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  • I'm an MIT professor,

    私はMITの教授です。

  • but I do not design buildings or computer systems.

    しかし、私は建物やコンピュータシステムの設計はしません。

  • Rather, I build body parts,

    むしろ、体のパーツを組み立てる。

  • bionic legs that augment human walking and running.

    人間の歩行やランニングを補助するバイオニックレッグ。

  • In 1982, I was in a mountain-climbing accident,

    1982年、私は登山事故に遭いました。

  • and both of my legs had to be amputated due to tissue damage from frostbite.

    凍傷の組織損傷で両足を切断しなければならなかった。

  • Here, you can see my legs:

    ここに、私の足が見えます。

  • 24 sensors, six microprocessors and muscle-tendon-like actuators.

    24個のセンサー、6個のマイクロプロセッサー、筋腱様アクチュエータ。

  • I'm basically a bunch of nuts and bolts from the knee down.

    私は基本的に膝から下のナットとボルトの束です。

  • But with this advanced bionic technology,

    しかし、この高度なバイオニック技術で

  • I can skip, dance and run.

    スキップしたり、踊ったり、走ったり。

  • (Applause)

    (拍手)

  • Thank you.

    ありがとうございます。

  • (Applause)

    (拍手)

  • I'm a bionic man, but I'm not yet a cyborg.

    私はバイオニックマンですが、まだサイボーグではありません。

  • When I think about moving my legs,

    足を動かそうと思うと

  • neural signals from my central nervous system

    中枢神経系からの神経信号

  • pass through my nerves

    神経をすり減らす

  • and activate muscles within my residual limbs.

    と私の残余の手足の筋肉を活性化させます。

  • Artificial electrodes sense these signals,

    人工電極はこれらの信号を感知します。

  • and small computers in the bionic limb

    と小型コンピュータを搭載したバイオニック四肢の

  • decode my nerve pulses into my intended movement patterns.

    私の神経のパルスを私の意図した動きのパターンに解読します。

  • Stated simply,

    単純に記載しました。

  • when I think about moving,

    引っ越しのことを考えると

  • that command is communicated to the synthetic part of my body.

    その命令は私の体の合成部分に伝達されます

  • However, those computers can't input information into my nervous system.

    しかし、それらのコンピュータは私の神経系に情報を入力することはできません。

  • When I touch and move my synthetic limbs,

    人造人間の手足を触ったり動かしたりすると

  • I do not experience normal touch and movement sensations.

    普通の触覚や動作感覚は経験していません。

  • If I were a cyborg and could feel my legs

    もし私がサイボーグで、自分の足を感じることができたら...

  • via small computers inputting information into my nervous system,

    小さなコンピューターを介して神経系に情報を入力しています。

  • it would fundamentally change, I believe,

    根本的に変わると思います。

  • my relationship to my synthetic body.

    私の合成体との関係

  • Today, I can't feel my legs,

    今日は足の感覚がありません。

  • and because of that,

    と、そのせいで

  • my legs are separate tools from my mind and my body.

    私の足は、心と体とは別の道具です。

  • They're not part of me.

    彼らは私の一部ではありません。

  • I believe that if I were a cyborg and could feel my legs,

    もし私がサイボーグになって、自分の足を感じることができたならば、そう信じています。

  • they would become part of me, part of self.

    彼らは私の一部となり 自己の一部となるだろう

  • At MIT, we're thinking about NeuroEmbodied Design.

    MITでは、「ニューロ・エンボディド・デザイン」について考えています。

  • In this design process,

    この設計過程では

  • the designer designs human flesh and bone, the biological body itself,

    デザイナーは人間の肉や骨、つまり生体そのものをデザインします。

  • along with synthetics to enhance the bidirectional communication

    双方向のコミュニケーションを強化するために、合成物質と一緒に

  • between the nervous system and the built world.

    神経系と構築された世界の間に

  • NeuroEmbodied Design is a methodology to create cyborg function.

    ニューロエンボデッドデザインとは、サイボーグ機能を生み出すための方法論です。

  • In this design process, designers contemplate a future

    このデザインプロセスの中で、デザイナーは未来を考えます。

  • in which technology no longer compromises separate,

    技術がもはや別々のものを妥協することはない。

  • lifeless tools from our minds and our bodies,

    心と体からの命のない道具を

  • a future in which technology has been carefully integrated

    技術が融合した未来

  • within our nature,

    私たちの本質の中にある

  • a world in which what is biological and what is not,

    生物学的なものとそうでないものが混在する世界

  • what is human and what is not,

    何が人間で何がそうでないのか

  • what is nature and what is not

    何が自然で何が自然でないか

  • will be forever blurred.

    は永遠にモヤモヤします。

  • That future will provide humanity new bodies.

    その未来は、人類に新たな身体を提供するだろう。

  • NeuroEmbodied Design will extend our nervous systems

    ニューロエンボデッドデザインは神経系を拡張する

  • into the synthetic world,

    合成の世界へ。

  • and the synthetic world into us,

    と合成世界を私たちの中に

  • fundamentally changing who we are.

    私たちが誰であるかを根本的に変える

  • By designing the biological body to better communicate

    より良いコミュニケーションをとるために生体を設計することで

  • with the built design world,

    ビルドデザインの世界と

  • humanity will end disability in this 21st century

    人類は21世紀に障害を終わらせる

  • and establish the scientific and technological basis

    と科学技術的基盤を確立する。

  • for human augmentation,

    人体増強のために

  • extending human capability beyond innate, physiological levels,

    人間の能力を生得的、生理学的レベルを超えて拡張すること。

  • cognitively, emotionally and physically.

    認知的にも感情的にも身体的にも

  • There are many ways in which to build new bodies across scale,

    スケールを超えて新しい体を作る方法はたくさんあります。

  • from the biomolecular to the scale of tissues and organs.

    生体分子から組織・臓器のスケールまで

  • Today, I want to talk about one area of NeuroEmbodied Design,

    今日は、NeuroEmbodied Designの一つの領域についてお話したいと思います。

  • in which the body's tissues are manipulated and sculpted

    操体

  • using surgical and regenerative processes.

    外科的プロセスと再生プロセスを用いて

  • The current amputation paradigm

    現在の切断のパラダイム

  • hasn't changed fundamentally since the US Civil War

    南北戦争以来変わらない

  • and has grown obsolete in light of dramatic advancements

    飛躍的な進歩の中で時代遅れになってしまった

  • in actuators, control systems and neural interfacing technologies.

    アクチュエーター、制御システム、ニューラルインターフェース技術における

  • A major deficiency is the lack of dynamic muscle interactions

    主な不足点は動的な筋肉の相互作用の欠如

  • for control and proprioception.

    コントロールとプロプリオセプションのための

  • What is proprioception?

    プロプリオセプションとは?

  • When you flex your ankle, muscles in the front of your leg contract,

    足首を屈伸させると、足の前側の筋肉が収縮します。

  • simultaneously stretching muscles in the back of your leg.

    足の甲の筋肉を同時に伸ばす

  • The opposite happens when you extend your ankle.

    足首を伸ばすと逆になります。

  • Here, muscles in the back of your leg contract,

    ここで、足の甲の筋肉が収縮します。

  • stretching muscles in the front.

    前方の筋肉を伸ばす

  • When these muscles flex and extend,

    この筋肉が屈曲して伸びると

  • biological sensors within the muscle tendons

    筋腱内の生体センサー

  • send information through nerves to the brain.

    神経を通って脳に情報を送ります。

  • This is how we're able to feel where our feet are

    これで足元を感じることができます。

  • without seeing them with our eyes.

    目で見ることなく

  • The current amputation paradigm breaks these dynamic muscle relationships,

    現在の切断のパラダイムは、これらの動的な筋肉の関係を壊します。

  • and in so doing eliminates normal proprioceptive sensations.

    そうすることで、通常の直観的な感覚を排除することができます。

  • Consequently, a standard artificial limb

    その結果、標準的な義肢

  • cannot feed back information into the nervous system

    神経系に情報をフィードバックできない

  • about where the prosthesis is in space.

    プロテーゼが宇宙空間のどこにあるかについて。

  • The patient therefore cannot sense and feel

    そのため、患者さんは感じ取ることができず、感じることができません。

  • the positions and movements of the prosthetic joint

    補綴関節の位置と動き

  • without seeing it with their eyes.

    目で見ずに

  • My legs were amputated using this Civil War-era methodology.

    私の足はこの南北戦争時代の方法で切断されました。

  • I can feel my feet, I can feel them right now

    足を感じるんだ、今すぐにでも。

  • as a phantom awareness.

    幻の意識として。

  • But when I try to move them, I cannot.

    でも、動かそうとすると動かせない。

  • It feels like they're stuck inside rigid ski boots.

    それは彼らが硬いスキーブーツの中にはまっているように感じます。

  • To solve these problems,

    これらの問題を解決するために

  • at MIT, we invented the agonist-antagonist myoneural interface,

    マサチューセッツ工科大学(MIT)で、私たちは、アゴニストとアンタゴニストのミオニューラルインターフェースを発明しました。

  • or AMI, for short.

    またはAMI、略してAMI。

  • The AMI is a method to connect nerves within the residuum

    AMIとは、残基内の神経を接続する方法です。

  • to an external, bionic prosthesis.

    外付けのバイオニックプロテーゼに

  • How is the AMI designed, and how does it work?

    AMIはどのように設計されていて、どのように機能するのでしょうか?

  • The AMI comprises two muscles that are surgically connected,

    AMIは外科的につながっている2つの筋肉で構成されています。

  • an agonist linked to an antagonist.

    アンタゴニストに連結されたアゴニスト。

  • When the agonist contracts upon electrical activation,

    アゴニストが電気的に活性化して収縮すると

  • it stretches the antagonist.

    それは拮抗するものを引き伸ばします。

  • This muscle dynamic interaction

    この筋肉の動的な相互作用

  • causes biological sensors within the muscle tendon

    筋腱内の生体センサーを引き起こす

  • to send information through the nerve to the central nervous system,

    を使って、神経を通って中枢神経に情報を送ります。

  • relating information on the muscle tendon's length, speed and force.

    筋腱の長さ、速度、力の情報を関連付ける。

  • This is how muscle tendon proprioception works,

    これが筋肉の腱の親指の働きです。

  • and it's the primary way we, as humans,

    そして、それは人間としての主要な方法です。

  • can feel and sense the positions, movements and forces on our limbs.

    私たちの手足の位置、動き、力を感じ、感じることができます。

  • When a limb is amputated,

    手足が切断された場合

  • the surgeon connects these opposing muscles within the residuum

    外科医は、これらの対向する筋肉を、残膜の中で接続します。

  • to create an AMI.

    をクリックしてAMIを作成します。

  • Now, multiple AMI constructs can be created

    これで、複数の AMI コンストラクトを作成できるようになりました。

  • for the control and sensation of multiple prosthetic joints.

    複数の人工関節の制御と感覚のために

  • Artificial electrodes are then placed on each AMI muscle,

    その後、AMIの各筋肉に人工電極を配置します。

  • and small computers within the bionic limb decode those signals

    そして、バイオニック四肢内の小型コンピュータがそれらの信号を解読します。

  • to control powerful motors on the bionic limb.

    バイオニック四肢の強力なモーターを制御します。

  • When the bionic limb moves,

    バイオニック四肢が動くと

  • the AMI muscles move back and forth,

    アミの筋肉が前後に動く

  • sending signals through the nerve to the brain,

    神経を通って脳に信号を送っています。

  • enabling a person wearing the prosthesis to experience natural sensations

    自然感覚

  • of positions and movements of the prosthesis.

    プロテーゼの位置と動きの

  • Can these tissue-design principles be used in an actual human being?

    このような組織設計の原理は、実際の人間にも応用できるのでしょうか?

  • A few years ago, my good friend Jim Ewing -- of 34 years --

    数年前 友人のジム・ユーイングが 34年前に...

  • reached out to me for help.

    と手を差し伸べてくれました。

  • Jim was in an a terrible climbing accident.

    ジムはひどい登山事故に遭いました。

  • He fell 50 feet in the Cayman Islands

    ケイマン諸島で50フィートの高さから落ちた

  • when his rope failed to catch him hitting the ground's surface.

    彼のロープは彼が地面の表面を打つキャッチするために失敗したとき。

  • He suffered many, many injuries:

    彼は多くの、多くの怪我をしました。

  • punctured lungs and many broken bones.

    肺に穴があいていて、多くの骨が折れています。

  • After his accident, he dreamed of returning to his chosen sport

    事故の後、彼は自分の選んだスポーツに戻ることを夢見ていました。

  • of mountain climbing,

    山登りの

  • but how might this be possible?

    しかし、どうしてそんなことが可能なのでしょうか?

  • The answer was Team Cyborg,

    答えはチーム・サイボーグだった。

  • a team of surgeons, scientists and engineers

    外科医・科学者・技術者チーム

  • assembled at MIT to rebuild Jim back to his former climbing prowess.

    ジムを元のクライミングの腕前に戻すためにMITに集められました。

  • Team member Dr. Matthew Carty amputated Jim's badly damaged leg

    チームメンバーのマシュー・カーティ博士がジムの足を切断しました。

  • at Brigham and Women's Hospital in Boston,

    ボストンのブリガム・アンド・ウィメンズ・ホスピタルにて。

  • using the AMI surgical procedure.

    AMI手術法を用いて

  • Tendon pulleys were created and attached to Jim's tibia bone

    腱滑車が作成され、ジムの脛骨に取り付けられました。

  • to reconnect the opposing muscles.

    を使って、反対側の筋肉をつなぎ直します。

  • The AMI procedure reestablished the neural link

    AMIの手順は、神経のリンクを再確立した

  • between Jim's ankle-foot muscles and his brain.

    ジムの足首と足の筋肉と脳の間にある

  • When Jim moves his phantom limb,

    ジムが幻肢を動かすと

  • the reconnected muscles move in dynamic pairs,

    再接続された筋肉がダイナミックなペアで動きます。

  • causing signals of proprioception to pass through nerves to the brain,

    認知の信号が神経を通って脳に届くようになる。

  • so Jim experiences normal sensations with ankle-foot positions and movements,

    そのため、ジムは足首から足先の位置と動きで通常の感覚を経験しています。

  • even when blindfolded.

    目隠しされていても

  • Here's Jim at the MIT laboratory after his surgeries.

    手術後のMITの研究室でのジムです。

  • We electrically linked Jim's AMI muscles, via the electrodes,

    ジムのAMIの筋肉を電極を介して電気的に接続しました。

  • to a bionic limb,

    バイオニック手足に

  • and Jim quickly learned how to move the bionic limb

    とジムはすぐにバイオニック手足の動かし方を覚えました。

  • in four distinct ankle-foot movement directions.

    4つの異なる足首足の動きの方向で。

  • We were excited by these results, but then Jim stood up,

    この結果に興奮していた私たちでしたが、そこにジムが立ち上がったのです。

  • and what occurred was truly remarkable.

    そして起こったことは、本当に注目に値するものでした。

  • All the natural biomechanics mediated by the central nervous system

    中枢神経系が媒介するすべての自然なバイオメカニクス

  • emerged via the synthetic limb

    合成肢から出てきた

  • as an involuntary, reflexive action.

    不随意の、反射的な行動として。

  • All the intricacies of foot placement during stair ascent --

    階段昇降時の足の配置のすべての複雑さ--。

  • (Applause)

    (拍手)

  • emerged before our eyes.

    目の前に現れた。