Un ratón. Un rayo láser. Un recuerdo manipulado.

¿Podemos editar el contenido de nuestros recuerdos? Es una pregunta teñida de ciencia ficción que Steve Ramirez y Xu Liu se preguntan en su laboratorio en el MIT. Esencialmente, el par dispara un rayo láser en el cerebro de un ratón vivo para activar y manipular su memoria. En esta charla inesperadamente divertida comparten no solo cómo sino, lo más importante, por qué hacen esto. (Filmado en TEDxBoston).

Steve Ramirez: En mi primer
año de posgrado

estaba en mi habitación

comiendo helados Ben & Jerry's

viendo telebasura,

y quizás, quizás,
escuchando a Taylor Swift.

Acababa de pasar por
una relación rota.

(Risas)

Todo lo que hacía,
la mayor parte del tiempo

era recordar a esa
persona una y otra vez,

esperando poder deshacerme
de esa sensación

visceral de vacío desgarrador.

Pero resulta que
soy neurocientífico,

de modo que sabía que
el recuerdo de esa persona

y el horrible trasfondo emocional
que coloreaba ese recuerdo

eran en gran medida mediados
por sistemas cerebrales separados.

Y entonces pensé, ¿qué pasaría
si pudiéramos entrar al cerebro

y editar ese sentimiento nauseabundo

pero mantener a la vez intacta
la memoria de esa persona?

Entonces me di cuenta de que quizá
era un poco inalcanzable por ahora.

Entonces, ¿qué pasaría si
pudiéramos entrar en el cerebro

y encontrar un solo recuerdo,
para comenzar?

¿Podríamos llevar ese recuerdo
de nuevo a la vida,

tal vez incluso jugar con
el contenido de ese recuerdo?

Dicho todo eso, solo hay
una persona en todo el mundo

que realmente espero no
esté mirando esta charla.

(Risas)

Así que hay una trampa. Hay una trampa.

Estas ideas probablemente les recuerden
"El vengador del futuro/Desafío total",

"Eterno resplandor de
una mente sin recuerdos"

o "El Origen".

Pero las estrellas de las
películas en las que trabajamos

son las celebridades del laboratorio.

Xu Liu: Ratones de laboratorio.

(Risas)

Como neurocientíficos, trabajamos
en el laboratorio con ratones

tratando de entender
cómo funciona la memoria.

Y hoy, esperamos poder
convencerlos de que ahora

somos realmente capaces de
activar un recuerdo en el cerebro

a la velocidad de la luz.

Para hacer esto, hay solo
dos sencillos pasos a seguir.

En primer lugar, encontrar y
marcar un recuerdo en el cerebro,

y luego activarlo con un interruptor.

Tan simple como eso.

(Risas)

SR: ¿Están convencidos?

Resulta que encontrar un recuerdo
en el cerebro no es fácil.

XL: En efecto. Es mucho
más difícil que, digamos,

encontrar una aguja en un pajar,

porque por lo menos, saben,
la aguja sigue siendo algo

físico en el que pueden
poner sus dedos.

Pero la memoria no lo es.

Y además, hay más
células en el cerebro

que el número de pajas
en un pajar típico.

Así que sí, esta tarea
parece ser desalentadora.

Pero afortunadamente, tenemos
ayuda del cerebro mismo.

Resulta que todo lo que
necesitamos hacer es básicamente

dejar que el cerebro
haga un recuerdo,

y entonces el cerebro nos dirá
cuáles células están involucradas

en ese recuerdo en particular.

SR: ¿Qué estaba
pasando en mi cerebro

mientras estaba recordando a mi ex?

Si ignoraran completamente
la ética humana por un segundo

y cortaran mi cerebro
en este momento,

verían que hubo
un número asombroso

de regiones del cerebro que se activaron
al mismo tiempo, trayendo ese recuerdo.

Una región cerebral que
estaría sólidamente activa

en particular se llama el hipocampo,

que durante décadas
se ha implicado en el proceso

de la clase de recuerdos
que nos son cercanos y queridos,

que también lo hace
un destino ideal para ir

y tratar de encontrar, y
tal vez reactivar, un recuerdo.

XL: Cuando uno se acerca al hipocampo,

por supuesto, verán
un montón de células,

pero somos capaces de encontrar
las células que están involucradas

en un recuerdo en particular,

porque cuando una célula está activa,

como cuando se está
formando un recuerdo,

también dejará una huella que
posteriormente nos permitirá conocer

que estas células están
recientemente activadas.

SR: De la misma manera
que las luces de este edificio

nos permiten saber que alguien está
trabajando allí en un momento dado,

en un sentido muy real,
hay sensores biológicos

dentro de una célula
que se encienden

solo cuando la célula
estuvo trabajando.

Son una clase de ventanas
biológicas que se iluminan

para dejarnos saber que
esa célula estuvo activa.

XL: Así que recortamos
parte de este sensor,

y lo conectamos a un interruptor
para el control de las células,

y empacamos este interruptor
en un virus modificado

que se inyecta en
el cerebro de los ratones.

Así que cuando se está
formando un recuerdo,

cualquier célula activa
por ese recuerdo

también tendrá este
interruptor instalado.

SR: Aquí está cómo
se ve el hipocampo

después de formar un recuerdo
de miedo, por ejemplo.

El mar azul que ven aquí

está densamente poblado de neuronas,

pero las neuronas en verde,

las neuronas verdes, son las
únicas que están teniendo

un recuerdo de temor.

Así que están mirando la cristalización

de la formación efímera del miedo.

Están realmente viendo en la
sección transversal de un recuerdo.

XL: Ahora, para el cambio del
que hemos estado hablando,

idealmente, el interruptor
tiene que actuar muy rápido.

No debería tardar minutos
u horas en trabajar.

Debería actuar a la velocidad
del cerebro, en milisegundos.

SR: ¿Qué crees, Xu?

¿Podríamos usar, digamos,
medicamentos farmacológicos

para activar o desactivar
las células cerebrales?

XL: No. Las drogas son desordenadas.
Se esparcen por todas partes.

Y duran eternidades
en actuar en las células.

Así que no nos permitirán controlar
un recuerdo en tiempo real.

Así que Steve, ¿qué tal si asaltamos
el cerebro con la electricidad?

SR: La electricidad es muy rápida,

pero probablemente no
seríamos capaces de atacar

solo las células específicas
que se aferran a un recuerdo,

y probablemente
freiríamos el cerebro.

XL: Oh. Eso es cierto.
Así parece, mmm,

en efecto tenemos que
encontrar una mejor manera

de impactar el cerebro
a la velocidad de la luz.

SR: Resulta que la luz viaja
a la velocidad de la luz.

Tal vez podríamos
activar o inactivar recuerdos

usando solo luz...

XL: Es bastante rápida.

SR: ...y como normalmente las neuronas

no responden a pulsos de luz,

aquellas que respondieran
a pulsos de luz

serían aquellas que tuvieran
un interruptor sensible a la luz.

Para hacer eso, primero tenemos
que engañar a las neuronas

para que respondan
a los rayos láser.

XL: Sí. Lo han oído bien.

Estamos tratando de disparar
rayos láser en el cerebro.

(Risas)

SR: Y la técnica que nos
permite hacerlo es la optogenética.

La optogenética nos dio este
interruptor de luz que podemos utilizar

para prender o apagar las neuronas

y el nombre de ese
conmutador es canalrodopsina,

vistos aquí como estos puntos
verdes pegados a esta neurona.

Pueden pensar en la canalrodopsina como
una especie de interruptor sensible a la luz

que puede instalarse
artificialmente en las neuronas

así que ahora podemos
usar el interruptor

para activar o desactivar la neurona
simplemente clic en el interruptor

y en este caso hacemos
clic con pulsos de luz.

XL: Así que pegamos este interruptor
sensible a la luz de la canalrodopsina

al sensor del que
hemos estado hablando

y lo inyectamos en el cerebro.

Así que cuando se está
formando una memoria,

cualquier célula activa para
que un recuerdo particular

también tendrá este interruptor
sensible a la luz instalado en él

así que podemos
controlar estas células

moviendo de un tirón
el láser como ven.

SR: Así que vamos a poner
todo esto a prueba ahora.

Lo que podemos hacer es
tomar nuestros ratones

y ponerlos en una caja que
se ve exactamente igual que esta

y darles un leve choque
eléctrico en el pie

y así formar un recuerdo
de miedo a esta caja.

Aprenderán que algo
malo sucedió aquí.

Ahora con nuestro sistema,
las células que están activas

en el hipocampo en la
elaboración de este recuerdo,

solo esas células
contendrá canalrodopsina.

XL: Cuando eres tan pequeño
como un ratón,

se siente como si todo el mundo
estuviera tratando de cazarte.

Así que la mejor
respuesta de defensa

es tratar de pasar inadvertido.

Cuando un ratón tiene miedo,

mostrará este comportamiento muy típico

yéndose a una esquina de la caja,

tratando de no mover
ninguna parte de su cuerpo,

postura que se llama congelación.

Así que si un ratón recuerda que
algo malo sucedió en esta caja,

cuando lo ponemos
en la misma caja,

básicamente nos mostrará congelación

porque no quiere ser detectado

por cualquier amenaza
potencial de la caja.

SR: Así que pueden pensar
en la congelación como

si están caminando por la
calle pensando en sus asuntos,

y entonces de la nada
se encuentran frente

a una exnovia o exnovio,

y por dos terroríficos segundos

empiezan a pensar,
"¿Qué hago? ¿Digo hola?

¿Estrecho su mano?
¿Doy la vuelta y huyo?

¿Me siento aquí y hago
como si no existiera?"

Son esa clase de pensamientos
fugaces que físicamente incapacitan

que temporalmente dan esa
mirada de ciervos deslumbrados.

XL: Sin embargo, si ponen el ratón
en una nueva caja completamente

diferente, como la siguiente,

no habrá miedo de esta caja

porque no hay ninguna razón por
la que temer a este nuevo entorno.

Pero ¿qué pasa si ponemos
el ratón en esta nueva caja

pero al mismo tiempo,
activamos la memoria del miedo

utilizando láseres
como lo hicimos antes?

¿Vamos a traer el recuerdo del miedo

de la primera caja en este
entorno completamente nuevo?

SR: Bien, y aquí está el
experimento del millón de dólares.

Ahora para traer de vuelta a
la vida el recuerdo de ese día,

recuerdo que los
Red Sox habían ganado,

era un día de primavera verde,

perfecto para subir
y bajar por el río

y luego quizá ir al extremo norte

para conseguir algunos
cannoli, #justsaying.

Ahora Xu y yo, por otro lado,

estábamos en una habitación
completamente oscura, sin ventanas,

sin hacer ningún movimiento ocular que
remotamente se asemejara a un parpadeo

porque nuestros ojos estaban fijos
en la pantalla de una computadora.

Estábamos mirando este ratón,
tratando de activar un recuerdo

por primera vez
usando nuestra técnica.

XL: Y esto es lo que vimos.

Cuando ponemos primero
el ratón en esta caja,

explora, husmea,
camina por ahí,

ocupándose de
sus propios asuntos,

porque en realidad
por naturaleza,

los ratones son
animales muy curiosos.

Quieren saber qué está
pasando en esta nueva caja.

Es interesante.

Pero en el momento que
encendimos el láser, como ven

de repente el ratón entró
en este modo de congelación.

Se alojó aquí y trató de no mover
ninguna parte de su cuerpo.

Claramente está congelado.

De hecho, parece que somos
capaces de traer de vuelta

la memoria del miedo
a la primera caja

en este entorno
completamente nuevo.

Viendo esto, Steve y yo

estábamos tan sorprendidos
como el ratón mismo.

(Risas)

Así que después del
experimento, los dos salimos

sin decir nada.

Después de una especie de largo
y difícil período de tiempo,

Steve rompió el silencio.

SR: "¿Funcionó?"

XL: "Sí," dije.
"¡De hecho funcionó!"

Estábamos muy entusiasmados.

Y entonces publicamos
nuestros hallazgos

en la revista Nature.

Desde la publicación
de nuestro trabajo,

hemos estado recibiendo
numerosos comentarios

de todo el Internet.

Tal vez podemos echar
un vistazo a algunos.

["Cielos, por fin... mucho por venir, realidad virtual, manipulación neural, emulación de sueño visual... codificación neuronal, 'escribir y reescribir recuerdos', enfermedades mentales. Ahhh, el futuro es impresionante".]

SR: Así que lo primero
que notarán es que la gente

tiene opiniones muy fuertes
sobre este tipo de trabajo.

Estoy de acuerdo
completamente con el optimismo

de esta primera cita,

porque en una escala de cero
a la voz de Morgan Freeman,

pasa a ser uno de los
galardones más sugerentes

que haya escuchado
en nuestro camino.

(Risas)

Pero como veremos, no es
la única opinión que hay por ahí.

["Esto asusta... ¡¿Qué pasa si pueden hacerlo fácilmente en los humanos en un par de años?! OH DIOS MÍO, ESTAMOS PERDIDOS".

XL: De hecho, si echamos
un vistazo a la segunda opinión

creo que todos
coincidimos en que, eh,

probablemente no sea tan positivo.

Pero esto también
nos recuerda que,

aunque todavía estamos
trabajando con ratones,

es probablemente una buena idea
empezar a pensar y debatir

sobre las posibles
ramificaciones éticas

del control de la memoria.

SR: Ahora, en el espíritu
de la tercera cita,

queremos hablar de un
proyecto reciente que hemos

trabajado en el laboratorio
que hemos llamado Proyecto Origen.

["Deberían hacer una película, donde siembran ideas en las mentes de la gente, para poder controlarlos y lograr su propia ganancia personal, llamémosle: Origen".]

Razonamos que, ahora que nosotros
podemos reactivar un recuerdo,

¿qué pasa si podemos hacerlo pero luego
empiezan a manosear ese recuerdo?

¿Podríamos posiblemente hasta
convertirlo en una falsa memoria?

XL: Toda la memoria es
sofisticada y dinámica,

pero por simplicidad,
imaginemos la memoria como

una secuencia de película.

Hasta ahora lo que hemos dicho
básicamente es que podemos controlar

este botón de "reproducir"
de la secuencia

así que podemos activar esta secuencia
de vídeo en cualquier momento y lugar.

Pero ¿hay una posibilidad de
que en realidad podamos llegar

dentro del cerebro y editar
esta secuencia de película

para que sea diferente del original?

Sí podemos.

Resultó que todo lo que
necesitamos hacer es básicamente

reactivar un recuerdo utilizando
láseres como lo hicimos antes,

pero al mismo tiempo,
si presentamos información nueva

y permitimos que esta nueva información
se incorpore en esta memoria antigua,

esto va a cambiar la memoria.

Es como hacer un video remix.

SR: ¿Cómo lo hacemos?

En lugar de encontrar un
recuerdo de miedo en el cerebro,

podemos empezar por
tomar nuestros animales,

y digamos ponerlos en una
caja azul como esta caja azul

y encontramos las neuronas
que representan esa caja azul

y las alteramos para
responder a pulsos de luz

exactamente como dijimos antes.

Ya al día siguiente, podemos
tomar nuestros animales y colocarlos

en una caja roja que nunca
han experimentado antes.

Podemos disparar luz en
el cerebro para reactivar

la memoria de la caja azul.

¿Qué pasaría aquí si,
mientras el animal

está recordando la
memoria de la caja azul,

le damos un par de choques
eléctricos suaves en el pie?

Así que aquí estamos tratando de
hacer artificialmente una asociación

entre la memoria de la caja azul

y los choques en el pie.

Estamos tratando
de conectar los dos.

Así que para
probar si lo hicimos

una vez más podemos
llevar nuestros animales

y colocarlos en la caja azul.

Una vez más, solo habíamos
reactivado la memoria de la caja azul

mientras que el animal tiene un par
de choques suaves en el pie,

y ahora de repente
el animal se congela.

Es como si estuviera recordando haber sido
ligeramente sorprendido en este entorno

aunque en realidad nunca pasó.

Así formó un falso recuerdo,

porque está falsamente
atemorizado al entorno

donde, técnicamente hablando,

en realidad no le pasó nada malo.

XL: Así que, hasta
ahora solo hablamos de

este interruptor de luz "encendido".

De hecho, tenemos también
un controlador de luz para "apagado",

y es muy fácil imaginar que

mediante la instalación de ese
controlador de luz "apagado",

también podemos apagar un recuerdo,
en cualquier momento y lugar.

Así que de todo lo que
hemos estado hablando hoy

se basa en este principio de la
neurociencia cargado filosóficamente

de que la mente, con sus
propiedades aparentemente misteriosas,

en realidad está hecha de cosas
físicas con las que nosotros podemos jugar.

SR: Y yo personalmente,

veo un mundo donde
nos podemos reactivar

cualquier tipo de
memoria que deseemos.

También veo un mundo donde
podemos borrar recuerdos no deseados.

Ahora, veo un mundo
en que editar recuerdos

es una realidad,

porque vivimos en una
época donde es posible

arrancar preguntas del
árbol de la ciencia ficción

y sembrarlas en el suelo
de la realidad experimental.

XL: Hoy en día, la gente
en el laboratorio

y personas de otros
grupos de todo el mundo

utilizan métodos similares
para activar o editar recuerdos,

sean viejos o nuevos,
positivos o negativos,

todo tipo de recuerdos
para que podamos entender

cómo funciona la memoria.

SR: Por ejemplo, un grupo
en nuestro laboratorio

fue capaz de encontrar las neuronas
que conforman un recuerdo de miedo

y convertirlo en un recuerdo
agradable, así de simple.

Eso es exactamente lo que quiero decir
sobre este tipo de procesos de edición.

Un amigo en el laboratorio fue
incluso capaz de reactivar

recuerdos de ratones femeninos
en ratones machos,

que se rumora que es
una experiencia placentera.

XL: En efecto, estamos viviendo
un momento muy emocionante

donde la ciencia no tiene
límites de velocidad arbitrarios

sino que solo está limitada
por nuestra propia imaginación.

SR: Y finalmente, ¿qué
hacemos con todo esto?

¿Cómo podemos impulsar
esta tecnología?

Estas son las preguntas
que no deben permanecer

solo dentro del laboratorio,

y así un objetivo de la charla de hoy
era exponer a todo el mundo

al tipo de cosas que es posible

en la moderna neurociencia,

pero ahora, igualmente importante,

involucrar a todo el mundo
activamente en esta conversación.

Así que vamos a pensar juntos como
un equipo en lo que esto significa

y donde puede y
debe ir desde aquí,

porque Xu y yo creemos
que todos tenemos

algunas decisiones muy
grandes delante de nosotros.

Gracias.
XL: Gracias.

(Aplausos)