00:18Our mission is to build
Nossa missão é construir
00:21a detailed, realistic
um modelo computacional detalhado e realista
00:23computer model of the human brain.
do cérebro humano.
00:25And we've done, in the past four years,
E, nos últimos quatro anos, nós fizemos
00:28a proof of concept
uma prova de conceito,
00:30on a small part of the rodent brain,
numa pequena parte de um cérebro de roedor,
00:36to reach the human brain.
para chegar ao cérebro humano.
00:39Why are we doing this?
Porque estamos fazendo isto?
00:41There are three important reasons.
Há três razões importantes.
00:47if we do want to get along in society,
se queremos progredir na sociedade,
00:53The second reason is,
A segunda razão é
01:05into a working model.
num modelo que funcione.
01:08It's like a Noah's Ark. It's like an archive.
É como a Arca de Noé. É como um arquivo.
01:15that are affected by mental disorder,
afetadas por doenças mentais,
01:19and the drugs that are used today
e as drogas usadas hoje
01:21are largely empirical.
são geralmente empíricas.
01:26how to treat disorders.
como tratar eestas doenças.
01:29Now, even at this stage,
Pois bem, mesmo neste estágio,
01:32we can use the brain model
podemos usar o modelo do cérebro
01:34to explore some fundamental questions
para explorar algumas questões fundamentais
01:37about how the brain works.
sobre como o cérebro funciona.
01:39And here, at TED, for the first time,
E aqui, no TED, pela primeira vez,
01:43one theory -- there are many theories --
uma teoria -- existem várias teorias --
01:46one theory of how the brain works.
uma teoria de como o cérebro funciona.
01:50So, this theory is that the brain
Asim, esta teoria é que o cérebro
01:54creates, builds, a version of the universe,
cria, constrói uma versão do universo.
02:00and projects this version of the universe,
E projeta essa versão do universo,
02:03like a bubble, all around us.
como uma bolha, ao redor de nós.
02:14with brain simulation,
através da simulação do cérebro,
02:20whether this theory could possibly be true.
se esta teoria pode mesmo ser verdadeira.
02:24The reason why the moon is huge on the horizon
A razão pela qual a lua é enorme no horizonte
02:27is simply because our perceptual bubble
é simplesmente porque nossa bolha de percepção
02:30does not stretch out 380,000 kilometers.
não se estende até 380.000 quilômetros.
02:34It runs out of space.
Ela fica sem espaço.
02:36And so what we do is we compare the buildings
E então o que fazemos é comparar os prédios
02:40within our perceptual bubble,
dentro da nossa bolha de percepção,
02:42and we make a decision.
e daí tomamos uma decisão.
02:44We make a decision it's that big,
Tomamos a decisão de que ela é grande assim,
02:46even though it's not that big.
apesar dela não ser grande assim,
02:48And what that illustrates
e o que isso ilustra
02:50is that decisions are the key things
é que decisões são os elementos fundamentais
02:59you cannot feel.
não pode sentir.
03:01And you may think that anesthetics work
E você pode pensar que os anestésicos funcionam
03:03by sending you into some deep sleep,
colocando você numa espécie de sono profundo,
03:12What they do is they introduce a noise
O que eles fazem é introduzir um ruído
03:18They are confused,
Eles ficam confusos,
03:20and you cannot make a decision.
e você não consegue tomar uma decisão.
03:23So, while you're trying to make up your mind
Então, enquanto você está tentando decidir,
03:26what the doctor, the surgeon, is doing
o que o médico, o cirurgião está fazendo
03:30He's at home having tea.
Ele está em casa tomando chá.
03:34So, when you walk up to a door and you open it,
Assim, quando você anda até a porta e a abre,
03:40is to make decisions,
é tomar decisões,
03:42thousands of decisions about the size of the room,
milhares de decisões sobre o tamanho da sala,
03:45the walls, the height, the objects in this room.
a parede, a altura, os objetos na sala.
03:4899 percent of what you see
99 por cento do que você vê
03:51is not what comes in through the eyes.
não é o que vem através dos olhos.
03:55It is what you infer about that room.
é o que você infere a propósito daquela sala.
03:59So I can say, with some certainty,
Portanto eu posso dizer, com alguma certeza,
04:03"I think, therefore I am."
"Penso, logo existo."
04:21We can ask a very concrete question.
Podemos fazer uma pergunta bem concreta.
04:27Is it capable of doing it?
Ele é capaz de fazer isso?
04:29Does it have the substance to do it?
Ele tem a substância para fazer isso?
04:38It had to improve it a little bit.
Precisou melhorá-lo um bocado.
04:43because they had to cope on land.
porque precisava se adaptar à vida na terra.
04:46But the real big step was the neocortex.
Mas o verdadeiro grande passo foi o neocortex,
04:50It's a new brain. You needed it.
É um novo cérebro. Você precisava dele.
04:52The mammals needed it
Os mamíferos precisavam dele
04:58social interactions,
interações sociais,
05:00complex cognitive functions.
funções cognitivas complexas.
05:03So, you can think of the neocortex
Então, vocês podem pensar no neocortex
05:05actually as the ultimate solution today,
realmente como a melhor solução hoje,
05:10of the universe as we know it.
do universo como nós o conhecemos.
05:13It's the pinnacle, it's the final product
É o ápice, é o produto final
05:15that the universe has produced.
que o universo produziu.
05:19It was so successful in evolution
Ele foi tão bem sucedido na evolução
05:21that from mouse to man it expanded
que do camundongo ao homem ele se expandiu
05:26to produce this almost frightening
para produzir este quase assustador
05:29organ, structure.
órgão, estrutura.
05:32And it has not stopped its evolutionary path.
E ele não se deteve em seu caminho evolutivo.
05:35In fact, the neocortex in the human brain
De fato, o neocortex do cérebro humano
05:37is evolving at an enormous speed.
está evoluindo numa velocidade enorme.
05:40If you zoom into the surface of the neocortex,
Se você der um "zoom" na superfície do neocortex,
05:45G5 processors, like in a computer.
processadores G5, como num computador.
05:47But there are about a million of them.
Só que existe cerca de um milhão deles.
05:50They were so successful in evolution
Eles foram tão bem sucedidos na evolução
05:52that what we did was to duplicate them
que o que nós fizemos foi duplicá-los
05:56until we ran out of space in the skull.
até que ficamos sem espaço no crânio.
05:59And the brain started to fold in on itself,
Então o cérebro começou a se dobrar sobre si mesmo,
06:04We're just packing in columns,
Nós estamos simplesmente adicionando colunas,
06:06so that we'd have more neocortical columns
de modo que tenhamos mais colunas neocorticais
06:09to perform more complex functions.
para executar funções mais complexas.
06:14a massive grand piano,
um enorme piano de cauda,
06:16a million-key grand piano.
um piano de cauda com um milhão de teclas.
06:19Each of these neocortical columns
Cada uma dessas colunas neocorticais
06:21would produce a note.
produziria uma nota.
06:23You stimulate it; it produces a symphony.
Quando você a estimula; ela produz uma sinfonia.
06:26But it's not just a symphony of perception.
Mas não é apenas uma sinfonia da percepção.
06:32Now, of course it takes years to learn how
Pois bem, é claro que levam anos para aprender como
06:40hopefully eventually to Oxford.
esperamos, quem sabe, a Oxford.
06:42But it's not only education.
Mas isso não é só educação.
06:45It's also genetics.
É também genética.
06:47You may be born lucky,
Você pode ter nascido com sorte,
06:53and you can play a fantastic symphony.
e você pode tocar uma sinfonia fantástica.
06:55In fact, there is a new theory of autism
De fato, existe uma nova teoria do autismo
06:58called the "intense world" theory,
denominada teoria do "mundo intenso",
07:08and so the autists are probably capable of
e por isso os autistas provavelmente são capazes de
07:11building and learning a symphony
construir e aprender uma sinfonia
07:13which is unthinkable for us.
que é inconcebível para nós.
07:15But you can also understand
Mas você também é capaz de entender
07:17that if you have a disease
que se você tem uma doença
07:19within one of these columns,
em uma dessas colunas,
07:21the note is going to be off.
essa nota vai estar desligada.
07:23The perception, the symphony that you create
A percepção, a sinfonia que você cria
07:25is going to be corrupted,
estará corrompida,
07:27and you will have symptoms of disease.
e você terá sintomas de doença.
07:30So, the Holy Grail for neuroscience
Assim, o santo graal da neurociência
07:38and it's not just for neuroscience;
e isso não é apenas para a neurociência;
07:50was to dissect out the neocortex, systematically.
foi dissecar o neocortex, sistematicamente.
07:58How many trees does it have?
Quantas árvores ela tem?
08:00What shapes are the trees?
De que forma são as árvores?
08:11the rules of connectivity,
as regras de conectividade,
08:19It's also more than cataloging
Também é mais do que catalogar
08:22because you actually have to build three-dimensional
porque você precisa construir
08:24digital models of them.
modelos digitais tri-dimensionais deles.
08:31of neurons we came across.
de neurônios que nós encontramos.
08:33And once you have that, you can actually
E uma vez que você tenha isso, você realmente pode
08:35begin to build the neocortical column.
começar a construir a coluna neocortical.
08:39And here we're coiling them up.
E aí nós as vamos enrolando e empilhando.
08:42But as you do this, what you see
Mas quando você faz isso, o que você vê
08:45is that the branches intersect
é que os ramos se interceptam
08:47actually in millions of locations,
realmente em milhões de lugares
08:50and at each of these intersections
e em cada uma dessas intersecções
08:53they can form a synapse.
eles podem formar uma sinapse.
08:55And a synapse is a chemical location
E uma sinapse é um local de interações químicas
08:57where they communicate with each other.
onde eles se comunicam entre si.
09:00And these synapses together
E essas sinapses juntas
09:02form the network
formam a rede
09:04or the circuit of the brain.
ou circuito do cérebro.
09:11the fabric of the brain.
o tecido do cérebro.
09:13And when you think of the fabric of the brain,
E quando você pensa no tecido do cérebro,
09:20You realize that this poses
Vocês percebem que isto representa
09:26and especially to a theory that says
e especialmente para uma teoria que afirma
09:28that there is some reality that emerges
que existe alguma realidade que emerge
09:33with a particular pattern.
com um padrão específico.
09:38is diversity.
é diversidade.
09:40Every neuron is different.
Cada neuronio é diferente.
09:44You may have many different types of trees,
Você pode ter muitos tipos diferentes de árvores,
09:58in exactly the same way.
exatamente da mesma maneira.
10:00And you may have more or less neurons.
E você pode ter mais ou menos neurônios.
10:02So it's very unlikely
Assim, é muito improvável
10:08So, how could we possibly create a reality
Assim, como é possível que nós criemos uma realidade
10:10that we can even understand each other?
de modo que possamos ao menos entendermos um ao outro?
10:13Well, we don't have to speculate.
Bem, não precisamos especular.
10:23We can position them in different places,
Podemos colocá-los em lugares diferentes,
10:25orient them in different places.
orientá-los em posições diferentes.
10:27We can use less or more of them.
Podemos usar um número maior ou menor deles.
10:29And when we do that
E quando fazemos isso
10:41So, the fabric of the brain,
Assim, o tecido do cérebro,
10:43even though your brain may be smaller, bigger,
mesmo que seu cérebro seja menor, maior,
10:45it may have different types of neurons,
tenha diferentes tipos de neurônios,
10:48different morphologies of neurons,
diferentes morfologias de neurônios,
10:50we actually do share
nós realmente compartilhamos
10:53the same fabric.
o mesmo tecido.
10:57which means that that could explain
o que pode explicar
10:59why we can't communicate across species.
porque não conseguimos nos comunicar entre espécies.
11:04is you have to make this come alive.
é fazer que ele se torne vivo.
11:06We make it come alive
Nós fazemos que ele se torne vivo
11:08with equations, a lot of mathematics.
com equações, uma porção de matemática.
11:20We also have the mathematics to describe
Também temos a matemática para descrever
11:22how neurons collect information,
como os neurônios coletam informação,
11:25and how they create a little lightning bolt
e como eles criam uma pequena faísca elétrica
11:28to communicate with each other.
para se comunicarem um com o outro.
11:30And when they get to the synapse,
E quando eles chegam à sinapse,
11:32what they do is they effectively,
o que eles fazem é, efetivamente,
11:34literally, shock the synapse.
literalmente, dar um choque na sinapse.
11:37It's like electrical shock
É como um choque elétrico
11:49There literally are only a handful
Existe literalmente apenas um punhado
11:52of equations that you need to simulate
de equações que você precisa para simular
11:54the activity of the neocortex.
a atividade do neocortex.
11:59And in fact you need one laptop
De fato você precisa um laptop
12:04So you need 10,000 laptops.
Portanto você precisa 10.000 laptops.
12:06So where do you go? You go to IBM,
Assim, para onde você vai? Você vai para a IBM,
12:17We can load up all the neurons,
Nós carregamos nele todos os neurônios,
12:19each one on to its processor,
cada um em seu processador,
12:21and fire it up, and see what happens.
e o ativamos, para ver o que acontece.
12:25Take the magic carpet for a ride.
Tome o tapete mágico para um passeio.
12:31of what is happening in your brain
do que está acontecendo no seu cérebro
12:33when there is a stimulation.
quando há uma estimulação.
12:35It's the first view.
É a primeira visão.
12:44But, in fact, you can start,
Mas, na verdade, você pode começar,
12:51to create a specific reality.
a criar uma realidade específica.
12:53But we can ask, "Where is the rose?"
Mas nós podemos perguntar, "Onde está a rosa?"
12:57We can ask, "Where is it inside,
Podemos perguntar, "Onde ela está aí dentro,
12:59if we stimulate it with a picture?"
se nós a estimulamos com uma imagem?"
13:02Where is it inside the neocortex?
Onde está ela no interior do neocortex?
13:08So, the way that we can look at that
Daí, o modo como podemos ver isso
13:10is to ignore the neurons, ignore the synapses,
é ignorar os neurônios, ignorar as sinapses,
13:13and look just at the raw electrical activity.
e observar apenas a crua atividade elétrica.
13:15Because that is what it's creating.
Porque isso é o que ela está criando.
13:17It's creating electrical patterns.
Ela está criando padrões elétricos.
13:19So when we did this,
Então, quando fizemos isso,
13:21we indeed, for the first time,
finalmente, pela primeira vez,
13:23saw these ghost-like structures:
vimos estas estruturas fantasmagóricas:
13:26electrical objects appearing
objetos elétricos aparecendo
13:29within the neocortical column.
dentro da coluna neocortical.
13:32And it's these electrical objects
E são estes objetos elétricos
13:35that are holding all the information about
que estão guardando toda a informação sobre
13:38whatever stimulated it.
o que o estimulou.
13:41And then when we zoomed into this,
E quando damos um zoom nisto,
13:43it's like a veritable universe.
é como um verdadeiro universo.
13:47So the next step
Assim, o próximo passo
13:49is just to take these brain coordinates
é simplesmente tomar essas coordenadas do cérebro
13:53and to project them into perceptual space.
e projetá-las no espaço de percepção.
13:57And if you do that,
E se você fizer isso,
13:59you will be able to step inside
será capaz de penetrar no interior
14:01the reality that is created
da realidade que é criada
14:03by this machine,
por esta máquina,
14:05by this piece of the brain.
por este pedaço de cérebro.
14:08So, in summary,
Assim, resumindo,
14:10I think that the universe may have --
Eu penso que o universo pode ter --
14:12it's possible --
é possível --
14:14evolved a brain to see itself,
evoluído um cérebro para ver a si mesmo,
14:24and to test any other theories.
e testar quaisquer outras teorias.
14:30that it is not impossible to build a brain.
de que não é impossível construir um cérebro.
14:33We can do it within 10 years,
Nós somos capazes de fazê-lo num prazo de 10 anos,
14:35and if we do succeed,
e se formos bem sucedidos,
14:37we will send to TED, in 10 years,
enviaremos ao TED, daqui a 10 anos,
14:39a hologram to talk to you. Thank you.
um holograma para falar com vocês. Muito obrigado.