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: Một con khỉ điều khiển cánh tay máy bằng suy nghĩ. Thật không?

Filmed:
1,315,130 views

Liệu chúng ta có thể sử dụng bộ não để trực tiếp điều khiển một cỗ máy mà không cần đến cơ thể? Miguel Nicolelis tường thuật lại một thí nghiệm gây sửng sốt: Một con khỉ thông minh tại Mỹ, học cách điều khiển một hình nhân và một cánh tay máy tại Nhật, chỉ bằng suy nghĩ của nó. Công cuộc nghiên cứu có liên quan rất lớn đến những người bị liệt chic--và có lẽ là đến tất cả chúng ta (Ghi hình tại TEDMED 2012.)
- 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 kindloại of neurosciencethần kinh học that I do and my colleaguesđồng nghiệp do
0
330
2851
Loại thần kinh học
mà tôi và các đồng nghiệp nghiên cứu
00:19
is almosthầu hết like the weathermanweatherman.
1
3181
2166
gần giống như một nhà dự báo thời tiết.
00:21
We are always chasingđuổi theo stormscơn bão.
2
5347
3516
Chúng tôi luôn đuổi theo
những cơn bão ý tưởng.
00:24
We want to see and measuređo stormscơn bão -- brainstormsđộng não, that is.
3
8863
4883
Chúng tôi muốn quan sát và đo đạc chúng
00:29
And we all talk about brainstormsđộng não in our dailyhằng ngày livescuộc sống,
4
13746
2768
Và dù luôn nói về ý tưởng
trong cuộc sống hàng ngày
00:32
but we rarelyhiếm khi see or listen to one.
5
16514
3450
chúng ta lại hiếm khi quan sát và lắng nghe
00:35
So I always like to startkhởi đầu these talksnói chuyện
6
19964
1634
Vậy nên tôi luôn muốn mở đầu
buổi nói chuyện này
00:37
by actuallythực ra introducinggiới thiệu you to one of them.
7
21598
2982
bằng việc giới thiệu đến bạn
một trong những ý tưởng đó
00:40
ActuallyTrên thực tế, the first time we recordedghi lại more than one neuronneuron --
8
24580
3427
Đây là lần đầu tiên chúng tôi ghi nhận
dữ liệu của hơn một tế bào thần kinh--
00:43
a hundredhàng trăm brainóc cellstế bào simultaneouslyđồng thời --
9
28007
2223
một trăm tế bào não cùng lúc
00:46
we could measuređo the electricalđiện sparkstia lửa
10
30230
2469
Chúng tôi đã có thể đo đạc
những tia điện phóng ra
00:48
of a hundredhàng trăm cellstế bào in the sametương tự animalthú vật,
11
32699
2680
từ một trăm tế bào của một con vật,
00:51
this is the first imagehình ảnh we got,
12
35379
1802
đây là hình ảnh đầu tiên
mà chúng tôi có được,
00:53
the first 10 secondsgiây of this recordingghi âm.
13
37181
2315
trong 10 giây đầu tiên
của quá trình ghi nhận dữ liệu.
00:55
So we got a little snippetđoạn trích of a thought,
14
39496
3351
Chúng tôi có một dòng suy nghĩ nho nhỏ
00:58
and we could see it in fronttrước mặt of us.
15
42847
2905
và có thể trông thấy nó ngay trước mắt
01:01
I always tell the studentssinh viên
16
45752
1012
Tôi luôn nói với các sinh viên rằng
01:02
that we could alsocũng thế call neuroscientistsneuroscientists some sortsắp xếp of astronomernhà thiên văn học,
17
46764
4106
chúng ta có thể gọi những nhà thần kinh học
là những nhà thiên văn học
01:06
because we are dealingxử lý with a systemhệ thống
18
50870
1626
vì chúng tôi đang nghiên cứu một hệ thống
01:08
that is only comparableso sánh in termsđiều kiện of numbercon số of cellstế bào
19
52496
2917
mà nếu chỉ nói về số lượng tế bào
thì nó có thể so sánh được
01:11
to the numbercon số of galaxiesthiên hà that we have in the universevũ trụ.
20
55413
2936
với số lượng các ngân hà trong vũ trụ
01:14
And here we are, out of billionshàng tỷ of neuronstế bào thần kinh,
21
58349
3030
Ở đây, trong hàng tỉ tế bào thần kinh
01:17
just recordingghi âm, 10 yearsnăm agotrước, a hundredhàng trăm.
22
61379
2818
đang được ghi dữ liệu,
10 năm trước, là một trăm.
01:20
We are doing a thousandnghìn now.
23
64197
1583
Hiện tại, chúng tôi đang ghi dữ liệu
của một ngàn tế bào
01:21
And we hopemong to understandhiểu không something fundamentalcăn bản about our humanNhân loại naturethiên nhiên.
24
65780
5400
Và từ đó, chúng tôi hy vọng có thể hiểu được
điều gì đó về bản chất loài người
01:27
Because, if you don't know yetchưa,
25
71180
1932
Vì, nếu bạn vẫn chưa biết,
01:29
everything that we use to defineđịnh nghĩa what humanNhân loại naturethiên nhiên is comesđến from these stormscơn bão,
26
73112
5250
thì đây, mọi thứ mà chúng ta dùng
để xác định bản chất con người
01:34
comesđến from these stormscơn bão that rollcuộn over the hillsđồi and valleysThung lũng of our brainsnão
27
78362
4651
đến từ những ý tưởng này,
đến từ những vùng lồi lõm trong bộ não
01:38
and defineđịnh nghĩa our memorieskỷ niệm, our beliefsniềm tin,
28
83013
3885
và chúng xác định kí ức, niềm tin
01:42
our feelingscảm xúc, our planscác kế hoạch for the futureTương lai.
29
86898
2700
những xúc cảm
và kế hoạch cho tương lai của chúng ta.
01:45
Everything that we ever do,
30
89598
2398
Mọi thứ mà chúng ta làm,
01:47
everything that everymỗi humanNhân loại has ever donelàm xong, do or will do,
31
91996
5067
từng, đang và sẽ làm
01:52
requiresđòi hỏi the toiltoil of populationsdân số of neuronstế bào thần kinh producingsản xuất these kindscác loại of stormscơn bão.
32
97063
5434
đòi hỏi sự lao động vất vả
của vô số tế bào thần kinh
01:58
And the soundâm thanh of a brainstormđộng não, if you've never heardnghe one,
33
102497
2483
Và âm thanh của những ý tưởng này,
nếu bạn chưa từng được nghe,
02:00
is somewhatphần nào like this.
34
104980
3349
là cái gì đó nghe như thế này.
02:04
You can put it louderto hơn if you can.
35
108329
3146
Bạn có thể vặn to nó lên nếu muốn.
02:07
My sonCon trai callscuộc gọi this "makingchế tạo popcornbỏng ngô while listeningnghe to a badly-tunedbị điều chỉnh A.M. stationga tàu."
36
111475
6403
Con trai tôi gọi đây là
" tiếng bắp nổ khi đang nghe đài bị nhiễu sóng"
02:13
This is a brainóc.
37
117878
1485
Đây là một bộ não.
Đây là những gì sẽ diễn ra
02:15
This is what happensxảy ra when you routelộ trình these electricalđiện stormscơn bão to a loudspeakerloa
38
119363
3434
khi bạn dẫn những luồng điện trường này
qua một cái loa.
02:18
and you listen to a hundredhàng trăm brainóc cellstế bào firingbắn,
39
122797
2866
Khi đó bạn sẽ nghe thấy
một trăm tế bào não đang bắn ra
02:21
your brainóc will soundâm thanh like this -- my brainóc, any brainóc.
40
125663
4622
não bạn, não tôi hay của bất cứ ai
sẽ nghe như thế này
02:26
And what we want to do as neuroscientistsneuroscientists in this time
41
130285
3762
Cái mà chúng tôi, những nhà thần kinh học
muốn thực hiện
02:29
is to actuallythực ra listen to these symphoniesbản giao hưởng, these brainóc symphoniesbản giao hưởng,
42
134047
5350
là thực sự lắng nghe
những âm hưởng của bộ não
02:35
and try to extracttrích xuất from them the messagestin nhắn they carrymang.
43
139397
3400
và lọc ra những thông điệp
mà nó mang đến
02:38
In particularcụ thể, about 12 yearsnăm agotrước
44
142797
2851
Cụ thể, khoảng 12 năm trước
02:41
we createdtạo a preparationchuẩn bị that we namedđặt tên brain-machineBrain-máy interfacesgiao diện.
45
145648
3048
chúng tôi tạo ra bộ xử lí sơ bộ
đặt tên là giao diện não cơ học
02:44
And you have a schemekế hoạch here that describesmô tả how it workscông trinh.
46
148696
2702
Lược đồ này sẽ cho các bạn thấy
nó hoạt động như thế nào,
02:47
The ideaý kiến is, let's have some sensorscảm biến that listen to these stormscơn bão, this electricalđiện firingbắn,
47
151398
5566
Ý tưởng là, hãy dùng bộ cảm biến để nghe thấy
những luồng điện trường được phóng ra này
02:52
and see if you can, in the sametương tự time that it takes
48
156964
3082
bạn sẽ thấy rằng
trong cùng một khoảng thời gian
02:55
for this stormbão táp to leaverời khỏi the brainóc and reachchạm tới the legschân or the armscánh tay of an animalthú vật --
49
160046
4969
để cơn bão này đi từ não
xuống chân hay tay của một con vật--
03:00
about halfmột nửa a secondthứ hai --
50
165015
2864
mất khoảng nửa giây--
03:03
let's see if we can readđọc these signalstín hiệu,
51
167879
2351
Để xem chúng ta có thể đọc được
những tín hiệu này hay không
03:06
extracttrích xuất the motorđộng cơ messagestin nhắn that are embeddednhúng in it,
52
170230
3400
có thể rút ra những thông điệp thần kinh
ẩn chứa bên trong nó hay không,
03:09
translatedịch it into digitalkỹ thuật số commandslệnh
53
173630
2272
và chuyển nó sang
một loại mệnh lệnh số học
03:11
and sendgửi it to an artificialnhân tạo devicethiết bị
54
175902
1886
rồi chuyển nó đến một thiết bị nhân tạo
03:13
that will reproducetái sản xuất the voluntarytình nguyện motorđộng cơ wheelbánh xe of that brainóc in realthực time.
55
177788
5893
mô phỏng bánh xe dây thần kinh chủ động
của bộ não đó trong thực tại
03:19
And see if we can measuređo how well we can translatedịch that messagethông điệp
56
183681
3848
Và xem liệu chúng ta
có thể diễn giải thông điệp đó đến đâu
03:23
when we compareso sánh to the way the bodythân hình does that.
57
187529
3518
Khi chúng ta so sánh
cách mà cơ thể làm vậy
03:26
And if we can actuallythực ra providecung cấp feedbackPhản hồi,
58
191047
2866
Và liệu ta có thể thực sự cung cấp sự phản hồi,
03:29
sensorygiác quan signalstín hiệu that go back from this roboticrobot, mechanicalcơ khí, computationaltính toán actuatorthiết bị truyền động
59
193913
5734
những tín hiệu cảm giác ngược trở lại
từ bộ phận người máy điện toán
03:35
that is now underDưới the controlđiều khiển of the brainóc,
60
199647
2251
hiện đang được kiểm soát bởi bộ não
03:37
back to the brainóc,
61
201898
1311
Lại nói về não
03:39
how the brainóc dealsgiao dịch with that,
62
203209
2121
Làm thế nào bộ não xử lí
03:41
of receivingtiếp nhận messagestin nhắn from an artificialnhân tạo piececái of machinerymáy móc.
63
205330
4901
việc nhận thông điệp
từ một chiếc máy nhân tạo
03:46
And that's exactlychính xác what we did 10 yearsnăm agotrước.
64
210231
2321
Và đó chính xác là điều
mà chúng tôi đã làm 10 năm về trước
03:48
We startedbắt đầu with a superstarsiêu sao monkeycon khỉ calledgọi là AuroraAurora
65
212552
2961
Chúng tôi bắt đầu với một chú khỉ tên là Aurora
03:51
that becameđã trở thành one of the superstarssiêu sao of this fieldcánh đồng.
66
215513
2468
chú khỉ trở thành siêu sao
trong lĩnh vực này
03:53
And AuroraAurora likedđã thích to playchơi videovideo gamesTrò chơi.
67
217981
2299
Aurora thích chơi điện tử
03:56
As you can see here,
68
220280
1373
như bạn thấy đấy
03:57
she likesthích to use a joystickphím điều khiển, like any one of us, any of our kidstrẻ em, to playchơi this gametrò chơi.
69
221653
4944
Nó thích sử dụng cần điều khiển để chơi trò này,
giống như chúng ta, hay các con của chúng ta
04:02
And as a good primatelinh trưởng, she even triescố gắng to cheatCheat before she getsđược the right answercâu trả lời.
70
226597
4671
Và vì là một loài linh trưởng phát triển,
nó thậm chí biết ăn gian để chọn đúng câu trả lời.
04:07
So even before a targetMục tiêu appearsxuất hiện that she's supposedgiả định to crossvượt qua
71
231268
4283
thậm chí trước sự xuất hiện
của một mục tiêu
04:11
with the cursorcon trỏ that she's controllingkiểm soát with this joystickphím điều khiển,
72
235551
2850
mà nó phải di trỏ chuột, đựơc điều khiển
bởi bộ điều khiển nó đang chơi
04:14
AuroraAurora is tryingcố gắng to find the targetMục tiêu, no mattervấn đề where it is.
73
238401
3951
Aurora đang cố gắng tìm mục tiêu,
bất kể nó đang ở đâu
04:18
And if she's doing that,
74
242352
1469
và nếu nó làm thế
04:19
because everymỗi time she crossesThánh giá that targetMục tiêu with the little cursorcon trỏ,
75
243821
3314
vì mỗi lúc nó di trỏ chuột qua mục tiêu
04:23
she getsđược a droprơi vãi of BrazilianBrazil orangetrái cam juiceNước ép.
76
247135
2950
Nó được thưởng
một giọt nước cam Brazil,
04:25
And I can tell you, any monkeycon khỉ will do anything for you
77
250085
2950
Tôi có thể nói rằng bất kì con khỉ nào
cũng sẽ làm việc cho bạn
04:28
if you get a little droprơi vãi of BrazilianBrazil orangetrái cam juiceNước ép.
78
253035
3100
nếu bạn cho nó một giọt nước cam Brazil
04:32
ActuallyTrên thực tế any primatelinh trưởng will do that.
79
256135
2731
Thực ra, bất kì động vật linh trưởng nào
cũng sẽ làm như thế
04:34
Think about that.
80
258866
1334
Hãy nghĩ về nó
04:36
Well, while AuroraAurora was playingđang chơi this gametrò chơi, as you saw,
81
260200
3400
Bạn thấy khi mà Aurora chơi trò chơi
04:39
and doing a thousandnghìn trialsthử nghiệm a day
82
263600
2435
và thực hiện hàng ngàn thử thách một ngày
04:41
and gettingnhận được 97 percentphần trăm correctchính xác and 350 millilitersml of orangetrái cam juiceNước ép,
83
266035
3883
và đạt độ chính xác 97%
tương đương 350ml nước cam
04:45
we are recordingghi âm the brainstormsđộng não that are producedsản xuất in her headcái đầu
84
269918
3399
Chúng tôi ghi dữ liệu
những ý tưởng sản sinh trong đầu nó
04:49
and sendinggửi them to a roboticrobot armcánh tay
85
273317
1647
và chuyển chúng đến
một cánh tay người máy
04:50
that was learninghọc tập to reproducetái sản xuất the movementsphong trào that AuroraAurora was makingchế tạo.
86
274964
3871
đang học hỏi để mô phỏng
những chuyển động của Aurora
04:54
Because the ideaý kiến was to actuallythực ra turnxoay on this brain-machineBrain-máy interfacegiao diện
87
278835
3783
Vì ý tưởng ở đây là để thực sự kích hoạt
giao diện não cơ học
04:58
and have AuroraAurora playchơi the gametrò chơi just by thinkingSuy nghĩ,
88
282618
4700
và ép Aurora chơi trò chơi
bằng suy nghĩ của mình.
05:03
withoutkhông có interferencecan thiệp of her bodythân hình.
89
287318
2617
mà không can thiệp đến cơ thể của nó.
05:05
Her brainstormsđộng não would controlđiều khiển an armcánh tay
90
289935
2916
Những ý tưởng trong đầu nó
sẽ điều khiển một cánh tay
05:08
that would movedi chuyển the cursorcon trỏ and crossvượt qua the targetMục tiêu.
91
292851
2709
để di chuyển trỏ chuột qua mục tiêu.
05:11
And to our shocksốc, that's exactlychính xác what AuroraAurora did.
92
295560
3191
Và chúng tôi bị sốc
vì Aurora đã làm được
05:14
She playedchơi the gametrò chơi withoutkhông có movingdi chuyển her bodythân hình.
93
298751
4200
Nó chơi trò này
mà không di chuyển thân mình.
05:18
So everymỗi trajectoryquỹ đạo that you see of the cursorcon trỏ now,
94
302951
2237
Vậy nên mọi đường đi của con trỏ chuột
mà bạn thấy ngay đây.
05:21
this is the exactchính xác first momentchốc lát she got that.
95
305188
3212
đây là những khoảnh khắc đầu tiên
khi nó làm được điều này.
05:24
That's the exactchính xác first momentchốc lát
96
308400
1784
Cái khoảnh khắc đầu tiên đó
05:26
a brainóc intentioný định was liberatedgiải phóng from the physicalvật lý domainstên miền of a bodythân hình of a primatelinh trưởng
97
310184
6767
một ý định trong não được giải phóng
khỏi những giới hạn cơ thể của loài linh trưởng
05:32
and could acthành động outsideở ngoài, in that outsideở ngoài worldthế giới,
98
316951
3700
và bộc phát ra thế giới bên ngoài,
05:36
just by controllingkiểm soát an artificialnhân tạo devicethiết bị.
99
320651
2966
qua việc điều khiển
một thiết bị nhân tạo.
05:39
And AuroraAurora keptgiữ playingđang chơi the gametrò chơi, keptgiữ findingPhát hiện the little targetMục tiêu
100
323617
4917
Aurora tiếp tục chơi trò này,
tiếp tục tìm kiếm những mục tiêu nhỏ
05:44
and gettingnhận được the orangetrái cam juiceNước ép that she wanted to get, that she cravedcraved for.
101
328534
3917
và lấy được những giọt nước cam mà nó muốn
05:48
Well, she did that because she, at that time, had acquiredđã mua a newMới armcánh tay.
102
332451
6701
Nó làm được như vậy
vì lúc đó nó mới có được cánh tay mới
05:55
The roboticrobot armcánh tay that you see movingdi chuyển here 30 daysngày latermột lát sau,
103
339152
2963
Cánh tay máy mà bạn thấy
đang chuyển động ở đây sau 30 ngày,
05:58
after the first videovideo that I showedcho thấy to you,
104
342115
2686
sau đoạn phim đầu tiên
mà tôi vừa chiếu
06:00
is underDưới the controlđiều khiển of Aurora'sCủa Aurora brainóc
105
344801
2650
được điều khiển bởi bộ não của Aurora
06:03
and is movingdi chuyển the cursorcon trỏ to get to the targetMục tiêu.
106
347451
3168
di chuyển trỏ chuột đến mục tiêu
06:06
And AuroraAurora now knowsbiết that she can playchơi the gametrò chơi with this roboticrobot armcánh tay,
107
350619
3899
Giờ Aurora biết rằng
nó có thể chơi trò đó bằng cánh tay máy này,
06:10
but she has not lostmất đi the abilitycó khả năng to use her biologicalsinh học armscánh tay to do what she pleasesvui lòng.
108
354518
5716
mà không bị mất đi khả năng sử dụng
cánh tay của chính mình để làm điều nó muốn.
06:16
She can scratchvết trầy her back, she can scratchvết trầy one of us, she can playchơi anotherkhác gametrò chơi.
109
360234
4067
Nó có thể gãi lưng, gãi chúng ta,
hay chơi trò chơi khác.
06:20
By all purposesmục đích and meanscó nghĩa,
110
364301
1600
Với mọi mục đích và bằng mọi cách
06:21
Aurora'sCủa Aurora brainóc has incorporatedhợp nhất that artificialnhân tạo devicethiết bị
111
365901
4116
Não của Aurora
đã sáp nhập thiết bị nhân tạo đó
06:25
as an extensionsự mở rộng of her bodythân hình.
112
370017
2750
thành một phần mở rộng của cơ thể
06:28
The modelmô hình of the selftự that AuroraAurora had in her mindlí trí
113
372767
3533
Kiểu mong muốn sở hữu
trong não của Aurora
06:32
has been expandedmở rộng to get one more armcánh tay.
114
376300
4084
được khuếch trương
để lấy một thêm cánh tay nữa.
06:36
Well, we did that 10 yearsnăm agotrước.
115
380384
2350
Chúng tôi làm thế 10 năm về trước.
06:38
Just fastNhanh forwardphía trước 10 yearsnăm.
116
382734
2833
10 năm trôi qua nhanh
06:41
Just last yearnăm we realizedthực hiện that you don't even need to have a roboticrobot devicethiết bị.
117
385567
4983
Mới năm ngoái, chúng tôi nhận ra rằng
bạn thậm chí không cần đến một thiết bị máy móc
06:46
You can just buildxây dựng a computationaltính toán bodythân hình, an avatarhình đại diện, a monkeycon khỉ avatarhình đại diện.
118
390550
5484
bạn chỉ cần tạo một cơ thể điện toán,
một hình nhân, một con khỉ hình nhân
06:51
And you can actuallythực ra use it for our monkeyskhỉ to eitherhoặc interacttương tác with them,
119
396034
4250
Và bạn có thể thực sự sử dụng nó
để tương tác với những con khỉ khác
06:56
or you can trainxe lửa them to assumegiả định in a virtualảo worldthế giới
120
400284
4439
hay huấn luyện chúng nghĩ rằng
07:00
the first-personngười đầu tiên perspectivequan điểm of that avatarhình đại diện
121
404723
3044
khía cạnh con người đầu tiên của nó
trong thế giới ảo
07:03
and use her brainóc activityHoạt động to controlđiều khiển the movementsphong trào of the avatar'savatar armscánh tay or legschân.
122
407767
5651
và sử dụng hoạt động bộ não
để điều khiển những cánh tay của hình nhân
07:09
And what we did basicallyvề cơ bản was to trainxe lửa the animalsđộng vật
123
413418
2766
Cái chúng tôi làm, cơ bản
là huấn luyện những con vật
07:12
to learnhọc hỏi how to controlđiều khiển these avatarsavatar
124
416184
3050
học cách điều khiển những hình nhân này
07:15
and explorekhám phá objectscác đối tượng that appearxuất hiện in the virtualảo worldthế giới.
125
419234
3899
thám hiểm những vật thể
xuất hiện trong thế giới ảo.
07:19
And these objectscác đối tượng are visuallytrực quan identicalgiống nhau,
126
423133
2301
Những vật thể này trông giống hệt nhau,
07:21
but when the avatarhình đại diện crossesThánh giá the surfacebề mặt of these objectscác đối tượng,
127
425434
3883
nhưng khi hình nhân
thông qua bề mặt của chúng
07:25
they sendgửi an electricalđiện messagethông điệp that is proportionaltỷ lệ to the microtactilemicrotactile texturekết cấu of the objectvật
128
429317
6400
gửi đi một thông điệp tĩnh điện
tương xứng với kết cấu vi xúc giác của vật thể
07:31
that goesđi back directlytrực tiếp to the monkey'scủa Monkey brainóc,
129
435717
4016
chuyển ngược lại đến bộ não của con khỉ,
07:35
informingthông báo the brainóc what it is the avatarhình đại diện is touchingsờ vào.
130
439733
5052
thông báo cho nó rằng
hình nhân đang chạm vào một cái gì đó.
07:40
And in just fourbốn weekstuần, the brainóc learnshọc to processquá trình this newMới sensationcảm giác
131
444785
4765
Chỉ trong 4 tuần, bộ não học hỏi
cách xử lí hiện tượng mới này
07:45
and acquiresmua lại a newMới sensorygiác quan pathwaycon đường -- like a newMới sensegiác quan.
132
449550
6434
và đạt được một cách thức cảm nhận mới--
như một giác quan mới
07:51
And you trulythực sự liberategiải phóng the brainóc now
133
455984
2416
Và bạn thực sự giải phóng bộ não
07:54
because you are allowingcho phép the brainóc to sendgửi motorđộng cơ commandslệnh to movedi chuyển this avatarhình đại diện.
134
458400
4384
bằng cách cho phép nó gửi đi
những mệnh lệnh thần kinh để di chuyển hình nhân
07:58
And the feedbackPhản hồi that comesđến from the avatarhình đại diện is beingđang processedxử lý directlytrực tiếp by the brainóc
135
462784
5000
Phản hồi nhận được từ hình nhân
được trực tiếp xử lí bởi não bộ
08:03
withoutkhông có the interferencecan thiệp of the skinda.
136
467784
2433
mà không có sự can thiệp của da.
08:06
So what you see here is this is the designthiết kế of the taskbài tập.
137
470217
2534
Cái mà bạn đang nhìn thấy ở đây
là thiết kế của bài tập.
08:08
You're going to see an animalthú vật basicallyvề cơ bản touchingsờ vào these threesố ba targetsmục tiêu.
138
472751
4250
bạn sẽ thấy một con vật cơ bản
đang chạm vào 3 mục tiêu
08:12
And he has to selectlựa chọn one because only one carriesmang the rewardphần thưởng,
139
477001
4349
nó phải chọn một trong số đó
vì chỉ có một mục tiêu là có phần thưởng
08:17
the orangetrái cam juiceNước ép that they want to get.
140
481350
1867
là nước cam mà nó muốn lấy.
08:19
And he has to selectlựa chọn it by touchchạm usingsử dụng a virtualảo armcánh tay, an armcánh tay that doesn't existhiện hữu.
141
483217
5633
Nó phải chọn chạm vào mục tiêu
bằng cách sử dụng một cánh tay ảo
08:24
And that's exactlychính xác what they do.
142
488850
2000
Đây là cách mà chúng thực hiện.
08:26
This is a completehoàn thành liberationgiải phóng of the brainóc
143
490850
3435
Đây là sự giải phóng hoàn toàn não bộ
08:30
from the physicalvật lý constraintskhó khăn of the bodythân hình and the motorđộng cơ in a perceptualnhận thức taskbài tập.
144
494285
4282
khỏi sự kìm kẹp của cơ thể và thần kinh
trong một bài tập tri giác
08:34
The animalthú vật is controllingkiểm soát the avatarhình đại diện to touchchạm the targetsmục tiêu.
145
498567
4167
Con vật đang điều khiển hình nhân
để chạm vào mục tiêu
08:38
And he's sensingcảm nhận the texturekết cấu by receivingtiếp nhận an electricalđiện messagethông điệp directlytrực tiếp in the brainóc.
146
502734
5651
Nó cảm nhận kết cấu
qua một thông điệp tĩnh điện từ não
08:44
And the brainóc is decidingquyết định what is the texturekết cấu associatedliên kết with the rewardphần thưởng.
147
508385
3883
và bộ não quyết định
kết cấu nào liên quan đến phần thưởng.
08:48
The legendshuyền thoại that you see in the moviebộ phim don't appearxuất hiện for the monkeycon khỉ.
148
512268
3832
Những huyền thoại mà bạn thấy trong phim
không xuất hiện ở những con khỉ
08:52
And by the way, they don't readđọc EnglishTiếng Anh anywaydù sao,
149
516100
2484
Nhân tiện, chúng cũng không được viết
bằng tiếng anh,
08:54
so they are here just for you to know that the correctchính xác targetMục tiêu is shiftingchuyển positionChức vụ.
150
518584
5216
chúng chỉ được trình chiếu ở đây
cho các bạn thấy mục tiêu chính xác đang di chuyển
08:59
And yetchưa, they can find them by tactilexúc giác discriminationphân biệt đối xử,
151
523800
3934
Tuy nhiên, những con vật có thể tìm ra
chúng bằng phân biệt xúc giác
09:03
and they can pressnhấn it and selectlựa chọn it.
152
527734
3217
Chúng có thể nhấn chọn nó
09:06
So when we look at the brainsnão of these animalsđộng vật,
153
530951
2682
Khi chúng ta quan sát bộ não
của những con vật này,
09:09
on the tophàng đầu panelbảng điều khiển you see the alignmentliên kết of 125 cellstế bào
154
533633
3667
bạn sẽ thấy bảng trên cùng
là một hàng 125 tế bào
09:13
showinghiển thị what happensxảy ra with the brainóc activityHoạt động, the electricalđiện stormscơn bão,
155
537300
4201
cho thấy những gì xảy ra
với hoạt động của bộ não,
09:17
of this samplemẫu vật of neuronstế bào thần kinh in the brainóc
156
541501
2067
những cơn bão điện từ
của mẫu tế bào thần kinh này trong não
09:19
when the animalthú vật is usingsử dụng a joystickphím điều khiển.
157
543568
2116
Khi những con vật này
sử dụng cần điều khiển.
09:21
And that's a picturehình ảnh that everymỗi neurophysiologistneurophysiologist knowsbiết.
158
545684
2600
Đó là bức ảnh
mà mọi nhà vật lí sinh học thần kinh đều biết đến
09:24
The basiccăn bản alignmentliên kết showstrình diễn that these cellstế bào are codingmã hóa for all possiblekhả thi directionshướng.
159
548284
5183
Hàng cơ bản cho thấy những tế bào này
đang mã hóa mọi lệnh chỉ đạo
09:29
The bottomđáy picturehình ảnh is what happensxảy ra when the bodythân hình stopsdừng lại movingdi chuyển
160
553467
5683
Bức ảnh bên dưới là điều xảy ra khi
cơ thể dừng chuyển động
09:35
and the animalthú vật startsbắt đầu controllingkiểm soát eitherhoặc a roboticrobot devicethiết bị or a computationaltính toán avatarhình đại diện.
161
559150
6134
và con vật bắt đầu điều khiển
hoặc thiết bị máy hoặc hình nhân điện toán
09:41
As fastNhanh as we can resetthiết lập lại our computersmáy vi tính,
162
565284
3066
Bằng với tốc độ
mà chúng ta khởi động lại một máy tính
09:44
the brainóc activityHoạt động shiftsthay đổi to startkhởi đầu representingđại diện this newMới tooldụng cụ,
163
568350
5818
hoạt động của bộ não
bắt đầu xem công cụ mới này
09:50
as if this too was a partphần of that primate'sPrimate's bodythân hình.
164
574168
5250
như thể nó là một phần cơ thể
của loài linh trưởng
09:55
The brainóc is assimilatingđồng hóa that too, as fastNhanh as we can measuređo.
165
579418
4715
Bộ não đang đồng hoá nó
rất nhanh chóng
10:00
So that suggestsgợi ý to us that our sensegiác quan of selftự
166
584133
3618
Điều đó cho thấy rằng,
cảm giác mong muốn sở hữu
10:03
does not endkết thúc at the last layerlớp of the epitheliumbiểu mô of our bodiescơ thể,
167
587751
4150
không kết thúc
tại lớp biểu mô cuối cùng của cơ thể
10:07
but it endskết thúc at the last layerlớp of electronsđiện tử of the toolscông cụ that we're commandingchỉ huy with our brainsnão.
168
591901
5718
mà tại lớp điện tử cuối cùng
của những công cụ mà ta ra lệnh bằng não
10:13
Our violinsviolin, our carsxe hơi, our bicyclesxe đạp, our soccerbóng đá ballsnhững quả bóng, our clothingquần áo --
169
597619
4764
Đàn Vi-ô-lông, xe, xe đạp,
quả banh, quần áo--
10:18
they all becometrở nên assimilatedđồng hóa by this voracioustham ăn, amazingkinh ngạc, dynamicnăng động systemhệ thống calledgọi là the brainóc.
170
602383
6851
chúng đều bị đồng hóa bởi hệ thống
tham lam, năng động mà ta gọi là não
10:25
How farxa can we take it?
171
609234
1699
Chúng ta có thể đạt được
gì khác ?
10:26
Well, in an experimentthí nghiệm that we ranchạy a fewvài yearsnăm agotrước, we tooklấy this to the limitgiới hạn.
172
610933
4218
Trong một thí nghiệm nhiều năm trước.
Chúng tôi đưa điều này đến một giới hạn
10:31
We had an animalthú vật runningđang chạy on a treadmillmáy chạy bộ
173
615151
2482
Chúng tôi để một con vật
chạy trên guồng quay
10:33
at DukeCông tước UniversityTrường đại học on the EastĐông CoastBờ biển of the UnitedVương StatesTiểu bang,
174
617633
2267
tại Đại Học Duke, Bờ Đông nước Mỹ
10:35
producingsản xuất the brainstormsđộng não necessarycần thiết to movedi chuyển.
175
619900
2700
bằng cách tạo ra
một ý tưởng cần thiết để di chuyển.
10:38
And we had a roboticrobot devicethiết bị, a humanoidHumanoid robotrobot,
176
622600
4091
Chúng tôi sử dụng một thiết bị,
một người máy tại Tokyo, Nhật Bản.
10:42
in KyotoKyoto, JapanNhật bản at ATRATR LaboratoriesPhòng thí nghiệm
177
626691
2394
những phòng thí nghiệm ATR
10:44
that was dreamingđang mơ its entiretoàn bộ life to be controlledkiểm soát by a brainóc,
178
629085
6094
là những phòng thí nghiệm
được điều khiển bởi bộ não
10:51
a humanNhân loại brainóc, or a primatelinh trưởng brainóc.
179
635179
3273
bộ não người hay bộ não của linh trưởng.
10:54
What happensxảy ra here is that the brainóc activityHoạt động that generatedtạo ra the movementsphong trào in the monkeycon khỉ
180
638452
4598
Điều xảy ra ở đây là hoạt động của não
tạo ra chuyển động của con khỉ
10:58
was transmittedtruyền to JapanNhật bản and madethực hiện this robotrobot walkđi bộ
181
643050
3467
được truyền đến Nhật Bản
và khiến cho người máy bước đi
11:02
while footagecảnh quay of this walkingđi dạo was sentgởi back to DukeCông tước,
182
646517
4067
đoạn phim về việc này
được truyền ngược về Duke,
11:06
so that the monkeycon khỉ could see the legschân of this robotrobot walkingđi dạo in fronttrước mặt of her.
183
650584
5233
Và con khỉ có thể thấy những cái chân robot
di chuyển trước mắt nó
11:11
So she could be rewardedkhen thưởng, not by what her bodythân hình was doing
184
655817
4067
Và nó được thưởng vì những gì
không phải do những gì cơ thể nó làm
11:15
but for everymỗi correctchính xác stepbậc thang of the robotrobot on the other sidebên of the planethành tinh
185
659884
4961
mà gì mỗi bước di chuyển chính xác
của con robot ở phía bên kia địa cầu
11:20
controlledkiểm soát by her brainóc activityHoạt động.
186
664845
2609
mà bộ não của nó điều khiển
11:23
FunnyBuồn cười thing, that roundtròn tripchuyến đi around the globequả địa cầu tooklấy 20 millisecondsmili giây lessít hơn
187
667454
7118
Điều thú vị là, chuyến đi vòng địa cầu đó
chỉ tốn 20/phần nghìn giây
11:30
than it takes for that brainstormđộng não to leaverời khỏi its headcái đầu, the headcái đầu of the monkeycon khỉ,
188
674572
4150
ít hơn so với ý tưởng của bộ não
khi nó rời não bộ của con khỉ
11:34
and reachchạm tới its ownsở hữu musclecơ bắp.
189
678722
3870
để truyền đến cơ bắp của nó.
11:38
The monkeycon khỉ was movingdi chuyển a robotrobot that was sixsáu timeslần biggerlớn hơn, acrossbăng qua the planethành tinh.
190
682592
6030
Con khỉ đang di chuyển con robot
to gấp 6 lần, phía bên kia địa cầu
11:44
This is one of the experimentsthí nghiệm in which that robotrobot was ablecó thể to walkđi bộ autonomouslytự trị.
191
688622
6400
Đây là một trong những thí nghiệm
trong đó, robot có thể tự di chuyển
11:50
This is CBCB1 fulfillinghoàn thành its dreammơ tưởng in JapanNhật bản
192
695022
5267
Đây là CB1, đang thực hiện giấc mơ của mình
tại Nhật Bản
11:56
underDưới the controlđiều khiển of the brainóc activityHoạt động of a primatelinh trưởng.
193
700289
3700
dưới sự điều khiển bời hoạt động não
của một con linh trưởng
11:59
So where are we takinglấy all this?
194
703989
1989
Chúng ta sẽ tiến được đến đâu
trong lĩnh vực này?
12:01
What are we going to do with all this researchnghiên cứu,
195
705978
2343
Chúng ta sẽ làm gì
với nghiên cứu này,
12:04
besidesngoài ra studyinghọc tập the propertiestính chất of this dynamicnăng động universevũ trụ that we have betweengiữa our earsđôi tai?
196
708321
5668
bên cạnh việc nghiên cứu đặc tính
của cái vũ trụ năng động nằm giữa hai tai?
12:09
Well the ideaý kiến is to take all this knowledgehiểu biết and technologyCông nghệ
197
713989
4833
chúng tôi sẽ sử dụng sự hiểu biết và kỹ thuật này
12:14
and try to restorephục hồi one of the mostphần lớn severenghiêm trọng neurologicalthần kinh problemscác vấn đề that we have in the worldthế giới.
198
718822
5484
để hồi phục những vấn đề nghiêm trọng
của hệ thần kinh trên khắp thế giới
12:20
MillionsHàng triệu người of people have lostmất đi the abilitycó khả năng to translatedịch these brainstormsđộng não
199
724306
4583
Hàng triệu người đã bị mất khả năng
chuyển hoá ý tưởng
12:24
into actionhoạt động, into movementphong trào.
200
728889
2116
thành hành động, cử động
12:26
AlthoughMặc dù theirhọ brainsnão continuetiếp tục to producesản xuất those stormscơn bão and code for movementsphong trào,
201
731005
5234
Mặc dù bộ não của họ tiếp tục tạo ra
ý tưởng và đoạn mã cho chuyển động đó
12:32
they cannotkhông thể crossvượt qua a barrierrào chắn that was createdtạo by a lesiontổn thương on the spinaltủy sống corddây.
202
736239
5167
họ lại không thể vượt qua rào cản
từ tổn thương cột sống
12:37
So our ideaý kiến is to createtạo nên a bypassbỏ qua,
203
741406
2450
Vậy nên ý tưởng của chúng tôi
là tạo ra một đường vòng,
12:39
is to use these brain-machineBrain-máy interfacesgiao diện to readđọc these signalstín hiệu,
204
743856
4032
và sử dụng giao diện của bộ não cơ học
để đọc những tín hiệu này
12:43
larger-scaletâm Da lơn hơn brainstormsđộng não that containchứa the desirekhao khát to movedi chuyển again,
205
747888
4050
ý tưởng với quy mô lớn hơn
chứa đựng những khát vọng di chuyển trở lại
12:47
bypassbỏ qua the lesiontổn thương usingsử dụng computationaltính toán microengineeringmicroEngineering
206
751938
3969
vòng qua chỗ tổn thương
sử dụng một thiết bị điện toán nhỏ
12:51
and sendgửi it to a newMới bodythân hình, a wholetoàn thể bodythân hình calledgọi là an exoskeletonexoskeleton,
207
755907
7114
chuyển nó đến một cơ thể mới,
được gọi là bộ giáp ngoài
12:58
a wholetoàn thể roboticrobot suitbộ đồ that will becometrở nên the newMới bodythân hình of these patientsbệnh nhân.
208
763021
5567
một bộ đồ người máy sẽ trở thành
cơ thể mới của những bệnh nhân này
13:04
And you can see an imagehình ảnh producedsản xuất by this consortiumtập đoàn.
209
768588
4126
bạn có thể nhìn thấy một hình ảnh
được tạo ra bởi tổ hợp doanh nghiệp
13:08
This is a nonprofitphi lợi nhuận consortiumtập đoàn calledgọi là the WalkĐi bộ Again ProjectDự án
210
772714
4059
Đây là một tổ hợp doanh nghiệp phi lợi nhuận
Dự Án Bước Đi Trở Lại (Walk again Project)
13:12
that is puttingđặt togethercùng với nhau scientistscác nhà khoa học from EuropeEurope,
211
776773
2783
Tập hợp các nhà khoa học từ Châu Âu
13:15
from here in the UnitedVương StatesTiểu bang, and in BrazilBra-xin
212
779556
1865
Mỹ và Brazil
13:17
togethercùng với nhau to work to actuallythực ra get this newMới bodythân hình builtđược xây dựng --
213
781421
4517
để nghiên cứu và tiến hành
tạo ra cơ thể mới --
13:21
a bodythân hình that we believe, throughxuyên qua the sametương tự plasticnhựa mechanismscơ chế
214
785938
3334
một cơ thể mà chúng tôi tin rằng,
thông qua tạo hình cơ chế máy móc
13:25
that allowcho phép AuroraAurora and other monkeyskhỉ to use these toolscông cụ throughxuyên qua a brain-machineBrain-máy interfacegiao diện
215
789272
5802
cho phép Aurora và những con khỉ khác
sử dụng công cụ qua giao diện não cơ học
13:30
and that allowscho phép us to incorporatekết hợp the toolscông cụ that we producesản xuất and use in our dailyhằng ngày life.
216
795074
5630
cho phép chúng ta sử dụng
những công cụ trong cuộc sống hằng ngày
13:36
This sametương tự mechanismcơ chế, we hopemong, will allowcho phép these patientsbệnh nhân,
217
800704
3684
Đối với cơ chế tương tự, chúng tôi hy vọng,
sẽ giúp những bệnh nhân này
13:40
not only to imaginetưởng tượng again the movementsphong trào that they want to make
218
804388
3768
không chỉ tưởng tượng lại
những di chuyển mà họ muốn thực hiện
13:44
and translatedịch them into movementsphong trào of this newMới bodythân hình,
219
808156
3207
mà thực sự di chuyển bằng cơ thể mới,
13:47
but for this bodythân hình to be assimilatedđồng hóa as the newMới bodythân hình that the brainóc controlskiểm soát.
220
811363
6758
dưới sự điều khiển của não bộ
13:54
So I was told about 10 yearsnăm agotrước
221
818121
3851
10 năm trước có người bảo tôi rằng
13:57
that this would never happenxảy ra, that this was closegần to impossibleKhông thể nào.
222
821972
5066
điều này sẽ không bao giờ xảy ra,
nó gần như là không thể
14:02
And I can only tell you that as a scientistnhà khoa học,
223
827038
2451
Với tư cách là nhà khoa học
tôi chỉ có thể nói với bạn rằng
14:05
I grewlớn lên up in southernphía Nam BrazilBra-xin in the mid-'giữa '60s
224
829489
2986
Tôi lớn lên tại Nam Brazil
trong những năm 60
14:08
watchingxem a fewvài crazykhùng guys tellingnói [us] that they would go to the MoonMặt Trăng.
225
832475
5048
chứng kiến một vài anh bạn điên khùng
nói với chúng tôi rằng họ sẽ lên mặt trăng
14:13
And I was fivesố năm yearsnăm old,
226
837523
1461
Lúc đó mới 5 tuổi,
tôi đã chẳng bao giờ hiểu nổi
14:14
and I never understoodhiểu why NASANASA didn't hirethuê mướn CaptainThuyền trưởng KirkKirk and SpockSpock to do the jobviệc làm;
227
838984
4240
tại sao họ không thuê
Chỉ Huy Kirk và Spock để làm việc đó;
14:19
after all, they were very proficientthành thạo --
228
843224
2432
suy cho cùng thì
họ thạo việc đó mà--
14:21
but just seeingthấy that as a kidđứa trẻ
229
845656
3450
nhưng chứng kiến điều đó
khi còn là một đứa trẻ
14:25
madethực hiện me believe, as my grandmotherbà ngoại used to tell me,
230
849106
2985
khiến tôi tin rằng,
như bà tôi đã từng nói,
14:27
that "impossibleKhông thể nào is just the possiblekhả thi
231
852091
1845
"Điều không thể chính là điều có thể
14:29
that someonengười nào has not put in enoughđủ effortcố gắng to make it come truethật."
232
853936
3904
mà người nào đó chưa nỗ lực đủ
để biến nó thành hiện thực"
14:33
So they told me that it's impossibleKhông thể nào to make someonengười nào walkđi bộ.
233
857840
3799
Họ nói với tôi là
không thể nào khiến người nào đó bước đi
14:37
I think I'm going to followtheo my grandmother'sbà nội advicekhuyên bảo.
234
861639
3251
Vậy nên tôi nghĩ rằng
mình sẽ nghe theo lời khuyên của bà.
14:40
Thank you.
235
864890
1450
Xin cám ơn
14:42
(ApplauseVỗ tay)
236
866340
8029
(Vỗ tay)
Translated by Thuy Chau Vu
Reviewed by Vi Nguyen

▲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