Чи можемо ми створити нові відчуття для людства?

Як людські істоти, ми можемо сприймати менш ніж десять трильйонних від усіх світлових хвиль. "Наше сприйняття реальності, - каже нейронауковець Девід Іґлман, - обмежується нашою біологією". Він хоче це змінити. Дослідження діяльності нашого мозку привели його до створення нових інтерфейсів - наприклад, сенсорного жилету - які сприймають невидиму раніше інформацію про світ довкола нас.

Ми збудовані з дуже дрібних частинок

та занурені
у величезний космос,

і не досить добре розуміємо реальність

у будь-якому з цих масштабів,

тому що наш мозок

ще не розвинувся до розуміння світу
в такому масштабі.

Замість цього, ми потрапили
до пастки маленької частки сприйняття

прямо посередині.

Дивно, бо навіть у тому зрізі
реальності, який ми звемо домом,

ми не бачимо більшості з того,
що відбувається.

От візьмемо барви нашого світу.

Це світлові хвилі, електромагнітне
випромінювання, що відбивається об’єктами

та потрапляє до спеціальних рецепторів
в задній частині ока.

Але ми здатні бачити не всі хвилі.

Фактично, ми бачимо

менше ніж 10 трильйонних частин
того, що взагалі існує.

Радіохвилі, мікрохвилі,

рентгенівські та гамма-промені
проходять крізь вас просто зараз,

але ви навіть про це не здогадуєтесь,

тому що не маєте належних
біологічних рецепторів

для їхнього сприйняття.

Тисячі телефонних розмов

проходять зараз крізь вас,

та ви зовсім сліпі до них.

І не тому, що ці речі дійсно невидимі.

Змії сприймають
деяке інфрачервоне випромінювання,

а бджоли мають ультрафіолет
у своїй картині світу,

і, звичайно, ми вбудовуємо
в панелі автомобілів такі пристрої,

які здатні сприймати
сигнали радіохвиль,

та створюємо пристрої для лікарень,
які сприймають рентгенівські промені.

Проте ви особисто не в змозі відчути
нічого з вищепереліченого,

принаймі поки що,

тому що не володієте
відповідними органами сприйняття.

Це значить, що наше сприйняття реальності

обмежується нашою біологією

та не відповідає загальноприйнятій думці,

що наші очі, вуха та кінчики пальців

просто сприймають
об'єктивну реальність навкруги.

Натомість мозок надає нам
інформацію про світ вибірково.

Щодо тваринного світу, то

різні тварини сприймають
різні частини реальності.

Так, у сліпому та глухому світі кліща

важливими сигналами є
температура та масляна кислота;

у світі рибки чорної ножетілки

її світ відчуттів рясно розмальований
електричними полями,

а для кажанів, які мають
ехолокацію,

реальність побудована
на основі хвиль тиску в повітрі.

Це частина їхньої екосистеми,
яку вони можуть сприймати,

у нас є відповідний науковий термін,

це зветься "умвельт",

це німецьке слово,
яке значить "довкілля".

Тож, мабуть, кожна тварина вважає,

що її умвельт -
повна об'єктивна реальність навколо,

оскільки, чого б це вам перестати вважати,

що існує ще щось, окрім того,
що ми можемо відчути.

Натомість, ми всі просто
приймаємо реальність

такою, якою вона нам ввижається.

Заглибимось у це питання.

Уявіть, що ви гончак.

Увесь ваш світ складається з пахощів.

У вас довга морда, у якій
містяться 200 мільйонів рецепторів,

і вологі ніздрі, які приваблюють
та затримують ароматні молекули,

і ваші ніздрі навіть мають щілини, так що
ви можете поглинати великі дози повітря.

Усе ваше єство зосереджене на пахощах.

Проте одного дня вас
приголомшує відкриття.

Ви дивитесь на людину,
свого господаря, і думаєте:

"Цікаво, як це, мати жалюгідний,
мізерний людський ніс?

(Сміх)

Як це, коли ти захоплюєш
слабку маленьку порцію повітря?

Як можеш ти не знати,
що за 90 метрів звідси є кіт,

або що твій сусід був
на цьому самому місці шість годин тому?"

(Сміх)

Оскільки ми - люди,

ми ніколи не відчували
цього світу пахощів,

тож ми не шкодуємо за ним,

оскільки ми міцно засіли
в своєму умвельті.

Але питання полягає в тому,
чи повинні ми застрягати там?

Тож, як нейронауковця, мене цікавить,
яким чином технологія

могла б розширити наш умвельт,

і як це змінить досвід буття людиною.

Ми вже знаємо, що можемо поєднати
наші технології з біологією,

оскільки сотні тисяч людей ходять навколо

зі штучним слухом та штучним зором.

Це працює таким чином, що
ви берете мікрофон, оцифровуєте сигнал,

і розміщуєте електрод
просто у внутрішньому вусі.

Або, скажімо, імплант сітківки.
Ви берете камеру,

оцифровуєте сигнал, а потім
під’єднуєте електродну сітку

просто до оптичного нерва.

А зовсім недавно, 15 років тому,

було багато науковців, які вважали,
що ті технології не спрацюють.

Чому? Бо ті технології
розмовляли мовою Кремнієвої долини,

і це не той самий діалект, що й у наших
природних органів біологічних відчуттів.

Але це працює:

мозок чудово розуміє,
як використовувати сигнали.

Звідки ми це знаємо?

Ну, ось вам великий секрет:

Ваш мозок взагалі нічого
не чує та не бачить.

Ваш мозок замкнений у льоху тиші
й темряви всередині вашого черепа.

Все, що він бачить,
це електрохімічні сигнали,

які приходять по різних
інформаційних каналах,

оце й усе, з чим він має працювати,
нічого більше.

І, що дивовижно,

мозок дуже вправно
приймає ці сигнали

аналізує шаблони
та визначає сенс,

так що він бере цей внутрішній космос
та складає все докупи,

і виходить ваш суб'єктивний світ.

Але ось ключовий момент:

ваш мозок не знає, і йому байдуже,

звідки він отримує інформацію.

Звідки б не надійшла інформація,
він лише з'ясовує, що з нею робити.

І це дуже ефективний вид механізму.

По суті, це обчислювальний пристрій
загального призначення,

і він лише збирає все

та з'ясовує, що з цим робити,

і це, на мою думку,
звільняє Матінку Природу

від клопотів
з різними видами вхідних каналів.

Так що я називаю це
К. Г. моделлю еволюції,

я не хочу заглиблюватись
у технічні деталі,

але К. Г. означає "Картопляна Голова",

і я використовую цей термін,
щоб підкреслити, що усі ці органи чуття,

які ми знаємо та любимо, такі як
наші очі, вуха та кінчики пальців,

це всього лише
периферійні пристрої plug-and-play:

Ви встромляєте їх, і можна рушати.

Мозок з'ясовує,
що робити з даними, які надходять.

І якщо ви поглянете на царство тварин,

ви знайдете
багато периферійних пристроїв.

Так, змії мають теплові западинки, які
розпізнають інфрачервоне випромінювання,

чорна ножетілка має електрорецептори,

кріт-зірконіс має цей придаток

з 22 пальцями на ньому,

якими він відчуває довкілля
та будує 3D модель світу,

а багато птахів мають магнетит
і можуть орієнтуватися

за магнітними полями планети.

А значить,
природі нема потреби безперестанку

робити редизайн мозку.

Натомість, встановивши
принципи діяльності мозку,

природі лишається турбуватись
лише про нові периферійні пристрої.

Добре. І означає це ось що:

Урок, що звідси випливає,

полягає в тому, що не існує нічого
дійсно особливого чи фундаментального

у біології, щодо чого
ми б мали дискутувати.

Це лише те, що ми успадкували

від складного шляху еволюції,

але не те, за що мусимо триматися.

І найкраще підтвердження
цього принципу -

так звана сенсорна заміна.

Вона стосується
постачання інформації до мозку

через незвичайні сенсорні канали,

і мозок лише з'ясовує, що з нею робити.

Можливо, це звучить надто теоретично,

але перша стаття, яка продемонструвала це,
вийшла в журналі "Nature" у 1969 році.

Науковець на ім'я Пол Бак-і-Ріта

саджав сліпих людей
у модифіковане крісло дантиста,

подавав відеосигнал,

і розміщував що-небудь перед камерою,

а тоді ви відчували

поштовхи в спину від решітки соленоїдів.

Так, якщо ви ворушите
чашкою кави перед камерою,

то відчуваєте це своєю спиною,

і, що дивовижно, сліпі люди досить добре

стали розрізняти,
що саме було перед камерою,

відчуваючи це
маленькою ділянкою спини.

Відтоді було створено багато сучасних
версій цього експерименту.

Звукові окуляри приймають
відеосигнал прямо перед вами

і перетворюють його на звуковий ландшафт,

коли речі рухаються,
наближаються чи віддаляються,

це звучить як "Бзз, бзз. бзз".

Це звучить як какофонія,

але за кілька тижнів сліпі люди
починають досить добре

розпізнавати, що перед ними,

покладаючись лише на те, що вони чують.

Звук не мусить надходити
через вуха:

ця система використовує
електротактильну решітку на лобі,

і хоч що буде перед відеокамерою,
ви відчуваєте це на своєму лобі.

Чому саме на лобі? Бо ви його
майже не використовуєте.

Найсучасніша реінкарнація
зветься "brainport" -

це маленька електрична сітка,
яка розміщена у вас на язиці,

а відеосигнал перетворюється
на маленькі електротактильні сигнали,

і сліпі люди так добре вправляються з цим,
що можуть закинути м'яча у корзину

чи пробиратися через складні
маршрути з перешкодами.

Вони бачать за допомогою язика.

Звучить як абсолютне безумство,
чи не так?

Але пригадайте, що будь-який зір -

це електрохімічні сигнали,
які переміщуються у вашому мозку.

Ваш мозок не знає,
звідки ці сигнали надходять.

Він лише вирішує, що з ними робити.

Тож мета моїх досліджень в лабораторії --
сенсорна заміна для глухих,

і це проект, за який я взявся

разом зі Скоттом Новічем,
аспірантом у моїй лабораторії,

який обрав цю тему для своєї дисертації.

І ось що ми хочемо зробити:

ми хочемо зробити так, щоб
звук із зовнішнього світу конвертувався

певним чином, і щоб глуха людина
могла розуміти, що говориться.

Ми хочемо використати потужність та
розповсюдженість портативних комп'ютерів,

хочемо бути певними, що це працюватиме
на мобільних телефонах та планшетах,

і ще ми хочемо зробити це
придатним для одягання,

щось таке,
що ви могли б носити під одягом.

Ось така концепція.

Так що коли я розмовляю,
планшет захоплює мій звук,

а потім відображає у жилеті,
який вкритий вібраційними моторами,

такими, як мотори
у вашому мобільному телефоні.

Тож коли я говорю,

звук трансформується
у послідовність вібрацій на жилеті.

І це вже не лише концепція:

цей планшет передає Bluetooth-сигнал,
і просто зараз на мені одягнений жилет.

Тож коли я говорю -- (Оплески) --

звук перетворюється
у динамічні послідовності вібрацій.

Я відчуваю звуковий світ навколо себе.

Отже, зараз ми випробовуємо це
на глухих людях,

і виявляється, що за короткий час

люди можуть почати відчувати,
почати розуміти

мову жилета.

Ось Джонатан. Йому 37 років.
Він має ступінь магістра.

Він народився зовсім глухим,

а це значить, що йому недоступна
частина його умвельту.

Ми вчили Джонатана користуватись жилетом
чотири дні, по дві години на день,

і ось він на п'ятий день.

Скотт Новіч: Ви.

Девід Іґлман: Скотт вимовляє слово,
Джонатан відчуває його жилетом,

І пише його на дошці.

СН: Де. Де.

ДІ: Джонатан може перетворити
цей складний візерунок вібрацій

на розуміння того, що було сказано.

СН: Торкатися. Торкатися.

ДІ: Наразі він не робить цього -

(Оплески) --

Джонатан не робить цього свідомо,
оскільки візерунок занадто складний,

але його мозок починає розшифровувати
візерунок, що дає йому змогу з'ясувати,

що ця інформація означає,

і ми сподіваємось, що після
приблизно трьох місяців носіння жилету,

він матиме пряме
перцептивне відчуття слуху,

так само як коли сліпа людина
проводить пальцем по шрифту Брайля,

зміст приходить безпосередньо від сторінки
без будь-якого свідомого втручання.

Ця технологія здатна
змінити правила гри,

оскільки єдиним іншим розв'язком
проблеми глухоти є кохлеарний імплант,

а це вимагає інвазивної хірургії.

А наш спосіб можете коштувати у 40 разів
дешевше, ніж кохлеарний імплант,

що робить цю технологію глобальною,
навіть для найбідніших країн.

Тож нас дуже надихнули наші
результати із сенсорною заміною.

Але найбільше ми думаємо
про сенсорне доповнення.

Як можна використати подібну технологію,
щоб додати абсолютно нове відчуття,

розширити людський умвельт?

Наприклад, чи не могли б ми передавати
інформацію в реальному часі з Інтернету

прямо у чийсь мозок,

і чи могли б люди розвинути
досвід прямого сприйняття?

Ось вам експеримент,
який ми проводимо в лабораторії.

Об'єкт відчуває потік даних
у реальному часі з мережі даних

протягом п'яти секунд.

Потім з'являються дві кнопки,
і він повинен зробити вибір.

Він не знає, що відбувається.

Він робить вибір та отримує
зворотній зв'язок за секунду.

А справа ось у чому:

об'єкт не має уявлення,
що усі візерунки означають,

але ми дивимось, чи стане він вправніше
визначати, яку кнопку натискати.

Він не знає, що ми надаємо йому

в реальному часі інформацію
з фондової біржі,

і він вирішує, купувати чи продавати.

(Сміх)

А зворотній зв'язок повідомляє йому,
вчинив він правильно чи ні.

І ми хочемо знати, чи зможемо
ми розширити людський умвельт

так, щоб він мав за кілька тижнів

досвід прямого сприйняття
економічних рухів планети.

Так що ми повідомимо пізніше,
як добре все просувається.

(Сміх)

Ось інша річ, яку ми робимо:

Під час виступів цього ранку,
ми автоматично прочісували Твіттер

у пошуках гештеґа TED2015

і автоматично аналізували настрої,

тобто визначали -- позитивні, негативні
чи нейтральні слова використовували люди?

І поки цей аналіз відбувався,

я відчував його,

тож я підключений до сукупних емоцій

тисяч людей у реальному часі,

і це новий різновид людського досвіду,
оскільки зараз я можу знати,

як справи у кожного,
і наскільки вам це подобається.

(Сміх) (Оплески)

Це більший досвід,
ніж людина зазвичай може мати.

Ми також розширюємо умвельт пілотів.

У цьому випадку жилет передає потік
з вимірювань дев'яти різних параметрів

цього квадрокоптера,

таких як нахил і відхилення від курсу,
орієнтація і напрямок,

і це покращує спроможність пілота
керувати ним.

Це подібно до того, ніби
його шкіра розтягнулась далеко-далеко.

І це лише початок.

Ми прагнемо до того, щоб узяти
сучасну кабіну пілота, повну датчиків,

і замість того, щоб намагатись зчитувати
усі показники, ви відчували їх.

Ми живемо зараз у світі інформації,

існує різниця між доступом
до великих даних

та їх відчутті чи переживанні.

Тож я вважаю, що дійсно
немає меж можливостей

на горизонті розвитку людини.

Лише уявіть, астронавт зможе відчувати

загальний стан здоров'я на
Міжнародній космічній станції,

або, якщо продовжити цю тему,ви відчуваєте
невидимі параметри стану здоров'я

такі, як рівень цукру в крові та
стан вашого мікробіома,

або маєте 360-градусний зір, або бачите
інфрачервоний чи ультрафіолетовий спектри.

Так що головна ідея ось у чому:
рухаючись у майбутнє,

ми матимемо все більше можливостей
обирати власні периферійні пристрої.

Ми більше не повинні очікувати
від Матінки Природи відчуттів у подарунок

за її графіком,

навпаки, як будь-яка добра матір, вона
надала нам інструменти, які нам потрібні,

щоб вийти та визначити
нашу власну траєкторію.

Отже, питання звучить так --

як ви хочете вийти та
дослідити ваш всесвіт?

Дякую.

(Оплески)

Кріс Андерсон: Ви відчуваєте це?
ДІ: Так.

Насправді, це був перший раз,
коли я відчував оплески жилетом.

Це приємно. Як масаж. (Сміх)

КА: Twitter божеволіє.
Twitter втрачає розум.

Щодо того експерименту з фондовим ринком.

Це може бути перший експеримент, що
забезпечить своє фінансування навічно,

правильно, якщо експеримент вдасться?

ДІ: Ну, це правда, мені не довелось би
більше писати до НІОЗ.

КА: Гаразд, на хвильку станьмо скептиками,

це все чудово, але поки що
більшість доказів стосуються

сенсорної заміни, але це
не обов’язково означає

що сенсорне доповнення працює?

Я хочу сказати, можливо сліпа людина
може бачити за допомогою язика,

бо у неї все ще є зорова кора,
готова до роботи,

і це та частина, що потрібна?

ДІ: Влучне питання.
Ми дійсно не маємо жодного уявлення,

які теоретичні ліміти щодо різновидів
даних, що їх здатен сприймати мозок.

Хоча взагалі вважається,
що він надзвичайно гнучкий.

Тож коли людина втрачає зір,
те, що було її зоровою корою,

починає використовуватись для інших речей,
для обробки дотику, слуху, вокабуляру.

Це нам говорить про те, що кора схожа
на поні, якого навчили лише одного трюку.

Вона лише виконує певні види обчислень.

І коли ми поглянемо навкруги,
наприклад, на шрифт Брайля,

люди отримують інформацію
через пучки пальців.

Тож я не думаю, що є будь-яка причина
вважати, що існує теоретичний ліміт,

якась відома межа.

КА: Якщо це буде доведено,
вас просто завалять.

Існує так багато можливостей
для застосування цього.

Ви готові? Що вас хвилює найбільше?
Напрямок, у якому це рухається?

ДІ: Я вважаю, що є безліч застосувань.

Якщо говорити про речі за межами
сенсорної заміни, про які я розповідав,

про астронавтів на космічній станції,
вони витрачають багато часу

моніторячи все, а вони могли б
натомість відчувати, що відбувається,

оскільки ця технологія найбільше
підходить саме для багатовимірних даних.

Головна ідея: Наші зорові системи
добре виявляють плями та краї,

але вони погано дають раду
тому, чим став наш світ,

тобто екранам
з величезною кількістю даних.

Ми повинні повзати по них
з нашими системами уваги.

Тож це спосіб просто
відчувати стан чого-небудь,

подібно до того, як ви відчуваєте
стан свого тіла, коли стоїте.

Я вважаю, що великі машини,
безпека, відчування стану заводу,

вашого обладнання,
ось найперші місця, де це знадобиться.

КА: Девіде Іґлман, це була
запаморочлива промова. Дуже Вам дякую.

ДІ: Дякую, Крісе.
(Оплески)