WEBVTT 00:00:00.000 --> 00:00:02.000 Pomyśl chwilę o swoim dniu. 00:00:02.000 --> 00:00:05.000 Obudziłeś się, owiał cię wietrzyk przy wyjściu na dwór, 00:00:05.000 --> 00:00:07.000 poznałeś nowych ludzi, prowadziłeś ciekawe dyskusje, 00:00:07.000 --> 00:00:09.000 byłeś zachwycony, gdy przeżyłeś coś nowego. 00:00:09.000 --> 00:00:11.000 Ale założę się, że jest coś, o czym nie myślałeś, 00:00:11.000 --> 00:00:13.000 coś tak ci bliskiego, 00:00:13.000 --> 00:00:15.000 że pewnie w ogóle rzadko o tym myślisz. 00:00:15.000 --> 00:00:17.000 Wszystkie odczucia, przeżycia, 00:00:17.000 --> 00:00:19.000 decyzje i działania 00:00:19.000 --> 00:00:21.000 są podejmowane przez komputer w twojej głowie 00:00:21.000 --> 00:00:23.000 zwany mózgiem. NOTE Paragraph 00:00:23.000 --> 00:00:25.000 Może z zewnątrz nie wygląda on jak komputer -- 00:00:25.000 --> 00:00:27.000 kilka kilo szaro-różowego mięsa, 00:00:27.000 --> 00:00:29.000 bezkształtnego, 00:00:29.000 --> 00:00:31.000 ale ostatnie sto lat neurobiologii 00:00:31.000 --> 00:00:33.000 przybliżyło nam mózg tak, 00:00:33.000 --> 00:00:35.000 że zobaczyliśmy zawiłość jego wnętrza. 00:00:35.000 --> 00:00:37.000 Dowiedzieliśmy się, że mózg jest niezwykle skomplikowanym układem, 00:00:37.000 --> 00:00:39.000 Dowiedzieliśmy się, że mózg jest niezwykle skomplikowanym układem, 00:00:39.000 --> 00:00:43.000 złożonym z setek milionów komórek zwanych neuronami. 00:00:43.000 --> 00:00:46.000 W przeciwieństwie do komputerów zbudowanych przez człowieka, 00:00:46.000 --> 00:00:48.000 w których nie ma zbyt wielu różnych części, 00:00:48.000 --> 00:00:51.000 rozumiemy jak działają, bo sami je projektowaliśmy, 00:00:51.000 --> 00:00:54.000 mózg składa się z tysięcy różnych rodzajów komórek, 00:00:54.000 --> 00:00:56.000 może dziesiątek tysięcy. 00:00:56.000 --> 00:00:58.000 Mają różne kształty, inny budulec; 00:00:58.000 --> 00:01:01.000 łączą różne części mózgu. 00:01:01.000 --> 00:01:04.000 Różnie zmieniają się też w różnych stadiach chorób. NOTE Paragraph 00:01:04.000 --> 00:01:06.000 Do rzeczy. 00:01:06.000 --> 00:01:08.000 Jest rodzaj komórek, 00:01:08.000 --> 00:01:11.000 dość niewielkich, które uciszają swoich sąsiadów. 00:01:11.000 --> 00:01:15.000 To jedna z tych komórek, które zanikają przy schizofrenii. 00:01:15.000 --> 00:01:17.000 Nazywana jest komórką koszykową. 00:01:17.000 --> 00:01:19.000 To jeden z tysięcy rodzajów komórek, 00:01:19.000 --> 00:01:21.000 które poznajemy. 00:01:21.000 --> 00:01:23.000 Codzienne okrywa się nowe. 00:01:23.000 --> 00:01:25.000 Drugi przykład: 00:01:25.000 --> 00:01:27.000 te duże komórki w kształcie piramidy 00:01:27.000 --> 00:01:29.000 rozciągają się w znacznej części mózgu. 00:01:29.000 --> 00:01:31.000 Można je pobudzać. 00:01:31.000 --> 00:01:33.000 M.in. to one są nadaktywne 00:01:33.000 --> 00:01:36.000 przy schorzeniach takich jak epilepsja. 00:01:36.000 --> 00:01:38.000 Każda z nich 00:01:38.000 --> 00:01:41.000 to niezwykłe urządzenie elektryczne. 00:01:41.000 --> 00:01:43.000 Dostają sygnały od tysięcy komórek-nadawców 00:01:43.000 --> 00:01:46.000 i obliczają swoje własne sygnały, 00:01:46.000 --> 00:01:48.000 które, jeśli przekroczą pewien próg, 00:01:48.000 --> 00:01:50.000 zostaną przesłane do tysięcy komórek-odbiorców. 00:01:50.000 --> 00:01:53.000 Cały ten proces trwa może milisekundę, 00:01:53.000 --> 00:01:55.000 wydarza się tysiące razy na minutę 00:01:55.000 --> 00:01:57.000 w każdej ze 100 miliardów komórek, 00:01:57.000 --> 00:01:59.000 dopóki żyjesz, myślisz i czujesz. 00:01:59.000 --> 00:02:02.000 dopóki żyjesz, myślisz i czujesz. NOTE Paragraph 00:02:02.000 --> 00:02:05.000 Jak możemy zrozumieć działanie tego układu? 00:02:05.000 --> 00:02:07.000 W teorii, można by w każdej części 00:02:07.000 --> 00:02:10.000 włączać i wyłączać różne rodzaje komórek 00:02:10.000 --> 00:02:12.000 próbując zrozumieć, 00:02:12.000 --> 00:02:14.000 które zawiadują konkretnymi funkcjami, 00:02:14.000 --> 00:02:16.000 a które degenerują się w patologiach. 00:02:16.000 --> 00:02:19.000 Mogąc uaktywniać komórki, zobaczylibyśmy jakie spełniają funkcje, 00:02:19.000 --> 00:02:21.000 co mogą uruchomić i podtrzymać. 00:02:21.000 --> 00:02:23.000 Mogąc je wyłączać 00:02:23.000 --> 00:02:25.000 zrozumielibyśmy do czego służą. 00:02:25.000 --> 00:02:28.000 O tym zamierzam dziś opowiedzieć. 00:02:28.000 --> 00:02:31.000 Szczerze mówiąc przez ostatnie 11 lat 00:02:31.000 --> 00:02:33.000 szukaliśmy sposobów 00:02:33.000 --> 00:02:35.000 na włączanie i wyłączanie 00:02:35.000 --> 00:02:37.000 układów, komórek, części i ścieżek w mózgu 00:02:37.000 --> 00:02:39.000 zarówno aby zrozumieć naukę, 00:02:39.000 --> 00:02:42.000 jak i zmierzyć się z problemami 00:02:42.000 --> 00:02:45.000 przed którymi stają wszyscy ludzie. NOTE Paragraph 00:02:45.000 --> 00:02:48.000 Zanim opowiem o technologii, mam złą wiadomość. 00:02:48.000 --> 00:02:51.000 Większość z nas na sali, 00:02:51.000 --> 00:02:53.000 jeżeli pożyjemy dostatecznie długo, 00:02:53.000 --> 00:02:55.000 czeka pewnie zaburzenie pracy mózgu. 00:02:55.000 --> 00:02:57.000 Już teraz miliard ludzi 00:02:57.000 --> 00:02:59.000 cierpi na jakieś zaburzenia mózgowe, 00:02:59.000 --> 00:03:01.000 które ich ubezwłasnowolniają. 00:03:01.000 --> 00:03:03.000 Liczby nie oddają w pełni sytuacji. 00:03:03.000 --> 00:03:05.000 Te choroby: schizofrenia, Alzeimer, 00:03:05.000 --> 00:03:07.000 depresja, uzależnienia, 00:03:07.000 --> 00:03:10.000 nie tylko skracaja życie, ale także nas zmieniają; 00:03:10.000 --> 00:03:12.000 zabierają nam tożsamość i wpływają na emocje, 00:03:12.000 --> 00:03:15.000 stajemy się innymi ludźmi. 00:03:15.000 --> 00:03:18.000 W XX wieku 00:03:18.000 --> 00:03:21.000 nabraliśmy nadziei 00:03:21.000 --> 00:03:24.000 dzięki rozwojowi leków na schorzenia mózgu 00:03:24.000 --> 00:03:27.000 Chociaż powstało wiele leków 00:03:27.000 --> 00:03:29.000 łagodzących symptomy zaburzeń, 00:03:29.000 --> 00:03:32.000 praktycznie żaden nie potrafi ich całkowicie wyleczyć. 00:03:32.000 --> 00:03:35.000 Częściowo dlatego, że kąpiemy mózg w chemikaliach. 00:03:35.000 --> 00:03:37.000 Ten wyszukany układ, 00:03:37.000 --> 00:03:39.000 złożony z tysięcy różnego rodzaju komórek 00:03:39.000 --> 00:03:41.000 nurza się w chemii. 00:03:41.000 --> 00:03:43.000 Dlatego większość, jeżeli nie wszystkie leki na rynku 00:03:43.000 --> 00:03:46.000 powoduja zwykle silne efekty uboczne. NOTE Paragraph 00:03:46.000 --> 00:03:49.000 Część ludzi doznała ulgi 00:03:49.000 --> 00:03:52.000 dzięki elektrycznym stymulatorom wszczepionym do mózgu. 00:03:52.000 --> 00:03:54.000 W chorobie Parkinsona 00:03:54.000 --> 00:03:56.000 implanty ślimakowe 00:03:56.000 --> 00:03:58.000 rzeczywiście były w stanie 00:03:58.000 --> 00:04:00.000 przynieść poprawę 00:04:00.000 --> 00:04:02.000 ludziom z pewnymi schorzeniami. 00:04:02.000 --> 00:04:04.000 Jednak prąd płynie w wielu kierunkach, 00:04:04.000 --> 00:04:06.000 po linii najmniejszego oporu, 00:04:06.000 --> 00:04:08.000 skąd właśnie pochodzi to powiedzenie. 00:04:08.000 --> 00:04:11.000 Działa i na zdrowe i na uszkodzone części, wymagające naprawy. 00:04:11.000 --> 00:04:13.000 Znowu wracamy do koncepcji 00:04:13.000 --> 00:04:15.000 ultra-precyzyjnego sterowania. 00:04:15.000 --> 00:04:18.000 Czy można wysłać informację dokładnie tam, gdzie chcemy ? NOTE Paragraph 00:04:19.000 --> 00:04:23.000 Zanim 11 lat temu zająłem się neurobiologią, 00:04:23.000 --> 00:04:26.000 studiowałem elektronikę i fizykę. 00:04:26.000 --> 00:04:28.000 Od razu przyszło mi do głowy, 00:04:28.000 --> 00:04:30.000 że skoro neurony są sterowane elektrycznie, 00:04:30.000 --> 00:04:32.000 trzeba jedynie znaleźć sposób 00:04:32.000 --> 00:04:34.000 na generowanie sygnałów elektrycznych na odległość. 00:04:34.000 --> 00:04:36.000 Gdyby udało się pobudzić prąd pojedyńczej komórki 00:04:36.000 --> 00:04:38.000 bez pobudzania sąsiednich, 00:04:38.000 --> 00:04:41.000 otrzymamy narzędzie do włączania i wyłączania każdej z nich, 00:04:41.000 --> 00:04:43.000 i zrozumienia, jak działają 00:04:43.000 --> 00:04:45.000 i jak wpływają na swoje układy. 00:04:45.000 --> 00:04:47.000 Dałoby to nam ultra-precyzyjną kontrolę, 00:04:47.000 --> 00:04:50.000 potrzebną do naprawy fragmentów, które szwankują. 00:04:50.000 --> 00:04:52.000 potrzebną do naprawy fragmentów, które szwankują. 00:04:52.000 --> 00:04:54.000 Jak tego dokonamy? 00:04:54.000 --> 00:04:56.000 W przyrodzie jest wiele cząsteczek, 00:04:56.000 --> 00:04:59.000 które potrafią zamieniać światło na prąd. 00:04:59.000 --> 00:05:01.000 Można je sobie wyobrazić jako białka 00:05:01.000 --> 00:05:03.000 działające jak baterie słoneczne. 00:05:03.000 --> 00:05:06.000 Gdyby jakoś zainstalować te cząsteczki w neuronach, 00:05:06.000 --> 00:05:09.000 moglibyśmy pobudzać neurony światłem. 00:05:09.000 --> 00:05:12.000 Sąsiednie komórki, bez cząsteczki, nie reagowałyby. 00:05:12.000 --> 00:05:14.000 Trzeba się posłużyć pewną sztuczką. 00:05:14.000 --> 00:05:17.000 Mianowicie dostarczyć światło do mózgu. 00:05:17.000 --> 00:05:20.000 Mózg nie czuje bólu. Korzystając z rozwiązań 00:05:20.000 --> 00:05:22.000 Mózg nie czuje bólu. Korzystając z rozwiązań 00:05:22.000 --> 00:05:24.000 stosowanych w internecie, telekomunikacji itp. 00:05:24.000 --> 00:05:26.000 można użyć światłowodów połączonych z laserami, 00:05:26.000 --> 00:05:28.000 dzięki którym można pobudzać neurony np. u zwierząt 00:05:28.000 --> 00:05:30.000 w badaniach przedklinicznych, 00:05:30.000 --> 00:05:32.000 i obserwować ich zachowania. NOTE Paragraph 00:05:32.000 --> 00:05:34.000 Jak to robimy? 00:05:34.000 --> 00:05:36.000 Około 2004 r. 00:05:36.000 --> 00:05:38.000 we współpracy z Gerhardem Nagelem i Karlem Deisserothem, 00:05:38.000 --> 00:05:40.000 zaczęliśmy realizację tej wizji. 00:05:40.000 --> 00:05:43.000 Istnieje pewien gatunek dzikich alg, 00:05:43.000 --> 00:05:45.000 które poruszają się w stronę światła, 00:05:45.000 --> 00:05:47.000 aby zoptymalizować fotosyntezę. 00:05:47.000 --> 00:05:49.000 Odbierają one światło małą plamką oczną, 00:05:49.000 --> 00:05:52.000 która działa nieco inaczej niż nasze oczy. 00:05:52.000 --> 00:05:54.000 W jej zewnętrznej błonie 00:05:54.000 --> 00:05:57.000 znajdują się białka, 00:05:57.000 --> 00:06:00.000 które potrafią zamienić światło na prąd. 00:06:00.000 --> 00:06:03.000 Te cząsteczki to rodopsyny kanałowe. 00:06:03.000 --> 00:06:06.000 Każde z tych białek działa jak ogniwo słoneczne. 00:06:06.000 --> 00:06:09.000 Gdy pada na nie niebieskie światło, otwiera niewielki otwór 00:06:09.000 --> 00:06:11.000 i wpuszcza naładowane cząsteczki do plamki ocznej. 00:06:11.000 --> 00:06:13.000 Dzięki temu plamka oczna ma swój sygnał elektryczny, 00:06:13.000 --> 00:06:16.000 zupełnie jak ogniwo słoneczne ładujące baterię. NOTE Paragraph 00:06:16.000 --> 00:06:18.000 Potrzebujemy teraz wziąć te białka 00:06:18.000 --> 00:06:20.000 i zainstalować je jakoś w neuronach. 00:06:20.000 --> 00:06:22.000 Ponieważ są to białka, 00:06:22.000 --> 00:06:25.000 są zakodowane w DNA organizmu. 00:06:25.000 --> 00:06:27.000 Musimy tylko wyciąć to DNA, 00:06:27.000 --> 00:06:30.000 wstawić je do nośnika terapii genowej, np. wirusa, 00:06:30.000 --> 00:06:33.000 i wysłać go do neuronów. 00:06:33.000 --> 00:06:36.000 Był to bardzo twórczy okres w terapiach genowych 00:06:36.000 --> 00:06:38.000 i pojawiało się mnóstwo wirusów. 00:06:38.000 --> 00:06:40.000 Zadanie okazało się proste. 00:06:40.000 --> 00:06:43.000 Pewnego ranka w lecie 2004 roku, 00:06:43.000 --> 00:06:45.000 spróbowaliśmy i zadziałało za pierwszym razem. 00:06:45.000 --> 00:06:48.000 Pobraliśmy DNA i wstawiliśmy je do neuronu. 00:06:48.000 --> 00:06:51.000 Neuron użył własnej maszynerii 00:06:51.000 --> 00:06:53.000 do produkcji światłoczułych białek 00:06:53.000 --> 00:06:55.000 i rozmieszczenia ich po całej komórce, 00:06:55.000 --> 00:06:57.000 tak jak rozmieszcza się panele słoneczne na dachu. 00:06:57.000 --> 00:06:59.000 Otrzymaliśmy zatem neuron uruchamiany światłem. 00:06:59.000 --> 00:07:01.000 Otrzymaliśmy zatem neuron uruchamiany światłem. 00:07:01.000 --> 00:07:03.000 To potężne narzędzie. NOTE Paragraph 00:07:03.000 --> 00:07:05.000 Trzeba teraz wykombinować 00:07:05.000 --> 00:07:07.000 jak dostarczyć te geny tylko do wybranej komórki, 00:07:07.000 --> 00:07:09.000 a nie do sąsiednich. 00:07:09.000 --> 00:07:11.000 Można zaprogramować wirusa, 00:07:11.000 --> 00:07:13.000 żeby atakował tylko niektóre komórki. 00:07:13.000 --> 00:07:15.000 Można wykorzystać jeszcze inne genetyczne triki, 00:07:15.000 --> 00:07:18.000 żeby otrzymać komórki pobudzane światłem. 00:07:18.000 --> 00:07:22.000 Ta dziedzina nazywa się teraz "optogenetyka". 00:07:22.000 --> 00:07:24.000 To tylko niektóre przykłady możliwości. 00:07:24.000 --> 00:07:26.000 W skomplikowanej sieci 00:07:26.000 --> 00:07:28.000 można użyć wirusa do dostarczenia genu 00:07:28.000 --> 00:07:31.000 do wybranego typu komórki w gęstej sieci. 00:07:31.000 --> 00:07:33.000 Gdy oświetlimy całą sieć, 00:07:33.000 --> 00:07:35.000 tylko jeden rodzaj komórek zareaguje. NOTE Paragraph 00:07:35.000 --> 00:07:38.000 Weźmy np. komórkę koszykową, o której mówiłem, 00:07:38.000 --> 00:07:40.000 która zanika przy schizofrenii 00:07:40.000 --> 00:07:42.000 i działa hamująco. 00:07:42.000 --> 00:07:44.000 Jeśli dostarczymy gen do tych komórek, 00:07:44.000 --> 00:07:47.000 o ile oczywiście sam gen nie zakłóci ich działania, 00:07:47.000 --> 00:07:50.000 i oświetlimy cały mózg niebieskim światłem, 00:07:50.000 --> 00:07:52.000 tylko te komórki zostaną pobudzone. 00:07:52.000 --> 00:07:54.000 Gdy światło zgaśnie, komórki wracają do normalnego stanu, 00:07:54.000 --> 00:07:57.000 więc wydaje się, że im to nie przeszkadza. 00:07:57.000 --> 00:07:59.000 Można nie tylko badać ich działanie, 00:07:59.000 --> 00:08:01.000 ich wpływ na funkcjonowanie mózgu, 00:08:01.000 --> 00:08:03.000 ale również sprawdzić, 00:08:03.000 --> 00:08:05.000 czy dałoby się "podkręcić" ich aktywność, 00:08:05.000 --> 00:08:07.000 przy faktycznym zanikaniu. NOTE Paragraph 00:08:07.000 --> 00:08:09.000 Chciałbym opowiedzieć wam parę historii 00:08:09.000 --> 00:08:11.000 o użyciu tej techniki, 00:08:11.000 --> 00:08:14.000 zarówno pod kątem naukowym, leczniczym jak i zapobiegawczym 00:08:14.000 --> 00:08:16.000 M.in. chcieliśmy wiedzieć, 00:08:16.000 --> 00:08:19.000 które sygnały mózgowe uczestniczą w układzie nagrody. 00:08:19.000 --> 00:08:21.000 Gdybyśmy je znaleźli, 00:08:21.000 --> 00:08:23.000 można by z ich pomocą nakłaniać do nauki. 00:08:23.000 --> 00:08:25.000 Mózg zrobi wszystko, aby zdobyć nagrodę. 00:08:25.000 --> 00:08:28.000 Wypaczenia tych sygnałów towarzyszą m.in. uzależnieniom. 00:08:28.000 --> 00:08:30.000 Gdybyśmy zlokalizowali te komórki, 00:08:30.000 --> 00:08:32.000 być może udałoby się znaleźć nowe cele, 00:08:32.000 --> 00:08:34.000 na które powinny oddziaływać nowe leki, 00:08:34.000 --> 00:08:36.000 albo miejsca, w których trzeba umieścić elektrody 00:08:36.000 --> 00:08:39.000 u poważnie chorych ludzi. 00:08:39.000 --> 00:08:41.000 W tym celu wymyśliliśmy prosty eksperyment 00:08:41.000 --> 00:08:43.000 we współpracy z grupą Fiorella. 00:08:43.000 --> 00:08:45.000 Podchodząc do jednej strony pudełka 00:08:45.000 --> 00:08:47.000 zwierzę wywoła impuls światła, 00:08:47.000 --> 00:08:49.000 które uwrażliwia na światło różne komórki mózgowe. 00:08:49.000 --> 00:08:51.000 Jeżeli te komórki pobudzają układ nagrody, 00:08:51.000 --> 00:08:53.000 zwierzę powinno podchodzić bez przerwy. 00:08:53.000 --> 00:08:55.000 I tak się właśnie dzieje. NOTE Paragraph 00:08:55.000 --> 00:08:57.000 Zwierzę podchodzi z prawej strony i wsadza nos. 00:08:57.000 --> 00:08:59.000 Dostaje za każdym razem impuls niebieskiego światła. 00:08:59.000 --> 00:09:01.000 Będzie to robiło tysiące razy. 00:09:01.000 --> 00:09:03.000 To neurony dopaminy, 00:09:03.000 --> 00:09:05.000 w ośrodkach przyjemności mózgu. 00:09:05.000 --> 00:09:07.000 Pokazaliśmy, że ich pobudzenie 00:09:07.000 --> 00:09:09.000 potrafi nakłonić do nauki. 00:09:09.000 --> 00:09:11.000 Możemy uogólnić ten pomysł. 00:09:11.000 --> 00:09:13.000 Zamiast jednego punktu w mózgu, 00:09:13.000 --> 00:09:15.000 możemy stworzyć urządzenia obejmujące cały mózg, 00:09:15.000 --> 00:09:17.000 dostarczające światło wg. trójwymiarowych wzorów, 00:09:17.000 --> 00:09:19.000 wiązki światłowodów, 00:09:19.000 --> 00:09:21.000 każdy zasilany niezależnym źródłem światła. 00:09:21.000 --> 00:09:23.000 Spróbujemy zrobić na żywo to, 00:09:23.000 --> 00:09:26.000 co dotąd przeprowadzano tylko w próbówce: 00:09:26.000 --> 00:09:28.000 szerokopasmowe obrazowanie całego mózgu 00:09:28.000 --> 00:09:30.000 dla sygnałów umożliwiających jego sterowanie. 00:09:30.000 --> 00:09:32.000 Można by z nich korzystać 00:09:32.000 --> 00:09:34.000 w leczeniu schorzeń mózgu. NOTE Paragraph 00:09:34.000 --> 00:09:36.000 Chcę wam opowiedzieć 00:09:36.000 --> 00:09:39.000 w jaki sposób leczymy zespół stresu pourazowego, 00:09:39.000 --> 00:09:42.000 niekontrolowane lęki i strach. 00:09:42.000 --> 00:09:44.000 M.in. przyjęliśmy klasyczny model strachu. 00:09:44.000 --> 00:09:47.000 M.in. przyjęliśmy klasyczny model strachu. 00:09:47.000 --> 00:09:50.000 Sięga czasów Pawłowa. 00:09:50.000 --> 00:09:52.000 W tzw. pawłowowskim warunkowaniu lęku 00:09:52.000 --> 00:09:54.000 dźwięk kończy się krótkim wstrząsem. 00:09:54.000 --> 00:09:56.000 Wstrząs nie jest bolesny, ale dość irytujący. 00:09:56.000 --> 00:09:58.000 Z czasem mysz, którą się posłużyliśmy, 00:09:58.000 --> 00:10:00.000 bo zwykle używa się myszy w takich eksperymentach, 00:10:00.000 --> 00:10:02.000 mysz uczy się bać tego dźwięku. 00:10:02.000 --> 00:10:04.000 Na ten dźwięk zastyga, 00:10:04.000 --> 00:10:06.000 jak jeleń w świetle reflektorów. 00:10:06.000 --> 00:10:09.000 Zapytaliśmy: które miejsca w mózgu 00:10:09.000 --> 00:10:11.000 pomogłyby opanować ten strach? 00:10:11.000 --> 00:10:13.000 Puszczamy więc dźwięk ponownie, 00:10:13.000 --> 00:10:15.000 po tym jak został skojarzony ze strachem. 00:10:15.000 --> 00:10:17.000 Ale pobudzamy w mózgu inne miejsca, 00:10:17.000 --> 00:10:20.000 używając światłowodów, o których wcześniej mówiłem, 00:10:20.000 --> 00:10:22.000 aby sprawdzić, które rejony spowodują, 00:10:22.000 --> 00:10:25.000 że mózg przezwycięży wspomnienie strachu. NOTE Paragraph 00:10:25.000 --> 00:10:27.000 Ten krótki film pokazuje jeden z rejonów, 00:10:27.000 --> 00:10:29.000 nad którymi pracujemy. 00:10:29.000 --> 00:10:31.000 To okolica kory przedczołowej, 00:10:31.000 --> 00:10:34.000 gdzie świadomie próbujemy opanować negatywne stany emocjonalne. 00:10:34.000 --> 00:10:36.000 Zwierzę usłyszy dźwięk -- pojawia się tu błysk światła. 00:10:36.000 --> 00:10:38.000 Nie słychać dźwięku, ale widzicie, że zwierzę zastyga. 00:10:38.000 --> 00:10:40.000 Ten dźwięk oznaczał coś złego. 00:10:40.000 --> 00:10:42.000 W dolnym lewym rogu jest zegar, 00:10:42.000 --> 00:10:45.000 można zobaczyć, że mysz tkwi w tym stanie przez 2 minuty. 00:10:45.000 --> 00:10:47.000 A tu drugi klip, 00:10:47.000 --> 00:10:49.000 8 minut później. 00:10:49.000 --> 00:10:52.000 Zabrzmi ten sam dźwięk, a światło znowu się zaświeci. 00:10:52.000 --> 00:10:55.000 Zaczyna się. Teraz. 00:10:55.000 --> 00:10:58.000 W 10-minutowym eksperymencie, 00:10:58.000 --> 00:11:01.000 nauczyliśmy mózg przez pobudzanie światłem tej części, 00:11:01.000 --> 00:11:03.000 aby przezwyciężał wspomnienia strachu. 00:11:03.000 --> 00:11:05.000 aby przezwyciężał wspomnienia strachu. NOTE Paragraph 00:11:05.000 --> 00:11:08.000 W ostatnich latach wróciliśmy do drzewa życia, 00:11:08.000 --> 00:11:11.000 chcąc znaleźć sposoby na wyłączanie obwodów mózgu. 00:11:11.000 --> 00:11:14.000 Gdybyśmy je znaleźli, byłoby to potężne narzędzie. 00:11:14.000 --> 00:11:17.000 Deaktywując komórki na kilka milisekund lub sekund, 00:11:17.000 --> 00:11:19.000 można by się dowiedzieć, jaką grają rolę 00:11:19.000 --> 00:11:21.000 w sieciach, do których należą. 00:11:21.000 --> 00:11:23.000 Zlustrowaliśmy organizmy z całego drzewa życia, 00:11:23.000 --> 00:11:26.000 każde królestwo życia, poza zwierzętami, wygląda inaczej. 00:11:26.000 --> 00:11:29.000 Znaleźliśmy różne cząsteczki, jak halorodopsyna lub archeorodopsyna, 00:11:29.000 --> 00:11:31.000 które reagują na zielone i żółte światło. 00:11:31.000 --> 00:11:33.000 Zachowują się odwrotnie od cząsteczek, o których już mówiłem, 00:11:33.000 --> 00:11:36.000 zawierających aktywator niebieskiego światła, rodopsynę kanałową. NOTE Paragraph 00:11:37.000 --> 00:11:40.000 Podam przykład, do czego naszym zdaniem zmierzamy. 00:11:40.000 --> 00:11:43.000 Rozważmy np. epilepsję, 00:11:43.000 --> 00:11:45.000 w której mózg jest nadaktywny. 00:11:45.000 --> 00:11:47.000 Jeżeli zawiodą leki, 00:11:47.000 --> 00:11:49.000 czasem usuwa się częśc mózgu. 00:11:49.000 --> 00:11:51.000 To oczywiście nieodwracalne i powoduje efekty uboczne. 00:11:51.000 --> 00:11:54.000 Może moglibyśmy wyłączyć na chwilę tę część, 00:11:54.000 --> 00:11:57.000 dopóki atak nie przejdzie, 00:11:57.000 --> 00:12:00.000 i skłonić mózg do powrotu do stanu początkowego, 00:12:00.000 --> 00:12:03.000 tak, jak układ dynamiczny, który zostaje ustabilizowany. 00:12:03.000 --> 00:12:06.000 Animacja tłumaczy tą koncepcję, 00:12:06.000 --> 00:12:08.000 gdzie na komórki, które można wyłączyć światłem, 00:12:08.000 --> 00:12:10.000 puszczamy promień światła, 00:12:10.000 --> 00:12:12.000 na tyle ile potrzeba, by stłumić atak, 00:12:12.000 --> 00:12:14.000 w nadziei, że uda się go całkiem wyłączyć. 00:12:14.000 --> 00:12:16.000 Nie mamy danych, które mógłbym tu przedstawić, 00:12:16.000 --> 00:12:18.000 ale bardzo nas to ekscytuje. NOTE Paragraph 00:12:18.000 --> 00:12:20.000 Chciałbym zakończyć historią o kolejnej możliwości. 00:12:20.000 --> 00:12:22.000 Chciałbym zakończyć historią o kolejnej możliwości. 00:12:22.000 --> 00:12:24.000 Przy ultra-precyzyjnym sterowaniu 00:12:24.000 --> 00:12:26.000 te cząsteczki można by zastosować w samym mózgu 00:12:26.000 --> 00:12:29.000 do nowego rodzaju protetyki, protetyki optycznej. 00:12:29.000 --> 00:12:32.000 Mówiłem już, że rozpowszechniły się stymulatory elektryczne. 00:12:32.000 --> 00:12:35.000 75 tys. chorych na Parkinsona ma wszczepione rozruszniki DBS. 00:12:35.000 --> 00:12:37.000 Jakieś 100 tys. ludzi ma implanty ślimakowe, 00:12:37.000 --> 00:12:39.000 umożliwiające słyszenie. 00:12:39.000 --> 00:12:42.000 Pozostaje kwestia dostarczenia tych genów do komórek. 00:12:42.000 --> 00:12:45.000 W terapii genowej pojawiła się nowa nadzieja: 00:12:45.000 --> 00:12:47.000 wirusy takie jak adenowirusy, 00:12:47.000 --> 00:12:49.000 które prawdopodobnie ma większość z nas na sali, 00:12:49.000 --> 00:12:51.000 a nie powodują żadnych objawów, 00:12:51.000 --> 00:12:53.000 były stosowane na setkach pacjentów 00:12:53.000 --> 00:12:55.000 do dostarczania genów do mózgu lub ciała. 00:12:55.000 --> 00:12:57.000 Jak dotąd nie spotkano poważnych skutków ubocznych 00:12:57.000 --> 00:12:59.000 związanych z tym wirusem. NOTE Paragraph 00:12:59.000 --> 00:13:02.000 Oczywistym, choć ignorowanym elementem są same białka, 00:13:02.000 --> 00:13:04.000 zapoczątkowane przez algi, bakterie i grzyby, 00:13:04.000 --> 00:13:06.000 i odnajdywane we wszystkich gatunkach. 00:13:06.000 --> 00:13:08.000 Większość z nas nie ma w mózgu grzybów i alg, 00:13:08.000 --> 00:13:10.000 jak więc zareagowałby na nie mózg? 00:13:10.000 --> 00:13:12.000 Czy komórki będą je tolerować? Czy zareaguje system odpornościowy? 00:13:12.000 --> 00:13:14.000 Chociaż jeszcze nie na ludziach, 00:13:14.000 --> 00:13:16.000 ale pracujemy nad różnymi badaniami, 00:13:16.000 --> 00:13:18.000 które mają to sprawdzić. 00:13:18.000 --> 00:13:21.000 Na razie nie widzieliśmy żadnych wyraźnych reakcji 00:13:21.000 --> 00:13:23.000 na te cząsteczki 00:13:23.000 --> 00:13:26.000 lub na oświetlanie mózgu światłem. 00:13:26.000 --> 00:13:29.000 To początki, ale nas bardzo intrygują. NOTE Paragraph 00:13:29.000 --> 00:13:31.000 Na koniec powiem o czymś, 00:13:31.000 --> 00:13:33.000 co można by potencjalnie zastosować w leczeniu klinicznym. 00:13:33.000 --> 00:13:35.000 co można by potencjalnie zastosować w leczeniu klinicznym. 00:13:35.000 --> 00:13:37.000 Istnieje wiele rodzajów ślepoty, 00:13:37.000 --> 00:13:39.000 w których fotoreceptory, 00:13:39.000 --> 00:13:42.000 nasze fotodetektory na dnie oka, zanikają. 00:13:42.000 --> 00:13:44.000 Siatkówka ma oczywiście skomplikowaną strukturę. 00:13:44.000 --> 00:13:46.000 Przybliżmy tu, żeby zobaczyć szczegóły. 00:13:46.000 --> 00:13:49.000 Komórki fotoreceptorów są pokazane na górze. 00:13:49.000 --> 00:13:51.000 Sygnały odebrane przez fotoreceptory 00:13:51.000 --> 00:13:53.000 zostają odpowiednio przetworzone, 00:13:53.000 --> 00:13:56.000 aż w końcu docierają na dól, do komórek przedzwojowych, 00:13:56.000 --> 00:13:58.000 przekazujących informację do mózgu, 00:13:58.000 --> 00:14:00.000 gdzie odbieramy ją jako widzenie. 00:14:00.000 --> 00:14:03.000 W wielu rodzajach ślepoty, np. retinopatii barwnikowej, 00:14:03.000 --> 00:14:05.000 lub zwyrodnieniu plamki żółtej, 00:14:05.000 --> 00:14:08.000 komórki fotoreceptorów zanikają lub są zniszczone. 00:14:08.000 --> 00:14:10.000 Jak możemy to naprawić? 00:14:10.000 --> 00:14:13.000 Nie jest w ogóle pewne, czy leki potrafiłyby je przywrócić, 00:14:13.000 --> 00:14:15.000 bo nie ma tu nic, co mogłoby się zagoić. 00:14:15.000 --> 00:14:17.000 Z drugiej strony, światło wciąż dostaje się do oka. 00:14:17.000 --> 00:14:20.000 Oko jest wciąż przezroczyste i przepuszcza światło. 00:14:20.000 --> 00:14:23.000 Gdybyśmy tak wzięli rodopsyny kanałowe i inne cząsteczki, 00:14:23.000 --> 00:14:25.000 zainstalowali je na niektórych zapasowych komórkach 00:14:25.000 --> 00:14:27.000 i zamienili je na małe kamery? 00:14:27.000 --> 00:14:29.000 Ponieważ w oku jest tak wiele komórek 00:14:29.000 --> 00:14:32.000 potencjalnie mogłyby to być kamery o wysokiej rozdzielczości. NOTE Paragraph 00:14:32.000 --> 00:14:34.000 To jest część naszej pracy. 00:14:34.000 --> 00:14:36.000 Prowadzi je jeden z naszych współpracowników, 00:14:36.000 --> 00:14:38.000 Alan Horsager z Uniwersytetu Kalifornii. 00:14:38.000 --> 00:14:41.000 zaś firma Eos Neuroscience próbuje je skomercjalizować 00:14:41.000 --> 00:14:43.000 dzięki funduszom Narodowego Instytutu Zdrowia. 00:14:43.000 --> 00:14:45.000 Widzicie tu mysz próbującą przejść przez labirynt. 00:14:45.000 --> 00:14:47.000 To labirynt sześcioramienny. Jest w nim trochę wody, 00:14:47.000 --> 00:14:49.000 żeby nakłonić mysz do ruchu, inaczej siedziałaby w miejscu. 00:14:49.000 --> 00:14:51.000 Celem jest oczywiście wyjście z wody na małą platformę, 00:14:51.000 --> 00:14:53.000 Celem jest oczywiście wyjście z wody na małą platformę, 00:14:53.000 --> 00:14:55.000 tuż pod powierzchnią oświetlonej górnej zatoczki. 00:14:55.000 --> 00:14:58.000 Myszy są sprytne, więc w końcu jej się udaje, 00:14:58.000 --> 00:15:00.000 ale robi to metodą siłową. 00:15:00.000 --> 00:15:03.000 Przepływa każdą alejkę póki nie dotrze do plaftormy. 00:15:03.000 --> 00:15:05.000 Nie wykorzystuje więc wzroku. 00:15:05.000 --> 00:15:07.000 Te myszy należą do różnych mutacji, 00:15:07.000 --> 00:15:10.000 odpowiadających rodzajom ślepoty dotykającej ludzi. 00:15:10.000 --> 00:15:13.000 Przyglądaliśmy się tym modelom uważnie 00:15:13.000 --> 00:15:15.000 i wypracowaliśmy ogólne podejście. NOTE Paragraph 00:15:15.000 --> 00:15:17.000 Jak chcemy to rozwiązać? 00:15:17.000 --> 00:15:19.000 Zrobimy właśnie to, co pokazaliśmy na poprzednim slajdzie. 00:15:19.000 --> 00:15:21.000 Weźmiemy niebieskoczułe fotosensory, 00:15:21.000 --> 00:15:23.000 mieścimy je na warstwie komórek, 00:15:23.000 --> 00:15:26.000 w środku siatkówki na dnie oka 00:15:26.000 --> 00:15:28.000 i zrobimy z nich kamerę. 00:15:28.000 --> 00:15:30.000 To jakby instalować na neuronach panele słoneczne, 00:15:30.000 --> 00:15:32.000 aby uwrażliwić je na światło. 00:15:32.000 --> 00:15:34.000 Światło jest zamieniane na prąd. 00:15:34.000 --> 00:15:37.000 Ta mysz była ślepa kilka tygodni przed eksperymentem 00:15:37.000 --> 00:15:40.000 i otrzymała dawkę fotoczułych cząstek w wirusie. 00:15:40.000 --> 00:15:42.000 Widać teraz, że zwierzę rzeczywiście potrafi unikać ścianek 00:15:42.000 --> 00:15:44.000 i dociera do platformy, 00:15:44.000 --> 00:15:47.000 znowu świadomie używając wzroku. 00:15:47.000 --> 00:15:49.000 Podkreślę siłę tego sposobu: 00:15:49.000 --> 00:15:51.000 te zwierzęta są w stanie dotrzeć do platformy 00:15:51.000 --> 00:15:53.000 równie szybko jak te, które widziały przez całe życie. 00:15:53.000 --> 00:15:55.000 Te przedkliniczne badania, 00:15:55.000 --> 00:15:57.000 wróżą przyszłość metodom, 00:15:57.000 --> 00:15:59.000 które chcielibyśmy stosować w przyszłości. NOTE Paragraph 00:15:59.000 --> 00:16:02.000 Chcę zaznaczyć, że badamy również modele biznesowe 00:16:02.000 --> 00:16:04.000 dla tego nowego działu neurotechnologii. 00:16:04.000 --> 00:16:06.000 Tworzymy te narzędzia, 00:16:06.000 --> 00:16:08.000 ale dzielimy się nimi z setkami grup na całym świecie, 00:16:08.000 --> 00:16:10.000 aby umożliwić badania i leczenie różnych schorzeń. 00:16:10.000 --> 00:16:13.000 Mamy nadzieję, że poprzez zrozumienie działania mózgu 00:16:13.000 --> 00:16:16.000 na poziomie który pozwoli nam na jego naprawę i konstrukcję, 00:16:16.000 --> 00:16:19.000 zajmiemy się nieuleczalnymi chorobami, o których wcześniej mówiłem, 00:16:19.000 --> 00:16:21.000 z których żadna nie została dotąd pokonana, 00:16:21.000 --> 00:16:23.000 zaś w XXI wieku staną się tylko historią. NOTE Paragraph 00:16:23.000 --> 00:16:25.000 Dziękuję. NOTE Paragraph 00:16:25.000 --> 00:16:38.000 (Oklaski) NOTE Paragraph 00:16:38.000 --> 00:16:41.000 Juan Enriquez: Temat jest trochę ciężkawy. 00:16:41.000 --> 00:16:43.000 (Śmiech) 00:16:43.000 --> 00:16:45.000 Ale skutki 00:16:45.000 --> 00:16:48.000 możliwości kontrolowania napadów epilepsji 00:16:48.000 --> 00:16:50.000 poprzez światło, zamiast leków, 00:16:50.000 --> 00:16:53.000 i możliwości precyzyjnego wybierania celu 00:16:53.000 --> 00:16:55.000 to pierwszy krok. 00:16:55.000 --> 00:16:57.000 Druga rzecz, którą tu usłyszałem, 00:16:57.000 --> 00:17:00.000 że można kontrolować mózg dwoma kolorami. 00:17:00.000 --> 00:17:02.000 Jak przełącznikiem włącz/wyłącz. NOTE Paragraph 00:17:02.000 --> 00:17:04.000 Ed Boyden: To prawda. NOTE Paragraph 00:17:04.000 --> 00:17:07.000 JE: Czyli impulsy dochodzące do mózgu są zakodowanie binarnie. NOTE Paragraph 00:17:07.000 --> 00:17:09.000 EB: Zgadza się. 00:17:09.000 --> 00:17:12.000 Używając niebieskiego światła możemy wysyłać informację, jedynkę. 00:17:12.000 --> 00:17:14.000 Wyłączając je dostajemy coś w rodzaju zera. 00:17:14.000 --> 00:17:16.000 Mamy nadzieję zbudować kiedyś koprocesory. 00:17:16.000 --> 00:17:18.000 działające z mózgiem, 00:17:18.000 --> 00:17:21.000 do wspomagania czynności osób niepełnosprawnych. NOTE Paragraph 00:17:21.000 --> 00:17:23.000 JE: Teoretycznie znaczy to, 00:17:23.000 --> 00:17:25.000 że to, jak mysz czuje, wącha, 00:17:25.000 --> 00:17:27.000 słyszy, dotyka, 00:17:27.000 --> 00:17:30.000 można wymodelować jako ciąg zer i jedynek. NOTE Paragraph 00:17:30.000 --> 00:17:32.000 EB: Jasne. Chcemy w ten sposób testować, 00:17:32.000 --> 00:17:34.000 które kody nerwowe powodują dane zachowania, 00:17:34.000 --> 00:17:36.000 pewne myśli i uczucia, 00:17:36.000 --> 00:17:39.000 i wykorzystać to do lepszego zrozumienia mózgu. NOTE Paragraph 00:17:39.000 --> 00:17:42.000 JE: Czy to znaczy, że pewnego dnia będziecie mogli pobrać wspomnienia 00:17:42.000 --> 00:17:44.000 albo wgrać je do mózgu ? NOTE Paragraph 00:17:44.000 --> 00:17:46.000 EB: Zaczynamy ciężką pracę nad czymś takim. 00:17:46.000 --> 00:17:48.000 Pracujemy teraz na projektem, 00:17:48.000 --> 00:17:50.000 w którym chcemy obłożyć mózg urządzeniami nagrywającymi. 00:17:50.000 --> 00:17:53.000 Aby można było nagrać informację i wgrać ją ponownie, 00:17:53.000 --> 00:17:55.000 takie przeliczania potrzeb mózgu, 00:17:55.000 --> 00:17:57.000 żeby usprawnić przetwarzanie w nim informacji NOTE Paragraph 00:17:57.000 --> 00:18:00.000 JE: To może zmienić parę rzeczy. Dziękuję (EB: Dziękuję) NOTE Paragraph 00:18:00.000 --> 00:18:03.000 (Oklaski)