıtlamalarından
08:30
from the physicalfiziksel constraintskısıtlamaları of the bodyvücut and the motormotor in a perceptualalgısal taskgörev.
144
494285
4282
özgürleştirilmesi ve algısal bir vazifeyle görevlendirilmesi.
08:34
The animalhayvan is controllingkontrol the avataravatar to touchdokunma the targetshedefler.
145
498567
4167
Hayvan, hedeflere dokunması icin avatarı kontrol ediyor
08:38
And he's sensingalgılama the texturedoku by receivingkabul an electricalelektrik messagemesaj directlydirekt olarak in the brainbeyin.
146
502734
5651
ve o direkt olarak beynin içinde elektriksel bir mesaj alarak dokuyu hissediyor,
08:44
And the brainbeyin is decidingkarar what is the texturedoku associatedilişkili with the rewardödül.
147
508385
3883
böylece beyin ödülle ilişkilenmiş dokunun ne olduğuna karar veriyor.
08:48
The legendsefsaneler that you see in the moviefilm don't appeargörünmek for the monkeymaymun.
148
512268
3832
Filmde gördüğünuz açıklamalar maymun için görünmüyor
08:52
And by the way, they don't readokumak Englishİngilizce anywayneyse,
149
516100
2484
ve bu arada, onlar zaten İngilizce okuyamıyor,
08:54
so they are here just for you to know that the correctdoğru targethedef is shiftingdeğişken positionpozisyon.
150
518584
5216
bu yüzden onlar sadece sizin doğru hedefin pozisyon değiştirmekte olduğunu bilmeniz için varlar,
08:59
And yethenüz, they can find them by tactiledokunsal discriminationayrımcılık,
151
523800
3934
ve onlar dokunsal bir ayrımla bulabilirler
09:03
and they can pressbasın it and selectseçmek it.
152
527734
3217
basıp seçebilirler.
09:06
So when we look at the brainsbeyin of these animalshayvanlar,
153
530951
2682
Bu yüzden bu hayvanların beyinlerine baktığımızda,
09:09
on the topüst panelpanel you see the alignmenthizalama of 125 cellshücreler
154
533633
3667
üst panelde beyinsel aktiviteyle elektriksel fırtınaların hayvan
09:13
showinggösterme what happensolur with the brainbeyin activityaktivite, the electricalelektrik stormsfırtınalar,
155
537300
4201
bir kumanda kullanıyorken beyindeki
09:17
of this sampleNumune of neuronsnöronlar in the brainbeyin
156
541501
2067
nöron örneğiyle ne olduğunu
09:19
when the animalhayvan is usingkullanma a joystickoyun kolu.
157
543568
2116
gösteren 125 hücrenin dizilimini görüyorsunuz
09:21
And that's a pictureresim that everyher neurophysiologistneurophysiologist knowsbilir.
158
545684
2600
Ve bu her nörofizyolojistin bileceği bir resim.
09:24
The basictemel alignmenthizalama showsgösterileri that these cellshücreler are codingkodlama for all possiblemümkün directionstalimatlar.
159
548284
5183
Basit bir dizilim, bu hücrelerin mümkün olan her yönde kodlama yaptığını gösterir.
09:29
The bottomalt pictureresim is what happensolur when the bodyvücut stopsdurak movinghareketli
160
553467
5683
Aşağıdaki resim vücut hareket etmeyi durdurduğunda ve hayvan robotik bir araç ya da
09:35
and the animalhayvan startsbaşlar controllingkontrol eitherya a roboticrobotik devicecihaz or a computationalbilişimsel avataravatar.
161
559150
6134
sayısal bir avatarı kontrol ettiğinde ne olduğunu gösteriyor.
09:41
As fasthızlı as we can resetsıfırlama our computersbilgisayarlar,
162
565284
3066
Bilgisayarlarımızı en hızlı bir şekilde yeniden konumlar konumlamaz
09:44
the brainbeyin activityaktivite shiftskaymalar to startbaşlama representingtemsil eden this newyeni toolaraç,
163
568350
5818
beyinsel aktivite bu yeni aracı sanki bu da primat vücudunun
09:50
as if this too was a partBölüm of that primate'sprimat'ın bodyvücut.
164
574168
5250
bir parçasıymış gibi ifade etmeye başlar.
09:55
The brainbeyin is assimilatingasimile that too, as fasthızlı as we can measureölçmek.
165
579418
4715
Beyin onu da ölçebildiğimiz en hızlı bir şekilde özümsüyor.
10:00
So that suggestsanlaşılacağı to us that our senseduyu of selföz
166
584133
3618
Bu bize, benlik hissimizin vücutlarımızın
10:03
does not endson at the last layertabaka of the epitheliumepitel of our bodiesbedenler,
167
587751
4150
son doku tabakasında bitmediğini, fakat beynimizin emirleriyle oluşan
10:07
but it endsuçları at the last layertabaka of electronselektronlar of the toolsaraçlar that we're commandingkomut verme with our brainsbeyin.
168
591901
5718
araçların elektronlarının son tabakasıyla bittiğini belirtiyor.
10:13
Our violinskeman, our carsarabalar, our bicyclesbisikletler, our soccerFutbol ballstaşaklar, our clothingGiyim --
169
597619
4764
Kemanlarımız, arabalarımız, bisikletlerimiz, futbol toplarımız, giysilerimiz -
10:18
they all becomeolmak assimilatedasimile by this voraciousobur, amazingşaşırtıcı, dynamicdinamik systemsistem calleddenilen the brainbeyin.
170
602383
6851
bunların hepsi beyin adı verilen bu tür doyumsuz, şaşırtıcı ve dinamik bir sistem tarafından özümseniyor.
10:25
How faruzak can we take it?
171
609234
1699
Bunu ne kadar ileriye götürebiliriz?
10:26
Well, in an experimentdeney that we ranran a fewaz yearsyıl agoönce, we tookaldı this to the limitsınır.
172
610933
4218
Birkaç yıl önce yaptığımız bir deneyde, bunu denedik.
10:31
We had an animalhayvan runningkoşu on a treadmillkoşu bandı
173
615151
2482
Amerika'nın Doğu kıyısında Duke Üniversitesi'nde
10:33
at DukeDuke UniversityÜniversitesi on the EastDoğu CoastSahil of the UnitedAmerika StatesBirleşik,
174
617633
2267
bir bandın üzerinde koşan bir hayvanla,
10:35
producingüreten the brainstormsbeyin fırtınaları necessarygerekli to movehareket.
175
619900
2700
hareket etmek için gereken beyin fırtınalarını oluşturduk.
10:38
And we had a roboticrobotik devicecihaz, a humanoidinsanımsı robotrobot,
176
622600
4091
Kyoto, Tokyo'da ATR Laboratuarı'nda tüm yaşamı boyunca
10:42
in KyotoKyoto, JapanJaponya at ATRATR LaboratoriesLaboratuvarlar
177
626691
2394
bir beyin, bir insan beyni
10:44
that was dreamingrüya görmek its entiretüm life to be controlledkontrollü by a brainbeyin,
178
629085
6094
ya da bir primat beyni tarafından kontrol edilmeyi hayal eden
10:51
a humaninsan brainbeyin, or a primateprimat brainbeyin.
179
635179
3273
robotik bir aracımız ve insansı bir robotumuz vardı.
10:54
What happensolur here is that the brainbeyin activityaktivite that generatedoluşturulan the movementshareketler in the monkeymaymun
180
638452
4598
Burada olan şey şu ki, hareketleri meydana getiren beyin aktivitesi
10:58
was transmittedaktarılan to JapanJaponya and madeyapılmış this robotrobot walkyürümek
181
643050
3467
Japonya'ya transfer edildi ve bu robotu yürüttü
11:02
while footagekamera görüntüsü of this walkingyürüme was sentgönderilen back to DukeDuke,
182
646517
4067
bu sırada bu yürüyüşün ölçümü de Duke'e gönderildi,
11:06
so that the monkeymaymun could see the legsbacaklar of this robotrobot walkingyürüme in frontön of her.
183
650584
5233
böylece önünde yürüyen bu robotun bacaklarını maymun görebiliyordu.
11:11
So she could be rewardedödüllendirdi, not by what her bodyvücut was doing
184
655817
4067
Böylece ödüllendirilmiş oluyordu, fakat bu ödül vücudunun yaptığından dolayı değil
11:15
but for everyher correctdoğru stepadım of the robotrobot on the other sideyan of the planetgezegen
185
659884
4961
gezegenin öbür tarafında, beyin aktivitesi tarafından kontrol
11:20
controlledkontrollü by her brainbeyin activityaktivite.
186
664845
2609
edilen robotun her bir doğru hareketi sebebiyleydi.
11:23
FunnyKomik thing, that roundyuvarlak tripgezi around the globeküre tookaldı 20 millisecondsmilisaniye lessaz
187
667454
7118
Komik olan, bu dairesel hareket, maymunun kafasından ayrılan
11:30
than it takes for that brainstormbeyin fırtınası to leaveayrılmak its headkafa, the headkafa of the monkeymaymun,
188
674572
4150
ve kendi kasına ulaşan beyin fırtınalarından
11:34
and reachulaşmak its ownkendi musclekas.
189
678722
3870
20 milisaniye daha az sürmesi.
11:38
The monkeymaymun was movinghareketli a robotrobot that was sixaltı timeszamanlar biggerDaha büyük, acrosskarşısında the planetgezegen.
190
682592
6030
Maymun, gezegenin bir ucundan diğer ucuna 6 kat daha büyük olan bir robotu hareket ettiriyordu.
11:44
This is one of the experimentsdeneyler in whichhangi that robotrobot was ableyapabilmek to walkyürümek autonomouslyotonom.
191
688622
6400
Bu, robotun tek başına yürüyebildiğini gösteren deneylerden biri.
11:50
This is CBCB1 fulfillingyerine its dreamrüya in JapanJaponya
192
695022
5267
Bu Japonya'da bir primatin beyin aktivitesinin kontrolüyle
11:56
underaltında the controlkontrol of the brainbeyin activityaktivite of a primateprimat.
193
700289
3700
gerçekleşen bir rüyadır.
11:59
So where are we takingalma all this?
194
703989
1989
Peki bunu nereye doğru götürüyoruz?
12:01
What are we going to do with all this researchAraştırma,
195
705978
2343
Kulaklarımızın arasında sahip olduğumuz
12:04
besidesdışında studyingders çalışıyor the propertiesözellikleri of this dynamicdinamik universeEvren that we have betweenarasında our earskulaklar?
196
708321
5668
bu dinamik evrenin özelliklerini çalışmanın yanında, tüm bu araştırmayla ne yapacağız?
12:09
Well the ideaFikir is to take all this knowledgebilgi and technologyteknoloji
197
713989
4833
Aslında fikir şu ki, tüm bu teknoloji ve bilgiyi alıp
12:14
and try to restoregeri one of the mostçoğu severeşiddetli neurologicalnörolojik problemssorunlar that we have in the worldDünya.
198
718822
5484
dünyada sahip olduğumuz nörolojik problemlerden birini tamir etmeyi denemek.
12:20
MillionsMilyonlarca of people have lostkayıp the abilitykabiliyet to translateÇevirmek these brainstormsbeyin fırtınaları
199
724306
4583
Milyonlarca insan bu beyin fırtınalarını
12:24
into actionaksiyon, into movementhareket.
200
728889
2116
gerçek hareketlere dönüştürme yetisini kaybetti.
12:26
AlthoughHer ne kadar theironların brainsbeyin continuedevam et to produceüretmek those stormsfırtınalar and codekod for movementshareketler,
201
731005
5234
Beyinleri bu fırtınaları ve hareketler için kodları yaratmaya devam etmesine karşın,
12:32
they cannotyapamam crossçapraz a barrierbariyer that was createdoluşturulan by a lesionlezyon on the spinalbelkemiği cordkordon.
202
736239
5167
omuriliklerindeki bir lezyon tarafından yaratılan bariyeri geçemiyorlar.
12:37
So our ideaFikir is to createyaratmak a bypassyan yol,
203
741406
2450
Bu yüzden fikrimiz, bir kestirme yol yaratmak
12:39
is to use these brain-machinebeyin-makine interfacesarayüzleri to readokumak these signalssinyalleri,
204
743856
4032
ve bu sinyallari, sayısal mikromühendisliği kullanan lezyonu
12:43
larger-scaledaha büyük ölçekli brainstormsbeyin fırtınaları that containiçermek the desirearzu etmek to movehareket again,
205
747888
4050
atlayan, yeniden hareket etme isteğini içeren geniş ölçekli beyin fırtınalarını okuyacak
12:47
bypassyan yol the lesionlezyon usingkullanma computationalbilişimsel microengineeringmicroengineering
206
751938
3969
beyin-makina arayüzlerini kullanmak
12:51
and sendgöndermek it to a newyeni bodyvücut, a wholebütün bodyvücut calleddenilen an exoskeletondış iskelet,
207
755907
7114
ve bunu yeni bir vücuda, dış iskelet adı verilen bütün bir vücuda,
12:58
a wholebütün roboticrobotik suittakım elbise that will becomeolmak the newyeni bodyvücut of these patientshastalar.
208
763021
5567
bu hastaların yeni bir vücudu olacak bütün bir robotik takıma göndermek.
13:04
And you can see an imagegörüntü producedüretilmiş by this consortiumKonsorsiyum.
209
768588
4126
Ve bu birlik tarafından üretilen resmi görebilirsiniz.
13:08
This is a nonprofitkâr amacı gütmeyen consortiumKonsorsiyum calleddenilen the WalkYürüyüş Again ProjectProje
210
772714
4059
'Yeniden Yürü' adındaki bu proje kâr amacı gütmeyen,
13:12
that is puttingkoyarak togetherbirlikte scientistsBilim adamları from EuropeEurope,
211
776773
2783
Avrupa'dan, buradan Amerika'dan ve
13:15
from here in the UnitedAmerika StatesBirleşik, and in BrazilBrezilya
212
779556
1865
Brezilya'dan inşa edilecek bu yeni vucut, ki bu Aurora
13:17
togetherbirlikte to work to actuallyaslında get this newyeni bodyvücut builtinşa edilmiş --
213
781421
4517
ve diğer maymunlara beyin-makina arayüzü yoluyla bu araçları kullanmalarına izin veren
13:21
a bodyvücut that we believe, throughvasitasiyla the sameaynı plasticplastik mechanismsmekanizmalar
214
785938
3334
ve günlük hayatımızda kullandığımız gereçleri kapsayan
13:25
that allowizin vermek AuroraAurora and other monkeysmaymunlar to use these toolsaraçlar throughvasitasiyla a brain-machinebeyin-makine interfacearayüzey
215
789272
5802
aynı plastik mekanizmalara sahip olduğuna inandığımız bu vücut
13:30
and that allowsverir us to incorporatedahil the toolsaraçlar that we produceüretmek and use in our dailygünlük life.
216
795074
5630
üzerinde çalışacak bilim adamlarını bir araya getiren bir birliktir.
13:36
This sameaynı mechanismmekanizma, we hopeumut, will allowizin vermek these patientshastalar,
217
800704
3684
Aynı mekanizma, umuyoruz ki, bu hastalara yapmak istedikleri hareketleri yeniden yapabileceklerini
13:40
not only to imaginehayal etmek again the movementshareketler that they want to make
218
804388
3768
hayal etmelerine izin vermekle ve bunları hareketlere
13:44
and translateÇevirmek them into movementshareketler of this newyeni bodyvücut,
219
808156
3207
dönüştürmekle kalmayıp,
13:47
but for this bodyvücut to be assimilatedasimile as the newyeni bodyvücut that the brainbeyin controlskontroller.
220
811363
6758
kontrol eden beynin yeni vücudunu özümseyecek bu vücuda dönüştürecek.
13:54
So I was told about 10 yearsyıl agoönce
221
818121
3851
10 yıl önce bana dendi ki,
13:57
that this would never happenolmak, that this was closekapat to impossibleimkansız.
222
821972
5066
bunun olması imkansıza yakın ve hiçbir zaman böyle bir şey olmayacak.
14:02
And I can only tell you that as a scientistBilim insanı,
223
827038
2451
Bir bilim adamı olarak diyebilirim ki,
14:05
I grewbüyüdü up in southerngüney BrazilBrezilya in the mid-'orta-'60s
224
829489
2986
60'lı yılların ortalarında Güney Brezilya'da
14:08
watchingseyretme a fewaz crazyçılgın guys tellingsöylüyorum [us] that they would go to the MoonAy.
225
832475
5048
Ay'a gideceğini söyleyen birkaç çılgın adamı izleyerek büyüdüm.
14:13
And I was fivebeş yearsyıl oldeski,
226
837523
1461
Ve 5 yaşımda,
14:14
and I never understoodanladım why NASANASA didn't hirekiralama CaptainKaptan KirkKirk and SpockSpock to do the job;
227
838984
4240
NASA'nın niçin Kaptan Kirk ve Spock'u işe almadığını hiçbir zaman anlamadım,
14:19
after all, they were very proficientUsta --
228
843224
2432
sonuçta bu çok kârlı olurdu,
14:21
but just seeinggörme that as a kidçocuk
229
845656
3450
fakat bir çocuk olarak,
14:25
madeyapılmış me believe, as my grandmotherbüyükanne used to tell me,
230
849106
2985
büyük annemin de söylediği gibi şuna inandım:
14:27
that "impossibleimkansız is just the possiblemümkün
231
852091
1845
İmkansız, birinin onun gerçekleşmesi için yeterli çabayı yeteri kadar
14:29
that someonebirisi has not put in enoughyeterli effortçaba to make it come truedoğru."
232
853936
3904
göstermemesinden kaynaklanan ama aslında mümkün olan bir şeydir.
14:33
So they told me that it's impossibleimkansız to make someonebirisi walkyürümek.
233
857840
3799
Bu yüzden bana dediler ki, birini yürütmek imkansızdır.
14:37
I think I'm going to followtakip et my grandmother'sbüyük annemin advicetavsiye.
234
861639
3251
Sanırım büyük annemin tavsiyesini dinleyeceğim.
14:40
Thank you.
235
864890
1450
Teşekkürler.
14:42
(ApplauseAlkış)
236
866340
8029
(Alkışlar)
Translated by ozgee acik
Reviewed by Ramazan Şen

▲Back to top

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