Como nos vamos tornar ciborgues e ampliar o potencial humano
-
0:01 - 0:04Eu sou professor do MIT,
-
0:04 - 0:07mas não projeto prédios
nem sistemas de computadores. -
0:07 - 0:09Em vez disso, construo partes do corpo,
-
0:10 - 0:13pernas biónicas que potenciam
o caminhar e o correr dos humanos. -
0:14 - 0:17Em 1982, sofri um acidente
durante uma escalada, -
0:17 - 0:20e tive de amputar as pernas devido
aos danos do frio no tecido celular. -
0:21 - 0:23Vocês podem ver as minhas pernas:
-
0:23 - 0:29são 24 sensores, 6 microprocessadores
e ativadores semelhantes a músculos. -
0:29 - 0:32Sou praticamente um punhado
de parafusos dos joelhos para baixo. -
0:32 - 0:34Mas com esta tecnologia biónica avançada,
-
0:34 - 0:36posso saltar, dançar e correr.
-
0:38 - 0:39(Aplausos)
-
0:39 - 0:40Muito obrigado.
-
0:40 - 0:43(Aplausos)
-
0:43 - 0:47Sou um homem biónico,
mas ainda não sou um ciborgue. -
0:50 - 0:53Quando eu penso em mexer as pernas,
-
0:53 - 0:56os sinais neurais
do meu sistema nervoso central -
0:56 - 0:58passam pelos meus nervos
-
0:58 - 1:01e ativam os músculos
nos meus membros residuais. -
1:03 - 1:06Elétrodos artificiais captam estes sinais,
-
1:06 - 1:09e pequenos computadores no membro biónico
-
1:09 - 1:13traduzem essas pulsões nervosas
numa série de movimentos pretendidos. -
1:14 - 1:16Para colocar as coisas de forma simples,
-
1:16 - 1:18quando penso em mexer-me,
-
1:18 - 1:22esse comando é comunicado
à parte sintética do meu corpo. -
1:22 - 1:26Contudo, estes computadores não introduzem
informações no meu sistema nervoso. -
1:27 - 1:30Quando eu toco e mexo
os meus membros sintéticos, -
1:30 - 1:33não tenho sensações normais
de tato e movimento. -
1:34 - 1:38Se eu fosse um ciborgue
e pudesse sentir as minhas pernas -
1:39 - 1:43via pequenos computadores que colocassem
informações no meu sistema nervoso, -
1:43 - 1:45isso mudaria fundamentalmente,
segundo creio, -
1:45 - 1:48a minha relação com o meu corpo sintético.
-
1:49 - 1:51Hoje, não consigo sentir as minhas pernas,
-
1:52 - 1:53e por causa disso,
-
1:53 - 1:56as minhas pernas são ferramentas
separadas do meu corpo e da minha mente. -
1:56 - 1:58Elas não fazem parte de mim.
-
1:59 - 2:03Eu acredito que, se fosse um ciborgue
e pudesse sentir as minhas pernas, -
2:03 - 2:06elas tornar-se-iam parte de mim,
parte do meu ser. -
2:06 - 2:10No MIT, estamos a pensar
num "Modelo NeuroInserido". -
2:10 - 2:12Neste processo de elaboração,
-
2:13 - 2:19os programadores fizeram um esboço
do corpo humano, em carne e osso, -
2:19 - 2:24Juntamente com as partes sintéticas
para melhorar a comunicação bidirecional -
2:24 - 2:26entre os nervos do sistema
e o mundo artificial. -
2:27 - 2:32O Modelo NeuroInserido é um método
para criar a funcionalidade ciborgue. -
2:34 - 2:38Neste processo de elaboração,
os programadores contemplam um futuro -
2:38 - 2:41em que a tecnologia já não se resume
a ferramentas inertes -
2:41 - 2:44e separadas das nossas mentes
e dos nossos corpos, -
2:44 - 2:48um futuro em que a tecnologia
foi cuidadosamente introduzida -
2:48 - 2:50dentro de nossa natureza,
-
2:50 - 2:53um mundo em que o orgânico e o inorgânico,
-
2:53 - 2:55entre o humano e o desumano,
-
2:55 - 2:57entre o natural e o artificial,
-
2:57 - 2:59será para sempre indistinto.
-
2:59 - 3:03Esse futuro fornecerá
um novo corpo à humanidade. -
3:04 - 3:07O Modelo NeuroInserido estenderá
o nosso sistema nervoso -
3:07 - 3:09a um mundo sintético,
-
3:09 - 3:11e o mundo sintético até nós,
-
3:11 - 3:14mudando fundamentalmente quem somos.
-
3:15 - 3:18Ao preparar o corpo orgânico
para comunicar melhor -
3:18 - 3:20com o mundo projetado,
-
3:21 - 3:24a humanidade acabará com as deficiências
ainda neste século XXI -
3:24 - 3:28e estabelecerá
as bases científicas e tecnológicas -
3:28 - 3:30para melhorar os seres humanos,
-
3:30 - 3:33estendendo a capacidade humana para além
do níveis inatos e fisiológicos, -
3:34 - 3:38cognitiva, emocional e fisicamente.
-
3:38 - 3:42Há muitas maneiras de construir
corpos novos a todos os níveis, -
3:42 - 3:46da escala biomolecular
à escala dos tecidos e órgãos. -
3:46 - 3:50Hoje, vou falar sobre uma área
do Modelo NeuroInserido, -
3:50 - 3:54em que os tecidos do corpo
são manipulados e esculpidos -
3:54 - 3:56usando processos cirúrgicos
e regenerativos. -
3:58 - 4:00O atual paradigma da amputação
-
4:00 - 4:04não mudou muito
desde a Guerra Civil dos EUA, -
4:04 - 4:08e tornou-se obsoleto
diante dos avanços abismais -
4:08 - 4:12nos atuadores, nos sistemas de controlo
e nas tecnologias de interferência neural. -
4:13 - 4:17A maior deficiência é a falta
de interação dinâmica dos músculos -
4:17 - 4:20para controlo e cinestesia.
-
4:21 - 4:23O que é cinestesia?
-
4:23 - 4:26Quando fletimos o tornozelo,
os músculos na parte da frente da perna -
4:26 - 4:27contraem-se simultaneamente,
-
4:27 - 4:29esticando os músculos
da barriga da perna. -
4:29 - 4:31O oposto acontece
quando esticamos o tornozelo. -
4:31 - 4:33Os músculos da barriga
da perna contraem-se, -
4:33 - 4:35esticando os músculos
da parte da frente. -
4:36 - 4:38Quando fletimos e esticamos
esses músculos. -
4:38 - 4:40sensores biológicos
nos tendões dos músculos -
4:40 - 4:42enviam informações
para o cérebro, através de nervos. -
4:42 - 4:45Assim, conseguimos sentir
onde estão os pés -
4:45 - 4:47sem os vermos com os olhos.
-
4:48 - 4:51O atual paradigma da amputação
quebra essas relações dinâmicas -
4:51 - 4:53entre os músculos,
-
4:53 - 4:57eliminando, assim,
as sensações cinestésicas normais. -
4:57 - 4:59Consequentemente,
um membro artificial padrão -
4:59 - 5:02não pode dar informações
ao sistema nervoso -
5:02 - 5:05sobre se a prótese está no espaço.
-
5:05 - 5:08Portanto, o paciente
não consegue sentir nem perceber -
5:08 - 5:11as posições e os movimentos
da articulação prostética -
5:11 - 5:13sem a ver com os seus olhos.
-
5:14 - 5:18As minhas pernas foram amputadas usando
esta metodologia da era da Guerra Civil. -
5:19 - 5:21Consigo sentir os pés,
Consigo senti-los agora mesmo -
5:21 - 5:23como uma consciência fantasma.
-
5:23 - 5:25Mas quando tento movê-los,
não consigo. -
5:25 - 5:28É como se estivessem presos
dentro de botas de esqui. -
5:29 - 5:30Para resolver isso,
-
5:30 - 5:35inventámos no MIT a interface mioneural
agonista-antagonista, -
5:35 - 5:37ou IMA, para abreviar.
-
5:37 - 5:40A IMA é um método para conetar nervos
dentro de um resíduo -
5:40 - 5:43a próteses biónicas externas.
-
5:43 - 5:46Como é o IMA projetado,
e como funciona? -
5:48 - 5:51O IMA comprime dois músculos que são
conectados cirurgicamente, -
5:51 - 5:53um agonista ligado a um antagonista.
-
5:54 - 5:57Quando o agonista se contrai
via ativação elétrica, -
5:57 - 5:59estica o antagonista.
-
5:59 - 6:02Essa interação dinâmica entre os músculos
-
6:02 - 6:05faz com que os sensores biológicos
dentro do tendão do músculo -
6:05 - 6:08enviem informações através do nervo
para o sistema nervoso central -
6:08 - 6:13sobre o comprimento, a velocidade
e a força do tendão do músculo. -
6:13 - 6:15É assim que funciona a cinestesia
do tendão do músculo -
6:15 - 6:18que é a principal maneira
como nós, humanos, -
6:18 - 6:22sentimos e percecionamos as posições,
os movimentos e as forças nos membros. -
6:22 - 6:24Quando um membro é amputado,
-
6:24 - 6:27o cirurgião liga estes músculos
opostos no "residuum" -
6:27 - 6:30para criar uma IMA — Interface Mioneural
Agonista-Antagonista — -
6:30 - 6:32Podemos criar múltiplas IMA
-
6:32 - 6:36para o controlo e a sensação
de múltiplas próteses conjuntas. -
6:36 - 6:40Colocam-se elétrodos artificiais
em cada músculo da IMA, -
6:40 - 6:43e pequenos computadores dentro
do membro biónico traduzem esses sinais -
6:43 - 6:47para controlar poderosos motores
no membro biónico. -
6:47 - 6:49Quando o membro biónico se move,
-
6:49 - 6:51os músculos da IMA movem-se
de um lado para o outro, -
6:51 - 6:54enviando sinais para o cérebro,
através do nervo, -
6:54 - 6:58permitindo que a pessoa que usa a prótese
experimente sensações naturais -
6:58 - 7:00das posições e movimentos da prótese.
-
7:00 - 7:05Podemos usar estes princípios
de conceção de tecidos, em seres humanos? -
7:06 - 7:10Há uns anos, o meu bom amigo Jim
Ewing — de 34 anos — -
7:10 - 7:12procurou-me em busca de ajuda.
-
7:12 - 7:15Ele sofrera um terrível acidente
de escalada. -
7:15 - 7:17Caíra duma altura de 15 metros
nas ilhas Caimão, -
7:17 - 7:21quando a corda não o segurou
e ele embateu no solo. -
7:21 - 7:24Sofreu múltiplas lesões:
-
7:24 - 7:27pulmões perfurados
e muitos ossos partidos. -
7:28 - 7:32Depois do acidente, sonhava
voltar ao seu desporto favorito -
7:32 - 7:33e escalar montanhas,
-
7:33 - 7:36mas como é que isso seria possível?
-
7:37 - 7:40A resposta era a Equipa Ciborgue,
-
7:40 - 7:44uma equipa de cirurgiões,
cientistas e engenheiros -
7:44 - 7:48reunida no MIT para recriar Jim
na sua antiga forma de alpinista perito. -
7:49 - 7:53Um membro da equipa, o Dr. Matthew Carty
amputou-lhe a perna gravemente ferida -
7:53 - 7:55em Brigham e no hospital
feminino de Boston, -
7:55 - 7:57usando o procedimento cirúrgico da IMA.
-
7:57 - 8:01Criaram-se polias dos tendões
que foram ligadas ao osso da tíbia de Jim -
8:01 - 8:03para voltar a ligar os músculos opostos.
-
8:03 - 8:07O procedimento da IMA
restabeleceu a ligação nervosa -
8:07 - 8:10entre os músculos do tornozelo de Jim
e o seu cérebro. -
8:10 - 8:12Quando Jim moveu o seu membro fantasma,
-
8:12 - 8:15os músculos reconectados
moveram-se em pares dinâmicos, -
8:15 - 8:20provocando sinais de cinestesia,
enviados ao cérebro através dos nervos. -
8:20 - 8:24Jim experimentou sensações normais
ao mover a articulação do tornozelo, -
8:24 - 8:26mesmo com os olhos vendados.
-
8:26 - 8:29Este é Jim no laboratório do MIT
depois das cirurgias. -
8:29 - 8:33Ligámos eletricamente os músculos
da IMA de Jim, através de elétrodos, -
8:33 - 8:34a um membro biónico,
-
8:34 - 8:37e Jim aprendeu rapidamente
a mover o membro biónico -
8:37 - 8:40em quatro direções distintas
de movimentos da articulação do tornozelo. -
8:40 - 8:43Estávamos muito animados
com esses resultados, -
8:43 - 8:46mas depois Jim levantou-se
e ocorreu uma coisa memorável. -
8:46 - 8:50Toda a biomecânica natural mediada
pelo sistema nervoso central -
8:50 - 8:53emergiu através do membro sintético
-
8:53 - 8:57como uma ação involuntária, reflexa.
-
8:57 - 9:01Todas as complexidades da colocação
do pé na subida de escadas... -
9:01 - 9:04(Aplausos)
-
9:04 - 9:07emergiram diante dos nossos olhos.
-
9:08 - 9:10Aqui está Jim a descer os degraus,
-
9:10 - 9:13a aproximar o dedo do pé biónico
do degrau seguinte da escada, -
9:13 - 9:15exibindo automaticamente
movimentos naturais -
9:15 - 9:18sem sequer tentar mexer o membro.
-
9:18 - 9:22Como o sistema nervoso central de Jim
está a receber os sinais cinestésicos, -
9:23 - 9:27sabe exatamente como controlar
o membro sintético de forma natural. -
9:28 - 9:33Jim move-se e comporta-se como se
o membro sintético fizesse parte dele. -
9:34 - 9:36Por exemplo, um dia no laboratório,
-
9:36 - 9:39ele acidentalmente pisou
um rolo de fita isoladora. -
9:39 - 9:41O que é que fazemos quando se cola
qualquer coisa no sapato? -
9:42 - 9:44Não nos abaixamos desse modo;
isso é desconfortável. -
9:44 - 9:46Em vez disso, sacudimos o pé.
-
9:46 - 9:47Foi exatamente o que Jim fez
-
9:47 - 9:51depois de ter sido ligado neuralmente
ao membro poucas horas antes. -
9:51 - 9:53Para mim, o mais interessante
-
9:53 - 9:57é o que Jim nos ia dizendo
enquanto fazia a experiência: -
9:57 - 10:00"O robô passou a fazer parte de mim."
-
10:00 - 10:04Jim Ewing: Na manhã seguinte
à primeira vez que fui ligado ao robô, -
10:04 - 10:06a minha filha desceu as escadas
-
10:06 - 10:09e perguntou-me como me sentia
enquanto ciborgue. -
10:10 - 10:13A minha resposta foi
que não me sentia como um ciborgue. -
10:14 - 10:17Sentia-me como se tivesse a minha perna,
-
10:17 - 10:22e não como se eu estivesse
acoplado ao robô -
10:22 - 10:25mas que era o robô
que estava acoplado a mim, -
10:25 - 10:27mas que o robô fazia parte de mim.
-
10:27 - 10:29tinha-se tornado rapidamente
na minha perna. -
10:30 - 10:31Hugh Herr: Obrigado.
-
10:31 - 10:34(Aplausos)
-
10:34 - 10:37Conectar o sistema nervoso de Jim
bi-direcionalmente -
10:37 - 10:39ao seu membro sintético,
-
10:39 - 10:42permitiu alcançar
a materialização neurológica -
10:42 - 10:44Coloquei a hipótese de que,
-
10:44 - 10:47como Jim consegue pensar e mover
o seu membro sintético, -
10:48 - 10:52e como ele sente esses movimentos
no seu sistema nervoso, -
10:52 - 10:55a prótese deixa de ser
uma ferramenta separada, -
10:55 - 11:00mas uma parte integrada de Jim,
uma parte integrada do seu corpo. -
11:00 - 11:04Graças a essa materialização neurológica,
Jim não se sente como um ciborgue. -
11:05 - 11:08Sente-se como se tivesse
a sua perna outra vez, -
11:08 - 11:09como se tivesse um corpo novo.
-
11:10 - 11:11Perguntam-me com frequência
-
11:11 - 11:14quando serei ligado neuralmente
ao meu membro sintético bi-direcional, -
11:15 - 11:16quando é que vou tornar-me num ciborgue.
-
11:17 - 11:20A verdade é que estou hesitante
em tornar-me num ciborgue. -
11:20 - 11:23Antes de perder as pernas,
eu era um péssimo estudante. -
11:23 - 11:26Na escola, só tinha "medíocres"
e por vezes "maus". -
11:26 - 11:29Mas depois de os meus membros
serem amputados, -
11:29 - 11:31de repente passei a ser professor do MIT.
-
11:32 - 11:34(Risos)
-
11:34 - 11:37(Aplausos)
-
11:37 - 11:42Agora receio que, depois de voltar a ser
ligado neuralmente aos meus membros, -
11:42 - 11:45o meu cérebro volta a apresentar
o meu lado não tão brilhante. -
11:46 - 11:47(Risos)
-
11:47 - 11:51Mas tudo bem, porque no MIT
já tenho um lugar permanente -
11:51 - 11:53(Risos)
-
11:53 - 11:55(Aplausos)
-
11:55 - 11:58Acredito que usando
o Modelo NeuroInserido -
11:58 - 12:01avançaremos muito para além
da simples substituição de membros -
12:01 - 12:04e levaremos a humanidade para domínios
-
12:04 - 12:07que fundamentalmente
irão redefinir o potencial humano. -
12:07 - 12:09No século XXI,
-
12:09 - 12:12os programadores ampliarão
o sistema nervoso -
12:12 - 12:14em exoesqueletos extremamente fortes
-
12:14 - 12:18que os seres humanos poderão
controlar e sentir com a sua mente. -
12:18 - 12:21Os músculos do corpo
podem ser reconfigurados -
12:21 - 12:24para o controlo de poderosos motores,
-
12:24 - 12:28para sentir e percecionar
os movimentos de exoesqueletos, -
12:28 - 12:30aumentando a força humana,
-
12:30 - 12:33saltando mais alto
e correndo mais depressa. -
12:33 - 12:38Neste século XXI, acredito que os humanos
tornar-se-ão super-heróis. -
12:38 - 12:42Os seres humanos
poderão ampliar o seu corpo -
12:42 - 12:45para estruturas não antropomórficas,
como as asas, -
12:46 - 12:49controlando e sentindo cada asa
a movimentar-se -
12:49 - 12:51dentro do seu sistema nervoso.
-
12:51 - 12:54Leonardo da Vinci disse:
"Quando experimentarmos o voo, -
12:54 - 12:58"caminharemos para sempre
com os olhos voltados para o céu, -
12:58 - 13:02"pois já lá estivemos e sempre teremos
saudades de lá voltar." -
13:04 - 13:06Quando este século
estiver a chegar ao fim, -
13:06 - 13:09acredito que os seres humanos
serão irreconhecíveis -
13:09 - 13:11tanto na morfologia
quanto na dinâmica, -
13:11 - 13:12em relação ao que somos hoje.
-
13:12 - 13:15A humanidade voará e planará.
-
13:16 - 13:19Jim Ewing caiu por terra
e ficou gravemente ferido -
13:19 - 13:23mas virou os olhos para o céu,
onde sempre desejou voltar. -
13:23 - 13:26Depois disso, não só
sonhou em voltar a andar, -
13:26 - 13:29como voltou ao seu desporto
favorito, a escalada. -
13:30 - 13:35No MIT, a Equipa Ciborgue criou para Jim
um membro especial para o mundo vertical, -
13:35 - 13:39uma perna controlada pelo cérebro
com todas as sensações de movimento. -
13:40 - 13:43Usando esta tecnologia,
Jim voltou às ilhas Caimão, -
13:43 - 13:45o local de seu acidente,
-
13:45 - 13:50reconstruído como um ciborgue
para voltar a escalar em direção ao céu. -
13:50 - 13:51(Vídeo)
-
14:17 - 14:20(Aplausos)
-
14:32 - 14:33Obrigado.
-
14:33 - 14:36(Aplausos)
-
14:36 - 14:40Senhoras e Senhores,
Jim Ewing, o primeiro ciborgue alpinista. -
14:40 - 14:43(Aplausos)
- Title:
- Como nos vamos tornar ciborgues e ampliar o potencial humano
- Speaker:
- Hugh Herr
- Description:
-
Em breve, os humanos terão novos corpos que atenuarão para sempre os limites entre os mundos natural e sintético, diz o programador de biónicos Hugh Herr. Numa conversa inesquecível, ele fala sobre o "Modelo NeuroInserido", uma metodologia para criar funções robóticas que ele está a desenvolver no Laboratório dos Media do MIT, e mostra-nos um futuro onde melhoraremos os nossos corpos de forma a redefinir o potencial humano — e, talvez, nos tornar em super-heróis. "Nos últimos anos deste século, acredito que os humanos serão irreconhecíveis em termos de morfologia e dinâmica em relação ao que somos hoje", diz Herr. "A humanidade vai ganhar asas e voar."
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 15:13
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