0:00:00.000,0:00:02.000
Berpikirlah sejenak tentang hari-hari Anda.

0:00:02.000,0:00:05.000
Anda bangun, merasakan udara segar di wajah Anda ketika keluar rumah,

0:00:05.000,0:00:07.000
bertemu dengan teman baru dan berdiskusi dengan asyik,

0:00:07.000,0:00:09.000
dan merasa kagum ketika menemukan hal baru.

0:00:09.000,0:00:11.000
Tapi saya bertaruh ada hal yang tidak Anda pikirkan --

0:00:11.000,0:00:13.000
sesuatu yang sangat dekat

0:00:13.000,0:00:15.000
yang kemungkinan jarang sekali Anda pikirkan.

0:00:15.000,0:00:17.000
Itu adalah semua sensasi, perasaan,

0:00:17.000,0:00:19.000
keputusan dan tindakan

0:00:19.000,0:00:21.000
yang diolah oleh komputer di dalam kepala Anda

0:00:21.000,0:00:23.000
yang bernama otak.

0:00:23.000,0:00:25.000
Otak mungkin tidak terlihat menarik dari luar --

0:00:25.000,0:00:27.000
beberapa pon jaringan kelabu kemerahmudaan,

0:00:27.000,0:00:29.000
bentuknya tak teratur --

0:00:29.000,0:00:31.000
tapi perkembangan ilmu syaraf dalam 100 tahun terakhir

0:00:31.000,0:00:33.000
membuat kita mampu melihat ke dalam otak,

0:00:33.000,0:00:35.000
dan melihat kerumitan yang ada di dalamnya.

0:00:35.000,0:00:37.000
Mereka memberi tahu kita bahwa otak

0:00:37.000,0:00:39.000
adalah sirkuit yang sangat rumit

0:00:39.000,0:00:43.000
terdiri dari ratusan milyar sel bernama neuron.

0:00:43.000,0:00:46.000
Tidak seperti komputer buatan manusia,

0:00:46.000,0:00:48.000
di mana hanya terdapat sedikit bagian yang berbeda --

0:00:48.000,0:00:51.000
kita tahu bagaimana cara kerjanya, karena kita yang merancangnya --

0:00:51.000,0:00:54.000
otak terdiri dari ribuan jenis sel yang berbeda,

0:00:54.000,0:00:56.000
mungkin puluhan ribu.

0:00:56.000,0:00:58.000
Mereka punya bentuk yang berbeda; tersusun dari molekul yang berbeda;

0:00:58.000,0:01:01.000
dan mereka menyambung dan menghubungkan daerah otak yang berbeda.

0:01:01.000,0:01:04.000
Mereka juga berubah dalam berbagai tingkatan penyakit.

0:01:04.000,0:01:06.000
Mari kita buat lebih jelas.

0:01:06.000,0:01:08.000
Ini adalah satu kelas sel,

0:01:08.000,0:01:11.000
sel yang cukup kecil, sel penghambat, yang membuat diam sel tetangganya.

0:01:11.000,0:01:15.000
Ini adalah sel yang sepertinya mengecil dalam kasus seperti skizofrenia.

0:01:15.000,0:01:17.000
Sebutannya adalah sel keranjang.

0:01:17.000,0:01:19.000
Sel ini satu dari ribuan jenis sel

0:01:19.000,0:01:21.000
yang sedang kita pelajari.

0:01:21.000,0:01:23.000
Jenis sel yang baru ditemukan setiap hari.

0:01:23.000,0:01:25.000
Inilah contoh kedua:

0:01:25.000,0:01:27.000
sel-sel berbentuk piramida, sel berukuran besar,

0:01:27.000,0:01:29.000
mereka menyusun fraksi yang signifikan di otak.

0:01:29.000,0:01:31.000
Mereka adalah sel-sel eksitator.

0:01:31.000,0:01:33.000
Mereka adalah jenis sel

0:01:33.000,0:01:36.000
yang mungkin overaktif dalam kelainan seperti epilepsi.

0:01:36.000,0:01:38.000
Setiap sel ini adalah

0:01:38.000,0:01:41.000
peralatan listrik yang mengagumkan.

0:01:41.000,0:01:43.000
Mereka menerima masukan dari ribuan rekan di hulu,

0:01:43.000,0:01:46.000
dan mengolah keluaran listriknya sendiri,

0:01:46.000,0:01:48.000
yang kemudian, bila melewati ambang batas tertentu,

0:01:48.000,0:01:50.000
akan berlanjut ke ribuan rekan di hilir.

0:01:50.000,0:01:53.000
Proses ini, yang membutuhkan sekitar 1 milidetik,

0:01:53.000,0:01:55.000
terjadi ribuan kali dalam satu menit

0:01:55.000,0:01:57.000
dalam setiap sel dari 100 milyar sel Anda,

0:01:57.000,0:01:59.000
selama Anda hidup

0:01:59.000,0:02:02.000
dan berpikir dan merasakan.

0:02:02.000,0:02:05.000
Jadi bagaimana kita tahu apa peran sirkuit ini?

0:02:05.000,0:02:07.000
Idealnya, kita dapat mengatur sirkuit ini

0:02:07.000,0:02:10.000
dan mematikan atau mengaktifkan sel-sel yang berbeda itu

0:02:10.000,0:02:12.000
dan melihat apakah kita dapat menemukan

0:02:12.000,0:02:14.000
yang mana yang berperan dalam fungsi tertentu

0:02:14.000,0:02:16.000
dan yang mana yang berubah menjadi buruk dalam patologi tertentu.

0:02:16.000,0:02:19.000
Bila kita dapat mengaktifkan sel, kita dapat melihat kekuatan yang mereka punya.

0:02:19.000,0:02:21.000
apa yang dapat mereka awali dan pertahankan.

0:02:21.000,0:02:23.000
Bila kita dapat mematikan mereka,

0:02:23.000,0:02:25.000
maka kita dapat mencoba menemukan apa fungsi mereka.

0:02:25.000,0:02:28.000
Itulah kisah yang ingin saya ceritakan pada Anda hari ini.

0:02:28.000,0:02:31.000
Sejujurnya, apa yang sudah kami lalui selama 11 tahun terakhir,

0:02:31.000,0:02:33.000
melalui usaha untuk menemukan cara

0:02:33.000,0:02:35.000
untuk mengaktifkan atau mematikan sirkuit, sel, bagian,

0:02:35.000,0:02:37.000
dan jalur di otak.

0:02:37.000,0:02:39.000
baik untuk mengerti ilmu di baliknya,

0:02:39.000,0:02:42.000
dan juga untuk menghadapi beberapa permasalahan

0:02:42.000,0:02:45.000
yang kita hadapi bersama sebagai manusia.

0:02:45.000,0:02:48.000
Sebelum saya memberi tahu Anda tentang teknologinya,

0:02:48.000,0:02:51.000
kabar buruknya adalah sebagian besar dari kita di ruangan ini,

0:02:51.000,0:02:53.000
bila kita hidup cukup lama,

0:02:53.000,0:02:55.000
mungkin akan menghadapi kelainan otak.

0:02:55.000,0:02:57.000
Saat ini sudah ada satu milyar orang

0:02:57.000,0:02:59.000
mengalami kelainan otak

0:02:59.000,0:03:01.000
yang menurunkan kemampuan mereka.

0:03:01.000,0:03:03.000
Angka saja belum cukup adil untuk menunjukkan kenyataannya

0:03:03.000,0:03:05.000
Kelainan ini -- skizofrenia, Alzheimer,

0:03:05.000,0:03:07.000
depresi, kecanduan --

0:03:07.000,0:03:10.000
tidak hanya mencuri waktu hidup kita, mereka mengubah siapa kita;

0:03:10.000,0:03:12.000
mereka mengambil identitas kita dan mengubah emosi kita --

0:03:12.000,0:03:15.000
dan mengubah kita sebagai manusia.

0:03:15.000,0:03:18.000
Sekarang di abad ke-20 ini,

0:03:18.000,0:03:21.000
ada beberapa harapan yang dihasilkan

0:03:21.000,0:03:24.000
melalui perkembangan farmasetika untuk menangani kelainan otak.

0:03:24.000,0:03:27.000
Sementara banyak obat yang telah dikembangkan

0:03:27.000,0:03:29.000
dapat mengurangi gejala kelainan-kelainan otak,

0:03:29.000,0:03:32.000
secara praktis tidak ada yang dapat disebut menyembuhkan.

0:03:32.000,0:03:35.000
Sebagian alasannya adalah karena kita merendam otak dalam bahan kimia.

0:03:35.000,0:03:37.000
Sirkuit rumit itu

0:03:37.000,0:03:39.000
terdiri dari ribuan jenis sel yang berbeda

0:03:39.000,0:03:41.000
direndam dalam sebuah bahan tertentu.

0:03:41.000,0:03:43.000
Itu juga alasan sebagian besar obat yang ada di pasar, meski tidak semuanya,

0:03:43.000,0:03:46.000
dapat menimbulkan efek samping yang serius juga.

0:03:46.000,0:03:49.000
Sekarang beberapa orang mendapatkan ketenangan

0:03:49.000,0:03:52.000
dari stimulator listrik yang ditanam di dalam otak.

0:03:52.000,0:03:54.000
Untuk penyakit Parkinson,

0:03:54.000,0:03:56.000
implan Cochlear (telinga),

0:03:56.000,0:03:58.000
memang perlakuan itu sudah

0:03:58.000,0:04:00.000
membawa semacam penyembuhan

0:04:00.000,0:04:02.000
bagi orang yang mengalami kelainan tertentu.

0:04:02.000,0:04:04.000
Tapi listrik juga mengalir ke segala arah --

0:04:04.000,0:04:06.000
lewat jalur yang hambatannya paling kecil,

0:04:06.000,0:04:08.000
itulah mengapa disebut demikian.

0:04:08.000,0:04:11.000
Itu dapat mempengaruhi baik sirkuit normal maupun abnormal yang ingin Anda perbaiki.

0:04:11.000,0:04:13.000
Jadi sekali lagi, kami kembali pada ide

0:04:13.000,0:04:15.000
untuk sebuah pengendalian dengan ketepatan ultra.

0:04:15.000,0:04:18.000
Dapatkah kita memasukkan informasi untuk pergi ke suatu tempat dengan akurat?

0:04:19.000,0:04:23.000
Ketika saya mulai bekerja pada ilmu syaraf 11 tahun lalu,

0:04:23.000,0:04:26.000
saya terlatih sebagai seorang insinyur kelistrikan dan fisikawan,

0:04:26.000,0:04:28.000
hal pertama yang saya pikirkan adalah,

0:04:28.000,0:04:30.000
bila neuron-neuron ini adalah peralatan listrik,

0:04:30.000,0:04:32.000
yang perlu kita lakukan adalah menemukan cara

0:04:32.000,0:04:34.000
mengendalikan perubahan listrik itu dari jarak jauh.

0:04:34.000,0:04:36.000
Bila kita dapat menyalakan listrik di satu sel,

0:04:36.000,0:04:38.000
tapi tidak di tetangganya,

0:04:38.000,0:04:41.000
itu akan memampukan kita mengaktifkan dan mematikan sel-sel yang berbeda,

0:04:41.000,0:04:43.000
menemukan apa yang mereka kerjakan dan bagaimana perannya

0:04:43.000,0:04:45.000
terhadap jaringan tempat mereka berada.

0:04:45.000,0:04:47.000
Itu juga akan memungkinkan kita memiliki kendali dengan ketepatan ultra

0:04:47.000,0:04:50.000
yang kita perlukan untuk memperbaiki sirkuit

0:04:50.000,0:04:52.000
yang sudah rusak.

0:04:52.000,0:04:54.000
Sekarang bagaimana cara kita melakukannya?

0:04:54.000,0:04:56.000
Ada banyak molekul yang terdapat di alam,

0:04:56.000,0:04:59.000
yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik.

0:04:59.000,0:05:01.000
Anda dapat membayangkan mereka sebagai protein kecil

0:05:01.000,0:05:03.000
yang mirip seperti sel surya.

0:05:03.000,0:05:06.000
Bila kita entah bagaimana dapat memasang molekul ini dalam neuron,

0:05:06.000,0:05:09.000
maka neuron itu dapat dikendalikan secara elektrik dengan cahaya.

0:05:09.000,0:05:12.000
Tetangga mereka, yang tidak punya molekul itu, tidak akan bisa.

0:05:12.000,0:05:14.000
Ada satu trik ajaib lain yang Anda butuhkan untuk melakukan ini,

0:05:14.000,0:05:17.000
yaitu cara memasukkan cahaya ke dalam otak.

0:05:17.000,0:05:20.000
Untuk melakukannya -- otak tidak merasakan sakit -- Anda dapat meletakkan --

0:05:20.000,0:05:22.000
memanfaatkan semua upaya

0:05:22.000,0:05:24.000
yang dilakukan pada Internet dan komunikasi dan lainnya --

0:05:24.000,0:05:26.000
serat optik yang terhubung dengan laser

0:05:26.000,0:05:28.000
yang dapat Anda gunakan untuk mengaktifkan, sebagai contoh pada model hewan,

0:05:28.000,0:05:30.000
dalam studi pra-klinis,

0:05:30.000,0:05:32.000
neuron-neuron itu dan melihat fungsi mereka.

0:05:32.000,0:05:34.000
Bagaimana kami melakukan ini?

0:05:34.000,0:05:36.000
Sekitar tahun 2004,

0:05:36.000,0:05:38.000
bekerja sama dengan Gerhard Nagel dan Karl Deisseroth,

0:05:38.000,0:05:40.000
visi ini akhirnya berbuah.

0:05:40.000,0:05:43.000
Ada ganggang tertentu yang hidup di alam,

0:05:43.000,0:05:45.000
yang perlu bergerak menuju cahaya

0:05:45.000,0:05:47.000
untuk bisa berfotosintesis dengan optimal.

0:05:47.000,0:05:49.000
Dia merasakan cahaya dengan sebuah bintik-mata kecil,

0:05:49.000,0:05:52.000
yang cara kerjanya beda dengan mata kita.

0:05:52.000,0:05:54.000
Pada membran atau di perbatasannya,

0:05:54.000,0:05:57.000
terdapat protein-protein kecil

0:05:57.000,0:06:00.000
yang mengubah cahaya menjadi listrik.

0:06:00.000,0:06:03.000
Molekul ini disebut kanalrhodopsin.

0:06:03.000,0:06:06.000
Setiap protein ini berfungsi seperti sel surya yang saya sebutkan tadi.

0:06:06.000,0:06:09.000
Ketika cahaya biru mengenainya, protein itu membuka lubang kecil

0:06:09.000,0:06:11.000
dan memungkinkan partikel bermuatan untuk masuk bintik-mata itu.

0:06:11.000,0:06:13.000
Hal ini membuat bintik-mata tersebut menghasilkan sinyal listrik

0:06:13.000,0:06:16.000
seperti halnya sel surya mengisi baterai.

0:06:16.000,0:06:18.000
Jadi yang kita perlukan adalah mengambil molekul-molekul ini

0:06:18.000,0:06:20.000
dan bagaimanapun juga memasangnya di dalam neuron.

0:06:20.000,0:06:22.000
Dan karena itu adalah sebuah protein,

0:06:22.000,0:06:25.000
maka itu akan disandikan dalam DNA makhluk hidup.

0:06:25.000,0:06:27.000
Maka yang harus kami lakukan adalah mengambil DNA-nya,

0:06:27.000,0:06:30.000
memasukkannya dalam vektor terapi gen, seperti virus,

0:06:30.000,0:06:33.000
dan memasukkannya ke dalam neuron.

0:06:33.000,0:06:36.000
Ternyata ini adalah masa yang sangat produktif untuk terapi gen,

0:06:36.000,0:06:38.000
dan banyak virus ditemukan.

0:06:38.000,0:06:40.000
Ternyata ini juga sangat sederhana untuk dilakukan.

0:06:40.000,0:06:43.000
Pada pagi hari di musim panas 2004,

0:06:43.000,0:06:45.000
kami mencobanya untuk pertama kali, dan langsung bekerja.

0:06:45.000,0:06:48.000
Anda mengambil DNA ini dan memasukkannya ke dalam sebuah neuron.

0:06:48.000,0:06:51.000
Neuron menggunakan mesin pembuat protein alaminya

0:06:51.000,0:06:53.000
untuk membuat protein peka-cahaya yang kecil ini

0:06:53.000,0:06:55.000
dan memasangnya di seluruh bagian sel,

0:06:55.000,0:06:57.000
seperti memasang panel surya di atap.

0:06:57.000,0:06:59.000
Hal selanjutnya adalah,

0:06:59.000,0:07:01.000
Anda punya sebuah neuron yang dapat diaktifkan dengan cahaya.

0:07:01.000,0:07:03.000
Ini hal yang sangat manjur.

0:07:03.000,0:07:05.000
Salah satu trik yang harus Anda lakukan

0:07:05.000,0:07:07.000
adalah mencari tahu bagaimana memasukkan gen ini ke sel yang Anda inginkan

0:07:07.000,0:07:09.000
dan tidak ke sel-sel tetangganya.

0:07:09.000,0:07:11.000
Anda dapat melakukannya; Anda dapat merekayasa virusnya

0:07:11.000,0:07:13.000
sehingga mereka menuju beberapa sel dan bukan yang lainnya.

0:07:13.000,0:07:15.000
Ada trik genetik lain yang dapat Anda mainkan

0:07:15.000,0:07:18.000
untuk mendapat sel yang dapat diaktifkan dengan cahaya.

0:07:18.000,0:07:22.000
Bidang ini sekarang dikenal sebagai optogenetik.

0:07:22.000,0:07:24.000
Sebagai contoh hal yang dapat Anda lakukan,

0:07:24.000,0:07:26.000
Anda dapat mengambil sebuah jaringan yang kompleks,

0:07:26.000,0:07:28.000
menggunakan salah satu virus ini untuk mengantarkan gen

0:07:28.000,0:07:31.000
hanya pada satu jenis sel dalam jaringan yang padat itu.

0:07:31.000,0:07:33.000
Ketika Anda menyinari seluruh jaringan itu,

0:07:33.000,0:07:35.000
hanya sel jenis itu saja yang akan teraktifkan.

0:07:35.000,0:07:38.000
Jadi contohnya, mari menggunakan sel keranjang yang saya singgung tadi --

0:07:38.000,0:07:40.000
sel yang mengecil dalam kasus skizofrenia

0:07:40.000,0:07:42.000
di mana dia berfungsi sebagai penghambat.

0:07:42.000,0:07:44.000
Bila kita dapat mengantarkan gen itu pada sel-sel ini --

0:07:44.000,0:07:47.000
tentu saja, yang lain tidak akan terpengaruh --

0:07:47.000,0:07:50.000
dan lalu memberikan kilatan cahaya biru di seluruh jaringan otak,

0:07:50.000,0:07:52.000
maka hanya sel-sel ini yang terpengaruh.

0:07:52.000,0:07:54.000
Ketika cahaya dimatikan, sel-sel ini kembali normal,

0:07:54.000,0:07:57.000
jadi mereka tidak kembali aktif dengan sendirinya.

0:07:57.000,0:07:59.000
Anda tidak hanya bisa menggunakan ini untuk mempelajari apa fungsi sel itu,

0:07:59.000,0:08:01.000
apakah kekuatan mereka dalam komputasi di otak,

0:08:01.000,0:08:03.000
tapi Anda juga bisa menggunakan ini untuk mencari tahu --

0:08:03.000,0:08:05.000
apakah kita dapat meningkatkan aktivitas sel-sel ini,

0:08:05.000,0:08:07.000
bila memang mereka mengecil.

0:08:07.000,0:08:09.000
Sekarang saya ingin memberikan beberapa cerita pendek

0:08:09.000,0:08:11.000
tentang bagaimana kita memanfaatkan hal ini,

0:08:11.000,0:08:14.000
baik pada tingkat ilmu pengetahuan, pra-klinis, dan klinis.

0:08:14.000,0:08:16.000
Satu pertanyaan yang menghadang kami adalah,

0:08:16.000,0:08:19.000
apa sinyal di otak yang mengatur sensasi kepuasan?

0:08:19.000,0:08:21.000
Sebab bila Anda menemukannya,

0:08:21.000,0:08:23.000
maka akan ada sinyal yang dapat memicu pembelajaran.

0:08:23.000,0:08:25.000
Otak akan melakukan lebih untuk mendapatkan kepuasan itu.

0:08:25.000,0:08:28.000
Sinyal-sinyal inilah yang kacau pada kelainan seperti kecanduan.

0:08:28.000,0:08:30.000
Jadi bila kita dapat menemukan sel itu,

0:08:30.000,0:08:32.000
mungkin kita dapat menemukan sasaran lain

0:08:32.000,0:08:34.000
sehingga obat dapat dirancang untuk itu atau tidak untuk itu,

0:08:34.000,0:08:36.000
atau mungkin menjadi tempat pemasangan elektroda

0:08:36.000,0:08:39.000
untuk orang yang mengalami kelainan parah.

0:08:39.000,0:08:41.000
Untuk melakukannya, kami punya paradigma yang sangat sederhana

0:08:41.000,0:08:43.000
dalam kolaborasi dengan grup Fiorella,

0:08:43.000,0:08:45.000
di mana salah satu sisi kotak kecil ini,

0:08:45.000,0:08:47.000
bila hewan pergi ke sana, dia mendapatkan pulsa cahaya

0:08:47.000,0:08:49.000
untuk membuat sel yang berbeda di otaknya peka cahaya.

0:08:49.000,0:08:51.000
Jadi bila sel-sel ini dapat mengatur rasa puas,

0:08:51.000,0:08:53.000
hewan itu akan pergi ke sana lagi dan lagi.

0:08:53.000,0:08:55.000
Itulah yang terjadi.

0:08:55.000,0:08:57.000
Hewan ini pergi ke sisi kanan dan menaruh hidungnya di sana,

0:08:57.000,0:08:59.000
dan dia mendapat kilatan cahaya biru tiap kali melakukannya.

0:08:59.000,0:09:01.000
Dia akan melakukannya ratusan kali.

0:09:01.000,0:09:03.000
Ini adalah neuron dopamin,

0:09:03.000,0:09:05.000
mungkin sebagian dari Anda sudah mendengar tentang ini di pusat rasa senang di otak.

0:09:05.000,0:09:07.000
Kami menunjukkan bahwa aktivasi neuron itu sebentar saja

0:09:07.000,0:09:09.000
sudah cukup, untuk mendorong pembelajaran.

0:09:09.000,0:09:11.000
Sekarang kita bisa memperluas gagasan ini.

0:09:11.000,0:09:13.000
Daripada satu titik di otak,

0:09:13.000,0:09:15.000
kita dapat menciptakan alat yang memenuhi otak,

0:09:15.000,0:09:17.000
yang dapat mengirim cahaya menuju pola tiga dimensi --

0:09:17.000,0:09:19.000
seperangkat serat optik,

0:09:19.000,0:09:21.000
masing-masing terhubung dengan sumber cahaya mininya sendiri.

0:09:21.000,0:09:23.000
Lalu kita dapat mencoba melakukan percobaan in vivo

0:09:23.000,0:09:26.000
yang sampai sekarang hanya dilakukan pada sebuah cawan --

0:09:26.000,0:09:28.000
seperti skrining kinerja tinggi pada seluruh bagian otak

0:09:28.000,0:09:30.000
untuk sinyal yang dapat menyebabkan terjadinya hal-hal tertentu.

0:09:30.000,0:09:32.000
Atau mencari sasaran klinis yang tepat

0:09:32.000,0:09:34.000
untuk pengobatan kelainan otak.

0:09:34.000,0:09:36.000
Satu cerita yang ingin saya beri tahukan adalah

0:09:36.000,0:09:39.000
bagaimana kami menemukan sasaran untuk penanganan kelainan stres pasca-trauma --

0:09:39.000,0:09:42.000
sebuah bentuk kecemasan dan ketakutan yang tak terkendali.

0:09:42.000,0:09:44.000
Salah satu hal yang kami lakukan

0:09:44.000,0:09:47.000
yaitu dengan mengadopsi model ketakutan klasik.

0:09:47.000,0:09:50.000
Ini bermula pada masa Pavlovian.

0:09:50.000,0:09:52.000
Disebut pengondisian takut Pavlovian --

0:09:52.000,0:09:54.000
di mana sebuah nada diakhiri dengan kejutan singkat.

0:09:54.000,0:09:56.000
Kejutan itu tidak menyakitkan, hanya sedikit mengganggu.

0:09:56.000,0:09:58.000
Seiring dengan waktu -- dalam kasus ini seekor tikus,

0:09:58.000,0:10:00.000
model hewan yang cocok, umum digunakan untuk percobaan seperti ini --

0:10:00.000,0:10:02.000
hewan itu belajar untuk takut pada nada itu.

0:10:02.000,0:10:04.000
Hewan itu akan menanggapi dengan diam,

0:10:04.000,0:10:06.000
seperti rusa di bawah sorotan lampu.

0:10:06.000,0:10:09.000
Sekarang pertanyaannya adalah, sasaran apa yang dapat kita temukan di otak

0:10:09.000,0:10:11.000
yang memungkinkan kita mengatasi ketakutan ini?

0:10:11.000,0:10:13.000
Jadi yang kami lakukan adalah memainkan nadanya

0:10:13.000,0:10:15.000
setelah nada itu diasosiasikan dengan ketakutan.

0:10:15.000,0:10:17.000
Tapi kami mengaktifkan sasaran yang berbeda-beda di otak,

0:10:17.000,0:10:20.000
menggunakan set serat optik yang telah saya jelaskan kepada Anda,

0:10:20.000,0:10:22.000
untuk mencoba menemukan sasaran yang mana

0:10:22.000,0:10:25.000
yang dapat membuat otak mengatasi memori ketakutan itu.

0:10:25.000,0:10:27.000
Video singkat ini

0:10:27.000,0:10:29.000
menunjukkan salah satu sasaran yang kami teliti sekarang.

0:10:29.000,0:10:31.000
Ini adalah daerah di korteks prefrontal,

0:10:31.000,0:10:34.000
daerah di mana kita dapat menggunakan ingatan untuk mengatasi emosi tidak mengenakkan.

0:10:34.000,0:10:36.000
Hewan itu mendengat sebuah nada -- dan kilatan cahaya itu terjadi di sana.

0:10:36.000,0:10:38.000
Tidak ada audio di sini, tapi Anda bisa lihat hewan itu terdiam.

0:10:38.000,0:10:40.000
Nada ini berarti kabar buruk.

0:10:40.000,0:10:42.000
Ada jam kecil di ujung kiri bawah sana,

0:10:42.000,0:10:45.000
Anda dapat melihat dia terdiam selama dua menit.

0:10:45.000,0:10:47.000
Inilah klip selanjutnya

0:10:47.000,0:10:49.000
hanya delapan menit kemudian.

0:10:49.000,0:10:52.000
Nada yang sama dimainkan, dan cahaya berkilat lagi.

0:10:52.000,0:10:55.000
Baik, lihatlah. Sekarang.

0:10:55.000,0:10:58.000
Sekarang Anda bisa lihat, hanya dalam 10 menit percobaan,

0:10:58.000,0:11:01.000
setelah kita melengkapi otak dengan mengaktifkan area ini

0:11:01.000,0:11:03.000
untuk mengatasi ekspresi

0:11:03.000,0:11:05.000
memori ketakutan ini.

0:11:05.000,0:11:08.000
Selama beberapa tahun terakhir, kita kembali ke pohon kehidupan,

0:11:08.000,0:11:11.000
karena kita ingin menemukan cara mematikan sirkuit di otak.

0:11:11.000,0:11:14.000
Bila kita dapat melakukannya, itu dapat berdampak besar.

0:11:14.000,0:11:17.000
Bila Anda dapat mematikan sel hanya selama beberapa milidetik atau detik,

0:11:17.000,0:11:19.000
Anda dapat mengetahui peran apa yang mereka mainkan

0:11:19.000,0:11:21.000
dalam sirkuit tempat mereka berada.

0:11:21.000,0:11:23.000
Kami sekarang meneliti makhluk hidup di seluruh pohon kehidupan --

0:11:23.000,0:11:26.000
semua dunia kehidupan kecuali hewan, kita melihatnya dengan berbeda.

0:11:26.000,0:11:29.000
Kami menemukan berbagai jenis molekul yang disebut halorhodopsin atau arkaerhodopsin,

0:11:29.000,0:11:31.000
yang merespon pada cahaya hijau dan kuning.

0:11:31.000,0:11:33.000
Mereka melakukan kebalikan dari hal yang saya sampaikan tadi

0:11:33.000,0:11:36.000
di mana cahaya biru mengaktifkan kanalrhodopsin.

0:11:37.000,0:11:40.000
Mari kita beri contoh ke mana arah dari hal ini.

0:11:40.000,0:11:43.000
Pertimbangkan sebuah keadaan seperti epilepsi,

0:11:43.000,0:11:45.000
di mana otak menjadi overaktif.

0:11:45.000,0:11:47.000
Bila obat gagal menangani epilepsi,

0:11:47.000,0:11:49.000
salah satu strateginya adalah membuang sebagian otak.

0:11:49.000,0:11:51.000
Itu jelas-jelas tidak dapat dikembalikan lagi, dan bisa ada efek samping.

0:11:51.000,0:11:54.000
Bagaimana bila kita hanya mematikan otaknya sebentar,

0:11:54.000,0:11:57.000
sampai kejangnya berhenti,

0:11:57.000,0:12:00.000
dan otak kembali ke keadaan semula --

0:12:00.000,0:12:03.000
seperti sistem dinamis yang ditunggu untuk kembali stabil.

0:12:03.000,0:12:06.000
Animasi ini mencoba menerangkan konsep itu

0:12:06.000,0:12:08.000
di mana kita membuat sel-sel ini sensitif untuk dapat dimatikan dengan cahaya,

0:12:08.000,0:12:10.000
dan kita menyinarkan cahaya masuk,

0:12:10.000,0:12:12.000
selama waktu yang dibutuhkan untuk menghentikan kejang,

0:12:12.000,0:12:14.000
kita berharap dapat mematikannya.

0:12:14.000,0:12:16.000
Kami belum mempunyai data untuk ditunjukkan pada Anda,

0:12:16.000,0:12:18.000
tapi kami sangat bersemangat tentang ini.

0:12:18.000,0:12:20.000
Sekarang saya ingin menutup dengan sebuah cerita,

0:12:20.000,0:12:22.000
yang kami pikir adalah sebuah kemungkinan lain --

0:12:22.000,0:12:24.000
yaitu mungkin molekul itu, bila dapat dikendalikan dengan cermat,

0:12:24.000,0:12:26.000
dapat digunakan di dalam otak

0:12:26.000,0:12:29.000
untuk membuat sejenis prostetik, prostetik optis.

0:12:29.000,0:12:32.000
Saya sudah memberi tahu Anda bahwa stimulator listrik cukup umum.

0:12:32.000,0:12:35.000
75.000 orang penderita Parkinson ditanami stimulator di dalam otaknya.

0:12:35.000,0:12:37.000
Mungkin sekitar 100.000 orang punya implan Cochlear,

0:12:37.000,0:12:39.000
yang membuat mereka bisa mendengar.

0:12:39.000,0:12:42.000
Ada hal lain, yaitu Anda harus memasukkan gen itu ke dalam sel.

0:12:42.000,0:12:45.000
Harapan baru dalam terapi gen telah dikembangkan

0:12:45.000,0:12:47.000
sebab virus seperti virus terasosiasi-adeno,

0:12:47.000,0:12:49.000
yang kemungkinan dimiliki sebagian besar dari kita di ruangan ini,

0:12:49.000,0:12:51.000
dan tidak menunjukkan gejala apapun,

0:12:51.000,0:12:53.000
yang telah digunakan pada ratusan pasien

0:12:53.000,0:12:55.000
untuk mengirimkan gen ke dalam otak atau tubuh.

0:12:55.000,0:12:57.000
Sejauh ini, belum ada kejadian buruk yang serius

0:12:57.000,0:12:59.000
yang berkaitan dengan virus itu.

0:12:59.000,0:13:02.000
Ada satu permasalahan besar terakhir, protein itu sendiri,

0:13:02.000,0:13:04.000
yang berasal dari ganggang dan bakteri dan jamur,

0:13:04.000,0:13:06.000
dan semua bagian pohon kehidupan.

0:13:06.000,0:13:08.000
Kebanyakan dari kita tidak punya jamur atau ganggang di otak kita,

0:13:08.000,0:13:10.000
jadi apa yang akan dilakukan otak bila kita memasukkannya?

0:13:10.000,0:13:12.000
Apakah sel akan bisa mentolerirnya? Akankah sistem kekebalan tubuh bereaksi?

0:13:12.000,0:13:14.000
Awalnya -- ini belum dilakukan pada manusia --

0:13:14.000,0:13:16.000
tapi kami menyelidiki berbagai penelitian

0:13:16.000,0:13:18.000
untuk mencoba mengamati hal ini.

0:13:18.000,0:13:21.000
Sejauh ini kami belum melihat reaksi buruk apapun

0:13:21.000,0:13:23.000
terhadap molekul-molekul ini

0:13:23.000,0:13:26.000
atau pada penyinaran otak dengan cahaya.

0:13:26.000,0:13:29.000
Jadi ini masih tahap awal, yang paling pertama, tapi kami bersemangat tentang ini.

0:13:29.000,0:13:31.000
Saya ingin menutup dengan satu cerita,

0:13:31.000,0:13:33.000
yang kami pikir dapat berpotensi

0:13:33.000,0:13:35.000
untuk diterapkan secara klinis.

0:13:35.000,0:13:37.000
Sekarang ada banyak jenis kebutaan

0:13:37.000,0:13:39.000
di mana reseptor cahaya,

0:13:39.000,0:13:42.000
sensor cahaya kita yang ada di belakang mata, sudah hilang.

0:13:42.000,0:13:44.000
Retina tentu saja adalah sebuah struktur kompleks.

0:13:44.000,0:13:46.000
Mari kita perbesar di sini sehingga kita bisa melihat lebih detil.

0:13:46.000,0:13:49.000
Sel-sel reseptor cahaya ditunjukkan di atas,

0:13:49.000,0:13:51.000
lalu sinyal yang dideteksi reseptor cahaya

0:13:51.000,0:13:53.000
diubah oleh berbagai komputasi,

0:13:53.000,0:13:56.000
sampai akhirnya lapisan sel paling bawah, sel-sel ganglion,

0:13:56.000,0:13:58.000
meneruskan informasi ke otak,

0:13:58.000,0:14:00.000
di mana kita melihatnya sebagai penglihatan.

0:14:00.000,0:14:03.000
Dalam banyak bantuk kebutaan, seperti retinitis pigmentosa,

0:14:03.000,0:14:05.000
atau degenerasi makular,

0:14:05.000,0:14:08.000
sel-sel reseptor cahaya telah mengecil atau rusak.

0:14:08.000,0:14:10.000
Bagaimana Anda dapat memperbaiki hal ini?

0:14:10.000,0:14:13.000
Bahkan belum jelas jika obat-obatan dapat memulihkan keadaan ini,

0:14:13.000,0:14:15.000
sebab obat itu tidak bisa berikatan dengan apapun.

0:14:15.000,0:14:17.000
Di sisi lain, cahaya masih dapat masuk ke mata.

0:14:17.000,0:14:20.000
Mata masih transparan dan cahaya dapat masuk ke mata.

0:14:20.000,0:14:23.000
Jadi bagaimana bila kita bisa menggunakan kanalrhodopsin dan molekul lain

0:14:23.000,0:14:25.000
dan memasang mereka pada sel-sel yang ada

0:14:25.000,0:14:27.000
dan mengubah mereka menjadi kamera kecil.

0:14:27.000,0:14:29.000
Sebab di dalam mata ada banyak sekali sel,

0:14:29.000,0:14:32.000
mereka berpotensi menjadi kamera beresolusi sangat tinggi.

0:14:32.000,0:14:34.000
Jadi ini beberapa pekerjaan yang kami lakukan.

0:14:34.000,0:14:36.000
Dipimpin oleh salah satu kolaborator kami,

0:14:36.000,0:14:38.000
Alan Horsager di USC,

0:14:38.000,0:14:41.000
dan sedang diusahakan untuk dikomersialkan oleh perusahaan baru Eos Neuroscience,

0:14:41.000,0:14:43.000
yang didanai oleh NIH.

0:14:43.000,0:14:45.000
Anda lihat di sini seekor tikus sedang berusaha melewati labirin.

0:14:45.000,0:14:47.000
Ini adalah labirin berlengan-enam. Ada sedikit air di dalamnya

0:14:47.000,0:14:49.000
untuk memotivasi tikus itu bergerak, bila tidak dia akan diam saja di sana.

0:14:49.000,0:14:51.000
Tujuannya tentu saja

0:14:51.000,0:14:53.000
adalah untuk keluar dari air dan pergi ke landasan kecil

0:14:53.000,0:14:55.000
di bawah bagian yang bersinar.

0:14:55.000,0:14:58.000
Tikus itu pintar, jadi dia akhirnya pasti menyelesaikan labirin ini,

0:14:58.000,0:15:00.000
tapi dia mencari dengan membabi buta.

0:15:00.000,0:15:03.000
Dia berenang ke semua penjuru sampai akhirnya sampai di landasan.

0:15:03.000,0:15:05.000
Dia tidak menggunakan penglihatan untuk melakukannya.

0:15:05.000,0:15:07.000
Tikus yang berbeda ini adalah mutasi yang lain

0:15:07.000,0:15:10.000
yang menggambarkan jenis kebutaan yang berbeda yang dialami manusia.

0:15:10.000,0:15:13.000
Kami berusaha untuk berhati-hati dalam mencari model yang berbeda ini,

0:15:13.000,0:15:15.000
sehingga kami menemukan sebuah pendekatan umum.

0:15:15.000,0:15:17.000
Bagaimana kita akan menyelesaikan ini?

0:15:17.000,0:15:19.000
Kami akan melakukan persis seperti yang ada sebelumnya.

0:15:19.000,0:15:21.000
Kami menggunakan sensor cahaya biru

0:15:21.000,0:15:23.000
dan memasangnya di lapisan sel

0:15:23.000,0:15:26.000
di tengah retina di bagian belakang mata

0:15:26.000,0:15:28.000
dan mengubahnya menjadi kamera.

0:15:28.000,0:15:30.000
Seperti memasang sel surya di seluruh neuron itu

0:15:30.000,0:15:32.000
untuk membuat mereka peka cahaya.

0:15:32.000,0:15:34.000
Di sel-sel itu cahaya diubah menjadi listrik.

0:15:34.000,0:15:37.000
Tikus itu buta beberapa minggu sebelum percobaan

0:15:37.000,0:15:40.000
dan menerima satu dosis molekul peka cahaya ini dari virus.

0:15:40.000,0:15:42.000
Sekarang Anda lihat, hewan itu bisa menghindari dinding

0:15:42.000,0:15:44.000
dan pergi ke landasan kecil itu

0:15:44.000,0:15:47.000
dan membuat matanya berfungsi lagi.

0:15:47.000,0:15:49.000
Untuk menekankan kekuatan hal ini:

0:15:49.000,0:15:51.000
hewan-hewan itu bisa sampai ke landasan

0:15:51.000,0:15:53.000
secepat hewan-hewan yang bisa melihat selama hidup.

0:15:53.000,0:15:55.000
Jadi menurut saya kajian pra-klinis ini,

0:15:55.000,0:15:57.000
menandakan harapan untuk beberapa hal

0:15:57.000,0:15:59.000
yang kami harap dapat dilakukan di masa depan.

0:15:59.000,0:16:02.000
Sebagai penutup, saya ingin menunjukkan bahwa kami juga menyelidiki

0:16:02.000,0:16:04.000
model bisnis baru untuk bidang baru neuroteknologi ini.

0:16:04.000,0:16:06.000
Kami mengembangkan piranti ini,

0:16:06.000,0:16:08.000
tapi kami membagikannya dengan gratis pada ratusan kelompok di seluruh dunia,

0:16:08.000,0:16:10.000
sehingga orang dapat belajar dan menangani kelainan yang berbeda.

0:16:10.000,0:16:13.000
Harapan kami adalah, dengan menemukan sirkuit otak

0:16:13.000,0:16:16.000
pada tingkat abstraksi yang memungkinkan kita memperbaiki dan merekayasa mereka,

0:16:16.000,0:16:19.000
kita dapat menangani kelainan yang tidak bisa diatur tadi,

0:16:19.000,0:16:21.000
yang selama ini tidak bisa disembuhkan,

0:16:21.000,0:16:23.000
dan membuatnya menjadi sejarah pada abad ke-21 ini.

0:16:23.000,0:16:25.000
Terima kasih.

0:16:25.000,0:16:38.000
(Tepuk tangan)

0:16:38.000,0:16:41.000
Juan Enriquez: Beberapa bagian cukup sulit dicerna, bukan?

0:16:41.000,0:16:43.000
(Tawa)

0:16:43.000,0:16:45.000
Tapi dampaknya

0:16:45.000,0:16:48.000
hingga kita bisa mengendalikan kejang epilepsi

0:16:48.000,0:16:50.000
tanpa obat-obatan, hanya cahaya

0:16:50.000,0:16:53.000
dan mampu menyasar secara spesifik

0:16:53.000,0:16:55.000
adalah langkah pertama.

0:16:55.000,0:16:57.000
Hal kedua adalah saya merasa mendengar Anda berkata

0:16:57.000,0:17:00.000
Anda sekarang bisa mengendalikan otak dengan dua warna.

0:17:00.000,0:17:02.000
Seperti saklar hidup/mati.

0:17:02.000,0:17:04.000
Ed Boyden: Betul.

0:17:04.000,0:17:07.000
JE: Itu membuat semua impuls yang masuk ke otak menjadi sebuah kode biner.

0:17:07.000,0:17:09.000
EB: Ya, betul.

0:17:09.000,0:17:12.000
Dengan cahaya biru kita dapat mengatur informasi, dilambangkan dengan angka 1.

0:17:12.000,0:17:14.000
Dengan mematikan cahayanya, menjadi nol.

0:17:14.000,0:17:16.000
Jadi harapan kami adalah membangun ko-prosesor otak suatu hari

0:17:16.000,0:17:18.000
yang bekerja bersama otak,

0:17:18.000,0:17:21.000
sehingga kita bisa mengembalikan fungsi otak pada orang cacat.

0:17:21.000,0:17:23.000
JE: Secara teori, itu berarti,

0:17:23.000,0:17:25.000
ketika seekor tikus merasa, membaui,

0:17:25.000,0:17:27.000
mendengar, menyentuh,

0:17:27.000,0:17:30.000
Anda dapat memodelkannya sebagai deretan 1 dan 0.

0:17:30.000,0:17:32.000
EB: Ya, tentu. Kami berharap menggunakan cara ini untuk menguji

0:17:32.000,0:17:34.000
kode syaraf apa yang mendorong perilaku tertentu

0:17:34.000,0:17:36.000
dan pikiran dan perasaan tertentu,

0:17:36.000,0:17:39.000
dan menggunakannya untuk lebih mengerti tentang otak.

0:17:39.000,0:17:42.000
JE: Apa itu berarti suatu hari Anda dapat mengunduh memori

0:17:42.000,0:17:44.000
dan mungkin mengunggahnya juga?

0:17:44.000,0:17:46.000
EB: Ya, itu sesuatu yang mulai kami kerjakan dengan susah payah.

0:17:46.000,0:17:48.000
Kami sekarang mengerjakan beberapa hal

0:17:48.000,0:17:50.000
di mana kami mencoba memasangi otak dengan elemen perekam juga.

0:17:50.000,0:17:53.000
Jadi kami dapat merekam informasi dan lalu memasukkannya kembali --

0:17:53.000,0:17:55.000
seperti mengomputasi apa yang dibutuhkan otak

0:17:55.000,0:17:57.000
untuk meningkatkan pengolahan informasinya.

0:17:57.000,0:18:00.000
JE: Baiklah, itu mungkin mengubah beberapa hal. Terima kasih. (EB: Terima kasih.)

0:18:00.000,0:18:03.000
(Tepuk tangan)