Ed Boyden: Saklar cahaya untuk neuron

Ed Boyden menunjukkan bagaimana dia dapat mengaktifkan atau mematikan neuron tertentu secara selektif melalui implan serat optik dengan memasukkan gen protein peka cahaya ke dalam sel-sel otak. Dengan tingkat pengendalian yang belum pernah dilihat sebelumnya ini, dia berhasil menyembuhkan tikus dari PTSD dan beberapa jenis kebutaan. Pengembangan ke depan: syaraf prostetik. Pembawa acara Juan Enriquez memberi penutup dan tanya jawab singkat.

Berpikirlah sejenak tentang hari-hari Anda.

Anda bangun, merasakan udara segar di wajah Anda ketika keluar rumah,

bertemu dengan teman baru dan berdiskusi dengan asyik,

dan merasa kagum ketika menemukan hal baru.

Tapi saya bertaruh ada hal yang tidak Anda pikirkan --

sesuatu yang sangat dekat

yang kemungkinan jarang sekali Anda pikirkan.

Itu adalah semua sensasi, perasaan,

keputusan dan tindakan

yang diolah oleh komputer di dalam kepala Anda

yang bernama otak.

Otak mungkin tidak terlihat menarik dari luar --

beberapa pon jaringan kelabu kemerahmudaan,

bentuknya tak teratur --

tapi perkembangan ilmu syaraf dalam 100 tahun terakhir

membuat kita mampu melihat ke dalam otak,

dan melihat kerumitan yang ada di dalamnya.

Mereka memberi tahu kita bahwa otak

adalah sirkuit yang sangat rumit

terdiri dari ratusan milyar sel bernama neuron.

Tidak seperti komputer buatan manusia,

di mana hanya terdapat sedikit bagian yang berbeda --

kita tahu bagaimana cara kerjanya, karena kita yang merancangnya --

otak terdiri dari ribuan jenis sel yang berbeda,

mungkin puluhan ribu.

Mereka punya bentuk yang berbeda; tersusun dari molekul yang berbeda;

dan mereka menyambung dan menghubungkan daerah otak yang berbeda.

Mereka juga berubah dalam berbagai tingkatan penyakit.

Mari kita buat lebih jelas.

Ini adalah satu kelas sel,

sel yang cukup kecil, sel penghambat, yang membuat diam sel tetangganya.

Ini adalah sel yang sepertinya mengecil dalam kasus seperti skizofrenia.

Sebutannya adalah sel keranjang.

Sel ini satu dari ribuan jenis sel

yang sedang kita pelajari.

Jenis sel yang baru ditemukan setiap hari.

Inilah contoh kedua:

sel-sel berbentuk piramida, sel berukuran besar,

mereka menyusun fraksi yang signifikan di otak.

Mereka adalah sel-sel eksitator.

Mereka adalah jenis sel

yang mungkin overaktif dalam kelainan seperti epilepsi.

Setiap sel ini adalah

peralatan listrik yang mengagumkan.

Mereka menerima masukan dari ribuan rekan di hulu,

dan mengolah keluaran listriknya sendiri,

yang kemudian, bila melewati ambang batas tertentu,

akan berlanjut ke ribuan rekan di hilir.

Proses ini, yang membutuhkan sekitar 1 milidetik,

terjadi ribuan kali dalam satu menit

dalam setiap sel dari 100 milyar sel Anda,

selama Anda hidup

dan berpikir dan merasakan.

Jadi bagaimana kita tahu apa peran sirkuit ini?

Idealnya, kita dapat mengatur sirkuit ini

dan mematikan atau mengaktifkan sel-sel yang berbeda itu

dan melihat apakah kita dapat menemukan

yang mana yang berperan dalam fungsi tertentu

dan yang mana yang berubah menjadi buruk dalam patologi tertentu.

Bila kita dapat mengaktifkan sel, kita dapat melihat kekuatan yang mereka punya.

apa yang dapat mereka awali dan pertahankan.

Bila kita dapat mematikan mereka,

maka kita dapat mencoba menemukan apa fungsi mereka.

Itulah kisah yang ingin saya ceritakan pada Anda hari ini.

Sejujurnya, apa yang sudah kami lalui selama 11 tahun terakhir,

melalui usaha untuk menemukan cara

untuk mengaktifkan atau mematikan sirkuit, sel, bagian,

dan jalur di otak.

baik untuk mengerti ilmu di baliknya,

dan juga untuk menghadapi beberapa permasalahan

yang kita hadapi bersama sebagai manusia.

Sebelum saya memberi tahu Anda tentang teknologinya,

kabar buruknya adalah sebagian besar dari kita di ruangan ini,

bila kita hidup cukup lama,

mungkin akan menghadapi kelainan otak.

Saat ini sudah ada satu milyar orang

mengalami kelainan otak

yang menurunkan kemampuan mereka.

Angka saja belum cukup adil untuk menunjukkan kenyataannya

Kelainan ini -- skizofrenia, Alzheimer,

depresi, kecanduan --

tidak hanya mencuri waktu hidup kita, mereka mengubah siapa kita;

mereka mengambil identitas kita dan mengubah emosi kita --

dan mengubah kita sebagai manusia.

Sekarang di abad ke-20 ini,

ada beberapa harapan yang dihasilkan

melalui perkembangan farmasetika untuk menangani kelainan otak.

Sementara banyak obat yang telah dikembangkan

dapat mengurangi gejala kelainan-kelainan otak,

secara praktis tidak ada yang dapat disebut menyembuhkan.

Sebagian alasannya adalah karena kita merendam otak dalam bahan kimia.

Sirkuit rumit itu

terdiri dari ribuan jenis sel yang berbeda

direndam dalam sebuah bahan tertentu.

Itu juga alasan sebagian besar obat yang ada di pasar, meski tidak semuanya,

dapat menimbulkan efek samping yang serius juga.

Sekarang beberapa orang mendapatkan ketenangan

dari stimulator listrik yang ditanam di dalam otak.

Untuk penyakit Parkinson,

implan Cochlear (telinga),

memang perlakuan itu sudah

membawa semacam penyembuhan

bagi orang yang mengalami kelainan tertentu.

Tapi listrik juga mengalir ke segala arah --

lewat jalur yang hambatannya paling kecil,

itulah mengapa disebut demikian.

Itu dapat mempengaruhi baik sirkuit normal maupun abnormal yang ingin Anda perbaiki.

Jadi sekali lagi, kami kembali pada ide

untuk sebuah pengendalian dengan ketepatan ultra.

Dapatkah kita memasukkan informasi untuk pergi ke suatu tempat dengan akurat?

Ketika saya mulai bekerja pada ilmu syaraf 11 tahun lalu,

saya terlatih sebagai seorang insinyur kelistrikan dan fisikawan,

hal pertama yang saya pikirkan adalah,

bila neuron-neuron ini adalah peralatan listrik,

yang perlu kita lakukan adalah menemukan cara

mengendalikan perubahan listrik itu dari jarak jauh.

Bila kita dapat menyalakan listrik di satu sel,

tapi tidak di tetangganya,

itu akan memampukan kita mengaktifkan dan mematikan sel-sel yang berbeda,

menemukan apa yang mereka kerjakan dan bagaimana perannya

terhadap jaringan tempat mereka berada.

Itu juga akan memungkinkan kita memiliki kendali dengan ketepatan ultra

yang kita perlukan untuk memperbaiki sirkuit

yang sudah rusak.

Sekarang bagaimana cara kita melakukannya?

Ada banyak molekul yang terdapat di alam,

yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik.

Anda dapat membayangkan mereka sebagai protein kecil

yang mirip seperti sel surya.

Bila kita entah bagaimana dapat memasang molekul ini dalam neuron,

maka neuron itu dapat dikendalikan secara elektrik dengan cahaya.

Tetangga mereka, yang tidak punya molekul itu, tidak akan bisa.

Ada satu trik ajaib lain yang Anda butuhkan untuk melakukan ini,

yaitu cara memasukkan cahaya ke dalam otak.

Untuk melakukannya -- otak tidak merasakan sakit -- Anda dapat meletakkan --

memanfaatkan semua upaya

yang dilakukan pada Internet dan komunikasi dan lainnya --

serat optik yang terhubung dengan laser

yang dapat Anda gunakan untuk mengaktifkan, sebagai contoh pada model hewan,

dalam studi pra-klinis,

neuron-neuron itu dan melihat fungsi mereka.

Bagaimana kami melakukan ini?

Sekitar tahun 2004,

bekerja sama dengan Gerhard Nagel dan Karl Deisseroth,

visi ini akhirnya berbuah.

Ada ganggang tertentu yang hidup di alam,

yang perlu bergerak menuju cahaya

untuk bisa berfotosintesis dengan optimal.

Dia merasakan cahaya dengan sebuah bintik-mata kecil,

yang cara kerjanya beda dengan mata kita.

Pada membran atau di perbatasannya,

terdapat protein-protein kecil

yang mengubah cahaya menjadi listrik.

Molekul ini disebut kanalrhodopsin.

Setiap protein ini berfungsi seperti sel surya yang saya sebutkan tadi.

Ketika cahaya biru mengenainya, protein itu membuka lubang kecil

dan memungkinkan partikel bermuatan untuk masuk bintik-mata itu.

Hal ini membuat bintik-mata tersebut menghasilkan sinyal listrik

seperti halnya sel surya mengisi baterai.

Jadi yang kita perlukan adalah mengambil molekul-molekul ini

dan bagaimanapun juga memasangnya di dalam neuron.

Dan karena itu adalah sebuah protein,

maka itu akan disandikan dalam DNA makhluk hidup.

Maka yang harus kami lakukan adalah mengambil DNA-nya,

memasukkannya dalam vektor terapi gen, seperti virus,

dan memasukkannya ke dalam neuron.

Ternyata ini adalah masa yang sangat produktif untuk terapi gen,

dan banyak virus ditemukan.

Ternyata ini juga sangat sederhana untuk dilakukan.

Pada pagi hari di musim panas 2004,

kami mencobanya untuk pertama kali, dan langsung bekerja.

Anda mengambil DNA ini dan memasukkannya ke dalam sebuah neuron.

Neuron menggunakan mesin pembuat protein alaminya

untuk membuat protein peka-cahaya yang kecil ini

dan memasangnya di seluruh bagian sel,

seperti memasang panel surya di atap.

Hal selanjutnya adalah,

Anda punya sebuah neuron yang dapat diaktifkan dengan cahaya.

Ini hal yang sangat manjur.

Salah satu trik yang harus Anda lakukan

adalah mencari tahu bagaimana memasukkan gen ini ke sel yang Anda inginkan

dan tidak ke sel-sel tetangganya.

Anda dapat melakukannya; Anda dapat merekayasa virusnya

sehingga mereka menuju beberapa sel dan bukan yang lainnya.

Ada trik genetik lain yang dapat Anda mainkan

untuk mendapat sel yang dapat diaktifkan dengan cahaya.

Bidang ini sekarang dikenal sebagai optogenetik.

Sebagai contoh hal yang dapat Anda lakukan,

Anda dapat mengambil sebuah jaringan yang kompleks,

menggunakan salah satu virus ini untuk mengantarkan gen

hanya pada satu jenis sel dalam jaringan yang padat itu.

Ketika Anda menyinari seluruh jaringan itu,

hanya sel jenis itu saja yang akan teraktifkan.

Jadi contohnya, mari menggunakan sel keranjang yang saya singgung tadi --

sel yang mengecil dalam kasus skizofrenia

di mana dia berfungsi sebagai penghambat.

Bila kita dapat mengantarkan gen itu pada sel-sel ini --

tentu saja, yang lain tidak akan terpengaruh --

dan lalu memberikan kilatan cahaya biru di seluruh jaringan otak,

maka hanya sel-sel ini yang terpengaruh.

Ketika cahaya dimatikan, sel-sel ini kembali normal,

jadi mereka tidak kembali aktif dengan sendirinya.

Anda tidak hanya bisa menggunakan ini untuk mempelajari apa fungsi sel itu,

apakah kekuatan mereka dalam komputasi di otak,

tapi Anda juga bisa menggunakan ini untuk mencari tahu --

apakah kita dapat meningkatkan aktivitas sel-sel ini,

bila memang mereka mengecil.

Sekarang saya ingin memberikan beberapa cerita pendek

tentang bagaimana kita memanfaatkan hal ini,

baik pada tingkat ilmu pengetahuan, pra-klinis, dan klinis.

Satu pertanyaan yang menghadang kami adalah,

apa sinyal di otak yang mengatur sensasi kepuasan?

Sebab bila Anda menemukannya,

maka akan ada sinyal yang dapat memicu pembelajaran.

Otak akan melakukan lebih untuk mendapatkan kepuasan itu.

Sinyal-sinyal inilah yang kacau pada kelainan seperti kecanduan.

Jadi bila kita dapat menemukan sel itu,

mungkin kita dapat menemukan sasaran lain

sehingga obat dapat dirancang untuk itu atau tidak untuk itu,

atau mungkin menjadi tempat pemasangan elektroda

untuk orang yang mengalami kelainan parah.

Untuk melakukannya, kami punya paradigma yang sangat sederhana

dalam kolaborasi dengan grup Fiorella,

di mana salah satu sisi kotak kecil ini,

bila hewan pergi ke sana, dia mendapatkan pulsa cahaya

untuk membuat sel yang berbeda di otaknya peka cahaya.

Jadi bila sel-sel ini dapat mengatur rasa puas,

hewan itu akan pergi ke sana lagi dan lagi.

Itulah yang terjadi.

Hewan ini pergi ke sisi kanan dan menaruh hidungnya di sana,

dan dia mendapat kilatan cahaya biru tiap kali melakukannya.

Dia akan melakukannya ratusan kali.

Ini adalah neuron dopamin,

mungkin sebagian dari Anda sudah mendengar tentang ini di pusat rasa senang di otak.

Kami menunjukkan bahwa aktivasi neuron itu sebentar saja

sudah cukup, untuk mendorong pembelajaran.

Sekarang kita bisa memperluas gagasan ini.

Daripada satu titik di otak,

kita dapat menciptakan alat yang memenuhi otak,

yang dapat mengirim cahaya menuju pola tiga dimensi --

seperangkat serat optik,

masing-masing terhubung dengan sumber cahaya mininya sendiri.

Lalu kita dapat mencoba melakukan percobaan in vivo

yang sampai sekarang hanya dilakukan pada sebuah cawan --

seperti skrining kinerja tinggi pada seluruh bagian otak

untuk sinyal yang dapat menyebabkan terjadinya hal-hal tertentu.

Atau mencari sasaran klinis yang tepat

untuk pengobatan kelainan otak.

Satu cerita yang ingin saya beri tahukan adalah

bagaimana kami menemukan sasaran untuk penanganan kelainan stres pasca-trauma --

sebuah bentuk kecemasan dan ketakutan yang tak terkendali.

Salah satu hal yang kami lakukan

yaitu dengan mengadopsi model ketakutan klasik.

Ini bermula pada masa Pavlovian.

Disebut pengondisian takut Pavlovian --

di mana sebuah nada diakhiri dengan kejutan singkat.

Kejutan itu tidak menyakitkan, hanya sedikit mengganggu.

Seiring dengan waktu -- dalam kasus ini seekor tikus,

model hewan yang cocok, umum digunakan untuk percobaan seperti ini --

hewan itu belajar untuk takut pada nada itu.

Hewan itu akan menanggapi dengan diam,

seperti rusa di bawah sorotan lampu.

Sekarang pertanyaannya adalah, sasaran apa yang dapat kita temukan di otak

yang memungkinkan kita mengatasi ketakutan ini?

Jadi yang kami lakukan adalah memainkan nadanya

setelah nada itu diasosiasikan dengan ketakutan.

Tapi kami mengaktifkan sasaran yang berbeda-beda di otak,

menggunakan set serat optik yang telah saya jelaskan kepada Anda,

untuk mencoba menemukan sasaran yang mana

yang dapat membuat otak mengatasi memori ketakutan itu.

Video singkat ini

menunjukkan salah satu sasaran yang kami teliti sekarang.

Ini adalah daerah di korteks prefrontal,

daerah di mana kita dapat menggunakan ingatan untuk mengatasi emosi tidak mengenakkan.

Hewan itu mendengat sebuah nada -- dan kilatan cahaya itu terjadi di sana.

Tidak ada audio di sini, tapi Anda bisa lihat hewan itu terdiam.

Nada ini berarti kabar buruk.

Ada jam kecil di ujung kiri bawah sana,

Anda dapat melihat dia terdiam selama dua menit.

Inilah klip selanjutnya

hanya delapan menit kemudian.

Nada yang sama dimainkan, dan cahaya berkilat lagi.

Baik, lihatlah. Sekarang.

Sekarang Anda bisa lihat, hanya dalam 10 menit percobaan,

setelah kita melengkapi otak dengan mengaktifkan area ini

untuk mengatasi ekspresi

memori ketakutan ini.

Selama beberapa tahun terakhir, kita kembali ke pohon kehidupan,

karena kita ingin menemukan cara mematikan sirkuit di otak.

Bila kita dapat melakukannya, itu dapat berdampak besar.

Bila Anda dapat mematikan sel hanya selama beberapa milidetik atau detik,

Anda dapat mengetahui peran apa yang mereka mainkan

dalam sirkuit tempat mereka berada.

Kami sekarang meneliti makhluk hidup di seluruh pohon kehidupan --

semua dunia kehidupan kecuali hewan, kita melihatnya dengan berbeda.

Kami menemukan berbagai jenis molekul yang disebut halorhodopsin atau arkaerhodopsin,

yang merespon pada cahaya hijau dan kuning.

Mereka melakukan kebalikan dari hal yang saya sampaikan tadi

di mana cahaya biru mengaktifkan kanalrhodopsin.

Mari kita beri contoh ke mana arah dari hal ini.

Pertimbangkan sebuah keadaan seperti epilepsi,

di mana otak menjadi overaktif.

Bila obat gagal menangani epilepsi,

salah satu strateginya adalah membuang sebagian otak.

Itu jelas-jelas tidak dapat dikembalikan lagi, dan bisa ada efek samping.

Bagaimana bila kita hanya mematikan otaknya sebentar,

sampai kejangnya berhenti,

dan otak kembali ke keadaan semula --

seperti sistem dinamis yang ditunggu untuk kembali stabil.

Animasi ini mencoba menerangkan konsep itu

di mana kita membuat sel-sel ini sensitif untuk dapat dimatikan dengan cahaya,

dan kita menyinarkan cahaya masuk,

selama waktu yang dibutuhkan untuk menghentikan kejang,

kita berharap dapat mematikannya.

Kami belum mempunyai data untuk ditunjukkan pada Anda,

tapi kami sangat bersemangat tentang ini.

Sekarang saya ingin menutup dengan sebuah cerita,

yang kami pikir adalah sebuah kemungkinan lain --

yaitu mungkin molekul itu, bila dapat dikendalikan dengan cermat,

dapat digunakan di dalam otak

untuk membuat sejenis prostetik, prostetik optis.

Saya sudah memberi tahu Anda bahwa stimulator listrik cukup umum.

75.000 orang penderita Parkinson ditanami stimulator di dalam otaknya.

Mungkin sekitar 100.000 orang punya implan Cochlear,

yang membuat mereka bisa mendengar.

Ada hal lain, yaitu Anda harus memasukkan gen itu ke dalam sel.

Harapan baru dalam terapi gen telah dikembangkan

sebab virus seperti virus terasosiasi-adeno,

yang kemungkinan dimiliki sebagian besar dari kita di ruangan ini,

dan tidak menunjukkan gejala apapun,

yang telah digunakan pada ratusan pasien

untuk mengirimkan gen ke dalam otak atau tubuh.

Sejauh ini, belum ada kejadian buruk yang serius

yang berkaitan dengan virus itu.

Ada satu permasalahan besar terakhir, protein itu sendiri,

yang berasal dari ganggang dan bakteri dan jamur,

dan semua bagian pohon kehidupan.

Kebanyakan dari kita tidak punya jamur atau ganggang di otak kita,

jadi apa yang akan dilakukan otak bila kita memasukkannya?

Apakah sel akan bisa mentolerirnya? Akankah sistem kekebalan tubuh bereaksi?

Awalnya -- ini belum dilakukan pada manusia --

tapi kami menyelidiki berbagai penelitian

untuk mencoba mengamati hal ini.

Sejauh ini kami belum melihat reaksi buruk apapun

terhadap molekul-molekul ini

atau pada penyinaran otak dengan cahaya.

Jadi ini masih tahap awal, yang paling pertama, tapi kami bersemangat tentang ini.

Saya ingin menutup dengan satu cerita,

yang kami pikir dapat berpotensi

untuk diterapkan secara klinis.

Sekarang ada banyak jenis kebutaan

di mana reseptor cahaya,

sensor cahaya kita yang ada di belakang mata, sudah hilang.

Retina tentu saja adalah sebuah struktur kompleks.

Mari kita perbesar di sini sehingga kita bisa melihat lebih detil.

Sel-sel reseptor cahaya ditunjukkan di atas,

lalu sinyal yang dideteksi reseptor cahaya

diubah oleh berbagai komputasi,

sampai akhirnya lapisan sel paling bawah, sel-sel ganglion,

meneruskan informasi ke otak,

di mana kita melihatnya sebagai penglihatan.

Dalam banyak bantuk kebutaan, seperti retinitis pigmentosa,

atau degenerasi makular,

sel-sel reseptor cahaya telah mengecil atau rusak.

Bagaimana Anda dapat memperbaiki hal ini?

Bahkan belum jelas jika obat-obatan dapat memulihkan keadaan ini,

sebab obat itu tidak bisa berikatan dengan apapun.

Di sisi lain, cahaya masih dapat masuk ke mata.

Mata masih transparan dan cahaya dapat masuk ke mata.

Jadi bagaimana bila kita bisa menggunakan kanalrhodopsin dan molekul lain

dan memasang mereka pada sel-sel yang ada

dan mengubah mereka menjadi kamera kecil.

Sebab di dalam mata ada banyak sekali sel,

mereka berpotensi menjadi kamera beresolusi sangat tinggi.

Jadi ini beberapa pekerjaan yang kami lakukan.

Dipimpin oleh salah satu kolaborator kami,

Alan Horsager di USC,

dan sedang diusahakan untuk dikomersialkan oleh perusahaan baru Eos Neuroscience,

yang didanai oleh NIH.

Anda lihat di sini seekor tikus sedang berusaha melewati labirin.

Ini adalah labirin berlengan-enam. Ada sedikit air di dalamnya

untuk memotivasi tikus itu bergerak, bila tidak dia akan diam saja di sana.

Tujuannya tentu saja

adalah untuk keluar dari air dan pergi ke landasan kecil

di bawah bagian yang bersinar.

Tikus itu pintar, jadi dia akhirnya pasti menyelesaikan labirin ini,

tapi dia mencari dengan membabi buta.

Dia berenang ke semua penjuru sampai akhirnya sampai di landasan.

Dia tidak menggunakan penglihatan untuk melakukannya.

Tikus yang berbeda ini adalah mutasi yang lain

yang menggambarkan jenis kebutaan yang berbeda yang dialami manusia.

Kami berusaha untuk berhati-hati dalam mencari model yang berbeda ini,

sehingga kami menemukan sebuah pendekatan umum.

Bagaimana kita akan menyelesaikan ini?

Kami akan melakukan persis seperti yang ada sebelumnya.

Kami menggunakan sensor cahaya biru

dan memasangnya di lapisan sel

di tengah retina di bagian belakang mata

dan mengubahnya menjadi kamera.

Seperti memasang sel surya di seluruh neuron itu

untuk membuat mereka peka cahaya.

Di sel-sel itu cahaya diubah menjadi listrik.

Tikus itu buta beberapa minggu sebelum percobaan

dan menerima satu dosis molekul peka cahaya ini dari virus.

Sekarang Anda lihat, hewan itu bisa menghindari dinding

dan pergi ke landasan kecil itu

dan membuat matanya berfungsi lagi.

Untuk menekankan kekuatan hal ini:

hewan-hewan itu bisa sampai ke landasan

secepat hewan-hewan yang bisa melihat selama hidup.

Jadi menurut saya kajian pra-klinis ini,

menandakan harapan untuk beberapa hal

yang kami harap dapat dilakukan di masa depan.

Sebagai penutup, saya ingin menunjukkan bahwa kami juga menyelidiki

model bisnis baru untuk bidang baru neuroteknologi ini.

Kami mengembangkan piranti ini,

tapi kami membagikannya dengan gratis pada ratusan kelompok di seluruh dunia,

sehingga orang dapat belajar dan menangani kelainan yang berbeda.

Harapan kami adalah, dengan menemukan sirkuit otak

pada tingkat abstraksi yang memungkinkan kita memperbaiki dan merekayasa mereka,

kita dapat menangani kelainan yang tidak bisa diatur tadi,

yang selama ini tidak bisa disembuhkan,

dan membuatnya menjadi sejarah pada abad ke-21 ini.

Terima kasih.

(Tepuk tangan)

Juan Enriquez: Beberapa bagian cukup sulit dicerna, bukan?

(Tawa)

Tapi dampaknya

hingga kita bisa mengendalikan kejang epilepsi

tanpa obat-obatan, hanya cahaya

dan mampu menyasar secara spesifik

adalah langkah pertama.

Hal kedua adalah saya merasa mendengar Anda berkata

Anda sekarang bisa mengendalikan otak dengan dua warna.

Seperti saklar hidup/mati.

Ed Boyden: Betul.

JE: Itu membuat semua impuls yang masuk ke otak menjadi sebuah kode biner.

EB: Ya, betul.

Dengan cahaya biru kita dapat mengatur informasi, dilambangkan dengan angka 1.

Dengan mematikan cahayanya, menjadi nol.

Jadi harapan kami adalah membangun ko-prosesor otak suatu hari

yang bekerja bersama otak,

sehingga kita bisa mengembalikan fungsi otak pada orang cacat.

JE: Secara teori, itu berarti,

ketika seekor tikus merasa, membaui,

mendengar, menyentuh,

Anda dapat memodelkannya sebagai deretan 1 dan 0.

EB: Ya, tentu. Kami berharap menggunakan cara ini untuk menguji

kode syaraf apa yang mendorong perilaku tertentu

dan pikiran dan perasaan tertentu,

dan menggunakannya untuk lebih mengerti tentang otak.

JE: Apa itu berarti suatu hari Anda dapat mengunduh memori

dan mungkin mengunggahnya juga?

EB: Ya, itu sesuatu yang mulai kami kerjakan dengan susah payah.

Kami sekarang mengerjakan beberapa hal

di mana kami mencoba memasangi otak dengan elemen perekam juga.

Jadi kami dapat merekam informasi dan lalu memasukkannya kembali --

seperti mengomputasi apa yang dibutuhkan otak

untuk meningkatkan pengolahan informasinya.

JE: Baiklah, itu mungkin mengubah beberapa hal. Terima kasih. (EB: Terima kasih.)

(Tepuk tangan)