Можем ли да създадем нови сетива за хората?

Хората възприемаме по-малко от една десетотрилионна от целия светлинен спектър. "Нашето преживяване на реалността", казва неврологът Дейвид Игълман ", е ограничено от биологията ни." Той иска да промени това. Неговото изследване на мозъчните ни процеси го води до създаването на нови интерфейси, като сетивна жилетка, които да разбират пропусканата досега информация от света около нас.

Съставени от микроскопична материя

и вградени в един огромен космос,

ние не сме много добри
в разбирането на реалността

по нито една от тези скали.

Това е заради мозъка ни,

който не се е развил, за да
разбира света в такъв мащаб.

Вместо това сме хванати в тънкото
резенче на възприятието

в средата.

Странното е, че дори в този отрязък
реалност, която наричаме наш дом,

не виждаме повечето от случващото се.

Да вземем цветовете.

Това са светлинни вълни, електромагнитна
радиация, която се отразява от обектите

и попада в специализираните рецептори,
в задната част на очите ни.

Но ние не виждаме всички вълни.

На практика виждаме,

по-малко от една
десетотрилионна част от тях.

Радио вълни, микровълни,

рентгенови и гама лъчи
преминават през вас и сега,

но вие изобщо не ги забелязвате,

защото нямате подходящите
биологични рецептори

за улавянето им.

Хиляди разговори по мобилни телефони

преминават през вас в момента

и вие сте напълно слепи за това.

Но то не е защото същността им е невидима.

Инфрачервеното присъства
в реалността на змиите,

а ултравиолетовото - в света на пчелите.

Разбира се, ние вграждаме
апарати в таблата на колите си,

за да улавяме сигнали от
радиочестотния спектър,

или в болниците, за да
улавяме рентгеновите лъчи.

Но сами не можем да ги усетим,

поне все още,

защото не сме оборудвани
с подходящите сензори.

Т.е. нашето възприемане на реалността

е ограничено от биологията ни.

Това е в противиречие с
представата на здравия разум,

че нашите очи, уши и пръсти

улавят цялата обективна реалност.

Всъщност мозъкът ни взема проби
от много малка част от света.

Различните представители

на животинското царство улавят
различни части от реалността.

В слепия и глух свят на кърлежа

важните сигнали са температурата
и маслената киселина;

в света на рибата черен нож,

нейният сензорен свят е пищно
оцветен от електрически полета;

а за прилепа

реалността е изградена от звукови вълни.

Това е резенчето на екосистемата им,
което те могат да уловят.

В науката

то се нарича умвелт -

немска дума за заобикалящия ни свят.

Вероятно всяко същество смята,

своя умвелт за цялата обективна реалност,

защото какво да го накара да си представя

че има нещо отвъд това,
което може да се усети?

Ние приемаме реалността

за такава, каквато ни е представена

Нека се фокусираме върху това.

Представете си, че сте ловно куче.

Целият ви свят е в обонянието.

Имате дълга муцуна, с 200 милиона
рецептори за обоняние в нея

и мокри ноздри, които привличат
и улавят молекулите на миризмите.

Носът ви е дори с процепи за издишване,
за да не прекъсвате притока на аромати.

Всичко у вас е за обонянието.

И така, един ден спирате,
осенени от прозрение.

Поглеждате вашия собственик и си казвате:

"Какво ли е да имаш бедния,
жалък нос на човек?

(Смях)

Какво ли е да поемаш
толкова малко въздух с носа?

Как може да не знаеш, че
на стотина метра има котка,

или, че съседът ти е бил на
това място преди 6 часа?"

(Смях)

Понеже сме хора,

ние не знаем за света на обонянието

и той не ни липсва,

защото сме здраво
установени в нашия умвелт.

Въпросът, обаче, е:
Трябва ли да останем там?

Като невролог ме интересува
начина, по-който технологията

може да разшири нашия умвелт,

и как това ще промени
човешките ни преживявания.

Вече знаем, че можем да бракосъчетаем
технологията с биологията ни,

защото сред нас има стотици хиляди

с изкуствен слух и зрение.

Начинът, по който това става е като
вземете микрофон, цифровизирате сигнала,

и поставите един електрод
директно във вътрешното ухо.

Или с имплант в ретината,
вземате камера

цифровизирате сигнала и
поставяте електродна решетка

директно в оптичния нерв.

Само до преди 15 години

много учени смятаха, че тези
технологии няма да проработят.

Защо? Защото говорят езика
на Силиконовата долина,

който не е точно диалекта на
естествените ни биологични сетива.

Но е факт, че те работят -

мозъкът чудесно разбира
как да използва сигналите.

Как го установихме?

Ето къде се крие голямата тайна:

Вашият мозък не вижда
и не чува нищо от това.

Той е заключен на тъмно и тихо
в трезора на вашия череп.

Всичко, което "вижда", са
електрохимични сигнали,

постъпващи по различни кабели за данни.

Това е всичко, с което трябва
да работи. Нищо повече.

За изумление

мозъкът е наистина добър в
приемането на тези сигнали

извличането на модели и
придаването на значение.

И така той взема този вътрешен
космос и прави една история

от него - вашият субективен свят.

Същественото тук е, че

мозъкът ви не знае и не го е грижа

откъде идват данните.

Каквато и информация да постъпва,
той преценява какво да я прави.

Това е много ефикасна машина.

По същество това е компютър
с общо предназначение.

Той приема всичко

и преценява какво да прави с него.

Мисля, че това дава свобода на природата

да ползва различни входни канали.

Аз наричам това К. Г. модел на еволюция.

Не искам да навлизам в технически детайли,

но К. Г. тук означава Картофена Глава.

Ползвам това наименование, за да
подчертая, че всички тези сензори,

които знаем и обичаме, като
очите, ушите и пръстите ни,

са просто периферни устройства:

включвате ги и те почват да работят.

Мозъкът преценява какво да
прави с постъпващите данни.

Ако потърсите в животинското царство

ще откриете изобилие
от периферни устройства.

Змиите имат топлинни ямички, с които
долавят инфрачервеното излъчване,

рибата черен нож има електрорецептори,

звездоносата къртица има този израстък

с 22 пръстчета по него,

с които усеща и си изгражда
3D модел на света,

много птици имат магнетит,
с който се ориентират

спрямо магнитното поле на планетата.

Това означава, че природата
не трябва постоянно

да преправя мозъка.

Вместо това с установените
принципи на работа на мозъка

тя трябва да се грижи
само за нова периферия.

Това означава, че...

Урокът, който научаваме,

е, че няма нищо толкова
специално или фундаментално

което да разрешаваме в биологията.

Става дума за нещо, което сме наследили

от сложния път на еволюцията,

но към което не е нужно да се придържаме.

Най-доброто доказателство на това

идва от т. нар. сензорна замяна.

Отнася се до подаване на
информация към мозъка

по необичайни сензорни канали,

с която той просто да реши какво да прави.

Може да ви звучи като спекулация,

но първият доклад, демонстриращ това, е
публикуван в списание "Нейчър" през 1969.

Един учен на име Пол Бак-и-Рита

поставя слепи хора в
модифициран зъболекарски стол,

монтира видео канал,

поставя пред камерата нещо

и вие започвате да го усещате

от мушнатата зад гърба ви
мрежа от електромагнити.

И така, ако мърдате чаша
кафе пред камерата

чувствате това по гърба си,

и за изумление, слепите
се оказват много добри

в способността да определят
какво има пред камерата

само по усещането в кръста.

Този опит има много нови превъплъщения.

Звуковите очила заснемат
картината пред вас

и я преобръщат в звуков пейзаж.

Когато нещата се местят насам, натам

се чува едно "Бзз, бзз, бзз..."

Звучи като какофония,

но след няколко седмици,
слепите започват доста добре

да разбират какво има срещу им

само по това, което чуват.

И не е обезателно да е през ушите:

тази система използва
електротактилна мрежа върху челото,

така че вие усещате с него
какво има пред камерата.

Защо челото? Защото не
го използвате за друго.

Най-новото превъплъщение
се нарича мозъчен портал

и представлява малка електрическа
мрежа, разположена върху езика ви.

където видео сигналът се превръща
в слаби електротактилни импулси.

Слепите го усвояват толкова добре,
че могат да вкарват топка в кош

или да управляват минаване
през сложни препятствия.

Те могат да виждат през езика си.

Това звучи напълно безумно, нали?

Но не забравяйте, зрението това са

електрохимични сигнали,
обикалящи из мозъка ви.

Той не знае откъде идват те,

а само преценява какво да прави с тях.

Моят интерес в лабораторията ми
е към сензорната замяна за глухи.

Това е проект, който запонах

с един завършил студент - Скот Новик.

Ръководи го той, заради дисертацията си.

Ето какво искахме да направим:

Да преработим звука от света

по такъв начин, че глухият
да разбира казаното.

Искахме да го постигнем чрез мощта и
вездесъщността на мобилните устройства,

да сме сигурни, че ще работи
на мобилни телефони и таблети,

както и да е подходящо за носене -

нещо, което бихте могли
да носите под дрехите си.

Ето я концепцията:

Докато говоря, таблетът улавя звука

и го разпределя на разположените
по една жилетка вибратори,

същите, като този на телефона ви.

Така докато говоря,

звукът се превръща в някакъв
модел вибрация на жилетката.

Това не е гола концепция:

Този таблет е с включен Bluetooth,
а аз нося жилетката в момента.

Докато приказвам... (Аплодисменти)

...звукът се превръща в
динамични модели вибрация.

Аз чувствам света на звука около мен.

И така, от известно време го
изпробваме върху глухи.

Оказва се, че много скоро

хората започват да чувстват,
започват да разбират

езика на жилетката.

Това е Джонатан. Той е на 37
и има магистърска степен.

Роден е напълно глух,

което значи, че част от неговия
умвелт е недостъпна за самия него.

Обучавахме Джонатан
4 дни, по два часа дневно

и ето го на петия ден.

Скот Новик: Ти

Дейвид Игълман: Скот казва дума,
Джонатан я усеща през жилетката

и я записва на дъската.

СН: Къде. Къде.

ДИ: Джонатан е в състояние да преведе
сложния модел вибрации

и да разбере това, което му е казано.

СН: Докосни. Докосни.

ДИ: Той не го прави...

(Аплодисменти)

Джонатан не го прави съзнателно,
защото моделите са твърде сложни,

а мозъкът му започва да отключва модела,
което му позволява да прецени

какво означават тези данни.

Нашето очакване е, че след около
три месеца носене на жилетката,

той ще има пряко слухово възприятие

по същия начин, по който сляп
човек, докосвайки брайлово писмо

разбира смисъла му директно,
без намеса на съзнанието.

Тази технология има потенциала
да промени изцяло играта,

защото единственото друго решение
при глухота е кохлеарен имплант,

който изисква инвазивна хирургия.

А това може да се направи 40 пъти
по-евтино от кохлеарен имплант,

което прави тази технология достъпна
дори за най-бедните страни.

Ние сме силно окуражени от
резултатите на сензорната замяна,

но това за което мислим повече
е добавянето на сензори.

Как да използваме технология като тази
за добавяне на изцяло нови видове сетива,

за разширяване на човешкия умвелт?

Например можем ли да захранваме
директно човешкия мозък

с данни от Интернет в реално време

и дали това ще развие
пряко сетивно преживяване?

Ето един експеримент,
провеждан в лабораторията.

Субектът усеща поток на данни
от мрежата в реално време

за пет секунди.

След това се появяват два
бутона, от които да избере.

Той не знае какво се случва.

Избира и получава обратна
връзка след секунда.

Всъщност ето какво става:

Субектът няма представа какви са тези модели,

но ние виждаме как става все подобър
в преценяването кой бутон да натисне.

Той не знае, че го захранваме

в реално време с данни от фондовата борса

и че взема решения да купува и продава.

(Смях)

Обратната връзка му казва
дали е бил прав или е сбъркал.

Това, което виждаме е, можем ли
да разширим човешкия умвелт

така, че след няколко седмици да има

пряко сетивно преживяване на
икономическите движения по планетата.

По-нататък ще ви докладваме
за развитието по този въпрос.

(Смях)

Ето още едно нещо, което правим:

По време на беседите тази сутрин
автоматично претърсвахме Twitter

за хаштага #TED2015

и правихме автоматизиран
анализ на настроенията,

в смисъл какви думи използват хората:
положителни, отрицателни или неутрални.

И докато това ставаше,

аз го чувствах.

И така, аз съм включен
към сумарните емоции

на хиляди хора в реално време,

което е нов вид човешко преживяване,
понеже сега мога да зная

как е всеки един от вас
и колко ви харесва това.

(Смях)(Аплодисменти)

Преживяването е извън тези,
които човек нормално може да има.

Ние разширяваме умвелта и на пилотите.

В този случай жилетката получава
данни за 9 разлини параметъра

от този дрон:

въртенето по осите, ориентацията и курса.

Така се подобрява умението
на пилота да го управлява.

Все едно кожата му се простира дотам горе.

И това е само началото.

Представете си модерните пултове
за управление, пълни с уреди,

и как вместо да четем
показанията им, ги усещаме.

Ние живеем в информационен свят

и има разлика между това да си
с достъп до масивите от данни

и да ги преживяваш.

Мисля, че наистина хоризонтът
пред възможностите

за човешка експанзия е безкраен.

Само си представете астронавт,
който може да усеща

състоянието на Международната
космическа станция.

Представете си, че чувствате
невидимите параметри на здравето си

като нивото на кръвна захар или
състоянието на вашия микробиом.

Или как сте с 360° зрение или пък виждате
в инфрачервено или ултравиолетово.

От ключово значение е, че в бъдеще

възможностите ни за избор на собствени
периферни устройства ще растат.

Няма да се налага да чакаме повече
майката природа за нови сетива

по нейния график.

Както всеки добър родител тя
ни е дала нужните средства

да излезем и тръгнем по свой път.

Така че въпросът сега е:

Как искате да излезете и
изживеете вашата вселена?

Благодаря ви.

(Аплодисменти)

Крис Андерсън: Усещаш ли го?
ДИ: Да.

Всъщност, за първи път усещам
аплодисменти по жилетката.

Приятно е, като масаж. (Смях)

КА: Twitter полудя. Twitter обезумя.

За този експеримент с фондовата борса:

Това би могло да е първият експеримент,
който си осигурява финансиране завинаги,

ако е успешен, нали?

ДИ: Да, повече няма да прося от
Националния здравен институт.

КА: Добре, нека бъдем скептици за малко,

искам да кажа, че това е изумително,
но доказателството,

че замяната на сетива работи

не значи, че добавянето
на сетива ще работи.

Не е ли възможно един сляп
човек да вижда през езика си,

защото зрителният кортекс
е там, готов да обработва

и защото той е нужната част за това?

ДИ: Това е чудесен въпрос.
Ние всъщност нямаме представа

какви са теоритичните граници на това
какъв вид данни може да разбере мозъкът.

Известно е, все пак, че
той е извънредно гъвкав.

Така че когато човек ослепява, това,
с което е повикван визуалният му кортекс

бива заменяно от други
неща: допир, слух, речник...

Това ни казва, че кортексът е
нещо като пони за един номер.

Той само прави известни видове
пресмятания върху нещата.

Да вземем брайловото писмо, например.

Хората получават информация
през пръстите си от издатини.

Според мен няма причина да мислим,
че съществува теоритична граница,

на която знаем ръба.

КА: Ако това се потвърди ще бъдеш засипан.

Възможните приложения са толкова много.

Готов ли си за това? Кое е най-вълнуващо,
посоката в която може да тръгне ли?

ДИ: Приложенията са много.

По отношение добавянето на
сетива: Започнах да разказвам

за астронавтите на космическата станция.
Много от времето им отива

в следене на неща, а биха могли
просто да разбират какво става,

защото нещото в което това е наистина
добро, са многомерните данни.

Важното е това: Нашите зрителни системи
са добри в откриването на петна и ръбове,

но са много зле за днешния свят

на екрани с много, много данни.

Трябва да го усетим със
системите си за внимание.

Това е само начин да чувстваме
състоянието на нещо,

точно като начина, по който знаете
състоянието на тялото си, стоейки тук.

Тежките машини, безопасността,
усещане състоянието на една фабрика,

на оборудването... Ето мястото,
където това ще тръгне веднага.

КА: Дейвид Игълман, това беше една
шокираща беседа. Благодаря ти много!

ДИ: Благодаря ти, Крис.
(Аплодисменти)