Александър Циарас: Визуализация -- от зачеване до раждане

Предложена ми бе позиция като доцент по медицина и ръководител на научната визуализация в Йейлския университет във факултета по медицина. И моята работа е да създавам много от алгоритмите и кода за НАСА да прави виртуална хирургия в подготовка на астронавтите за дълготрайни космически полети, така че те да могат да бъдат съхранявани в роботизирани капсули. Едно от интересните неща относно това, по което всъщност работим е, че ние виждахме, чрез използване на нови видове технологии за сканиране, неща, които просто никога не са били виждани преди -- имам предвид, не само в лечението на болестите, но също така и неща, които ни позволиха да видим неща в тялото, които ще ви накарат да се възхитите.

Спомням си един от първите моменти когато наблюдавахме колаген. И цялото ви тяло, всичко -- косата, кожата, костите, ноктите -- всичко е направено от колаген. И това е един вид структура, подобна на въже, която се огъва и върти по този начин. И единственото място където колагена променя своята структура е в роговицата на окото ви. В окото ви, тя се превръща в мрежово формирование, и следователно, става прозрачно, за разлика от непрозрачно. Толкова перфектно организирана структура, че беше трудно да не я обожествим. Защото ние продължавахме да виждаме това отново и отново в различни части на тялото.

Една от възможностите, които имах бе един човек, който работеше по наистина интересна микромагнетичната резонантна машина с Националните институти по здравеопазване. И това, което щяхме да направим бе да сканираме нов проект върху развитието на плода от зачеването до раждането, използвайки тези видове нови технологии. Така че аз написах кодa на алгоритмите и той изгради хардуера, Пол Лаутербър, и след това спечели Нобелова награда за изобретяването на магнитно-резонансната томография. Имам данните. И ще ви покажа един пример от филма, "От зачатието до раждането."

(Музика)

Видео текст: "От зачатието до раждането" Ооцити Сперма Осеменено яйце 24 часа: първото разделение в бебето Оплодената яйцеклетка се разделя няколко часа след сливането ... И отново се разделя на всеки 12 до 15 часа. Начален ембрион Жълтъчената торбичка все още храни бебето. 25 дни: Сърдечната камера се развива 32 дни: Ръцете се развиват 36 дни: Начало на примитивния скелет Тези седмици са период на най-бързото развитие на плода. Ако плодът продължава да расте с тази скорост за всички тези девет месеца, ще бъде 1,5 тона при раждането. 45 дни Сърцето на ембриона бие два пъти по-бързо от това на майката. 51 дни 52 дни: Развитие на ретината, носа и пръстите Непрекъснато движение на плода в утробата е необходимо за мускулно-скелетния растеж. 12 седмици: Недиференциран пенис -- момче или момиче тепърва ще се определи 8 месеца Раждане: Етап на експулсиране Моментът на раждането

(Ръкопляскания)

Александър Циарас: Благодаря ви. Но както виждате, когато действително започнете да работите по тези данни, това е доста вълнуващо. И продължихме да сканираме все повече и повече, да работим по този проект, гледайки тези две прости клетки, които имат този вид невероятен механизъм, който ще се превърне в магията представляваща вас. И като продължихме да работим върху тези данни, гледайки малки групи в тялото, тези малки парченца тъкан, които са били трофобласт, излизащ като бластоцист, внезапно заравяйки се в стената на матката, казвайки: "Аз съм тук, за да остана." Внезапно подхващащи разговори и комуникирайки с естрогени, прогестерони, казвайки: "Аз съм тук, за да остана, посадете ме." изграждайки този невероятен триизмерен плод, което става в рамките на 44 дни, нещо, което вие можете да разпознаете, и после в деветата седмица е наистина вид малко човешко същество. Чудото на тази информация: Как всъщност разполагаме с този биологичен механизъм вътре в тялото, който всъщност да види тази информация?

Ще ви покажа нещо доста уникално. Ето едно човешко сърце на 25 [седмици]. Това са просто две нишки И подобно на това великолепно оригами, клетките се развиват с темпо от един милион клетки в секунда на четири седмици, като просто се сгъва в себе си. В рамките на пет седмици, можете да видите зачатък на предсърцието и камерите на сърцето. Шест седмици, тези гънки сега започват с папилата от вътрешната страна на сърцето, всъщност са в състояние да придърпат надолу всяка една от тези клапи в сърцето, докато получите едно зряло сърце -- и след това, по същество, развитието на цялото човешко тяло. Магията на механизмите вътре във всяка генетична структура, казващи точно къде трябва да върви определена нервна клетка -- сложността на тези математически модели, за това как тези неща наистина са направени, са отвъд човешкото разбиране.

Въпреки че съм математик, гледам с учудване на това, как този набор от инструкции не правят тези грешки, докато изграждат това което сме ние? Това е загадъчно, това е магическо, това е божествено. После започвате да гледате на живота на възрастните. Обърнете внимание на този малък сноп от капиляри. Това е само една малка под-конструкция, микроскопична. Но просто докато станете на девет месеца и сте се родили, имате почти 60 000 мили от кръвоносни съдове в тялото си. Имам предвид, само една миля се вижда. 59 999 мили, които просто доставят хранителни вещества и изкарват отпадъците. Сложността на изграждането на това в рамките на една система отново е отвъд всякакво разбиране, на която и да е съществуваща математика днес.

И тези инструкции, от мозъка към всяка друга част на тялото -- погледнете сложността на сгъване. Откъде идва тази интелигентност на познание, че гънките могат фактически да задържат повече информация, така че всъщност като гледате как мозъка на бебето расте -- и това е едно от нещата, които правим в момента. Ние всъщност стартираме две нови проучвания като сканираме мозъци на бебетата от момента, в който са родени. На всеки шест месеца, докато навършат шест години -- ще го правим с около 250 деца -- гледайки точно как гънките и браздите на мозъците се нагъват, за да видим как това великолепно развитие всъщност се превръща в спомени и чудото, което сме ние.

И това не е само нашето собствено съществуване, но и как тялото на жената разбира да има генетична структура, която не само се самоизгражда но след това има разбирането, което й позволява да се превърне в ходеща имунологична, сърдечно-съдова система, която по същество е мобилна система, която в действителност може да се грижи, да третира това дете с един вид чудодействие, което е отвъд, отново, на нашето разбиране -- магията, която е съществуването, която сме ние?

Благодаря ви.

(Ръкопляскания)