Александр Циарас: От зачатия до рождения — в картинках

Создатель образов Александр Циарас делится с нами впечатляющей медицинской визуализацией, показывающей развитие человека от зачатия до рождения и далее. (Присутствуют графические образы).

TED from Voice Fabric YouTube Channel

Мне предложили должность адъюнкт-профессора медицины и руководителя научной визуализации в Йельском университете на кафедре медицины. Моя работа заключалась в написании множества алгоритмов и кода для НАСА, для осуществления виртуальной хирургии в рамках подготовки астронавтов к дальнему космическому перелёту, где они смогут находиться в роботизированных капсулах. Одним из увлекательных аспектов нашей работы было то, что мы, используя новые технологии сканирования, видели то, что никто никогда не видел раньше — я имею в виду не только то, что касается лечения болезней, но и то, что позволило нам видеть совершенно потрясающие вещи о нашем теле.

Я помню один из первых случаев, когда мы смотрели на коллаген. Всё тело, всё — волосы, кожа, кости, ногти — всё состоит из коллагена. Это своего рода канатная структура, которая закручивается и заворачивается вот так. Eдинственное место, где коллаген меняет свою структуру находится в роговице глаза. В глазах он становится сеточным формированием, и, следовательно, он становится прозрачным, в отличие от непрозрачного. Это настолько прекрасно организованная структура, трудно было не назвать её божественной. Так как мы видели это снова и снова в разных частях тела.

Одна из возможностей, которые у меня были, заключалась в том, что один человек работал над действительно интересным аппаратом микромагнитно-резонансной визуализации с Национальным институтом здравоохранения. Мы собирались сделать новый проект, сканирование развития плода от зачатия до рождения, используя эти новые технологии. Итак, я написал алгоритмы, а он — Пол Лотербур — обеспечил аппаратуру и затем получил Нобелевскую премию за изобретение МРТ. Зато я получил данные. И я собираюсь показать отрывок проекта «От зачатия до рождения».

(Музыка)

Текст видео: «От зачатия до рождения» Незрелая яйцеклетка сперма яйцеклетка осеменена 24 часа: первое деление клеток ребёнка оплодотворенная яйцеклетка делится спустя несколько часов после слияния… и делится заново каждые 12 или 15 часов. Ранний эмбрион Желток ещё кормит малыша. 25 дней: развивается камера сердца 32 дней: развиваются кисти и руки 36 дней: начало примитивного позвоночника В эти недели плод развивается наиболее быстро. Если плод продолжит расти с такой скоростью в течение всех девяти месяцев, то он будет весить 1,5 тонны при рождении. 45 дней Сердце эмбриона бьется вдвое быстрее, чем сердце матери. 51 дней 52 дня: развитие сетчатки, носа и пальцев Постоянное движение плода в утробе матери необходимо для роста мышц и скелета. 12 недель: неопределенный пенис — девочка или мальчик — ещё не определено. 8 месяцев Рождение: этап выталкивания Момент рождения

(Аплодисменты)

Александр Циарас: Спасибо. Но, как вы можете видеть, когда вы на самом деле начинаете работать с этими данными, это зрелищно. И, по мере того как мы продолжали всё больше и больше сканировать, работая над этим проектом, глядя на эти две простые клетки, которые имеют такую невероятную структуру, которая волшебным образом станет вами. Когда мы продолжали работать с этими данными, глядя на небольшие участки тела, эти маленькие кусочки ткани, как трофобласт сходит с зародышевого пузыря, и неожиданно зарывается в стенку матки, сказав: «Я собираюсь здесь остаться». Неожиданно начинается разговор и связь с эстрогенами, прогестеронами, которые говорят: «Я собираюсь здесь остаться, прикрепи меня», строится этот невероятный трилинейный плод, который в течение 44 дней становится тем, что вы можете узнать, а затем в девять недель это на самом деле маленький человек. Жемчужина этих данных: откуда у нас такой биологический механизм внутри нашего тела, чтобы увидеть это?

Я собираюсь показать вам кое-что уникальное. Вот сердце человека на 25-й (неделе). Это всего лишь две жилы. Как великолепный оригами — клетки развиваются со скоростью один миллион клеток в секунду на протяжении четырех недель — просто складывается сами в себя. На пятой неделе, можно видеть ранние предсердия и желудочки. Шесть недель, эти складки, начинающиеся с сосочков на внутренней части сердца способны закрывать каждый из клапанов в сердце до тех пор, пока оно не созреет — и затем в основном развитие всего человеческого тела. Магия механизмов внутри каждой генетической структуры говорит, где должна быть именно эта нервная клетка: сложность этих математических моделей, как эти вещи на самом деле происходят — за пределами человеческого понимания.

И хотя я математик, я смотрю на это с изумлением: как эти наборы инструкций не делают ошибок, когда строят то, что станет нами? Это тайна, это магия, это божество. Потом ты начинаешь смотреть на взрослую жизнь. Взгляните на этот маленький пучок капилляров. Это всего лишь под-подструктура, микроскопического размера. Но к тому времени, когда вам девять месяцев, и вас родили, у вас почти 100 000 километров сосудов внутри вашего тела. И виден только километр. Остальные 99 999 километров приносят питательные вещества и уносят отходы. Сложность построения всего этого в рамках одной системы за пределами всякого понимания или любой современной математики.

Этот набор команд от головного мозга к любой другой части тела: посмотрите на сложность сворачивания. Откуда берётся эта способность знать, что изгиб может фактически содержать больше информации: вы сейчас видите, как растёт мозг ребенка. Это как раз то, чем мы сейчас занимаемся. Мы запускаем два новых исследования сканирования мозга младенцев с момента их рождения. Каждые шесть месяцев, до шести лет, мы будем смотреть, — мы собираемся это делать с примерно 250 детьми — как именно извилины и борозды головного мозга складываются, чтобы увидеть, как это великолепное развитие превращается в воспоминания и чудо, то есть в нас.

И это не только наше собственное существование, но как тело женщины понимает и имеет генетическую структуру, которая не только строит своё собственное тело, но также понимает, как стать ходячей иммунологической, сердечно-сосудистой системой, мобильной системой, которая может воспитывать, лечить ребёнка — это чудо снова за пределами нашего понимания: волшебство существования, то есть мы.

Спасибо.

TED.com
Перевод: Irene Loginova
Озвучено: Центр речевых технологий