Как мы станем киборгами и расширим человеческий потенциал
-
0:01 - 0:03Я профессор в МТИ,
-
0:04 - 0:07но я не проектирую здания
и не разрабатываю компьютерные системы. -
0:07 - 0:09Я конструирую части тела:
-
0:10 - 0:13бионические ноги с улучшенными
возможностями для ходьбы и бега. -
0:14 - 0:17В 1982 году я пострадал
во время горного восхождения, -
0:17 - 0:20и обе мои ноги пришлось ампутировать
из-за повреждения тканей от обморожения. -
0:21 - 0:23Можете посмотреть на мои ноги:
-
0:23 - 0:2924 сенсора, шесть микропроцессоров
и механизмы, подобные мышцам и сухожилиям. -
0:29 - 0:31По сути, ниже колена
я состою из гаек и болтов. -
0:32 - 0:34Но с этой новейшей бионической технологией
-
0:34 - 0:36я могу прыгать, бегать и танцевать.
-
0:38 - 0:39(Аплодисменты)
-
0:39 - 0:40Спасибо.
-
0:40 - 0:43(Аплодисменты)
-
0:43 - 0:47Я бионический человек, но ещё не киборг.
-
0:50 - 0:53Когда я хочу сделать движение ногами,
-
0:53 - 0:56нервные импульсы из моей ЦНС
-
0:56 - 0:58проходят по моим нервам
-
0:58 - 1:01и приводят в действие мышцы
в остатке моей ноги. -
1:03 - 1:06Эти импульсы улавливаются
искусственными электродами, -
1:06 - 1:09и мини-компьютеры в бионической ноге
-
1:09 - 1:13превращают нервные импульсы
в движение, которое я хочу сделать. -
1:14 - 1:16Проще говоря,
-
1:16 - 1:18когда я хочу сделать движение,
-
1:18 - 1:22в механическую часть моего тела
поступает команда. -
1:22 - 1:26Однако эти компьютеры не могут передавать
информацию в мою нервную систему. -
1:27 - 1:30Когда я делаю движение механическими
ногами или прикасаюсь к ним, -
1:30 - 1:33я не испытываю нормального
чувства осязания или движения. -
1:34 - 1:38Если бы я был киборгом
и мог бы чувствовать свои ноги -
1:39 - 1:43через мини-компьютеры, передающие
информацию в мою нервную систему, -
1:43 - 1:45то, я думаю, это бы в корне изменило
-
1:45 - 1:48моё отношение к механической
части моего тела. -
1:49 - 1:50Сегодня я не чувствую ног,
-
1:52 - 1:53и по этой причине
-
1:53 - 1:56они для меня — просто механизмы,
отдельные от моего тела и разума. -
1:56 - 1:58Они не являются частью меня.
-
1:59 - 2:03Думаю, если бы я был киборгом
и мог бы чувствовать свои ноги, -
2:03 - 2:05они бы стали частью меня,
частью моего «я». -
2:06 - 2:10В МТИ мы работаем
над NeuroEmbodied Design. -
2:10 - 2:12В ходе такой разработки
-
2:13 - 2:19разработчик проектирует плоть и кости
человека — само биологическое тело — -
2:19 - 2:24и механику, чтобы улучшить
двустороннюю связь -
2:24 - 2:26между нервной системой
и искусственным миром. -
2:27 - 2:32NeuroEmbodied Design — это метод создания
кибернетического взаимодействия. -
2:34 - 2:38В ходе такой разработки
разработчики видят перед собой будущее, -
2:38 - 2:41где технологии — это уже не компромисс,
-
2:41 - 2:44не безжизненные механизмы,
отдельные от тела и разума; -
2:44 - 2:48будущее, где технологии
полностью объединены -
2:48 - 2:50с нашей природой;
-
2:50 - 2:53мир, где грань между биологическим
и небиологическим, -
2:53 - 2:55человеческим и нечеловеческим,
-
2:55 - 2:57естественным и неестественным
-
2:57 - 2:59навсегда будет стёрта.
-
2:59 - 3:03Это будущее даст людям новые тела.
-
3:04 - 3:07NeuroEmbodied Design откроет
нашей нервной системе доступ -
3:07 - 3:09в механический мир,
-
3:09 - 3:11а механическому миру — в нас,
-
3:11 - 3:14что в корне изменит то, кем мы являемся.
-
3:15 - 3:18Если сделать биологическое тело
более приспособленным для общения -
3:18 - 3:20с искусственно спроектированным миром,
-
3:21 - 3:24то к концу XXI века человечество
положит конец инвалидности -
3:24 - 3:28и заложит научную и технологическую основу
-
3:28 - 3:29для улучшения человека,
-
3:30 - 3:34для расширения человеческих возможностей
за пределы врождённого и физиологического -
3:34 - 3:38на когнитивном, эмоциональном
и физическом уровне. -
3:38 - 3:42Есть много способов для массового
создания новых тел: -
3:42 - 3:46от биомолекулярного метода
до выращивания тканей и органов. -
3:46 - 3:50Сегодня я хочу поговорить
об одной области NeuroEmbodied Design, -
3:50 - 3:54где мы перестраиваем и формируем
ткани человеческого тела -
3:54 - 3:56с помощью хирургических
и регенеративных процессов. -
3:58 - 4:00Нынешняя процедура ампутации
-
4:00 - 4:04почти не изменилась со времён
Гражданской войны в США, -
4:04 - 4:08и она безнадёжно устарела
в свете значительного прогресса -
4:08 - 4:12исполнительных механизмов, систем
контроля и технологий нейронных связей. -
4:13 - 4:17Её серьёзный недостаток — отсутствие
динамических взаимодействий мышц -
4:17 - 4:20для управления и проприоцепции.
-
4:21 - 4:23Что же такое проприоцепция?
-
4:23 - 4:26Когда вы тянете ступню на себя,
мышцы в передней части ноги сокращаются, -
4:26 - 4:29а мышцы в задней части ноги
одновременно растягиваются. -
4:29 - 4:31А если потянуть ступню от себя,
то происходит обратное: -
4:31 - 4:34мышцы в задней части ноги сокращаются,
-
4:34 - 4:35а в передней — растягиваются.
-
4:35 - 4:37Когда эти мышцы
сокращаются и расслабляются, -
4:37 - 4:40биологические датчики в сухожилиях мышц
-
4:40 - 4:42передают эту информацию по нервам в мозг.
-
4:42 - 4:45Так мы чувствуем,
где находятся наши ступни, -
4:45 - 4:47даже если не видим их.
-
4:48 - 4:52Нынешняя процедура ампутации разрывает
эти динамические мышечные взаимодействия, -
4:52 - 4:57тем самым препятствуя нормальным
проприоцептивным ощущениям. -
4:57 - 4:59Это значит, что стандартный протез
-
4:59 - 5:02не может передать нервной системе
-
5:02 - 5:05информацию о том,
где он находится в пространстве. -
5:05 - 5:08Следовательно, пациент
не чувствует и не ощущает -
5:08 - 5:11положение своего протеза
и движение его суставов, -
5:11 - 5:13если не видит их своими глазами.
-
5:14 - 5:18Мои ноги ампутировали именно по этой
методике времён Гражданской войны. -
5:19 - 5:21Я чувствую свои ноги,
чувствую их прямо сейчас, -
5:21 - 5:23как фантомные конечности.
-
5:23 - 5:25Но пошевелить ими я не могу.
-
5:25 - 5:28Кажется, будто они в твёрдых
лыжных ботинках. -
5:29 - 5:31Для решения этих проблем мы изобрели в МТИ
-
5:31 - 5:35агонистический-антагонистический
мионевральный интерфейс, -
5:35 - 5:37сокращённо АМИ.
-
5:37 - 5:40Метод АМИ соединяет
нервы в остатке конечности -
5:40 - 5:43с внешним бионическим протезом.
-
5:43 - 5:46Как устроен АМИ и как он работает?
-
5:48 - 5:51АМИ состоит из двух
хирургически связанных мышц — -
5:51 - 5:53агониста и антагониста.
-
5:54 - 5:57Когда при электрической активации
агонист сокращается, -
5:57 - 5:59то антагонист растягивается.
-
5:59 - 6:02Благодаря такому динамическому
взаимодействию мышц -
6:02 - 6:05биологические сенсоры в мышечном сухожилии
-
6:05 - 6:08отправляют по нерву в ЦНС
-
6:08 - 6:13информацию о длине, скорости и силе
мышечного сухожилия. -
6:13 - 6:15Именно так работает проприоцепция
мышечных сухожилий, -
6:15 - 6:18и это главный способ, каким мы, люди,
-
6:18 - 6:22чувствуем и ощущаем положение,
движение и силу наших конечностей. -
6:22 - 6:24Если конечность ампутирована,
-
6:24 - 6:28хирург соединяет эти противодействующие
мышцы в остатке конечности -
6:28 - 6:29и создаёт АМИ.
-
6:29 - 6:32Можно создать и несколько АМИ,
-
6:32 - 6:36чтобы управлять суставами
нескольких протезов и ощущать их. -
6:36 - 6:40Затем на каждую мышцу АМИ
ставятся искусственные электроды, -
6:40 - 6:43сигналы от которых расшифровывают
мини-компьютеры в бионической конечности, -
6:43 - 6:46чтобы управлять мощными двигателями
в этой конечности. -
6:47 - 6:49При движении бионической конечности
-
6:49 - 6:51мышцы АМИ движутся вперёд и назад,
-
6:51 - 6:53отправляя сигналы через нерв в мозг
-
6:53 - 6:57и позволяя человеку испытывать
естественные ощущения -
6:57 - 7:00от движений протеза
и его нахождения в пространстве. -
7:00 - 7:05Можно ли использовать эти принципы
разработки тканей на настоящем человеке? -
7:06 - 7:10Несколько лет назад мой дорогой друг
Джим Юинг — мы дружим уже 34 года — -
7:10 - 7:11попросил меня о помощи.
-
7:12 - 7:14С Джимом произошло ужасное несчастье.
-
7:14 - 7:18Во время скалолазания на Каймановых
островах он упал с 15-метровой высоты, -
7:18 - 7:20когда верёвка не смогла его удержать.
-
7:21 - 7:24Он получил много, много травм:
-
7:24 - 7:27пробитые лёгкие и многочисленные
переломы костей. -
7:28 - 7:32После трагедии он мечтал вернуться
к любимому виду спорта, -
7:32 - 7:33скалолазанию,
-
7:33 - 7:35но как можно было сделать это возможным?
-
7:37 - 7:40Ответом стала «Команда Киборг» —
-
7:40 - 7:44команда хирургов, учёных и инженеров,
-
7:44 - 7:48которые собрались в МТИ, чтобы вновь
позволить Джиму подниматься в горы. -
7:48 - 7:53Доктор из команды, Мэттью Карти,
ампутировал сильно пострадавшую ногу Джима -
7:53 - 7:55в женской больнице Бригхэма в Бостоне,
-
7:55 - 7:57используя хирургическую процедуру АМИ.
-
7:57 - 8:01Были созданы блоки сухожилий
и прикреплены к большой берцовой кости, -
8:01 - 8:03чтобы соединить противодействующие мышцы.
-
8:03 - 8:06Процедура АМИ восстановила
у Джима нервную связь -
8:06 - 8:09между мышцами голеностопа и мозгом.
-
8:10 - 8:12Когда Джим делает движение
своей фантомной конечностью, -
8:12 - 8:15вновь связанные мышцы
двигаются в динамических парах, -
8:15 - 8:20и сигналы проприоцепции
проходят через нервы в мозг, -
8:20 - 8:24поэтому Джим чувствует положение
и движения голеностопного сустава -
8:24 - 8:25даже с закрытыми глазами.
-
8:26 - 8:29Вот Джим в лаборатории МТИ
после всех операций. -
8:29 - 8:32Через электроды мы электрически
подсоединили АМИ-мышцы Джима -
8:32 - 8:34к бионической конечности,
-
8:34 - 8:36и Джим быстро научился двигать ей
-
8:36 - 8:39в четырёх различных направлениях.
-
8:40 - 8:43Мы были рады уже этим результатам,
но потом Джим встал на ноги, -
8:43 - 8:46и то, что произошло,
было поистине поразительно. -
8:46 - 8:50Вся естественная биомеханика,
идущая от ЦНС, -
8:50 - 8:53проявилась в механической конечности
-
8:53 - 8:57как непроизвольное, рефлексивное действие.
-
8:57 - 9:01Все тонкости движения ступни
во время подъёма по лестнице... -
9:01 - 9:04(Аплодисменты)
-
9:04 - 9:06предстали у нас перед глазами.
-
9:08 - 9:09Вот Джим спускается по лестнице,
-
9:09 - 9:12тянется бионическим пальцем ноги
к следующей ступеньке, -
9:13 - 9:15автоматически демонстрируя
естественные движения -
9:15 - 9:18без какого-либо преднамеренного
действия с его стороны. -
9:18 - 9:22Поскольку ЦНС Джима получает
проприоцептивные сигналы, -
9:23 - 9:27она точно знает, как управлять
механической ногой естественным образом. -
9:28 - 9:33Теперь Джим ходит и ведёт себя так, словно
механическая нога — это часть его самого. -
9:34 - 9:36Например, однажды в лаборатории
-
9:36 - 9:39он случайно наступил на рулон изоленты.
-
9:39 - 9:41Что вы делаете, когда что-то
прилипло к вашей обуви? -
9:42 - 9:44Вы так не наклоняетесь,
это слишком неуклюже. -
9:44 - 9:45Нет, вы трясёте ногой,
-
9:45 - 9:47и именно так сделал Джим
-
9:47 - 9:50всего после нескольких часов
нервной связи с протезом. -
9:51 - 9:53Самым интересным для меня был
-
9:53 - 9:56рассказ Джима о том, что он испытывал.
-
9:56 - 10:00Он сказал: «Робот стал частью меня».
-
10:00 - 10:04Джим Юинг: На следующее утро после того,
как меня впервые подсоединили к роботу, -
10:04 - 10:09моя дочь подошла ко мне и спросила,
каково это — быть киборгом. -
10:09 - 10:13Я ответил ей, что
не чувствовал себя киборгом. -
10:13 - 10:17Я чувствовал, будто вернул свою ногу,
-
10:17 - 10:22и что не я подсоединён к роботу,
-
10:22 - 10:25а скорее робот подсоединён ко мне
-
10:25 - 10:26и робот стал частью меня.
-
10:26 - 10:29Он очень быстро стал моей ногой.
-
10:30 - 10:31Хью Герр: Спасибо.
-
10:31 - 10:34(Аплодисменты)
-
10:34 - 10:37Двунаправленно соединив
нервную систему Джима -
10:37 - 10:39и механическую ногу,
-
10:39 - 10:42мы достигли неврологического слияния.
-
10:42 - 10:48Я предположил, что, поскольку Джим может
двигать механической ногой силой мысли -
10:48 - 10:52и поскольку он чувствует эти движения
в своей нервной системе, -
10:52 - 10:55протез уже является
не отдельным механизмом, -
10:55 - 10:59а неотъемлемой частью Джима,
неотъемлемой частью его тела. -
11:00 - 11:04Благодаря неврологическому слиянию
Джим не чувствует себя киборгом. -
11:05 - 11:07Он просто чувствует, что вернул себе ногу,
-
11:07 - 11:09что вернул себе тело.
-
11:10 - 11:11Меня часто спрашивают,
-
11:11 - 11:14когда я сам установлю двустороннюю
нервную связь со своими протезами, -
11:14 - 11:16когда я сам стану киборгом.
-
11:16 - 11:19Но правда в том, что я
пока не решаюсь стать киборгом. -
11:20 - 11:23До того, как мне ампутировали ноги,
я очень плохо учился. -
11:23 - 11:26В школе я получал
тройки с минусом, а то и двойки. -
11:26 - 11:29А после ампутации
-
11:29 - 11:31я вдруг стал профессором в МТИ.
-
11:31 - 11:34(Смех)
-
11:34 - 11:37(Аплодисменты)
-
11:37 - 11:42И я опасаюсь, что, восстановив
нервную связь с ногами, -
11:42 - 11:45мой мозг снова вернётся
в своё не самое умное состояние. -
11:46 - 11:47(Смех)
-
11:47 - 11:51Хотя, знаете, почему бы и нет — у меня
уже есть постоянная должность в МТИ. -
11:51 - 11:53(Смех)
-
11:53 - 11:55(Аплодисменты)
-
11:55 - 11:58Я верю, что NeuroEmbodied Design
-
11:58 - 12:01выйдет далеко за пределы протезирования
-
12:01 - 12:03и приведёт человечество в миры,
-
12:03 - 12:06в корне меняющие определение
человеческого потенциала. -
12:07 - 12:09В нашем XXI веке
-
12:09 - 12:13учёные откроют нервной системе доступ
к чрезвычайно сильным экзоскелетам, -
12:13 - 12:17которыми можно будет управлять
и которые можно будет ощущать силой мысли. -
12:18 - 12:21Мышцы в теле могут быть перенастроены
-
12:21 - 12:24для управления мощными двигателями,
-
12:24 - 12:28а также для восприятия и ощущения
движений экзоскелета, -
12:28 - 12:32чтобы увеличить силу человека,
высоту прыжка и скорость бега. -
12:33 - 12:37Я верю, что в нашем XXI веке
люди станут супергероями. -
12:38 - 12:42Возможно, люди также смогут добавлять себе
-
12:42 - 12:45и нечеловеческие части тела,
например, крылья, -
12:46 - 12:50управляя каждым их движением
и ощущая их в нервной системе. -
12:51 - 12:54Леонардо да Винчи говорил:
«Испытай полёт один раз, -
12:54 - 12:58и твои глаза навечно
будут устремлены в небо. -
12:58 - 13:02Однажды там побывав,
на всю жизнь ты обречен тосковать о нём». -
13:03 - 13:06Я верю, что на закате этого века
-
13:06 - 13:10строение и динамика человеческого тела
будут до неузнаваемости отличаться -
13:10 - 13:12от того, какие они у нас сегодня.
-
13:12 - 13:15Человечество поднимется в небо
и будет летать. -
13:16 - 13:19Джим Юинг упал на землю
и серьёзно пострадал, -
13:19 - 13:22но его глаза устремились в небо,
о котором он всегда тосковал. -
13:23 - 13:26После трагедии он мечтал
не только снова встать на ноги, -
13:26 - 13:29но и вернуться к любимому
виду спорта — скалолазанию. -
13:30 - 13:34Специально для Джима команда Киборг в МТИ
сделала протез для вертикального мира: -
13:34 - 13:39ногу, управляемую мозгом,
с полными ощущениями положения и движения. -
13:40 - 13:43С этой технологией
Джим вернулся на Каймановы острова, -
13:43 - 13:45где с ним произошёл несчастный случай,
-
13:45 - 13:49став киборгом, чтобы снова
пойти в горы и добраться до неба. -
13:49 - 13:51(Шум волн)
-
14:16 - 14:23(Аплодисменты)
-
14:32 - 14:33Спасибо.
-
14:33 - 14:36(Аплодисменты)
-
14:36 - 14:40Дамы и господа, Джим Юинг,
первый киборг-скалолаз в мире. -
14:40 - 14:47(Аплодисменты)
- Title:
- Как мы станем киборгами и расширим человеческий потенциал
- Speaker:
- Хью Герр
- Description:
-
Скоро у людей будут новые тела, которые навсегда сотрут границу между естественным и механическим миром, говорит бионический разработчик Хью Герр. В этом незабываемом выступлении он рассказывает о NeuroEmbodied Design — методе для создания кибернетического взаимодействия, которое он разрабатывает в МТИ. Также Герр показывает нам будущее, в котором мы расширили возможности наших тел настолько, что полностью изменили определение человеческого потенциала, — и, возможно, превратились в супергероев. «Я верю, что на закате этого века строение и динамика человеческого тела будут до неузнаваемости отличаться от того, какие они у нас сегодня, — говорит Герр. — Человечество поднимется в небо и будет летать».
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 15:13
Natalia Ost approved Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential | ||
Natalia Ost edited Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential | ||
Natalia Ost accepted Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential | ||
Natalia Ost edited Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential | ||
Natalia Ost rejected Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential | ||
Diana Abugjulova accepted Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential | ||
Polina Nikitina edited Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential | ||
Polina Nikitina edited Russian subtitles for How we'll become cyborgs and extend human potential |