Ed Boyden: Ein Lichtschalter für Neuronen.

Ed Boyden zeigt, wie er durch Einführen von Genen für lichtempfindliche Proteine in Gehirnzellen einzelne Neuronen durch faseroptische Implantate an- und ausschalten kann. Mit einer noch nie da gewesenen Präzision hat er es geschafft, bei Mäusen eine Art PTBS und verschiedene Arten von Blindheit zu heilen. Neurale Protesen sind in Sicht. Der Tagungsmoderator Juan Enriquez hat nach dem Vortrag einige kurze Fragen.

Denken Sie einen Moment über Ihren Tag nach.

Sie sind aufgewacht, haben frische Luft im Gesicht gespürt, als Sie das Haus verließen,

haben neue Kollegen getroffen und tolle Diskussionen geführt

und ein Aha-Erlebnis gehabt, als Sie etwas neues gefunden haben.

Aber ich wette, es gibt etwas, woran Sie heute nicht gedacht haben --

etwas so nah,

dass Sie vermutlich überhaupt nicht oft daran denken.

Und zwar dass all die Wahrnehmungen, Gefühle,

Entscheidungen und Handlungen

von dem Computer in Ihrem Kopf,

dem Gehirn vermittelt werden.

Nun mag das Gehirn von außen vielleicht nicht viel hermachen --

a paar Pfund rosa-graues Fleisch

formlos --

aber die letzten Jahrhunderte der Neurowissenschaften

erlauben uns einen genaueren Blick auf das Gehirn

und lassen uns seine Komplexität erkennen.

Sie haben uns gesagt, dass dieses Gehirn

ein unglaublich komplizierter Schaltkreis ist,

bestehend aus hunderten Milliarden Zellen, genannt Neuronen.

Im Gegensatz zu menschengemachten Computern

bestehend nur aus wenigen verschiedenen Teilen --

wir wissen, wie sie funktionieren, weil wir Menschen sie gemacht haben --

besteht das Gehirn aus tausenden unterschiedlichen Zellen,

vielleicht zehntausende.

Sie haben unterschiedliche Formen, bestehen aus unterschiedlichen Molekülen;

und sie ragen in verschiedene Hirnregionen und verbinden sie.

Außerdem verändern sie sich unterschiedlich in verschiedenen Krankheitsstadien.

Lassen Sie uns konkret werden.

Es gibt eine Klasse Zellen,

eine eher kleine Zelle, eine hemmende, die ihre Nachbarn beruhigt.

Sie ist eine der Zellen, die bei Krankheiten wie Schizophrenie zu verkümmern scheinen.

Sie wird Korbzelle genannt.

Und diese Zelle ist eine der tausend verschiedenen Zellarten,

von denen wir lernen.

Neue Arten werden jeden Tag endeckt.

Ein zweites Beispiel:

Diese Pyramidenzellen, große Zellen,

sie können weite Teile des Gehirns umfassen.

Sie sind erregend.

Und sie sind eine der Zellen,

die bei Erkrankungen wie Epilepsie überaktiv sein können.

Jede dieser Zellen

ist ein unglaublicher elektrischer Apparat.

Sie erhalten tausende Eingänge von vorgeschalteten Partnern

und errechnen ihre eigenen elektrischen Ausgaben,

welche dann, falls sie einen gewissen Schwellenwert überschreiten,

an tausende nachgeschaltete Partner gehen.

Und der ganze Prozess, der nur eine Millisekunde oder so dauert,

passiert tausende male pro Minute

in jeder Ihrer 100 Milliarden Zellen,

so lange Sie leben,

und denken und fühlen.

Wie finden wir also heraus, was dieser Schaltkreis tut?

Idealerweise können wir durch den Schaltkreis gehen

und jede einzelne Zellart an- und ausschalten

und sehen ob wir herausfinden konnten,

welche zu bestimmten Funktionen beitragen

und welche bei bestimmten Symptomen versagen.

Wenn wir Zellen aktivieren könnten, dann könnten wir sehen, welche Kräfte sie entfesseln können,

was sie auslösen und erhalten können.

Wenn wir sie ausschalten könnten,

dann könnten wir versuchen herauszufinden, wofür sie gut sind.

Und das ist die Geschichte, die ich heute erzählen werde.

Und ehrlich gesagt, was wir in den letzten 11 Jahren durchgemacht haben,

bei dem Versuch herauszufinden

wie man Schaltkreise und Zellen und Teile und Pfade des Gehirns

an- und ausschalten kann,

um einerseits die Theorie zu verstehen

und andererseits einige der Probleme zu begegnen,

die uns als alle als Menschen betrifft.

Bevor ich anfange, über die Technologie zu reden,

die schlechte Nachricht ist, dass ein großer Teil von uns in diesem Raum,

falls wir lang genug leben,

wahrscheinlich an einer Hirnkrankheit leiden werden.

Heute hatte bereits eine Milliarde Menschen

irgendeine Art Hirnkrankheit

die sie einschränkt.

Die Zahlen sind aber nicht alles.

Diese Krankheiten -- Schizophrenie, Alzheimer,

Depressionen, Abhängigkeit --

sie stehlen nicht nur unsere Lebenszeit, sie verändern auch, wer wir sind;

sie nehmen unsere Identität und verändern unsere Gefühle --

und verändern, wer wir sind als Menschen.

Im 20. Jahrhundert

gab es einige Hoffnung

durch die Entwicklung der Pharmazeutika um Hirnkrankheiten zu behandeln.

Und während viele Medikamente entwickelt wurden

die Symptome der Hirnkrankheiten lindern können,

kann praktisch keine von ihnen als geheilt gelten.

Das liegt teilweise daran, dass wir das Gehirn in Chemikalien baden.

Dieser ausgefeilte Schaltkreis

bestehend aus tausenden unterschiedlichen Zellen

wird in einer Substanz gebadet.

Daher haben die meisten Medikamente, nicht alle, auf dem Markt

einige schwere Nebenwirkungen.

Einige Leute haben Trost

in elektrischen Stimulatoren gefunden, die ins Gehirn implantiert werden.

Und für die Parkinson-Krankheit,

Cochleaimplantate,

die waren tatsächlich in der Lage

einige Besserung

für Leute mit bestimmten Krankheiten zu bringen.

Aber Elektrizität breitet sich auch in jede Richtung aus --

den Weg des geringsten Widerstandes.

woher diese Redewendung teilweise kommt.

Es wird die gesunden Schaltkreise genauso beeinflussen, wie die kranken, die Sie reparieren wollen.

Also sind wir wieder bei der Idee

der hoch präzisen Kontrolle.

Können wir Informationen genau an die Stelle bringen, die wir wollen?

Als ich vor 11 Jahren mit Neurowissenschaften begonnen habe,

war ich ausgebildeter Elektrotechniker und Physiker,

und das erste, worüber ich nachdachte war,

wenn diese Neuronen elektrische Apparate sind,

dann müssen wir nur einen Weg finden

diese elektrischen Veränderung aus der Entfernung zu steuern.

Wenn wir den Strom in einer einzelnen Zelle anschalten könnten,

nicht aber den ihrer Nachbarn,

das gäbe uns die Werkzeuge, die wir brauchen, um die einzelnen Zellen an- und auszuschalten,

herauszufinden was sie tun und wie sie

zu dem Netzwerk beitragen zu dem sie gehören.

Außerdem würde es uns die hoch präzise Kontrolle erlauben, die wir brauchen

um die Schaltkreisberechnungen zu reparieren

die falsch laufen.

Nun, wie machen wir das?

Es gibt viele Moleküle in der Natur,

die fähig sind Licht in Strom umzuwandeln.

Sie können sie sich wie kleine Proteine vorstellen,

die wie Solarzellen sind.

Wenn wir diese Moleküle irgendwie in den Neuronen platzieren können

dann würden die Neuronen durch Licht steuerbar.

Und ihre Nachbarn, die dieses Molekül nicht haben, wären es nicht.

Es gibt einen weiteren Zaubertrick, den Sie brauchen um das Wirklichkeit werden zu lassen,

und das ist die Fähigkeit, Licht ins Gehirn zu bringen.

Und um das zu tun -- das Gehirn empfindet keinen Schmerz -- können Sie --

den ganzen Aufwand,

der um Internet Kommunikation und so weiter betrieben wird ausnutzend --

Glasfasern verbunden mit Lasern

die Sie nutzen können um Zellen zu aktivieren, in Tiermodellen zum Beispiel

in vorklinischen Studien,

um zu sehen, was sie machen.

Wie machen wir das?

Zirka 2004,

in Zusammenarbeit mit Gerhard Nagel und Karl Deisseroth,

wurde diese Vision Wirklichkeit.

Es gibt eine gewisse Alge, die in der Wildnis schwimmt,

und Richtung Licht navigieren muss

um optimal Photosynthese betreiben zu können.

Sie nimmt Licht mit einem kleinen Augenfleck auf,

der ähnlich wie unser Auge arbeitet.

In ihrer Haut, oder ihrem Rand,

hat es kleine Proteine

die tatsächlich Licht in Strom umwandeln können.

Diese Moleküle werden Kanalrhodopsine genannt.

Und jedes dieser Proteine verhält sich genau wie die Solarzelle, über die ich gesprochen habe.

Wenn es von blauem Licht getroffen wird, öffnet es ein kleines Loch

und lässt geladene Teilchen in den Augenfleck.

Das ermöglicht dem Augenfleck ein elektrisches Signal

genau wie eine Solarzelle eine Batterie aufladen würde.

Was wir als machen müssen ist diese Moleküle nehmen

und sie irgendwie in die Neuronen installieren.

Und weil es ein Protein ist

ist es in der DNS des Organismus gespeichert.

Also müssen wir nur die DNS nehmen,

sie in einen Gentherapie Vektor zu packen, wie einen Virus,

und dann in die Neuronen bringen.

Es hat sich herausgestellt, dass das eine gute Zeit für Gentherapie war,

und viele Viren zu Verfügung standen.

Es war sogar ziemlich leicht zu machen.

Und eines Morgens im Sommer 2004

haben wir es versucht und es hat beim ersten Mal geklappt.

Man nimmt die DNS und packt sie in ein Neuron.

Das Neuron benutzt seine natürliche Proteinproduktion

um die kleinen lichtempfindlichen Proteine herzustellen

und sie dann über die gesamte Zelle zu verteilen

als würde man Solarzellen auf ein Dach packen.

Und bevor Sie sich versehen,

haben Sie Neuronen, die man mit Licht anschalten kann.

Das funktioniert also sehr gut.

Eines der Probleme, die man lösen muss

ist der Transport dieser Gene zu den Zellen, die man will

und nicht zu all den Nachbarn.

Und man kann es machen; man kann den Virus so justieren,

dass er nur einige bestimmte Zellen trifft.

Es gibt einen anderen genetischen Trick, den man ausnutzen kann

um Zellen zu bekommen, die man mit Licht einschalten kann.

Dieses Feld ist heute als Optogenetik bekannt.

Ich gebe Ihnen ein weiteres Beispiel, was man damit machen kann.

Man kann ein komplexes Netzwerk nehmen,

eines der Viren nutzen um das Gen

zu genau einer Art Zelle in diesem dichten Netzwerk zu bringen.

Wenn man das das gesamte Netzwerk mit Licht anstrahlt,

dann wird nur dieser eine Zelltyp aktiviert.

Nehmen wir zum Beispiel die Korbzellen, über die ich früher gesprochen habe --

die bei Schizophrenie verkümmert sind

und die hemmend wirken.

Wenn wir das Gen zu diesen Zellen bringen --

und sie sich nicht durch die Ausprägung des Gens verändern --

und dann blaues Licht auf das gesamte Gehirnnetzwerk leuchten,

dann werden nur diese Zellen beeinflusst.

Und wenn das Licht ausgeschaltet ist, dann verhalten sie sich völlig normal.

sie scheinen dem also nicht abgeneigt zu sein.

Man kann damit nicht nur herausfinden, was diese Zellen tun,

welche Leistung sie bei den Berechnungen des Gehirns bringen,

man kann außerdem versuchen herauszufinden --

vielleicht können die Aktivität dieser Zellen etwas aufmöbeln,

falls sie tatsächlich verkümmert sind.

Nun möchte ich Ihnen ein paar kurze Geschichten darüber erzählen

wie wir das ausnutzen.

sowohl wissenschaftlich, klinisch als auch vorklinisch.

Einer der Fragen, an der wir arbeiten ist,

welche Signale im Gehirn vermitteln das Gefühl von Belohnung?

Wenn wir die finden würden,

die könnten einige der Signale sein, die das Lernen steuern.

Das Gehirn macht das häufiger, was belohnt wird.

Und außerdem sind diese Signale bei Krankheiten wie Sucht fehlerhaft.

Wenn wir also herausfinden, welche Zellen sie sind,

könnten wir vielleicht neue Ziele finden

für die Medikamente entwickelt oder vor ihnen abgeschirmt werden,

oder vielleicht Orte, an denen man Elektroden anbringen könnte

bei Menschen, die sehr ernste Behinderungen haben.

Um das zu tun, haben wir ein sehr einfaches Musterbeispiel

zusammen mit der Fiorella Gruppe entwickelt,

Wenn das Tier auf einer Seite

der Box geht, dann gibt es einen kleinen Lichtimpuls

um verschiedene Zellen im Gehirn lichtempfindlich zu machen.

Falls diese Zellen Belohnungen vermitteln,

dann sollte das Tier immer häufiger dort hingehen.

Und das ist passiert.

Das Tier geht auf die rechte Seite und stöbert mit seiner Nase herum,

und bekommt jedes mal einen blauen Lichtblitz, wenn es das tut.

Das passiert hunderte male.

Das sind die Dopamin-Neuronen,

von denen einige von Ihnen vielleicht gehört haben, in den Lustzentren des Gehirns.

Wir haben gezeigt, dass bereits eine kurze Aktivierung dieser Zellen

reicht, um das Lernen anzutreiben.

Die Idee kann verallgemeinert werden.

Anstatt nur einen Punkt zu aktivieren,

können wir Geräte entwickeln, die das ganze Gehirn umspannen

und das Licht in dreidimensionalen Mustern ausstrahlen kann --

Anordnungen optischer Fasern,

jeweils angeschlossen an die eigene unabhängige Miniaturlichtquelle.

Und wir können Dinge am lebenden Organismus ausprobieren

die bis jetzt nur in der Petrischale gemacht wurden --

wie Hochdurchsatz-Screening über das gesamte Gehirn

um Signale zu finden, die bestimme Dinge verursachen.

Oder sie könnten gute klinische Ziele sein

um Hirnkrankheiten zu behandeln.

Eine andere Geschichte, die ich Ihnen erzählen möchte,

handelt von der Suche nach Zielen für die Behandlung von posttraumatischem Stress --

eine Form unkontrollierter Angst und Sorge.

Unter anderem

haben wir ein klassisches Angstmodell adaptiert,

was bis in die Pavlovsche Zeit zurückgeht.

Es nennt sich Pavlovsche Angstkonditionierung --

hierbei endet ein Ton mit einem kurzem Schock.

Der Schock tut nicht weh, er ist nur ein bisschen unangenehm.

Und nach einiger Zeit -- in diesem Fall eine Maus,

die ein gutes und in solchen Experimenten häufig verwendetes Tiermodell ist --

bekommt das Tier Angst vor dem Ton.

Das Tier wird durch Starre reagieren,

ähnlich wie ein Reh im Autoscheinwerfer.

Die Frage ist jetzt, welche Ziele wir im Gehirn finden können,

die uns erlauben, die Angst zu überwinden.

Also spielen wir den Ton noch einmal

nachdem er mit der Angst assoziiert wurde.

Aber wir aktivieren jedes mal verschiedene Ziele im Gehirn

durch die optischen Fasern, die ich Ihnen auf früheren Folien gezeigt habe,

um herauszufinden, welche Ziele

das Gehirn veranlassen können, die Erinnerung an die Angst zu überwinden.

Und dieses kurze Video

zeigt Ihnen eines der Ziele an denen wir gerade arbeiten.

Das ist ein Gebiet im präfrontalen Cortex,

eine Region, wo wir Wahrnehmung nutzen können, um die Aversion zu überwinden.

Und das Tier hört einen Ton -- und ein Lichtblitz erscheint dort.

Es gibt kein Audio dazu, aber Sie können sehen, dass das Tier erstarrt.

Dieser Ton hieß schlechte Neuigkeiten.

Dort ist eine kleine Uhr in der unteren linken Ecke,

man sieht, das Tier bleibt ungefähr 2 Minuten so.

Und nun das nächste Video,

nur 8 Minuten später.

Der gleiche Ton wird gespielt, und das Licht wird wieder erscheinen.

Und es geht los. Jetzt.

Nun kann man sehen, nach nur 10 Minuten im Experiment,

dass wir es dem Gehirn durch Lichtaktivierung dieses Gebietes ermöglicht haben

den Ausdruck von Angst

aus seiner Erinnerung zu überwinden.

In den letzten paar Jahren sind wir zurück zum Baum des Lebens gegangen,

weil wir Wege finden wollten, die Schaltkreise im Gehirn auszuschalten.

Wenn wir das könnten, wäre es extrem mächtig.

Wenn man Zellen nur für ein paar Millisekunden oder Sekunden löschen kann,

kann man herausfinden, welche Rolle sie im Schaltkreis

spielen, in den sie eingebettet sind.

Heute haben wir Organismen vom gesamten Baum des Lebens analysiert --

jedes Reich außer das der Tiere, was wir etwas anders betrachten.

Wir haben jede Menge verschiedene Moleküle gefunden, Bakteriorhodopsine oder Archaerhodopsine,

die auf grünes und gelbes Licht reagieren.

Und sie machen das Gegenteil von den Molekülen, von denen ich vorher erzählt habe,

mit dem Blaulicht-Aktivierer Kanalrhodopsin.

Lassen Sie mich ein Beispiel bringen, wo wir glauben, dass es so funktionieren wird.

Stellen Sie sich zum Beispiel einen Zustand wie Epilepsie vor,

wo das Gehirn übererregbar ist.

Falls Medikamente bei der Behandlung nicht anschlagen,

ist die Entfernung von Teilen des Gehirns eine mögliche Strategie.

Das ist natürlich irreversible und es kann Nebenwirkungen haben.

Was wäre, wenn wir stattdessen das Gehirn für einen kurzen Moment ausschalten könnten,

bis der Anfall vorbei ist,

und das Gehirn dazu bringen, wieder in seinen Ausgangszustand zurückzukehren --

ungefähr wie ein dynamisches System, was in seinen Ausgangszustand versetzt wird.

Diese Animation versucht dieses Konzept zu erklären

in dem wir diese Zellen abschaltbar durch Licht gemacht haben,

und dann Licht hineingestrahlt haben,

und dann hoffentlich die Zellen solange deaktiviert haben,

wie ein Anfall dauert.

Wir haben dazu noch keine Daten,

aber wir sind wirklich begeistert davon.

Ich möchte mit anderen Möglichkeit enden,

an die wir gedacht haben --

und zwar dass man diese Moleküle vielleicht, durch ultra-präzise Kontrolle,

im Gehirn selbst nutzen könnte

um eine neue Art Prothese, eine optische Prothese herzustellen.

Ich habe bereits gesagt, dass elektrische Stimulatoren nicht selten sind.

75.000 Menschen haben Pakinson's Tiefenhirnstimulatoren implantiert.

Vielleicht 100.000 Menschen haben Cochleaimplantate,

die Ihnen das Hören ermöglichen.

Ein anderes Problem ist, die Gene in die entsprechenden Zellen zu bekommen.

Hoffnung geben da neu entwickelte Gentherapien,

weil Viren wie das Adeno-assoziierte Virus,

den wahrscheinlich die meisten von uns hier in diesem Raum haben,

und der keinerlei Symptome zeigt,

was dazu genutzt wurde, hunderten von Patienten

Gene ins Gehirn oder den Körper zu bringen.

So weit hat es noch keine ernsten unerwünschten Ereignisse

assoziiert mit dem Virus gegeben.

Es gibt noch einen letzten Elefanten im Raum, die Proteine selbst,

die von Algen, Bakterien und Pilzen kommen,

und von überall im Baum des Lebens.

Die meisten von uns haben keine Pilze oder Algen im Gehirn,

was wird unser Gehirn also tun, wenn wir dort welche hin tun?

Werden die Zellen es tolerieren? Wird das Immunsystem reagieren?

In diesem Frühstadium -- nichts davon wurde bis jetzt am Menschen getestet --

aber wir arbeiten an einer Vielzahl von Studien

um das auszuprobieren und zu testen.

Bis jetzt gab es weder offene Reaktionen jeglicher Art

gegen die Moleküle

oder gegen die Beleuchtung des Gehirns.

Um ehrlich zu sein, es ist wirklich ein Frühstadium, aber wir sind begeistert davon.

Ich möchte mit einer Geschichte enden

von der wir glauben, es könnte vielleicht

klinische Anwendung finden.

Es gibt viele Formen von Blindheit,

wo die Photorezeptoren,

unsere Lichtsensoren, das Schwarze in unseren Augen, verloren sind.

Und die Netzhaut ist natürlich eine komplexe Struktur.

Hier sieht man es sehr detailliert.

Die Photorezeptorzellen sind hier ganz oben,

und die Signale, die von diesen Zellen aufgenommen werden

werden durch verschiedenste Berechnungen umgeformt,

bis schließlich die unterste Schicht Zellen, die Ganglien,

die Informationen zum Gehirn weiterleiten,

wo wir das schließlich wahrnehmen.

Bei vielen Formen von Blindheit, wie Retinitis pigmentosa,

oder der Makuladegeneration,

wo die Photorezeptoren verkümmert sind oder zerstört wurden.

Wie kann man das reparieren?

Es ist nicht einmal sicher, ob ein Medikament das heilen könnte,

weil es nichts gibt, woran man das Medikament binden kann.

Andererseits gelangt Licht immer noch ins Auge.

Das Auge ist immer noch transparent und Licht gelangt hinein.

Was wäre also, wenn wir einfach diese Kanalrhodopsine und andere Moleküle nehmen könnten

und sie auf einige der übrigen Zellen installieren könnten

und sie dadurch in kleine Kameras verwandeln.

Und weil es so viele dieser Zellen im Auge gibt,

könnte das, eventuell, eine sehr hoch-aufgelöste Kamera sein.

Das ist ein Ausschnitt von dem, was wir gerade machen.

Es wird von einem unserer Mitarbeiter,

Alan Horsager von der USC geleitet

und was das Start-up Eos Neuroscience kommerzialisieren möchte,

finanziert vom NIH.

Was Sie hier sehen, ist eine Maus, die versucht, einem Labyrinth zu entkommen.

Das Labyrinth hat sechs Arme und es ist etwas Wasser darin,

damit die Maus sich bewegt und nicht einfach still sitzen bleibt.

Das Ziel des Labyrinths ist natürlich

das Wasser zu verlassen und zu der kleinen Plattform zu gelangen

die unter dem oberen Öffnung liegt.

Die Maus ist schlau, sie wird das Labyrinth irgendwann lösen,

aber sie macht eine Brute-Force-Suche.

Sie schwimmt jede Straße runter, bis sie schließlich die Plattform erreicht.

Offenbar nutzt sie nicht ihre Sehkraft.

Diese unterschiedlichen Mäuse sind verschiedene Mutationen

und zeigen die verschiedenen Arten der Blindheit, die Menschen haben können.

Wir versuchen also vorsichtig diese verschiedenen Modelle zu studieren

damit wir einen allgemeinen Ansatz finden.

Wie können wir das tun?

Wir machen genau das, was in der letzten Folie beschrieben wurde.

Wir nehmen diese Photosensoren für blaues Licht

und installieren sie auf einer Zellschicht

in der Mitte der Netzhaut auf dem hinteren Teil des Auges

und verwandeln es in eine Kamera.

Als würde man Solarzellen auf den Neuronen verteilen

um sie lichtempfindlich zu machen.

Licht wird auf ihnen dann in Strom umgewandelt.

Diese Maus ein paar Wochen vor dem Experiment geblendet

und erhielt eine Dosis der lichtempfindlichen Moleküle in einem Virus.

Nun kann man sehen, dass das Tier tatsächlich die Wände meidet

und zu der kleinen Plattform geht

und seine Augen wieder nutzen kann.

Um die Bedeutsamkeit hervorzuheben:

diese Tiere erreichen die Plattform

genauso schnell wie Tiere, die ihr ganzes Leben lang sehen konnten.

Ich denke, diese vorklinische Studie

lässt auf die Dinge hoffen,

die wir in Zukunft machen wollen.

Um zu schließen, möchte ich darauf hinweisen, dass wir auch

neue Geschäftsmodelle für dieses neue Feld der Neurotechnologie prüfen.

Wir entwickeln diese Werkzeuge,

aber wir teilen sie kostenlos mit hunderten von Gruppen aus der ganzen Welt,

damit andere das studieren können und verschiedene Krankheiten behandeln können.

Unsere Hoffnung ist, dass wir durch das Verstehen von Gehirnschaltkreisen

auf einer abstrakten Stufe diese reparieren und manipulieren können,

und wir einige der hartnäckigen Krankheiten, von denen ich früher gesprochen habe,

von denen praktisch keine geheilt werden kann,

im 21. Jahrhundert Vergangenheit werden lassen können.

Danke sehr.

(Applaus)

Juan Enriquez: Das war mir jetzt ein bisschen viel.

(Lachen)

Aber die Implikationen

der Möglichkeit Anfälle oder Epilepsie

durch Licht anstatt durch Medikamente zu behandeln

und die Möglichkeit, diese direkt anzusprechen

ist ein erster Schritt.

Die zweite Sache, ich die Sie glaube ich gesagt haben,

ist, dass Sie inzwischen das Gehirn mit zwei Farben kontrollieren können,

wie ein An/Aus-Schalter.

Ed Boyden: Das stimmt.

JE: Was jeden einzelnen Impuls, der durch das Gehirn geht, zu einem binären Code macht.

EB: Richtig.

Mit blauem Licht können wir Informationen lenken, es ist eine eins.

Und durch Ausschalten ist es mehr oder weniger eine null.

Wir hoffen, dass wir letztendlich einen Gehirn-Koprozessor bauen können,

der mit dem Gehirn zusammenarbeitet,

so dass wir die Fähigkeiten von Leuten mit Behinderungen erweitern können.

JE: Und in der Theorie heißt dass,

dass während eine Maus fühlt, riecht,

hört und berührt,

Sie das als eine Reihe von Nullen und Einsen auslesen können.

Ja, klar. Wir hoffen, dass wir auf diese Art und Weise testen können,

welche neuralen Codes bestimmte Verhalten steuern

und bestimmte Gedanken und bestimmte Gefühle,

und das nutzen können, um das Gehirn besser zu verstehen.

JE: Heißt das, dass man eines Tages Erinnerungen herunterladen

und vielleicht sogar hochladen kann?

EB: Wir haben angefangen, daran zu arbeiten.

Im Moment arbeiten wir an etwas

wo wir versuchen, auch Aufnahmegeräte am Gehirn anzubringen.

Dadurch können wir Informationen aufnehmen und dann wieder Informationen hinein senden --

mehr oder weniger berechnen, was Gehirn braucht

um seine Informationsverarbeitung zu verbessern.

JE: Nun, dass könnte einiges verändern. Vielen Dank. (EB: Danke sehr.)

(Applaus)