and since that time, brain science has become

18年前に脳の手術を受けて以来 —

a personal passion of mine.

脳科学に

I'm actually an engineer.

夢中になりました

And first let me say, I recently joined

私は技術者です

Google's Moonshot group,

Googleの ムーンショット・プロジェクトに

where I had a division,

最近加わり

the display division in Google X,

Xラボで

and the brain science work I'm speaking about today

ディスプレイ部門を担当しています

is work I did before I joined Google

今日お話しする研究は

and on the side outside of Google.

それより前の

So that said, there's a stigma

Google社外での話です

when you have brain surgery.

さて 脳の手術を受けると

Are you still smart or not?

ある種の烙印が押されます

And if not, can you make yourself smart again?

つまり頭が悪くなっていないか —

After my neurosurgery,

もし悪くなっていたとしたら 元に戻れるのか・・・

part of my brain was missing,

脳神経外科手術を受けて

and I had to deal with that.

脳の一部を失ったので

It wasn't the grey matter, but it was the gooey part dead center

対処が必要になりました

that makes key hormones and neurotransmitters.

失ったのは灰白質ではなく 重要なホルモンや

Immediately after my surgery,

神経伝達物質を作る 中心部のブヨブヨした部分です

I had to decide what amounts of each of over

手術を終えるとすぐに

a dozen powerful chemicals to take each day,

毎日 飲まなければならない ―

because if I just took nothing,

12種類以上ある薬品の量を 個々に決める必要がありました

I would die within hours.

もし飲まなかったら

Every day now for 18 years -- every single day --

数時間で死んでしまうからです

I've had to try to decide the combinations

この18年間 毎日欠かさず

and mixtures of chemicals,

薬の組み合わせや

and try to get them, to stay alive.

調合を決定し

There have been several close calls.

それを理解しようと努めました 生きるためにです

But luckily, I'm an experimentalist at heart,

何度も危険な目にあいました

so I decided I would experiment

でも幸い私は 根っからの実験家なので

to try to find more optimal dosages

最適な投薬量を見つけようと

because there really isn't a clear road map

実験を続けることにしました

on this that's detailed.

投薬量には明確な

I began to try different mixtures,

目安がなかったからです

and I was blown away by how

色々な調合を試して驚いたのは

tiny changes in dosages

投薬量のほんの わずかな違いによって

dramatically changed my sense of self,

自意識や

my sense of who I was, my thinking,

自分が何者かという感覚 —

my behavior towards people.

思考や 他者に対する行動が

One particularly dramatic case:

劇的に変化することでした

for a couple months I actually tried dosages

特に印象的だった事があります

and chemicals typical of a man in his early 20s,

２か月に渡って

and I was blown away by how my thoughts changed.

投薬量を20代前半の 男性に典型的な量にしてみたのです

(Laughter)

びっくりする程 思考が変化しました

I was angry all the time,

（笑）

I thought about sex constantly,

どんな時も怒りっぽくなり

and I thought I was the smartest person

セックスのことばかり考え

in the entire world, and

自分が世界一の天才だと

—(Laughter)—

思うようになったのです

of course over the years I'd met guys kind of like that,

（笑）

or maybe kind of toned-down versions of that.

これまで そういう男性にも そこまででもない男性にも

I was kind of extreme.

出会ってきましたが

But to me, the surprise was,

私の場合は少し極端でした

I wasn't trying to be arrogant.

ただ 驚いたのは 自分では大きな態度など

I was actually trying,

とるつもりは なかったことです

with a little bit of insecurity,

本当は不安を抱えながら

to actually fix a problem in front of me,

目の前の問題を

and it just didn't come out that way.

解決しようとしただけなのに

So I couldn't handle it.

行動には現れないのです

I changed my dosages.

私の手に負えず

But that experience, I think, gave me

投薬量を変えましたが

a new appreciation for men

この体験のおかげで

and what they might walk through,

男性の経験することが

and I've gotten along with men

理解できました

a lot better since then.

それ以来 男性達とは

What I was trying to do

前よりうまく つき合っています

with tuning these hormones

私が目指したのは

and neurotransmitters and so forth

ホルモンや神経伝達物質の

was to try to get my intelligence back

量を調整して

after my illness and surgery,

病気と手術を経た自分に 知性と創造性 —

my creative thought, my idea flow.

そして湧き出るアイデアを

And I think mostly in images,

取り戻すことでした

and so for me that became a key metric --

私は普段 イメージで考えるので

how to get these mental images

イメージは重要でした

that I use as a way of rapid prototyping,

つまりアイデアを思い描いたり

if you will, my ideas,

新しいアイデアを試したり

trying on different new ideas for size,

シナリオをなぞるための

playing out scenarios.

方法であるイメージを

This kind of thinking isn't new.

取り戻す方法です

Philiosophers like Hume and Descartes and Hobbes

この思考法は新しいものではなく

saw things similarly.

ヒュームやデカルト ホッブズといった哲学者も

They thought that mental images and ideas

事物を同様に捉えました

were actually the same thing.

彼らは心的イメージとアイデアを

There are those today that dispute that,

同じだと考えたのです

and lots of debates about how the mind works,

現在は この考えに 反対する人も多く

but for me it's simple:

心の働きに関する 議論も盛んですが

Mental images, for most of us,

私はシンプルに考えています

are central in inventive and creative thinking.

私達の大部分にとって

So after several years,

独創的で創造的な思考の 中心にはイメージがあるのです

I tuned myself up and I have lots of great,

私は数年かけて

really vivid mental images with a lot of sophistication

自分を調節することで かなり精巧で

and the analytical backbone behind them.

分析的な基盤をもった 多くの鮮明なイメージを

And so now I'm working on,

取り戻しました

how can I get these mental images in my mind

今取り組んでいるのは

out to my computer screen faster?

頭の中にあるイメージを 即 コンピュータ画面に

Can you imagine, if you will,

表示する方法です

a movie director being able to use

想像できますか？

her imagination alone to direct the world in front of her?

映画監督は想像するだけで

Or a musician to get the music out of his head?

目の前の世界を 映像化できるようになります

There are incredible possibilities with this

作曲家は頭の中から 直接音楽を取り出せます

as a way for creative people

クリエイティブな人々にとって

to share at light speed.

アイデアを光速で共有するという ―

And the truth is, the remaining bottleneck

大きな可能性が開かれるのです

in being able to do this

実現するための

is just upping the resolution of brain scan systems.

最後の障害は

So let me show you why I think we're pretty close to getting there

脳スキャンの解像度を 上げることです

by sharing with you two recent experiments

私はもう少しで 実現できると考えています

from two top neuroscience groups.

その理由を 最先端の２つの

Both used fMRI technology --

神経科学研究を元にお話しします

functional magnetic resonance imaging technology --

どちらもfMRI つまり ―

to image the brain,

機能的磁気共鳴 画像診断装置で

and here is a brain scan set from Giorgio Ganis

脳内を可視化します

and his colleagues at Harvard.

これはハーバード大の ジョージオ・ガニス他による ―

And the left-hand column shows a brain scan

スキャン画像のセットです

of a person looking at an image.

左の列は ある画像を見ている人の

The middle column shows the brainscan

脳をスキャンしたもの ―

of that same individual

中央は同じ人が その画像を

imagining, seeing that same image.

想像しているところを

And the right column was created

スキャンしたものです

by subtracting the middle column from the left column,

右の列は

showing the difference to be nearly zero.

左と中央の画像の差分で

This was repeated on lots of different individuals

ほぼ違いがないことがわかります

with lots of different images,

色々な画像を使って たくさんの人に

always with a similar result.

この実験を繰り返してみると

The difference between seeing an image

常に同様の結果が出ました

and imagining seeing that same image

画像を見ることと

is next to nothing.

その画像を見ていると 想像することの間には

Next let me share with you one other experiment,

ほとんど違いがないのです

this from Jack Gallant's lab at Cal Berkeley.

もう一つ実験を紹介します

They've been able to decode brainwaves

カリフォルニア大学バークレー校の ジャック・ギャラント他は

into recognizable visual fields.

脳波を解読して

So let me set this up for you.

映像に変換することに成功しました

In this experiment, individuals were shown

ご覧ください

hundreds of hours of YouTube videos

実験では被験者がYouTubeの

while scans were made of their brains

ビデオを数百時間分 見ます

to create a large library of their brain reacting

同時に脳をスキャンして

to video sequences.

ビデオ映像に 脳が反応する様子を

Then a new movie was shown with new images,

巨大なライブラリーに蓄えます

new people, new animals in it,

新たなイメージや人物 動物が映った

and a new scan set was recorded.

新たなビデオが流れると

The computer, using brain scan data alone,

新しいスキャン・セットが記録されます

decoded that new brain scan

脳をスキャンしたデータだけを使って

to show what it thought the individual was actually seeing.

コンピュータが新しいスキャンを解析し

On the right-hand side, you see the computer's guess,

その人が実際に見ている映像を 推測して表示します

and on the left-hand side, the presented clip.

右はコンピュータが推測した映像で

This is the jaw-dropper.

左は実際に流したビデオです

We are so close to being able to do this.

これはまさに驚きです

We just need to up the resolution.

ここまで来ているのです

And now remember that when you see an image

あとはただ解像度を上げるだけです

versus when you imagine that same image,

ここで確認したいのは 実際に画像を見た時と

it creates the same brain scan.

その画像を想像した時では

So this was done with the highest-resolution

同じスキャン画像が 得られるという点です

brain scan systems available today,

これは現在 最も解像度が高い

and their resolution has increased really

システムでスキャンされたものですが

about a thousandfold in the last several years.

解像度は ここ数年で

Next we need to increase the resolution

千倍向上しています

another thousandfold

もっと詳しく観察するには

to get a deeper glimpse.

さらに解像度を千倍上げる ―

How do we do that?

必要があります

There's a lot of techniques in this approach.

これをどう実現するか？

One way is to crack open your skull and put in electrodes.

いろいろな技術があります

I'm not for that.

頭がい骨を割って 電極を差し込む手もありますが

There's a lot of new imaging techniques

賛成はできません

being proposed, some even by me,

新たなイメージング技術が 次々に提案され

but given the recent success of MRI,

私もいくつか開発しましたが

first we need to ask the question,

近年のMRIによる成果を考えると

is it the end of the road with this technology?

検討が必要なことがあります

Conventional wisdom says the only way

この技術の進歩は 限界に達したのでしょうか？

to get higher resolution is with bigger magnets,

一般的に 解像度を上げるには

but at this point bigger magnets

磁石の巨大化が 必須だとされています

only offer incremental resolution improvements,

ただ 磁石を大きくしても

not the thousandfold we need.

解像度は少しずつしか向上せず

I'm putting forward an idea:

必要な千倍には達しません

instead of bigger magnets,

そこで考えました

let's make better magnets.

磁石を大きくするのではなく

There's some new technology breakthroughs

磁石の性能を上げてはどうだろう

in nanoscience

ナノサイエンスの分野では

when applied to magnetic structures

次々に技術革新が起きていて

that have created a whole new class of magnets,

磁気構造に応用すると

and with these magnets, we can lay down

まったく新しい磁石が作れます

very fine detailed magnetic field patterns

このような磁石を使うと

throughout the brain,

脳全体の詳細な磁場のパターンを

and using those, we can actually create

捉えられます

holographic-like interference structures

この磁場パターンを使うと

to get precision control over many patterns,

ホログラフィのように 干渉構造を描き出せます

as is shown here by shifting things.

そして それをずらしていけば

We can create much more complicated structures

様々なパターンを 精密に制御できるのです

with slightly different arrangements,

少し配置を変えると より複雑な構造を

kind of like making Spirograph.

描くこともできます

So why does that matter?

歯車を回して模様を描く おもちゃのようにです

A lot of effort in MRI over the years

では なぜこれが重要なのか？

has gone into making really big,

MRIを改良する試みは

really huge magnets, right?

長年 磁石を巨大化する方向に

But yet most of the recent advances

進んできました

in resolution have actually come from

一方 近年 解像度が向上した理由は

ingeniously clever encoding and decoding solutions

MRIシステムの内部にある ―

in the F.M. radio frequency transmitters and receivers

FM電波の送受信機における

in the MRI systems.

符号化と復号化の方法が

Let's also, instead of a uniform magnetic field,

革新を遂げたためです

put down structured magnetic patterns

また均一な磁場を使う代わりに

in addition to the F.M. radio frequencies.

構造化した磁気パターンと

So by combining the magnetics patterns

FM電波を組み合わせて 使ってみましょう

with the patterns in the F.M. radio frequencies

磁気パターンとFM電波の

processing which can massively increase

周波数パターンの処理を 組み合わせることで

the information that we can extract

一回のスキャンで

in a single scan.

抽出できる情報が

And on top of that, we can then layer

飛躍的に増加します

our ever-growing knowledge of brain structure and memory

こうして得た情報に

to create a thousandfold increase that we need.

急速に進展する脳の構造や 記憶に関する知識を組み合わせることで

And using fMRI, we should be able to measure

必要な千倍の解像度が 得られるのです

not just oxygenated blood flow,

fMRIを使えば 酸素を含む血流の量だけでなく

but the hormones and neurotransmitters I've talked about

ホルモンや神経伝達物質 ―

and maybe even the direct neural activity,

神経活動までもが

which is the dream.

直接 測定可能になるでしょう

We're going to be able to dump our ideas

これが実現したい夢です

directly to digital media.

私達は自分のアイデアを

Could you imagine if we could leapfrog language

直接デジタル・メディアに 書き込めるようになるでしょう

and communicate directly with human thought?

言語を介さずに 直接 思考を使って

What would we be capable of then?

コミュニケーションをとる姿を 想像できますか？

And how will we learn to deal

その時 何が 可能になるのでしょう？

with the truths of unfiltered human thought?

私達は どうやって

You think the Internet was big.

生の思考を扱う方法を 学んでいくのでしょう？

These are huge questions.

インターネットは 大きな意味を持つでしょう

It might be irresistible as a tool

これは大きな課題です

to amplify our thinking and communication skills.

思考やコミュニケーション能力を

And indeed, this very same tool

拡張するために不可欠の 手段となるかもしれません

may prove to lead to the cure

実際に このツールこそが

for Alzheimer's and similar diseases.

アルツハイマー病などを

We have little option but to open this door.

治療する鍵に なるかもしれません

Regardless, pick a year --

私達は この方向に 進むほかありません

will it happen in five years or 15 years?

何年かかるかは 関係ありません

It's hard to imagine it taking much longer.

５年後か15年後か？

We need to learn how to take this step together.

でも そんなに時間が かかるとは思えません

Thank you.

皆で この道を進む方法を 探るしかないのです

(Applause)

ありがとうございました