0:00:01.388,0:00:03.488
Я профессор в МТИ,

0:00:03.518,0:00:06.574
но я не проектирую здания[br]и не разрабатываю компьютерные системы.

0:00:06.938,0:00:09.415
Я конструирую части тела:

0:00:10.133,0:00:13.157
бионические ноги с улучшенными[br]возможностями для ходьбы и бега.

0:00:13.812,0:00:16.745
В 1982 году я пострадал[br]во время горного восхождения,

0:00:16.769,0:00:20.403
и обе мои ноги пришлось ампутировать[br]из-за повреждения тканей от обморожения.

0:00:21.245,0:00:23.182
Можете посмотреть на мои ноги:

0:00:23.206,0:00:28.506
24 сенсора, шесть микропроцессоров[br]и механизмы, подобные мышцам и сухожилиям.

0:00:28.530,0:00:31.399
По сути, ниже колена[br]я состою из гаек и болтов.

0:00:31.846,0:00:34.202
Но с этой новейшей бионической технологией

0:00:34.226,0:00:36.468
я могу прыгать, бегать и танцевать.

0:00:38.138,0:00:39.182
(Аплодисменты)

0:00:39.206,0:00:40.357
Спасибо.

0:00:40.381,0:00:42.991
(Аплодисменты)

0:00:43.015,0:00:46.944
Я бионический человек, но ещё не киборг.

0:00:50.284,0:00:53.086
Когда я хочу сделать движение ногами,

0:00:53.110,0:00:56.229
нервные импульсы из моей ЦНС

0:00:56.253,0:00:57.872
проходят по моим нервам

0:00:57.896,0:01:01.007
и приводят в действие мышцы[br]в остатке моей ноги.

0:01:03.380,0:01:06.039
Эти импульсы улавливаются[br]искусственными электродами,

0:01:06.063,0:01:08.528
и мини-компьютеры в бионической ноге

0:01:08.552,0:01:12.575
превращают нервные импульсы[br]в движение, которое я хочу сделать.

0:01:14.493,0:01:16.394
Проще говоря,

0:01:16.418,0:01:17.859
когда я хочу сделать движение,

0:01:17.879,0:01:21.970
в механическую часть моего тела[br]поступает команда.

0:01:22.466,0:01:26.244
Однако эти компьютеры не могут передавать[br]информацию в мою нервную систему.

0:01:26.838,0:01:29.907
Когда я делаю движение механическими[br]ногами или прикасаюсь к ним,

0:01:29.927,0:01:33.004
я не испытываю нормального[br]чувства осязания или движения.

0:01:34.108,0:01:38.144
Если бы я был киборгом[br]и мог бы чувствовать свои ноги

0:01:39.255,0:01:43.081
через мини-компьютеры, передающие[br]информацию в мою нервную систему,

0:01:43.105,0:01:45.463
то, я думаю, это бы в корне изменило

0:01:45.487,0:01:48.231
моё отношение к механической[br]части моего тела.

0:01:48.605,0:01:50.430
Сегодня я не чувствую ног,

0:01:51.788,0:01:52.970
и по этой причине

0:01:52.994,0:01:56.439
они для меня — просто механизмы,[br]отдельные от моего тела и разума.

0:01:56.463,0:01:57.845
Они не являются частью меня.

0:01:59.480,0:02:02.766
Думаю, если бы я был киборгом[br]и мог бы чувствовать свои ноги,

0:02:02.790,0:02:05.218
они бы стали частью меня,[br]частью моего «я».

0:02:05.923,0:02:10.068
В МТИ мы работаем[br]над NeuroEmbodied Design.

0:02:10.092,0:02:11.869
В ходе такой разработки

0:02:13.110,0:02:18.573
разработчик проектирует плоть и кости[br]человека — само биологическое тело —

0:02:18.597,0:02:23.534
и механику, чтобы улучшить[br]двустороннюю связь

0:02:23.558,0:02:26.040
между нервной системой[br]и искусственным миром.

0:02:27.406,0:02:31.795
NeuroEmbodied Design — это метод создания[br]кибернетического взаимодействия.

0:02:33.843,0:02:38.194
В ходе такой разработки[br]разработчики видят перед собой будущее,

0:02:38.218,0:02:41.369
где технологии — это уже не компромисс,

0:02:41.393,0:02:44.321
не безжизненные механизмы,[br]отдельные от тела и разума;

0:02:44.345,0:02:48.171
будущее, где технологии[br]полностью объединены

0:02:48.195,0:02:49.766
с нашей природой;

0:02:49.790,0:02:52.965
мир, где грань между биологическим[br]и небиологическим,

0:02:52.989,0:02:55.075
человеческим и нечеловеческим,

0:02:55.099,0:02:57.156
естественным и неестественным

0:02:57.180,0:02:59.367
навсегда будет стёрта.

0:02:59.391,0:03:02.867
Это будущее даст людям новые тела.

0:03:04.156,0:03:06.895
NeuroEmbodied Design откроет[br]нашей нервной системе доступ

0:03:06.919,0:03:08.593
в механический мир,

0:03:08.617,0:03:11.093
а механическому миру — в нас,

0:03:11.117,0:03:13.767
что в корне изменит то, кем мы являемся.

0:03:14.994,0:03:18.042
Если сделать биологическое тело[br]более приспособленным для общения

0:03:18.042,0:03:19.859
с искусственно спроектированным миром,

0:03:21.080,0:03:24.065
то к концу XXI века человечество[br]положит конец инвалидности

0:03:24.089,0:03:27.639
и заложит научную и технологическую основу

0:03:27.663,0:03:28.964
для улучшения человека,

0:03:29.937,0:03:34.394
для расширения человеческих возможностей[br]за пределы врождённого и физиологического

0:03:34.418,0:03:37.544
на когнитивном, эмоциональном[br]и физическом уровне.

0:03:38.218,0:03:42.450
Есть много способов для массового[br]создания новых тел:

0:03:42.474,0:03:46.419
от биомолекулярного метода[br]до выращивания тканей и органов.

0:03:46.443,0:03:49.649
Сегодня я хочу поговорить[br]об одной области NeuroEmbodied Design,

0:03:49.673,0:03:53.737
где мы перестраиваем и формируем[br]ткани человеческого тела

0:03:53.761,0:03:56.307
с помощью хирургических[br]и регенеративных процессов.

0:03:58.331,0:03:59.967
Нынешняя процедура ампутации

0:03:59.991,0:04:04.058
почти не изменилась со времён[br]Гражданской войны в США,

0:04:04.082,0:04:07.836
и она безнадёжно устарела[br]в свете значительного прогресса

0:04:07.860,0:04:11.796
исполнительных механизмов, систем[br]контроля и технологий нейронных связей.

0:04:13.058,0:04:17.336
Её серьёзный недостаток — отсутствие[br]динамических взаимодействий мышц

0:04:17.360,0:04:19.502
для управления и проприоцепции.

0:04:20.682,0:04:22.532
Что же такое проприоцепция?

0:04:22.556,0:04:25.944
Когда вы тянете ступню на себя,[br]мышцы в передней части ноги сокращаются,

0:04:25.944,0:04:28.794
а мышцы в задней части ноги[br]одновременно растягиваются.

0:04:28.818,0:04:31.393
А если потянуть ступню от себя,[br]то происходит обратное:

0:04:31.393,0:04:33.559
мышцы в задней части ноги сокращаются,

0:04:33.583,0:04:35.304
а в передней — растягиваются.

0:04:35.328,0:04:37.374
Когда эти мышцы[br]сокращаются и расслабляются,

0:04:37.394,0:04:39.662
биологические датчики в сухожилиях мышц

0:04:39.686,0:04:42.162
передают эту информацию по нервам в мозг.

0:04:42.186,0:04:44.790
Так мы чувствуем,[br]где находятся наши ступни,

0:04:44.814,0:04:47.360
даже если не видим их.

0:04:48.186,0:04:52.409
Нынешняя процедура ампутации разрывает[br]эти динамические мышечные взаимодействия,

0:04:52.433,0:04:56.529
тем самым препятствуя нормальным[br]проприоцептивным ощущениям.

0:04:56.553,0:04:59.292
Это значит, что стандартный протез

0:04:59.316,0:05:01.991
не может передать нервной системе

0:05:02.015,0:05:04.759
информацию о том,[br]где он находится в пространстве.

0:05:04.783,0:05:07.940
Следовательно, пациент[br]не чувствует и не ощущает

0:05:07.964,0:05:10.931
положение своего протеза[br]и движение его суставов,

0:05:10.955,0:05:13.050
если не видит их своими глазами.

0:05:14.153,0:05:18.097
Мои ноги ампутировали именно по этой[br]методике времён Гражданской войны.

0:05:18.626,0:05:21.182
Я чувствую свои ноги,[br]чувствую их прямо сейчас,

0:05:21.206,0:05:23.065
как фантомные конечности.

0:05:23.089,0:05:24.978
Но пошевелить ими я не могу.

0:05:25.002,0:05:27.748
Кажется, будто они в твёрдых[br]лыжных ботинках.

0:05:28.730,0:05:30.736
Для решения этих проблем мы изобрели в МТИ

0:05:30.766,0:05:34.948
агонистический-антагонистический[br]мионевральный интерфейс,

0:05:34.972,0:05:36.805
сокращённо АМИ.

0:05:36.829,0:05:40.463
Метод АМИ соединяет[br]нервы в остатке конечности

0:05:40.487,0:05:42.710
с внешним бионическим протезом.

0:05:43.405,0:05:46.500
Как устроен АМИ и как он работает?

0:05:47.508,0:05:51.017
АМИ состоит из двух [br]хирургически связанных мышц —

0:05:51.041,0:05:53.358
агониста и антагониста.

0:05:53.909,0:05:56.708
Когда при электрической активации[br]агонист сокращается,

0:05:56.732,0:05:59.224
то антагонист растягивается.

0:05:59.248,0:06:01.590
Благодаря такому динамическому[br]взаимодействию мышц

0:06:01.620,0:06:04.586
биологические сенсоры в мышечном сухожилии

0:06:04.610,0:06:08.079
отправляют по нерву в ЦНС

0:06:08.103,0:06:12.707
информацию о длине, скорости и силе[br]мышечного сухожилия.

0:06:12.731,0:06:15.209
Именно так работает проприоцепция[br]мышечных сухожилий,

0:06:15.229,0:06:17.716
и это главный способ, каким мы, люди,

0:06:17.740,0:06:21.866
чувствуем и ощущаем положение,[br]движение и силу наших конечностей.

0:06:22.386,0:06:23.788
Если конечность ампутирована,

0:06:23.808,0:06:27.832
хирург соединяет эти противодействующие[br]мышцы в остатке конечности

0:06:27.856,0:06:29.073
и создаёт АМИ.

0:06:29.097,0:06:32.190
Можно создать и несколько АМИ,

0:06:32.214,0:06:36.175
чтобы управлять суставами[br]нескольких протезов и ощущать их.

0:06:36.199,0:06:39.597
Затем на каждую мышцу АМИ[br]ставятся искусственные электроды,

0:06:39.621,0:06:43.272
сигналы от которых расшифровывают[br]мини-компьютеры в бионической конечности,

0:06:43.296,0:06:46.208
чтобы управлять мощными двигателями[br]в этой конечности.

0:06:46.933,0:06:49.093
При движении бионической конечности

0:06:49.117,0:06:50.974
мышцы АМИ движутся вперёд и назад,

0:06:50.998,0:06:53.190
отправляя сигналы через нерв в мозг

0:06:53.214,0:06:57.356
и позволяя человеку испытывать[br]естественные ощущения

0:06:57.380,0:06:59.864
от движений протеза[br]и его нахождения в пространстве.

0:07:00.492,0:07:04.626
Можно ли использовать эти принципы[br]разработки тканей на настоящем человеке?

0:07:05.786,0:07:09.595
Несколько лет назад мой дорогой друг[br]Джим Юинг — мы дружим уже 34 года —

0:07:09.619,0:07:11.341
попросил меня о помощи.

0:07:12.272,0:07:14.328
С Джимом произошло ужасное несчастье.

0:07:14.352,0:07:17.820
Во время скалолазания на Каймановых[br]островах он упал с 15-метровой высоты,

0:07:17.840,0:07:20.272
когда верёвка не смогла его удержать.

0:07:21.339,0:07:23.809
Он получил много, много травм:

0:07:23.833,0:07:27.047
пробитые лёгкие и многочисленные[br]переломы костей.

0:07:28.060,0:07:31.790
После трагедии он мечтал вернуться[br]к любимому виду спорта,

0:07:31.814,0:07:33.102
скалолазанию,

0:07:33.102,0:07:35.019
но как можно было сделать это возможным?

0:07:37.322,0:07:39.544
Ответом стала «Команда Киборг» —

0:07:40.369,0:07:43.608
команда хирургов, учёных и инженеров,

0:07:43.632,0:07:48.474
которые собрались в МТИ, чтобы вновь[br]позволить Джиму подниматься в горы.

0:07:48.498,0:07:52.554
Доктор из команды, Мэттью Карти,[br]ампутировал сильно пострадавшую ногу Джима

0:07:52.578,0:07:54.690
в женской больнице Бригхэма в Бостоне,

0:07:54.714,0:07:56.786
используя хирургическую процедуру АМИ.

0:07:57.262,0:08:00.667
Были созданы блоки сухожилий[br]и прикреплены к большой берцовой кости,

0:08:00.691,0:08:02.730
чтобы соединить противодействующие мышцы.

0:08:03.460,0:08:06.365
Процедура АМИ восстановила [br]у Джима нервную связь

0:08:06.389,0:08:09.264
между мышцами голеностопа и мозгом.

0:08:09.854,0:08:12.428
Когда Джим делает движение[br]своей фантомной конечностью,

0:08:12.442,0:08:15.450
вновь связанные мышцы[br]двигаются в динамических парах,

0:08:15.474,0:08:19.911
и сигналы проприоцепции[br]проходят через нервы в мозг,

0:08:19.935,0:08:23.555
поэтому Джим чувствует положение[br]и движения голеностопного сустава

0:08:23.579,0:08:24.895
даже с закрытыми глазами.

0:08:25.842,0:08:29.279
Вот Джим в лаборатории МТИ[br]после всех операций.

0:08:29.303,0:08:32.417
Через электроды мы электрически[br]подсоединили АМИ-мышцы Джима

0:08:32.417,0:08:33.615
к бионической конечности,

0:08:33.635,0:08:36.390
и Джим быстро научился двигать ей

0:08:36.414,0:08:39.318
в четырёх различных направлениях.

0:08:40.000,0:08:43.063
Мы были рады уже этим результатам,[br]но потом Джим встал на ноги,

0:08:43.087,0:08:45.953
и то, что произошло,[br]было поистине поразительно.

0:08:45.977,0:08:49.993
Вся естественная биомеханика,[br]идущая от ЦНС,

0:08:50.017,0:08:53.366
проявилась в механической конечности

0:08:53.390,0:08:56.905
как непроизвольное, рефлексивное действие.

0:08:56.929,0:09:00.826
Все тонкости движения ступни[br]во время подъёма по лестнице...

0:09:00.850,0:09:04.348
(Аплодисменты)

0:09:04.372,0:09:06.276
предстали у нас перед глазами.

0:09:07.644,0:09:09.469
Вот Джим спускается по лестнице,

0:09:09.493,0:09:12.485
тянется бионическим пальцем ноги[br]к следующей ступеньке,

0:09:12.509,0:09:15.025
автоматически демонстрируя[br]естественные движения

0:09:15.049,0:09:17.841
без какого-либо преднамеренного[br]действия с его стороны.

0:09:17.865,0:09:22.478
Поскольку ЦНС Джима получает[br]проприоцептивные сигналы,

0:09:22.502,0:09:26.549
она точно знает, как управлять[br]механической ногой естественным образом.

0:09:27.635,0:09:33.222
Теперь Джим ходит и ведёт себя так, словно[br]механическая нога — это часть его самого.

0:09:33.746,0:09:35.706
Например, однажды в лаборатории

0:09:35.730,0:09:38.826
он случайно наступил на рулон изоленты.

0:09:38.850,0:09:41.477
Что вы делаете, когда что-то[br]прилипло к вашей обуви?

0:09:41.501,0:09:44.112
Вы так не наклоняетесь,[br]это слишком неуклюже.

0:09:44.136,0:09:45.430
Нет, вы трясёте ногой,

0:09:45.454,0:09:47.279
и именно так сделал Джим

0:09:47.303,0:09:50.469
всего после нескольких часов[br]нервной связи с протезом.

0:09:51.436,0:09:53.413
Самым интересным для меня был

0:09:53.437,0:09:56.305
рассказ Джима о том, что он испытывал.

0:09:56.329,0:09:59.654
Он сказал: «Робот стал частью меня».

0:10:00.217,0:10:04.003
Джим Юинг: На следующее утро после того,[br]как меня впервые подсоединили к роботу,

0:10:04.027,0:10:09.393
моя дочь подошла ко мне и спросила,[br]каково это — быть киборгом.

0:10:09.417,0:10:13.386
Я ответил ей, что[br]не чувствовал себя киборгом.

0:10:13.410,0:10:17.236
Я чувствовал, будто вернул свою ногу,

0:10:17.260,0:10:21.981
и что не я подсоединён к роботу,

0:10:22.005,0:10:24.626
а скорее робот подсоединён ко мне

0:10:24.650,0:10:26.182
и робот стал частью меня.

0:10:26.206,0:10:28.697
Он очень быстро стал моей ногой.

0:10:29.617,0:10:30.768
Хью Герр: Спасибо.

0:10:30.792,0:10:33.880
(Аплодисменты)

0:10:33.904,0:10:37.277
Двунаправленно соединив[br]нервную систему Джима

0:10:37.301,0:10:39.071
и механическую ногу,

0:10:39.095,0:10:42.019
мы достигли неврологического слияния.

0:10:42.043,0:10:47.520
Я предположил, что, поскольку Джим может[br]двигать механической ногой силой мысли

0:10:47.544,0:10:51.854
и поскольку он чувствует эти движения[br]в своей нервной системе,

0:10:51.878,0:10:55.005
протез уже является[br]не отдельным механизмом,

0:10:55.029,0:10:59.425
а неотъемлемой частью Джима,[br]неотъемлемой частью его тела.

0:11:00.108,0:11:04.106
Благодаря неврологическому слиянию[br]Джим не чувствует себя киборгом.

0:11:05.215,0:11:07.432
Он просто чувствует, что вернул себе ногу,

0:11:07.456,0:11:09.003
что вернул себе тело.

0:11:09.580,0:11:10.731
Меня часто спрашивают,

0:11:10.755,0:11:14.311
когда я сам установлю двустороннюю[br]нервную связь со своими протезами,

0:11:14.335,0:11:16.119
когда я сам стану киборгом.

0:11:16.143,0:11:18.906
Но правда в том, что я[br]пока не решаюсь стать киборгом.

0:11:19.966,0:11:23.173
До того, как мне ампутировали ноги,[br]я очень плохо учился.

0:11:23.197,0:11:26.020
В школе я получал[br]тройки с минусом, а то и двойки.

0:11:26.044,0:11:28.773
А после ампутации

0:11:28.797,0:11:30.896
я вдруг стал профессором в МТИ.

0:11:31.353,0:11:33.520
(Смех)

0:11:33.544,0:11:37.266
(Аплодисменты)

0:11:37.290,0:11:41.767
И я опасаюсь, что, восстановив[br]нервную связь с ногами,

0:11:41.791,0:11:45.481
мой мозг снова вернётся[br]в своё не самое умное состояние.

0:11:45.505,0:11:46.807
(Смех)

0:11:46.831,0:11:50.902
Хотя, знаете, почему бы и нет — у меня[br]уже есть постоянная должность в МТИ.

0:11:50.926,0:11:52.554
(Смех)

0:11:52.578,0:11:55.443
(Аплодисменты)

0:11:55.467,0:11:57.825
Я верю, что NeuroEmbodied Design

0:11:57.849,0:12:00.706
выйдет далеко за пределы протезирования

0:12:00.730,0:12:03.434
и приведёт человечество в миры,

0:12:03.458,0:12:06.148
в корне меняющие определение[br]человеческого потенциала.

0:12:06.866,0:12:08.585
В нашем XXI веке

0:12:08.609,0:12:13.046
учёные откроют нервной системе доступ[br]к чрезвычайно сильным экзоскелетам,

0:12:13.070,0:12:17.277
которыми можно будет управлять[br]и которые можно будет ощущать силой мысли.

0:12:18.139,0:12:21.282
Мышцы в теле могут быть перенастроены

0:12:21.306,0:12:24.219
для управления мощными двигателями,

0:12:24.243,0:12:28.347
а также для восприятия и ощущения [br]движений экзоскелета,

0:12:28.371,0:12:32.132
чтобы увеличить силу человека,[br]высоту прыжка и скорость бега.

0:12:32.807,0:12:37.457
Я верю, что в нашем XXI веке[br]люди станут супергероями.

0:12:38.313,0:12:41.924
Возможно, люди также смогут добавлять себе

0:12:41.948,0:12:44.939
и нечеловеческие части тела,[br]например, крылья,

0:12:45.805,0:12:49.836
управляя каждым их движением[br]и ощущая их в нервной системе.

0:12:50.716,0:12:54.110
Леонардо да Винчи говорил:[br]«Испытай полёт один раз,

0:12:54.134,0:12:57.661
и твои глаза навечно[br]будут устремлены в небо.

0:12:57.685,0:13:02.351
Однажды там побывав, [br]на всю жизнь ты обречен тосковать о нём».

0:13:03.490,0:13:05.530
Я верю, что на закате этого века

0:13:05.554,0:13:09.784
строение и динамика человеческого тела[br]будут до неузнаваемости отличаться

0:13:09.808,0:13:11.761
от того, какие они у нас сегодня.

0:13:11.785,0:13:14.720
Человечество поднимется в небо[br]и будет летать.

0:13:15.695,0:13:18.997
Джим Юинг упал на землю[br]и серьёзно пострадал,

0:13:19.021,0:13:22.401
но его глаза устремились в небо,[br]о котором он всегда тосковал.

0:13:23.281,0:13:25.917
После трагедии он мечтал[br]не только снова встать на ноги,

0:13:25.937,0:13:28.725
но и вернуться к любимому[br]виду спорта — скалолазанию.

0:13:29.657,0:13:34.395
Специально для Джима команда Киборг в МТИ[br]сделала протез для вертикального мира:

0:13:34.419,0:13:38.649
ногу, управляемую мозгом,[br]с полными ощущениями положения и движения.

0:13:40.065,0:13:43.288
С этой технологией[br]Джим вернулся на Каймановы острова,

0:13:43.312,0:13:45.219
где с ним произошёл несчастный случай,

0:13:45.243,0:13:49.251
став киборгом, чтобы снова[br]пойти в горы и добраться до неба.

0:13:49.275,0:13:51.052
(Шум волн)

0:14:15.727,0:14:22.727
(Аплодисменты)

0:14:31.578,0:14:32.729
Спасибо.

0:14:32.753,0:14:36.334
(Аплодисменты)

0:14:36.358,0:14:39.819
Дамы и господа, Джим Юинг,[br]первый киборг-скалолаз в мире.

0:14:39.843,0:14:46.843
(Аплодисменты)