Na dan 12. juna 2014, tačno u 3:33h
prijatnog zimskog popodneva u Sao Paulu u Brazilu,
tipičnog južnoameričkog zimskog popodneva,
ovo dete, ovaj mladić, koga vidite kako slavi ovde
kao da je postigao gol,
Žulijano Pinto, star 29 godina, ostvario je veličanstven uspeh.
Iako je paralizovan
i nema nikakvog osećaja od polovine grudi do vrhova prstiju na nogama,
što je posledica saobraćajne nesreće od pre šest godina,
u kojoj mu je poginuo brat
i koja je uzrokovala potpunu leziju kičme, ostavljajući Žulijana u kolicima.
Žulijano se pokazao doraslim izazovu, i toga dana je uradio nešto
što su svi, koji su ga gledali ovih šest godina, smatrali nemogućim.
Žulijano Pinto je zadao početni udarac
na Svetskom fudbalskom prvenstvu 2014. ovde u Brazilu,
i to samo razmišljajući.
Nije mogao da pomeri telo,
ali mogao je da zamisli pokrete neophodne za šut.
Bio je sportista pre lezije. Sada je parasportista.
Učestvovaće na Paraolimpijadi, nadam se, za par godina.
Ali ono što lezija kičmene moždine nije oduzela Žulijanu
je njegova sposobnost da sanja.
A zaista je dosanjao tog popodneva, na stadionu pred 75,000 ljudi
i pred publikom od skoro milijardu koji su gledali preko TV-a.
I taj šut je praktično krunisao 30 godina temeljnog istraživanja,
izučavanja kako mozak,
kako ovaj neverovatni univerzum između naših ušiju,
koji je jedino uporediv s univerzumom nad nama
jer ima oko 100 milijardi elemenata
koji razgovaraju međusobno preko električnih talasa.
Žulijanovo dostignuće je 30 godina osmišljavano u laboratorijama
i trebalo je 15 godina da se isplanira.
Kada smo Džon Čapin i ja, pre 15 godina, u naučnom radu izjavili
da ćemo da sagradimo nešto što smo zvali interfejs za um i mašinu,
što je podrazumevalo povezivanje mozga i uređaja,
kako bi životinje i ljudi mogli da pomeraju te uređaje,
ma koliko bili daleko od svojih tela,
samo zamišljajući šta žele da urade.
Kolege su nam rekle da nam je zapravo potrebna stručna pomoć,
psihijatrijske struke.
I uprkos tome, Škot i Brazilac su bili istrajni
jer su nas tako vaspitali u našim cenjenim zemljama,
i između 12 i 15 godina,
radili smo probu za probom, nagoveštavajući da je ovo moguće.
A interfejs za um i mašinu nije naučna fantastika,
to je prosto izučavanje mozga.
To je prosto korišćenje senzora
koji čitaju električne moždane talase proizvedene u mozgu
kako bi proizveli motorne komande
koje moraju da se očitaju u kičmenoj moždini.
Pa smo projektovali senzore koji mogu da čitaju
na stotine, a sada na hiljade, ovih moždanih ćelija istovremeno
i da izdvoje iz ovih električnih signala
motorno planiranje koje se dešava u mozgu
zbog koga se zapravo pomeramo u prostoru.
Tim smo postupkom pretvorili ove signale u digitalne komande
koje bilo koji mehanički, elektronski ili pak virtuelni uređaj može razumeti.
Tako subjekat može da zamisli šta on, ona ili ono želi da pomeri,
i uređaj se povinuje toj komandi.
Opskrbljavajući ove uređaje s mnogo različitih tipova senzora,
kao što ćete uskoro i da vidite,
zapravo smo poslali poruke nazad u mozak da bismo potvrdili
da se odigrava slobodna motorna volja, bez obzira na to gde ste -
pored subjekta, u komšiluku ili na drugoj strani sveta.
I kada ova poruka pošalje povratnu informaciju mozgu,
mozak postaje svestan svog cilja: pokretanje tela.
Ovo je samo jedan eksperiment koji smo objavili pre nekoliko godina,
u kome je majmun, bez pokretanja tela,
naučio da kontroliše pokrete avatarske ruke,
virtuelne ruke koja ne postoji.
Ono što čujete je zvuk mozga ovog majmuna
dok istražuje tri različite, mada vizuelno identične sfere
u virtuelnom prostoru.
A da bi dobio nagradu, kap soka od pomorandže, koga majmuni obožavaju,
ova životinja mora da otkrije, da izabere jedan od ovih objekata
dodirivanjem,
ne gledanjem, već dodirivanjem,
jer svaki put kada ova virtuelna ruka dodirne jedan od objekata,
električni impuls se vraća u mozak životinje
opisujući finu teksturu površine ovog objekta,
te životinja može da proceni koji je pravi objekat koji mora da zgrabi,
a ako tako postupi, dobija nagradu, ne pomerivši ni jedan mišić.
Savršen brazilski ručak:
ne pomeriš ni jedan mišić, a dobiješ sok od pomorandže.
Kako smo videli da ovo deluje,
zapravo smo se vratili i predložili ideju koju smo objavili pre 15 godina.
Ova studija je ponovo stupila na snagu.
Izvadili smo je iz fioke,
i predložili smo da bismo možda mogli da navedemo paralisano ljudsko biće
da koristi interfejs za um i mašinu kako bi povratilo pokretljivost.
Zamisao je da, ako ste pretrpeli -
a to se može desiti svakome od nas.
Da vam kažem, to se iznenada desi.
To je sudar u milisekundi,
automobilska nesreća koja vam u potpunosti promeni život.
Ako imate potpunu leziju kičmene moždine,
ne možete da se pomerate jer moždani talasi ne stižu do vaših mišića.
Ipak, vaši moždani talasi nastavljaju da se stvaraju u vašoj glavi.
Pacijenti paraplegičari, kvadriplegičari svake noći sanjaju da se pokreću.
To im je u glavi.
Problem je kako preneti taj kod napolje
i učiniti da se taj pokret ponovo izvede.
Pa smo predložili da napravimo novo telo.
Hajde da napravimo robotski prsluk.
I baš zbog toga je Žulijano mogao da šutne loptu, samo razmišljajući,
jer je nosio prvi robotski prsluk koga kontroliše mozak,
a koji mogu da koriste paraplegičari, kvadriplegičari da bi se kretali
i da bi povratili osećaj dodira.
To je bila osnovna zamisao pre 15 godina.
Sada ću vam pokazati kako je 156 ljudi iz 25 država
sa svih pet kontinenata ove divne Zemlje,
napustilo svoje svakodnevene živote, napustilo svoje patente,
napustilo svoje pse, supruge, decu, školu, posao
i kako su se okupili u Brazilu na 18 meseci kako bismo ovo ostvarili.
Jer smo, nekoliko godina nakon što je Brazilu dodeljeno Svetsko prvenstvo,
čuli da brazilska vlada želi da učini nešto značajno
na ceremoniji otvaranja,
u zemlji koja je nanovo izmislila i usavršila fudbal,
sve dok nismo sreli Nemce, naravno.
(Smeh)
No to je druga tema,
i drugačiji neuronaučnik bi trebalo da govori o tome.
Ali Brazil je želeo da se pokaže
u potpuno novom svetlu,
kao država koja ceni nauku i tehnologiju
i da može da ponudi poklon milionima, za 25 miliona ljudi širom sveta,
koji se više ne mogu pokretati zbog povrede kičmene moždine.
Otišli smo u brazilsku vladu i u FIFA-u i predložili,
hajde da početni udarac Svetskog kupa 2014.
zada brazilski paraplegičar,
koristeći umom kontrolisan egzoskelet koji mu omogućuje da šutira loptu
i da oseti kontakt s loptom.
Pogledali su nas, pomislili su da smo načisto poludeli
i rekli: "Važi, pokušajmo to."
Imali smo 18 meseci da sve uradimo od nule, od početka.
Nismo imali egzoskelet, nismo imali pacijente,
nismo imali ništa gotovo.
Ovi su se ljudi okupili
i za 18 meseci, imali smo osam pacijenata koji su vežbali
i praktično smo iz ničega sagradili ovog momka,
koga smo nazvali Bra-Santos Dumon 1.
Prvi ikada napravljeni egzoskelet koga kontroliše um
je nazvan po najpoznatijem brazilskom naučniku,
Albertu Santosu Dumonu,
koji je 19. oktobra 1901. napravio i sam upravljao
prvim pilotnim avionom, u vazduhu u Parizu na očigled milion ljudi.
Izvinjavam se, moji američki prijatelji,
živim u Severnoj Karolini,
ali ovo je bilo dve godine pre nego što su braća Rajt letela
obalom Severne Karoline.
(Aplauz)
Brazilci su gospodari letenja. (Smeh)
Sastali smo se sa ovim momcima
i u suštini smo sastavili ovaj egzoskelet
ovih 15 stepeni slobode, hidrauličnu mašinu
kojom upravljaju moždani signali
snimljeni neinvazivnom tehnologijom, koja se zove elektroencefalografija
koja u suštini omogućuje pacijentu da zamisli pokrete
i pošalje svoje komande upravljačima, motorima
i da to i obavi.
Ovaj egzoskelet je prekriven veštačkom kožom
koju je izumeo Gordon Čeng iz Minhena, jedan od mojih najboljih prijatelja,
kako bi omogućio da osećaj pokretanja zglobova i dodirivanja tla
bude vraćen pacijentu preko prsluka, košulje.
To je pametna košulja sa mikrovibrirajućim elementima
koja u suštini dostavlja povratnu informaciju i obmanjuje mozak pacijenta
tako što stvara osećaj da ga ne nosi mašina,
već da on sam hoda ponovo.
Tako smo ovo pokrenuli i ono što ćete ovde da vidite
je prvi put da je jedan od naših pacijenata, Bruno, zapravo hodao.
Potrebno mu je nekoliko sekundi jer moramo sve da podesimo,
i videćete plavo svetlo kako blešti ispred šlema
jer Bruno mora da zamisli pokret koji bi trebalo izvesti,
kompjuter će to da analizira, Bruno će da potvrdi,
i nakon potvrde,
uređaj počinje da se kreće pod komandom Brunovog uma.
Upravo je uspeo i sada počinje da se kreće.
Posle devet godina nepokretnosti,
sada sam može da hoda.
I više od toga -
(Aplauz) -
ne samo da hoda,
on oseća tlo pod nogama,
a ako egzoskelet ubrza,
kaže nam kako ponovo hoda po pesku Santosa,
odmarališta na plaži gde je išao pre nesreće.
To je zato što mozak stvara novi osećaj u Brunovoj glavi.
Dakle, on hoda, a pred kraj šetnje - već mi ističe vreme -
kaže: "Znate, ljudi,
moraću da pozajmim od vas ovu stvar kad se budem ženio,
jer želim da odšetam do sveštenika
i da vidim svoju nevestu i zapravo da sam stojim tamo."
Naravno da može da ga koristi, kad god poželi.
Ovo smo želeli da pokažemo za vreme Svetskog prvenstva, ali nismo mogli,
jer je FIFA, iz tajanstvenih razloga, skratila prenos na pola.
Na brzinu ćete da vidite kako Žulijano Pinto u egzoskeletu izvodi šut,
nekoliko minuta pre nego što smo izašli na teren
i to zvanično odradili pred celokupnom publikom,
a svetla koja ćete da vidite samo ilustruju proces.
U suštini, plava pulsirajuća svetla signaliziraju da je egzoskelet spreman.
Može da prima misli i da dostavi povratnu informaciju,
pa kada Žulijano odluči da šutira loptu,
videćete dva snopa zelene i žute svetlosti
koji se kreću od šlema do nogu,
a koji predstavljaju mentalne komande koje je preuzeo egzoskelet
kako bi ih realizovao.
I za 13 sekundi,
Žulijano ih jeste realizovao.
Vidite komande.
On se priprema, lopta je spremna i on šutira.
A najneverovatnije je
da je 10 sekundi kasnije, pogledao u nas na terenu,
rekao nam, slaveći, kao što ste videli:
"Osetio sam loptu."
A to je neprocenjivo.
(Aplauz)
Kuda sve ovo vodi?
Imam dva minuta da vam kažem
da nas vodi do krajnjih granica naše mašte.
Tehnologija upravljanja uz pomoć uma je tu.
Ovo je najsvežije: objavljeno je pre samo godinu dana,
prvi interfejs za dva mozga
koji omogućuje dvema životinjama da razmenjuju mentalne poruke
tako da životinja koja nešto vidi u okolini
može da pošalje mentalni SMS, torpedo, neurofiziološki torpedo,
drugoj životinji,
a druga životinja uradi ono što je neophodno da uradi,
a da ni ne zna kakvu joj poruku okolina šalje,
jer je poruka stigla iz mozga prve životinje.
Ovo je prvi demo snimak.
Biću veoma brz jer želim da vam prikažem najnoviji.
Ovde vidite kako prvi pacov dobija informaciju,
uz pomoć svetla koje se vidi na levoj strani kaveza,
da mora da pritisne levu polugu da bi dobio nagradu.
On odlazi i tako i radi.
Istovremeno šalje mentalnu poruku
drugom pacovu koji nije video nikakvo svetlo,
i drugi pacov će, u 70 posto slučajeva,
da pritisne levu polugu i da dobije nagradu,
a da njegova mrežnjača nikada nije osetila svetlo.
Otišli smo korak dalje
tako što smo naveli majmune da sarađuju, umreživši njihove mozgove,
da u suštini predaju svoju moždanu aktivnost
i da je kombinuju da bi pokrenuli virtuelnu ruku koju sam pokazao malopre,
i ovde vidite kako majmuni prvi put udružuju svoje mozgove,
savršeno usklađuju svoje mozgove da bi pokrenuli ovu virtuelnu ruku.
Jedan majmun kontroliše x dimenziju,
drugi kontroliše y dimenziju.
Ali postaje još zanimljivije kada ubacite tri majmuna
i zatražite od jednog da kontroliše x i y,
od drugog da kontroliše y i z
i od trećeg da kontroliše x i z,
i navedete sve njih da zajedno igraju igru,
da pomeraju ruku u 3D-u do mete kako bi dobili čuveni brazilski sok od pomorandže.
I zapravo su uspeli.
Crna tačka je presek svih ovih mozgova koji rade
paralelno, u realnom vremenu.
To je definicija biološkog kompjutera,
saradnja uz pomoć moždane aktivnosti i postizanje motornog cilja.
Kuda sve ovo vodi?
Pojma nemamo.
Mi smo samo naučnici.
(Smeh)
Plaćaju nas da budemo deca,
da prosto zavirimo u nepoznato i otkrijemo šta se tamo nalazi.
Ali jedno znam:
jednog dana, za nekoliko decenija,
kada naša deca budu surfovala netom pukim razmišljanjem,
ili kada majka donira svoj vid autističnom slepom detetu
ili kada neko progovori zahvaljujući bajpasu između dva mozga,
neki od vas će se setiti da je sve počelo jednog zimskog popodneva
na fudbalskom stadionu u Brazilu, s nemogućim šutom.
Hvala vam.
(Aplauz)
Hvala.
Bruno Đusani: Hvala što si ispoštovao vreme.
Zapravo bih ti dao još par minuta,
jer ima još nekoliko tačaka koje želimo da obrazložimo i,
očigledno su nam potrebni umreženi mozgovi da bismo shvatili kuda ovo vodi.
Pa, hajde da sve ovo povežemo.
Ako sam dobro shvatio,
jedan od majmuna dobija signal,
a drugi majmun reaguje na taj signal,
samo zato što ga prvi dobija i prenosi neurološki impuls.
Migel Nikolelis: Nije baš tako.
Nijedan majmun ne zna da postoje druga dva majmuna.
Dobijaju vizuelnu informaciju u 2D-u,
ali je zadatak koji moraju da obave u 3D-u.
Moraju da pomeraju ruku u tri dimenzije.
Ali svaki majmun jedino dobija dve dimenzije na ekranu
koje kontroliše.
I kako biste uspeli,
potrebno vam je da dva majmuna sinhronizuju svoje mozgove,
ali idealno bi bilo tri.
Otkrili smo da kada jedan majmun počne da otaljava,
druga dva pojačaju svoj učinak
kako bi se treći vratio,
tako se ovo dinamično podešava,
ali sinhronicitet u globalu ostaje isti.
Sad, ako preokrenete, a da ne saopštite majmunu,
dimenzije koje svaki mozak mora da kontroliše,
na primer, ovaj momak kontroliše x i y,
ali sad bi trebalo da kontroliše y i z,
istog momenta, mozak ove životinje zaboravlja stare dimenzije
i počinje da se usredsređuje na nove.
Ono što želim reći je da nijedna Tjuringova mašina,
nijedan kompjuter ne može da predvidi šta će umreženi mozgovi da urade.
Tako ćemo upijati tehnologiju kao deo nas.
Tehnologija nikada neće upiti nas.
To je prosto nemoguće.
BĐ: Koliko ste puta ovo testirali?
I koliko ste puta bili uspešni, a koliko ne?
MN: Oh, na desetine puta.
Sa tri majmuna? Nekoliko puta.
Ne bih mogao ovde da govorim o tome da nisam to uradio nekoliko puta.
I zaboravio sam da pomenem, zbog vremena,
da je pre samo tri nedelje, grupa iz Evrope
demonstrirala prvu direktnu vezu između dva ljudska mozga.
BĐ: I kako to izgleda?
MN: Imali su bit informacije - velike ideje nastaju na skroman način -
ali u suštini, moždana aktivnost jednog subjekta
prenesena je do drugog objekta, sve to neinvazivnom tehnologijom.
Tako je prvi subjekt primio poruku, poput pacova, vizuelnu poruku,
i preneo je drugom subjektu.
Drugi subjekt je primio magnetni impuls u vizuelnom korteksu,
iliti različit impuls, dva različita impulsa.
Jednim impulsom, subjekat je video nešto.
Drugim impulsom, video je nešto drugo.
I mogao je rečima da iskaže
poruku koju je prvi subjekat poslao
preko interneta sa drugog kontinenta.
BĐ: Opa. U redu, znači na tom smo putu.
To je naredni TED govor na narednoj konferenciji.
Migele Nikolelisu, hvala ti. MN: Hvala tebi, Bruno. Hvala.