Kan vi lave nye sanser for mennesker?

Som mennesker, vi kan opfatte mindre end en ti-trilliardendedel af alle lysbølger. "Vores oplevelse af virkeligheden", siger neuroforskeren David Eagleman, "er begrænset af vores biologi". Han ønsker at ændre dette. Hans forskning i vores hjerneprocesser har fået ham til at skabe nye grænseflader - som en følevest - for at modtage før usynlige informationer om verden omkring os.

Vi er lavet af meget små byggesten

og vi er indlejret i et
meget stort kosmos

og faktisk er vi er ikke gode
til at forstå virkeligheden

ud fra disse to niveauer

og det er fordi vores hjerner

ikke har udviklet sig til at forstå
verden på disse niveauer.

Istedet er vi fanget på en meget tynd
skive af opfattelse

lige i midten.

Men det mærkelige er, at selv på denne
skive af virkelighed som vi kender

ser vi ikke det meste af det som foregår.

Tag f.eks. farverne
i vores verden.

De er lysbølger, elektromagnetisk stråling
som tilbagekastes fra objekter

og som rammer special-receptorer
bagerst i vore øjne.

Men vi ser ikke alle bølgerne
der er derude.

Faktisk opfanger vi

mindre end en 10 trilliondel
af hvad der findes derude.

Så du har radiobølger, mikrobølger

røntgenstråler og gammastråler
flyvende gennem din krop lige nu

og du er slet ikke klar over det

fordi du blev ikke født med de
biologiske receptorer

som kan opfange dem.

Der er tusindvis af
mobiltelefonsamtaler

der fyger gennem dig lige nu

og du kan slet ikke mærke dem.

Det er ikke fordi at disse stråler af
sagens natur er umærkbare.

Slangers verden er til dels
præget af infrarødt lys

og honningbiers verden
inkluderer ultraviolet lys

og på instrumentbrættet i vore biler
har vi bygget maskiner

der kan opfange signaler fra
radiofrekvens-området

og på hospitaler har vi maskiner
der kan opfange røntgenstråler.

Men du kan ikke mærke nogen af
disse af dig selv

ihvertfald ikke endnu

fordi du er ikke udstyret
med de rigtige sensorer.

Hvad dette betyder er, at vores
oplevelse af virkeligheden

er afgrænset af vores biologi

og det går imod den gængse opfattelse

at vore øjne, ører og fingerspidser

kun opfanger den
objektive virkelighed der er.

Istedet opfanger vore hjerner
kun en meget lille del af verden.

Overalt i dyreriget er der

forskellige dyr som opfanger
forskellige dele af virkeligheden.

I en tæges blinde og døve verden

er de vigtige signaler
temperatur og smørsyre

hos en spøgelses-knivfisk

er verden overdådigt præget
af elektriske impulser

og for den ekko-lokaliserende flagermus

er verden konstrueret
af luft-trykbølger.

Disse dyr opfanger dét stykke af
deres økosystem

og videnskaben har et ord
for dette.

Det kaldes for umwelt,

som er det tyske ord for
den omgivende verden.

Formentlig antager ethvert dyr

at dets umwelt udgør hele den
objektive virkelighed der findes derude

fordi hvorfor ville man nogensinde
forestille sig

at der findes noget udover
hvad man kan sanse.

Istedet, hvad vi alle gør er
at acceptere virkeligheden

som den bliver præsenteret for os.

Lad os lave et bevidstheds-løft
omkring dette.

Forestil dig, at du er en blodhund.

Hele din verden handler om lugt.

Du har en lang snude, indbygget med
200 mio. lugt-receptorer

du har våde næsebor som
tiltrækker og opfanger lugtmolekyler

og dine næsebor har endda slidser,
så du kan indånde ekstra meget luft.

Alt handler om lugt for dig.

Så en dag bliver du ramt af en
åbenbaring.

Du kigger på din menneskelige ejer,
og tænker:

"Hvordan er det at have den
ynkelige, forarmede menneskelige næse?

(Latter)

Hvordan er det at indånde
en svag lille næsefuld af luft?

Hvordan kan du ikke vide,
at der er en kat 100 meter borte

eller at din nabo stod lige præcis her
for seks timer siden?"

(Latter)

Så fordi vi er mennesker

har vi aldrig oplevet den verden af lugt

så vi savner den ikke

for vi er fast indgroet i vores
egen umwelt.

Men spørgsmålet er, behøver vi
at blive der?

Som neurolog er jeg interesseret i
måden vores teknologi

kan udvide vores umwelt

og hvordan den kan forandre
den menneskelige oplevelse.

Vi ved allerede, at vi kan sammenføje
teknologien med vor biologi

for der er hundrede-tusindvis
af mennesker, der lever

med kunstig hørelse og kunstig vision.

Måden det fungerer på, er at man tager
en mikrofon og digitaliserer signalet

og man putter en elektrode strimmel
direkte ind i det inderste øre.

Med retina implantatet
tager man et kamera

digitaliserer signalet,
og putter et elektrode gitter

direkte ind i den optiske nerve.

Så nyligt som for 15 år siden

var der mange videnskabsfolk som ikke
troede at disse teknologier virkede.

Hvorfor? Fordi de hører hjemme
i Silicon Valley

og derfor er de ikke særlig kompatible med
vor naturlige biologiske sanseorganer.

Men faktum er at de virker

hjernen finder ud af hvordan disse
signaler virker.

Hvordan skal det forstås?

Her er den store hemmelighed:

Din hjerne hverken hører eller ser
noget som helst af alt dette.

Din hjerne er indesluttet i en hvælving
af stilhed og mørke i dit kranie.

Alt, den nogensinde ser er
elektrokemiske signaler

som kommer ind ad forskellige datakabler

og det er alt som den nogensinde
har at arbejde med.

Så utroligt nok

er hjernen rigtig god til at fange
disse signaler,

udvinde mønstre og
tildele dem mening

den tager dit indre kosmos
og laver en historie

af dette, din subjektive verden.

Her er nøglen:

Din hjerne ved ikke - og er ligeglad med -

hvor disse data kommer fra.

Ligemeget hvilke data kommer ind,
finder den ud af hvad den skal med dem.

Hjernen er en meget effektiv maskine.

Den er egentlig en computerenhed til
al slags generelle formål

og den indtager alt

og finder ud af hvad den skal
gøre med al data

og det frigør Moder Natur

til at eksperimentere med
forskellige slags indgangskanaler.

Jeg kalder denne
evolutionsmodel for K.H.

og jeg vil ikke være for teknisk her

men K.H. står for Kartoffel Hoved

og dette navn bruges til at
understrege at alle disse sensorer

som vi kender og elsker, øjne,
ører og fingerspidser

egentlig kun er perifere
plug-and-play enheder

Man putter dem ind og så er man klar.

Hjernen finder ud af hvad den skal
med alle data der indkommer.

Og når man kigger over hele dyreriget

finder man mange perifere enheder.

Slanger har varme-gruber,
med hvilke de opfanger infrarødt lys

spøgelses-knivfisken har elektroreceptorer

stjernenæse-muldvarpen har en næse

udstyret med 22 fingre

med hvilke den mærker og konstruerer
en 3D model af verden

mange fugle har indbygget
magnetit, så de kan orientere sig

til planetens magnetiske felt.

Hvad dette betyder er,
at naturen behøver ikke konstant

at ombygge hjernen.

Istedet, nu da de principielle
hjernefunktioner er afklaret,

behøver naturen kun at bygge nye
perifere enheder.

Så hvad dét betyder er dette:

Lektien, som vi har at lære

er, at der er intet rigtig specielt
eller fundamentalt

omkring biologien som vi har idag.

Den er kun, hvad vi har arvet

efter en kompleks rejse af evolution.

Men vi behøver ikke kun at
holde os til den

og vor bedste bevis omkring det

kommer fra, hvad kaldes
sensorisk substitution.

Begrebet referer til at give
input til hjernen

ad usædvanlige sensoriske kanaler

hvor hjernen blot finder ud af,
hvad den skal.

Det lyder måske spekulativt

men den første afhandling om det
blev udgivet i Nature i 1969.

En videnskabsmand
ved navn Paul Bach-y-Rita

satte blinde mennesker
i en modificeret tandlægestol

opsatte et videokamera

og når et objekt blev sat foran kameraet

kunne personen i stolen mærke objektet

puffe sig i ryggen via
et gitter af magnetventiler.

Hvis du bevæger
en kaffekop foran kameraet

kan du mærke den i ryggen

og utroligt nok blev
blinde mennesker ret gode

til at fastslå hvad der var foran kameraet

kun ved at mærke objektet i lænden.

Der er flere moderne
inkarnationer af dette forsøg.

Soniske briller optager en
videofilm lige foran dig

laver den om til et sonisk landskab

så når ting kommer
nærmere eller fjerner sig

lyder det sådan "Bzz, bzz, bzz."

Det lyder som en kakofoni

men efter flere uger
bliver blinde mennesker ret gode

til at forstå hvad der er foran dem

kun baseret på deres hørelse.

Det behøver ikke at foregå via ørerne

systemet bruger et
elektrotaktilsk gitter på panden

hvad der er foran kameraet
mærkes på panden.

Hvorfor panden? For
du bruger den ikke til noget.

Den mest moderne
inkarnation kaldes hjerneporten,

et lille elektrodegitter på tungen

hvor filmen ændres til
små elektrotaktilske signaler.

Blinde mennesker bliver så gode til at
bruge det at de kan kaste en bold i mål

eller kan navigere gennem
indviklede forhindringsbaner.

De kan komme til at se gennem deres tunge.

Det lyder ret vanvittigt, ikke?

Husk, at vision kun er

elektrokemiske signaler,
der flyver rundt i din hjerne.

Din hjerne ved ikke
hvorfra signalerne kommer.

Den finder blot ud af,
hvad den skal med dem.

Hovedinteressen i mit laboratorie
er sensorisk substitution for døve

hvilket er et projekt jeg er begyndt på

med en kandidatstuderende
i laboratoriet, Scott Novich

som banebryder for
området med sin afhandling.

Her er, hvad vi ønsker at gøre:

vi ønsker at gøre det muligt
at konvertere lyd fra verden

så den døve kan forstå,
hvad der bliver sagt.

Igennem de allestedsnærværende
computere ville vi

udvikle teknologi til
mobiltelefoner og -tavler

samt at sikre at man kunne
have den på sig altid,

at gøre den bærbar under tøjet.

Her er idéen.

Talen bliver optaget af en tavle

og bliver kortlagt på en vest,
dækket med vibrerende motorer

præcis som motorerne i din mobiltelefon.

Så mens jeg taler,

bliver lyden omdannet til
vibrationer på vesten.

Det er ikke teori: tavlen sender Bluetooth

og jeg er iført vesten.

Mens jeg taler -- (Bifald) --

bliver lyden omdannet til mønstre
af vibrationer.

Jeg mærker den
soniske verden omkring mig.

Vi har testet det med
døve mennesker nu

og det viser sig at efter kun
et lille stykke tid

kan mennesker mærke
og begynde at forstå

sproget, vesten taler.

Her er Jonathan, 37 år.
Han er uddannet kandidat.

Han blev født helt døv

så en del af hans umwelt
er utilgængelig for ham.

Jonathan øvede med vesten
to timer i fire dage

og her er han den femte dag.

Scott Novich: Du.

David Eagleman: Scott siger et ord,
Jonathan mærker det i vesten

og han skriver det på tavlen.

SN: Hvor. Hvor.

DE: Jonathan er i stand til at tolke
de indviklede vibrationer

til at forstå hvad der bliver sagt.

SN: Kærtegn. Kærtegn.

DN: Nuvel, han gør dette ikke --

(Bifald) --

Jonathan er ikke bevidst om hvad han gør,
for mønstret er indviklet

men hans hjerne begynder at afkode
mønstret, og begynder at forstå

hvad informationen betyder

og vor forventning er at efter
han har båret vesten i tre måneder

vil han opleve en direkte
perceptuel hørelse

på samme måde som når en
blind person læser med fingrene

meningen mærkes på siden
uden nogen bevidst indblanding.

Denne teknologi har potentialet
for at være bane-brydende

for den eneste løsning for døvhed
er et cochlear implantat

hvilket kræver en omfattende operation.

Og vesten kan fremstilles 40 gange
billigere end et implantat

som giver globale muligheder,
selv for de fattigste lande.

Vi ser meget positive resultater
med sensorisk substitution

men vi har tænkt meget på
sensoriske tilføjelser.

Hvordan kan man bruge denne teknologi til
at tilføje en helt ny slags sans

til at ekspandere vor egen umwelt?

F.eks. kan vi fodre real-time
data fra nettet

direkte ind i en persons hjerne

hvorefter de kan udvikle en direkte
perceptuel oplevelse?

Et eksperiment vi laver
i laboratoriet:

Personen føler real-time data
fra nettet

i vesten i fem sekunder.

Der dukker to knapper op,

og han må foretage et valg.

Han vælger og
får svar efter et sekund.

Det interessante er,

han ved ikke
hvad mønstrene betyder

men vi undersøger om han med tiden
gør de rigtige valg.

Han ved ikke at mønstrene

er real-time data fra aktiemarkedet

og han vælger køb eller salg.

(Latter)

Feedback fortæller ham om han gjorde
det rigtige valg.

Kan vi udvide den menneskelige umwelt

så at han efter flere uger kan have

en sanselig oplevelse af planetens
økonomiske bevægelser.

Vi lader høre fra os om hvordan det går.

(Latter)

Her er et andet forsøg vi er i gang med:

Under foredragene i dag har vi
undersøgt Twitter

for TED2015 hashtag´et

og vi lavet en automatisk
følelsesanalyse

dvs. bruger folk positive, negative
eller neutrale ord?

Mens dette er sket

har jeg mærket det

jeg er tilsluttet real-time følelserne

hos tusindvis af mennesker

og det er en ny menneskelig oplevelse,
for nu kan jeg mærke

hvordan alle har det og hvor meget
I kan lide det her.

(Latter) (Bifald)

Det er en større oplevelse end et
menneske normalt kan have.

Vi udvider også umwelt for piloter.

Vesten streamer ni forskellige målinger

fra en Quadrokopter

såsom stejlhed, orientering og retning

hvilket forbedrer pilotens ydeevne.

Han mærker alt det på sin hud.

Og det er kun begyndelsen.

Visionen er at tage et moderne cockpit

og mærke det istedet for at læse det.

Vi lever i informationstiden nu

og der er forskel på at have
adgang til massive data

og opleve dem.

Der er utallige muligheder

i fremtiden for menneskelig ekspansion.

En astronaut kunne f.eks. mærke tilstanden

hos den internationale rumstation

eller du kunne mærke din
egen sundhedstilstand

såsom blodsukker og
mikrobiologisk tilstand

eller kunne se 360 grader, eller
infrarødt og ultraviolet.

Kernen af sagen er: I fremtiden

vil vi være mere og mere i stand til
at vælge perifere enheder.

Det vil ikke være nødvendigt at vente
på Moder Naturs sensoriske gaver

efter hendes tidsskala

istedet har hun, som enhver god forælder,
givet os værktøjet til

at gå ud og definere vores egen retning.

Så spørgsmålet er nu

hvordan vil du gå ud og
opleve dit univers?

Tak.

(Bifald)

Chris Anderson: Kan du mærke det?
DE: Ja.

Det er første bifald jeg
mærker i vesten.

Dejligt, som en massage. (Latter)

CA: Twitter flipper helt ud.

Aktiemarkeds-eksperimentet

kan være første som evigt garanterer

sin egen bevilling, ikke?

DE: Ja. Jeg ville ikke behøve
at skrive NIH mere.

CA: For at være en smule skeptisk

det er utroligt, men er
beviserne hidtil ikke

at sensorisk substitution virker

men sensorisk udvidelse virker
teoretisk set?

Er det ikke muligt at den blinde person
kan se gennem tungen

fordi det visuelle cortex er der,
klar til at processere

og det er fordi det virker?

DE: Godt spørgsmål.
Vi aner faktiskt ikke

hvad for teoretiske grænser
hjernen har til at modtage data.

Men generelt er den dog
særdeles fleksibel.

Når vi blindes vil visuelle cortex

overtages af andre sanser:
hørelse, ord, følesans.

Cortex er derfor en slags et-trick pony.

Den har bestemte fremgangsmåder
at processere ting på.

Hvis man f.eks. tager blindskrift

får folk informationer gennem fingrene.

Så jeg tror ikke at vi har grund til
at tænke på teoretiske grænser

for hvad vi kan opnå.

CA: Hvis dette holder, kommer
I til at blive oversvømmet.

Der er så mange måder det kan anvendes på.

Er I klar til det? Hvad for en retning er
I mest spændt på det kan tage?

DE: Der er mange anvendelser.

F.eks. med rumstationen, i forhold til
sensorisk substitution

bruger astronauter meget tid på at

holde øje med status, når de bare
kunne mærke den,

det er godt for multidimensionale data.

Vor visualsystem kan se klatter og kanter

men kan ikke døje hvad hvor verden er idag,

som skærme og masser af data.

Vi må bevidst give dem vor opmærksomhed.

Her er en måde at mærke status af noget

ligesom du mærker din krops status
kun ved at være.

Først og fremmest vil det
anvendes industrielt

til sikkerhed, at mærke
status i værktøj osv.

CA: David Eagleman, et utroligt foredrag.
Mange tak.

DE: Tak, Chris.
(Bifald)