WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:02.000
Pense no dia de vocês por um segundo.

00:00:02.000 --> 00:00:05.000
Vocês acordaram, sentiram o ar fresco no rosto quando saíram pela porta,

00:00:05.000 --> 00:00:07.000
conheceram colegas novos e tiveram discussões interessantes,

00:00:07.000 --> 00:00:09.000
e sentiram-se maravilhados ao descobrirem algo novo.

00:00:09.000 --> 00:00:11.000
Mas eu aposto que há algo em que vocês não pensaram hoje –

00:00:11.000 --> 00:00:13.000
algo tão familiar

00:00:13.000 --> 00:00:15.000
que provavelmente nem pensam nisto com frequência.

00:00:15.000 --> 00:00:17.000
É que todas as sensações, sentimentos,

00:00:17.000 --> 00:00:19.000
decisões e ações

00:00:19.000 --> 00:00:21.000
são mediadas pelo computador que está nas suas cabeças

00:00:21.000 --> 00:00:23.000
chamado cérebro.

NOTE Paragraph

00:00:23.000 --> 00:00:25.000
Visto de fora, o cérebro pode não parecer grande coisa –

00:00:25.000 --> 00:00:27.000
um quilo e pouco de matéria rosa-cinzenta,

00:00:27.000 --> 00:00:29.000
amorfa –

00:00:29.000 --> 00:00:31.000
mas os últimos 100 anos da neurociência

00:00:31.000 --> 00:00:33.000
nos permitiram ver o cérebro de perto,

00:00:33.000 --> 00:00:35.000
e notar a complexidade do que está por dentro.

00:00:35.000 --> 00:00:37.000
E isso nos mostrou que esse cérebro

00:00:37.000 --> 00:00:39.000
é um circuito incrivelmente complexo

00:00:39.000 --> 00:00:43.000
composto por centenas de milhões de células chamadas neurônios.

00:00:43.000 --> 00:00:46.000
Ao contrário de um computador projetado pelo Homem,

00:00:46.000 --> 00:00:48.000
em que há um número relativamente pequeno de partes diferentes –

00:00:48.000 --> 00:00:51.000
nós sabemos como funcionam, porque fomos nós que as concebemos –

00:00:51.000 --> 00:00:54.000
o cérebro é feito de milhares de tipos de células diferentes,

00:00:54.000 --> 00:00:56.000
talvez dezenas de milhares.

00:00:56.000 --> 00:00:58.000
Elas têm diferentes formas; são feitas de diversas moléculas;

00:00:58.000 --> 00:01:01.000
e elas projetam e se conectam com diferentes regiões cerebrais.

00:01:01.000 --> 00:01:04.000
E também se modificam conforme o estado de diferentes doenças.

NOTE Paragraph

00:01:04.000 --> 00:01:06.000
Vamos tornar isso concreto.

00:01:06.000 --> 00:01:08.000
Há uma classe de células,

00:01:08.000 --> 00:01:11.000
uma célula relativamente pequena, inibitória, que acalma as suas vizinhas.

00:01:11.000 --> 00:01:15.000
É uma das células que parece estar atrofiada em casos como a esquizofrenia.

00:01:15.000 --> 00:01:17.000
Chama-se "basket cell" [célula em forma de cesta].

00:01:17.000 --> 00:01:19.000
E essa é uma entre mil tipos de células

00:01:19.000 --> 00:01:21.000
sobre as quais estamos aprendendo.

00:01:21.000 --> 00:01:23.000
São descobertas novas células todos os dias.

00:01:23.000 --> 00:01:25.000
Como segundo exemplo:

00:01:25.000 --> 00:01:27.000
há células piramidais, células grandes,

00:01:27.000 --> 00:01:29.000
elas podem ocupar um espaço significativo do cérebro.

00:01:29.000 --> 00:01:31.000
Elas são excitatórias.

00:01:31.000 --> 00:01:33.000
E estas são algumas das células

00:01:33.000 --> 00:01:36.000
que podem estar hiperativas em doenças como a epilepsia.

00:01:36.000 --> 00:01:38.000
Cada uma destas células

00:01:38.000 --> 00:01:41.000
é um incrível dispositivo elétrico.

00:01:41.000 --> 00:01:43.000
Elas recebem impulsos de milhares de parceiros superiores

00:01:43.000 --> 00:01:46.000
e calculam suas próprias respostas elétricas,

00:01:46.000 --> 00:01:48.000
que, caso passem um certo campo,

00:01:48.000 --> 00:01:50.000
chegam a milhares de parceiros inferiores.

00:01:50.000 --> 00:01:53.000
E este processo, que dura apenas cerca de um milissegundo,

00:01:53.000 --> 00:01:55.000
acontece milhares de vezes por minuto

00:01:55.000 --> 00:01:57.000
em cada uma das suas 100 bilhões de células,

00:01:57.000 --> 00:01:59.000
enquanto vocês viverem,

00:01:59.000 --> 00:02:02.000
pensarem e sentirem.

NOTE Paragraph

00:02:02.000 --> 00:02:05.000
Então, como vamos descobrir o que este circuito faz?

00:02:05.000 --> 00:02:07.000
O ideal seria irmos através do circuito

00:02:07.000 --> 00:02:10.000
ligando e desligando esses diferentes tipos de células

00:02:10.000 --> 00:02:12.000
para ver se descobrimos

00:02:12.000 --> 00:02:14.000
quais contribuem para certas funções

00:02:14.000 --> 00:02:16.000
e quais funcionam mal em certas patologias.

00:02:16.000 --> 00:02:19.000
Se pudéssemos ativar células, poderíamos ver que poderes podem desencadear,

00:02:19.000 --> 00:02:21.000
que processos podem iniciar e sustentar.

00:02:21.000 --> 00:02:23.000
Se pudéssemos desligá-las,

00:02:23.000 --> 00:02:25.000
então poderíamos tentar descobrir para que são necessárias.

00:02:25.000 --> 00:02:28.000
E esta é a história que vou contar hoje.

00:02:28.000 --> 00:02:31.000
E, honestamente, nós temos andado por aqui nos últimos 11 anos,

00:02:31.000 --> 00:02:33.000
tentando descobrir maneiras

00:02:33.000 --> 00:02:35.000
de modificar circuitos, células, regiões e caminhos do cérebro

00:02:35.000 --> 00:02:37.000
ligados e desligados,

00:02:37.000 --> 00:02:39.000
tanto para entendermos a ciência,

00:02:39.000 --> 00:02:42.000
como para confrontar algumas questões

00:02:42.000 --> 00:02:45.000
a respeito de todos os humanos.

NOTE Paragraph

00:02:45.000 --> 00:02:48.000
Antes de falar sobre a tecnologia,

00:02:48.000 --> 00:02:51.000
a má noticia é que uma parte significativa de nós nesta sala,

00:02:51.000 --> 00:02:53.000
se vivermos tempo suficiente,

00:02:53.000 --> 00:02:55.000
vai enfrentar, talvez, uma desordem cerebral.

00:02:55.000 --> 00:02:57.000
Atualmente, bilhões de pessoas

00:02:57.000 --> 00:02:59.000
tiveram algum tipo de distúrbio cerebral

00:02:59.000 --> 00:03:01.000
que os deixou incapacitados.

00:03:01.000 --> 00:03:03.000
E ainda assim os números não fazem justiça.

00:03:03.000 --> 00:03:05.000
Estes distúrbios – esquizofrenia, Alzheimer,

00:03:05.000 --> 00:03:07.000
depressão, dependência –

00:03:07.000 --> 00:03:10.000
não só nos tiram tempo de vida, como mudam quem somos;

00:03:10.000 --> 00:03:12.000
roubam a nossa identidade e alteram nossas emoções –

00:03:12.000 --> 00:03:15.000
e mudam quem somos como pessoas.

00:03:15.000 --> 00:03:18.000
No século 20,

00:03:18.000 --> 00:03:21.000
havia alguma esperança que surgiu

00:03:21.000 --> 00:03:24.000
com o desenvolvimento de medicamentos para tratar distúrbios cerebrais.

00:03:24.000 --> 00:03:27.000
E enquanto foram desenvolvidos muitos medicamentos

00:03:27.000 --> 00:03:29.000
que podem aliviar os sintomas dos distúrbios cerebrais,

00:03:29.000 --> 00:03:32.000
praticamente nenhum deles pode ser considerado curável.

00:03:32.000 --> 00:03:35.000
E parte disso porque mergulhamos o cérebro em drogas.

00:03:35.000 --> 00:03:37.000
Este circuito elaborado

00:03:37.000 --> 00:03:39.000
feito de milhares de diferentes tipos de células

00:03:39.000 --> 00:03:41.000
está sendo mergulhado em substâncias.

00:03:41.000 --> 00:03:43.000
É também por isso, talvez, que a maioria, mas não todas, das drogas no mercado,

00:03:43.000 --> 00:03:46.000
pode apresentar efeitos colaterais severos.

NOTE Paragraph

00:03:46.000 --> 00:03:49.000
Algumas pessoas têm tirado algum consolo

00:03:49.000 --> 00:03:52.000
de estimuladores elétricos que são implantados no cérebro.

00:03:52.000 --> 00:03:54.000
E para o Mal de Parkinson,

00:03:54.000 --> 00:03:56.000
os implantes cocleares,

00:03:56.000 --> 00:03:58.000
estes têm sido, na verdade,

00:03:58.000 --> 00:04:00.000
capazes de proporcionar algum tipo de recuperação

00:04:00.000 --> 00:04:02.000
a pessoas com certo tipo de distúrbios.

00:04:02.000 --> 00:04:04.000
Mas a eletricidade se estende em todas as direções –

00:04:04.000 --> 00:04:06.000
o caminho de menor resistência,

00:04:06.000 --> 00:04:08.000
que é de onde, em parte, vem a expressão.

00:04:08.000 --> 00:04:11.000
E vai afetar tanto os circuitos normais quanto os que se quer curar

00:04:11.000 --> 00:04:13.000
Novamente, nós retomamos a ideia

00:04:13.000 --> 00:04:15.000
de controle ultra-preciso.

00:04:15.000 --> 00:04:18.000
Podemos enviar informação exatamente aonde queremos que ela vá?

NOTE Paragraph

00:04:19.000 --> 00:04:23.000
Quando comecei na neurociência, há 11 anos,

00:04:23.000 --> 00:04:26.000
trabalhei como engenheiro eletrônico e como físico,

00:04:26.000 --> 00:04:28.000
e a primeira coisa em que pensei foi,

00:04:28.000 --> 00:04:30.000
se estes neurônios são dispositivos elétricos,

00:04:30.000 --> 00:04:32.000
tudo o que precisamos fazer é encontrar uma maneira

00:04:32.000 --> 00:04:34.000
de controlar essas alterações elétricas à distância.

00:04:34.000 --> 00:04:36.000
Se pudéssemos ativar a eletricidade em uma célula,

00:04:36.000 --> 00:04:38.000
mas não nas vizinhas,

00:04:38.000 --> 00:04:41.000
isso nos daria a ferramenta necessária para ativar e desativar essas diferentes células,

00:04:41.000 --> 00:04:43.000
descobrir o que elas fazem e como contribuem

00:04:43.000 --> 00:04:45.000
com as redes em que estão envolvidas.

00:04:45.000 --> 00:04:47.000
Além disso, nos permitiria ter o controle ultra-preciso de que precisamos

00:04:47.000 --> 00:04:50.000
para corrigirmos os cálculos do circuito

00:04:50.000 --> 00:04:52.000
que não deram certo.

00:04:52.000 --> 00:04:54.000
E como vamos fazer isso?

00:04:54.000 --> 00:04:56.000
Bem, existem muitas moléculas na natureza,

00:04:56.000 --> 00:04:59.000
que são capazes de converter luz em eletricidade.

00:04:59.000 --> 00:05:01.000
Vocês podem pensar nelas como pequenas proteínas

00:05:01.000 --> 00:05:03.000
que funcionam como células solares.

00:05:03.000 --> 00:05:06.000
Se pudermos instalar estas moléculas em neurônios,

00:05:06.000 --> 00:05:09.000
então esses neurônios seriam eletricamente controláveis pela luz.

00:05:09.000 --> 00:05:12.000
E seus vizinhos, que não teriam essa molécula, não.

00:05:12.000 --> 00:05:14.000
Há outro truque mágico necessário para isso acontecer,

00:05:14.000 --> 00:05:17.000
que é a capacidade de levar luz para dentro do cérebro.

00:05:17.000 --> 00:05:20.000
Para fazer isso – o cérebro não sente dor – pode-se colocar –

00:05:20.000 --> 00:05:22.000
se aproveitando de todo o esforço

00:05:22.000 --> 00:05:24.000
dirigido para a internet e comunicações e tudo o mais –

00:05:24.000 --> 00:05:26.000
fibra óptica conectada a lasers

00:05:26.000 --> 00:05:28.000
que se pode usar para ativar, em cobaias animais por exemplo,

00:05:28.000 --> 00:05:30.000
em estudos pré-clínicos,

00:05:30.000 --> 00:05:32.000
esses neurônios e ver o que eles fazem.

NOTE Paragraph

00:05:32.000 --> 00:05:34.000
Como fazer isso?

00:05:34.000 --> 00:05:36.000
Por volta de 2004,

00:05:36.000 --> 00:05:38.000
com a colaboração de Gerhard Nagel e Karl Deisseroth,

00:05:38.000 --> 00:05:40.000
essa visão se concretizou.

00:05:40.000 --> 00:05:43.000
Existe uma alga aquática,

00:05:43.000 --> 00:05:45.000
que precisa navegar na direção da luz

00:05:45.000 --> 00:05:47.000
para conseguir fotossintetizar perfeitamente.

00:05:47.000 --> 00:05:49.000
A alga detecta a luz com uma espécie de olho,

00:05:49.000 --> 00:05:52.000
que funciona de uma maneira não muito distinta dos nossos olhos.

00:05:52.000 --> 00:05:54.000
Na sua membrana, ou nos seus limites,

00:05:54.000 --> 00:05:57.000
existem pequenas proteínas

00:05:57.000 --> 00:06:00.000
que na verdade convertem luz em eletricidade.

00:06:00.000 --> 00:06:03.000
Estas moléculas chamam-se "channelrhodospins".

00:06:03.000 --> 00:06:06.000
E cada uma dessas proteínas age como a célula solar de que falei.

00:06:06.000 --> 00:06:09.000
Quando a luz azul lhe atinge, abre um pequeno buraco

00:06:09.000 --> 00:06:11.000
e permite que as partículas carregadas entrem no olho.

00:06:11.000 --> 00:06:13.000
Isto faz com que este olho tenha um sinal elétrico

00:06:13.000 --> 00:06:16.000
tal como uma célula solar carregando uma bateria.

NOTE Paragraph

00:06:16.000 --> 00:06:18.000
Então, o que temos de fazer é pegar essas moléculas e,

00:06:18.000 --> 00:06:20.000
de alguma maneira, instalá-las nos neurônios.

00:06:20.000 --> 00:06:22.000
E por ser uma proteína,

00:06:22.000 --> 00:06:25.000
elas são codificadas pelo DNA desse organismo.

00:06:25.000 --> 00:06:27.000
Então tudo que precisamos de fazer é pegar nesse DNA,

00:06:27.000 --> 00:06:30.000
colocá-lo num vetor de terapia genética, como um vírus,

00:06:30.000 --> 00:06:33.000
e introduzi-lo nos neurônios.

00:06:33.000 --> 00:06:36.000
Este acabou se tornando um momento muito produtivo na terapia genética,

00:06:36.000 --> 00:06:38.000
e muitos vírus colaboraram.

00:06:38.000 --> 00:06:40.000
E isto tornou-se muito simples de fazer.

00:06:40.000 --> 00:06:43.000
E assim, numa manhã do verão de 2004,

00:06:43.000 --> 00:06:45.000
nós decidimos arriscar, e funcionou na primeira tentativa.

00:06:45.000 --> 00:06:48.000
Pega-se neste DNA e coloca-se no neurônio.

00:06:48.000 --> 00:06:51.000
O neurônio usa seu mecanismo natural de produção de proteínas

00:06:51.000 --> 00:06:53.000
para fabricar essas proteínas sensíveis à luz

00:06:53.000 --> 00:06:55.000
e instalá-las em toda a célula,

00:06:55.000 --> 00:06:57.000
como se colocasse painéis solares num telhado.

00:06:57.000 --> 00:06:59.000
E a próxima coisa que se sabe,

00:06:59.000 --> 00:07:01.000
é que temos um neurônio que pode ser ativado pela luz.

00:07:01.000 --> 00:07:03.000
Isso tem muito potencial.

NOTE Paragraph

00:07:03.000 --> 00:07:05.000
Um dos truques que se tem de fazer

00:07:05.000 --> 00:07:07.000
é descobrir como colocar esses genes nas células que queremos

00:07:07.000 --> 00:07:09.000
e não em todas as células vizinhas.

00:07:09.000 --> 00:07:11.000
E pode-se fazer isso, pode-se ajustar os vírus

00:07:11.000 --> 00:07:13.000
para atingirem apenas umas células e não as outras.

00:07:13.000 --> 00:07:15.000
E há outros truques genéticos que se podem usar

00:07:15.000 --> 00:07:18.000
para ter-se células ativadas por luz.

00:07:18.000 --> 00:07:22.000
Este campo veio a ser designado como Optogenética.

00:07:22.000 --> 00:07:24.000
E apenas como um exemplo do que se pode fazer,

00:07:24.000 --> 00:07:26.000
podemos pegar em uma rede complexa,

00:07:26.000 --> 00:07:28.000
usar um destes vírus para entregar o gene

00:07:28.000 --> 00:07:31.000
apenas a um tipo de célula desta rede densa.

00:07:31.000 --> 00:07:33.000
E quando se ilumina a rede toda,

00:07:33.000 --> 00:07:35.000
apenas esse tipo de célula será ativada.

NOTE Paragraph

00:07:35.000 --> 00:07:38.000
Assim, por exemplo, vamos imaginar aquela "basket cell" de que falei antes –

00:07:38.000 --> 00:07:40.000
aquela que está atrofiada na esquizofrenia

00:07:40.000 --> 00:07:42.000
e que é inibitória.

00:07:42.000 --> 00:07:44.000
Se pudermos colocar esse gene nestas células –

00:07:44.000 --> 00:07:47.000
e elas não serão alteradas pela expressão do gene, é claro –

00:07:47.000 --> 00:07:50.000
e depois incidirmos luz azul sobre toda a rede cerebral,

00:07:50.000 --> 00:07:52.000
apenas estas células serão dirigidas.

00:07:52.000 --> 00:07:54.000
E quando a luz se apaga, estas células voltam ao normal,

00:07:54.000 --> 00:07:57.000
e elas não parecem ser adversas ao procedimento.

00:07:57.000 --> 00:07:59.000
Podemos não só usar este procedimento para estudar o que as células fazem,

00:07:59.000 --> 00:08:01.000
qual é o seu poder no funcionamento cerebral,

00:08:01.000 --> 00:08:03.000
como também podemos usar isto para tentar descobrir –

00:08:03.000 --> 00:08:05.000
bem, talvez nós pudéssemos estimular a atividade destas células,

00:08:05.000 --> 00:08:07.000
caso elas estejam verdadeiramente atrofiadas.

NOTE Paragraph

00:08:07.000 --> 00:08:09.000
Agora, eu quero contar algumas pequenas histórias

00:08:09.000 --> 00:08:11.000
sobre como estamos a aplicar isto,

00:08:11.000 --> 00:08:14.000
tanto a nível científico, como clínico e pré-clínico.

00:08:14.000 --> 00:08:16.000
Uma das questões que temos confrontado é:

00:08:16.000 --> 00:08:19.000
Quais são os sinais cerebrais que intermedeiam a sensação de recompensa?

00:08:19.000 --> 00:08:21.000
Porque se pudéssemos encontrá-los,

00:08:21.000 --> 00:08:23.000
esses seriam alguns dos sinais que poderiam orientar a aprendizagem.

00:08:23.000 --> 00:08:25.000
O cérebro fará mais daquilo que conseguir essa recompensa.

00:08:25.000 --> 00:08:28.000
E, ainda, estes são sinais que funcionam mal em desordens como a dependência.

00:08:28.000 --> 00:08:30.000
Se pudéssemos descobrir quais são estas células,

00:08:30.000 --> 00:08:32.000
nós talvez pudéssemos encontrar novos alvos

00:08:32.000 --> 00:08:34.000
para os quais os medicamentos poderiam ser direcionados ou adaptados,

00:08:34.000 --> 00:08:36.000
ou talvez os pontos em que os eletrodos seriam colocados

00:08:36.000 --> 00:08:39.000
em pessoas com deficiências severas.

00:08:39.000 --> 00:08:41.000
Assim, para fazer isto, nós elaboramos um paradigma

00:08:41.000 --> 00:08:43.000
muito simples em colaboração com o grupo Fiorella,

00:08:43.000 --> 00:08:45.000
em que em um lado desta pequena caixa,

00:08:45.000 --> 00:08:47.000
se o animal for lá, recebe um pulso de luz

00:08:47.000 --> 00:08:49.000
para tornar diferentes células cerebrais sensíveis à luz.

00:08:49.000 --> 00:08:51.000
Assim, se estas células puderem intermediar a recompensa,

00:08:51.000 --> 00:08:53.000
o animal deverá aproximar-se cada vez mais.

00:08:53.000 --> 00:08:55.000
E é isto que acontece.

NOTE Paragraph

00:08:55.000 --> 00:08:57.000
Este animal vai para o lado direito e coloca lá o nariz,

00:08:57.000 --> 00:08:59.000
e a cada vez que o faz, recebe um flash de luz azul.

00:08:59.000 --> 00:09:01.000
E ele fará isso centenas e centenas de vezes.

00:09:01.000 --> 00:09:03.000
Estes são neurônios de dopamina,

00:09:03.000 --> 00:09:05.000
dos quais alguns de vocês já devem ter ouvido falar associados a centros de prazer no cérebro.

00:09:05.000 --> 00:09:07.000
Nós mostramos que uma breve ativação destes neurônios

00:09:07.000 --> 00:09:09.000
é suficiente, na verdade, para guiar a aprendizagem.

00:09:09.000 --> 00:09:11.000
Podemos generalizar esta ideia.

00:09:11.000 --> 00:09:13.000
Em vez de um ponto no cérebro,

00:09:13.000 --> 00:09:15.000
podemos criar dispositivos que envolvem o cérebro todo,

00:09:15.000 --> 00:09:17.000
que podem levar luz em padrões tridimensionais –

00:09:17.000 --> 00:09:19.000
matrizes de fibra óptica,

00:09:19.000 --> 00:09:21.000
cada uma acoplada à sua pequena fonte de luz independente.

00:09:21.000 --> 00:09:23.000
E então podemos tentar fazer coisas "in vivo",

00:09:23.000 --> 00:09:26.000
que até agora só foram feitas num prato –

00:09:26.000 --> 00:09:28.000
como seleção de alta qualidade em todo o cérebro

00:09:28.000 --> 00:09:30.000
dos sinais que podem fazer certas coisas acontecerem.

00:09:30.000 --> 00:09:32.000
Ou eles podem ser bons alvos clínicos

00:09:32.000 --> 00:09:34.000
para tratar deficiências cerebrais.

NOTE Paragraph

00:09:34.000 --> 00:09:36.000
E uma história que quero dizer sobre isto

00:09:36.000 --> 00:09:39.000
é como podemos encontrar alvos para tratar o transtorno do estresse pós-traumático –

00:09:39.000 --> 00:09:42.000
uma forma de ansiedade e medo descontrolados.

00:09:42.000 --> 00:09:44.000
E uma das coisas que fizemos

00:09:44.000 --> 00:09:47.000
foi adotar o modelo clássico de medo.

00:09:47.000 --> 00:09:50.000
Isto remonta ao tempo de Pavlov.

00:09:50.000 --> 00:09:52.000
É chamado Condicionamento do Medo de Pavlov –

00:09:52.000 --> 00:09:54.000
em que um som termina com a introdução de um pequeno choque.

00:09:54.000 --> 00:09:56.000
O choque não é doloroso, mas é um pouco atordoante.

00:09:56.000 --> 00:09:58.000
E com o tempo – um rato, neste caso,

00:09:58.000 --> 00:10:00.000
que é um bom modelo animal, frequentemente utilizado neste tipo de experiências –

00:10:00.000 --> 00:10:02.000
o animal aprende a temer o som.

00:10:02.000 --> 00:10:04.000
O animal vai se paralizar

00:10:04.000 --> 00:10:06.000
como uma espécie de veado perante os faróis de um carro.

00:10:06.000 --> 00:10:09.000
Agora, a questão é, que alvos podemos encontrar no cérebro

00:10:09.000 --> 00:10:11.000
que nos permitem superar este medo?

00:10:11.000 --> 00:10:13.000
Assim, o que fazemos é reproduzir outra vez

00:10:13.000 --> 00:10:15.000
o som depois dele ter sido associado ao medo.

00:10:15.000 --> 00:10:17.000
Mas nós ativamos diferentes alvos cerebrais,

00:10:17.000 --> 00:10:20.000
usando a matriz de fibra óptica de que falei nos slides anteriores,

00:10:20.000 --> 00:10:22.000
no sentido de descobrir que alvos

00:10:22.000 --> 00:10:25.000
podem levar o cérebro a apagar essa memória do medo.

NOTE Paragraph

00:10:25.000 --> 00:10:27.000
E este pequeno vídeo

00:10:27.000 --> 00:10:29.000
mostra um destes pequenos alvos no qual estamos trabalhando agora.

00:10:29.000 --> 00:10:31.000
Esta é uma área no cortex pré-frontal,

00:10:31.000 --> 00:10:34.000
uma região em que podemos usar a cognição para tentar superar estados emocionais aversivos.

00:10:34.000 --> 00:10:36.000
E o animal vai ouvir um som – e um flash de luz aparece.

00:10:36.000 --> 00:10:38.000
Não há audio no vídeo, mas vocês podem ver o animal assustado.

00:10:38.000 --> 00:10:40.000
Este som costumava significar más notícias.

00:10:40.000 --> 00:10:42.000
E há um pequeno relógio no canto esquerdo inferior,

00:10:42.000 --> 00:10:45.000
assim vocês podem ver que o animal está nisto há dois minutos.

00:10:45.000 --> 00:10:47.000
E este próximo slide

00:10:47.000 --> 00:10:49.000
é de 8 minutos depois.

00:10:49.000 --> 00:10:52.000
E o mesmo som vai ser reproduzido, e a luz vai aparecer outra vez.

00:10:52.000 --> 00:10:55.000
Ok, aqui está. Agora.

00:10:55.000 --> 00:10:58.000
E aqui vocês podem ver, 10 minutos após o início da experiência,

00:10:58.000 --> 00:11:01.000
que nós equipamos o cérebro pela fotoativação desta área

00:11:01.000 --> 00:11:03.000
para suprimir a expressão

00:11:03.000 --> 00:11:05.000
da memória deste medo.

NOTE Paragraph

00:11:05.000 --> 00:11:08.000
Nos últimos anos, nós voltamos à árvore da vida,

00:11:08.000 --> 00:11:11.000
porque queríamos encontrar maneiras de desligar circuitos cerebrais.

00:11:11.000 --> 00:11:14.000
Se pudéssemos fazer isso, seria extremamente importante.

00:11:14.000 --> 00:11:17.000
Se pudéssemos apagar algumas células por apenas alguns milissegundos ou segundos,

00:11:17.000 --> 00:11:19.000
podíamos descobrir qual o papel que elas desempenham

00:11:19.000 --> 00:11:21.000
nos circuitos em que estão inseridas.

00:11:21.000 --> 00:11:23.000
E até agora nós investigamos em todos os organismos da árvore da vida –

00:11:23.000 --> 00:11:26.000
todos os reinos da vida exceto o dos animais, que vemos ligeiramente diferente.

00:11:26.000 --> 00:11:29.000
E encontramos todo tipo de moléculas, são chamadas "halorhodopsins" ou "archaerhodopsins",

00:11:29.000 --> 00:11:31.000
que respondem à luz verde e amarela.

00:11:31.000 --> 00:11:33.000
E elas fazem o oposto da molécula de que falei antes

00:11:33.000 --> 00:11:36.000
com o ativador da luz azul channelrhodopsin.

NOTE Paragraph

00:11:37.000 --> 00:11:40.000
Vamos dar um exemplo de onde achamos que isto vai dar.

00:11:40.000 --> 00:11:43.000
Considerem, por exemplo, uma condição como a epilepsia,

00:11:43.000 --> 00:11:45.000
onde o cérebro é hiperativo.

00:11:45.000 --> 00:11:47.000
Se os medicamentos falharem no tratamento da epilepsia,

00:11:47.000 --> 00:11:49.000
uma das estratégias é remover parte do cérebro.

00:11:49.000 --> 00:11:51.000
Mas isso é obviamente irreversível, e podem existir efeitos colaterais.

00:11:51.000 --> 00:11:54.000
E se pudéssemos desligar esse cérebro por um certo tempo,

00:11:54.000 --> 00:11:57.000
até a convulsão passar,

00:11:57.000 --> 00:12:00.000
e levar o cérebro a ser restaurado até ao seu estado inicial –

00:12:00.000 --> 00:12:03.000
uma espécie de sistema dinâmico que está sendo levado a um estado estável.

00:12:03.000 --> 00:12:06.000
Esta animação tenta explicar este conceito

00:12:06.000 --> 00:12:08.000
em que tornamos estas células sensíveis de modo a serem desligadas com a luz,

00:12:08.000 --> 00:12:10.000
e inserimos luz no interior,

00:12:10.000 --> 00:12:12.000
e apenas pelo tempo necessário para deter a convulsão,

00:12:12.000 --> 00:12:14.000
esperamos ser capazes de as desligar.

00:12:14.000 --> 00:12:16.000
Nós não temos dados para mostrar neste aspecto,

00:12:16.000 --> 00:12:18.000
mas estamos muito entusiasmados com isto.

NOTE Paragraph

00:12:18.000 --> 00:12:20.000
Agora, quero terminar com uma história,

00:12:20.000 --> 00:12:22.000
que nós consideramos outra possibilidade –

00:12:22.000 --> 00:12:24.000
talvez estas moléculas, se tivermos controle ultra-preciso,

00:12:24.000 --> 00:12:26.000
possam ser usadas no próprio cérebro

00:12:26.000 --> 00:12:29.000
para fazer um novo tipo de próteses, uma prótese óptica.

00:12:29.000 --> 00:12:32.000
Eu já falei que os estimuladores elétricos não são raros.

00:12:32.000 --> 00:12:35.000
75 mil pessoas têm estimuladores cerebrais Parkinsonianos implantados.

00:12:35.000 --> 00:12:37.000
Talvez 100 mil pesssoas tenham implantes cocleares,

00:12:37.000 --> 00:12:39.000
que lhes permitem ouvir.

00:12:39.000 --> 00:12:42.000
Este é outro exemplo, onde podemos introduzir estes genes nas células.

00:12:42.000 --> 00:12:45.000
E uma nova esperança na terapia genética tem se desenvolvido

00:12:45.000 --> 00:12:47.000
porque vírus como o Vírus Adeno-Associado,

00:12:47.000 --> 00:12:49.000
que provavelmente a maioria de nós nesta sala possuímos,

00:12:49.000 --> 00:12:51.000
sem manifestação de qualquer sintoma,

00:12:51.000 --> 00:12:53.000
que tem sido usado em centenas de pacientes

00:12:53.000 --> 00:12:55.000
para introduzir genes no cérebro ou no corpo.

00:12:55.000 --> 00:12:57.000
E até agora, não ocorreram efeitos adversos graves

00:12:57.000 --> 00:12:59.000
associados ao vírus.

NOTE Paragraph

00:12:59.000 --> 00:13:02.000
Há um último elefante na sala, as próprias proteínas,

00:13:02.000 --> 00:13:04.000
que vêm das algas, bactérias e fungos,

00:13:04.000 --> 00:13:06.000
e de toda a árvore da vida.

00:13:06.000 --> 00:13:08.000
A maioria de nós não tem fungos ou algas no cérebro,

00:13:08.000 --> 00:13:10.000
então, o que nosso cérebro fará se nós os colocarmos lá?

00:13:10.000 --> 00:13:12.000
Será que as células vão tolerá-los? O sistema imunológico irá reagir?

00:13:12.000 --> 00:13:14.000
Nesta fase inicial – isto ainda não foi feito em humanos –

00:13:14.000 --> 00:13:16.000
nós estamos trabalhando numa série de estudos

00:13:16.000 --> 00:13:18.000
para experimentar e examinar isto.

00:13:18.000 --> 00:13:21.000
E até agora ainda não vimos nenhuma grande reação severa

00:13:21.000 --> 00:13:23.000
ocorrer a estas moléculas

00:13:23.000 --> 00:13:26.000
ou à iluminação do cérebro com luz.

00:13:26.000 --> 00:13:29.000
Ainda é cedo, mas estamos entusiasmados com isto.

NOTE Paragraph

00:13:29.000 --> 00:13:31.000
Eu quero fechar com uma história,

00:13:31.000 --> 00:13:33.000
que achamos que poderá ter potencial

00:13:33.000 --> 00:13:35.000
para aplicação clínica.

00:13:35.000 --> 00:13:37.000
Há muitos tipos de cegueira

00:13:37.000 --> 00:13:39.000
em que os fotorreceptores,

00:13:39.000 --> 00:13:42.000
os nossos sensores de luz que estão na parte de trás do olho, já não funcionam.

00:13:42.000 --> 00:13:44.000
E a retina, é claro, é uma estrutura complexa.

00:13:44.000 --> 00:13:46.000
Agora vamos focar aqui, para podermos ver detalhadamente.

00:13:46.000 --> 00:13:49.000
As células fotorreceptoras aparecem aqui no topo,

00:13:49.000 --> 00:13:51.000
e depois, os sinais que são detectados pelos fotorreceptores

00:13:51.000 --> 00:13:53.000
são transformados por vários processos,

00:13:53.000 --> 00:13:56.000
até que a última camada de células do fundo, as células gangliais,

00:13:56.000 --> 00:13:58.000
transmitem a informação ao cérebro,

00:13:58.000 --> 00:14:00.000
onde vemos isso como uma percepção.

00:14:00.000 --> 00:14:03.000
Em muitas formas de cegueira, como a retinite pigmentosa,

00:14:03.000 --> 00:14:05.000
ou a degeneração macular,

00:14:05.000 --> 00:14:08.000
as células fotorreceptoras atrofiaram ou foram destruídas.

00:14:08.000 --> 00:14:10.000
Como podemos consertar isto?

00:14:10.000 --> 00:14:13.000
Não é sequer claro que um medicamento possa restaurar isto,

00:14:13.000 --> 00:14:15.000
porque não há nada onde a substância possa se ligar.

00:14:15.000 --> 00:14:17.000
Por outro lado, a luz continua a chegar ao olho.

00:14:17.000 --> 00:14:20.000
O olho ainda é transparente e recebe luz no interior.

00:14:20.000 --> 00:14:23.000
Então, e se nós pudermos pegar nestas channelrhodopsins e em outras moléculas

00:14:23.000 --> 00:14:25.000
e instalá-las em algumas destas outras células reservas

00:14:25.000 --> 00:14:27.000
e convertê-las em pequenas câmeras.

00:14:27.000 --> 00:14:29.000
E como existem tantas células destas no olho,

00:14:29.000 --> 00:14:32.000
provavelmente, elas poderiam ser câmeras de alta-resolução.

NOTE Paragraph

00:14:32.000 --> 00:14:34.000
Este um dos trabalho que estamos realizando.

00:14:34.000 --> 00:14:36.000
Está sendo liderado por um dos nossos colaboradores,

00:14:36.000 --> 00:14:38.000
Alan Horsager, da USC,

00:14:38.000 --> 00:14:41.000
e procurado para comercialização por uma empresa recente, Eos Neuroscience,

00:14:41.000 --> 00:14:43.000
criada pelo NIH.

00:14:43.000 --> 00:14:45.000
E o que vocês veem aqui é um rato tentando resolver um labirinto.

00:14:45.000 --> 00:14:47.000
É um labirinto de seis braços. E há água no labirinto

00:14:47.000 --> 00:14:49.000
para motivar o rato a se mover, senão ele ficaria apenas ali parado.

00:14:49.000 --> 00:14:51.000
E o objetivo, óbvio, deste labirinto

00:14:51.000 --> 00:14:53.000
é sair da água e ir para uma pequena plataforma

00:14:53.000 --> 00:14:55.000
que está sob a porta de cima.

00:14:55.000 --> 00:14:58.000
Os ratos são espertos, por isso este rato vai sair deste labirinto,

00:14:58.000 --> 00:15:00.000
mas ele faz uma pesquisa exaustiva.

00:15:00.000 --> 00:15:03.000
Ele nada por todas as avenidas até que entra finalmente na plataforma.

00:15:03.000 --> 00:15:05.000
Ele não está usando a visão para isso.

00:15:05.000 --> 00:15:07.000
Estes ratos são o resultado de diferentes mutações

00:15:07.000 --> 00:15:10.000
que retratam diferentes tipos de cegueira que afetam os humanos.

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E nós temos sido cuidadosos em olhar para estes modelos diferentes,

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e por isso temos uma abordagem generalizada.

NOTE Paragraph

00:15:15.000 --> 00:15:17.000
Então como vamos resolver isto?

00:15:17.000 --> 00:15:19.000
Vamos fazer exatamente o que mostrei no slide anterior.

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Vamos usar estes fotossensores de luz azul

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e instalá-los numa camada de células

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no meio da retina, na parte de trás do olho,

00:15:26.000 --> 00:15:28.000
e transformá-los numa câmera.

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É como instalar células solares em todos aqueles neurônios

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para torná-los sensíveis à luz.

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Neles, a luz é convertida em eletricidade.

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Este rato era cego semanas antes desta experiência

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e recebeu uma dose desta molécula fotosensitiva em um vírus.

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E agora vocês podem ver que o animal evita as paredes

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e vai para esta pequena plataforma

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e faz uso cognitivo dos seus olhos novamente.

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E para realçar o valor disto:

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estes animais são capazes de chegar à plataforma

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tão depressa quanto os animais que sempre enxergaram.

00:15:53.000 --> 00:15:55.000
Então eu penso que este estudo pré-clínico,

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traz esperança para todo tipo de coisas

00:15:57.000 --> 00:15:59.000
que esperamos fazer no futuro.

NOTE Paragraph

00:15:59.000 --> 00:16:02.000
Para terminar, eu quero reforçar que nós também estamos explorando

00:16:02.000 --> 00:16:04.000
novos modelos de negócios para este novo campo da neurotecnologia.

00:16:04.000 --> 00:16:06.000
Estamos desenvolvendo estas ferramentas,

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mas a partilhamos gratuitamente com centenas de grupos por todo o mundo,

00:16:08.000 --> 00:16:10.000
de forma que as pessoas possam estudar e tentar curar diversas doenças.

00:16:10.000 --> 00:16:13.000
E a nossa esperança é que, descobrindo os circuitos cerebrais

00:16:13.000 --> 00:16:16.000
a um nível de abstração que nos permita restaurá-los e modificá-los,

00:16:16.000 --> 00:16:19.000
possamos tomar algumas destas doenças incuráveis de que falei antes,

00:16:19.000 --> 00:16:21.000
praticamente nenhuma delas curável,

00:16:21.000 --> 00:16:23.000
e fazê-las virarem história no século XXI.

NOTE Paragraph

00:16:23.000 --> 00:16:25.000
Obrigado.

NOTE Paragraph

00:16:25.000 --> 00:16:38.000
(Aplausos)

NOTE Paragraph

00:16:38.000 --> 00:16:41.000
Juan Enriquez: Algumas destas coisas são um pouco profundas.

00:16:41.000 --> 00:16:43.000
(Risos)

00:16:43.000 --> 00:16:45.000
Mas as implicações

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de ser possível controlar as convulsões ou a epilepsia

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com luz em vez de medicamentos,

00:16:50.000 --> 00:16:53.000
e ser possível atingi-los especificamente

00:16:53.000 --> 00:16:55.000
é um primeiro passo.

00:16:55.000 --> 00:16:57.000
A segunda coisa que eu acho que o ouvi dizer

00:16:57.000 --> 00:17:00.000
é que você agora pode controlar o cérebro com duas cores.

00:17:00.000 --> 00:17:02.000
Como ligar/desligar.

NOTE Paragraph

00:17:02.000 --> 00:17:04.000
Ed Boyen: É isso mesmo.

NOTE Paragraph

00:17:04.000 --> 00:17:07.000
JE: O que faz com que cada impulso que viaja pelo cérebro seja um código binário.

NOTE Paragraph

00:17:07.000 --> 00:17:09.000
EB: Sim.

00:17:09.000 --> 00:17:12.000
Assim, com luz azul podemos guiar informação, e isso é como um 1.

00:17:12.000 --> 00:17:14.000
E ao desligar, é mais ou menos como um zero.

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A nossa esperança é que eventualmente construamos coprocessadores cerebrais

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que trabalhem com o cérebro,

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de forma que possamos ampliar as funções em pessoas com deficiências.

NOTE Paragraph

00:17:21.000 --> 00:17:23.000
JE: E em teoria, isso quer dizer que,

00:17:23.000 --> 00:17:25.000
tal como um rato sente, cheira,

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ouve, toca,

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você pode modular isso como uma sequência de uns e zeros.

NOTE Paragraph

00:17:30.000 --> 00:17:32.000
EB: Certamente. Nós esperamos poder usar isto como uma maneira de testar

00:17:32.000 --> 00:17:34.000
quais códigos neuronais podem levar a certos comportamentos

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e a certos pensamentos e certos sentimentos,

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e usar isso para compreender mais sobre o cérebro.

NOTE Paragraph

00:17:39.000 --> 00:17:42.000
JE: Isso quer dizer que um dia poderemos fazer o download de memórias

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e talvez o upload delas?

NOTE Paragraph

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EB: Bem, isso é algo em que estamos começando a trabalhar arduamente.

00:17:46.000 --> 00:17:48.000
Estamos agora trabalhando em um projeto

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em que estamos tentando colocar o cérebro lado a lado com elementos memorizados.

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Assim nós podemos registrar informação e depois devolvê-la –

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o tipo de computação de que o cérebro precisa

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para aumentar o processamento da informação.

NOTE Paragraph

00:17:57.000 --> 00:18:00.000
JE: Bem, isso pode mudar algumas coisas. Obrigado. (EB: Obrigado.)

NOTE Paragraph

00:18:00.000 --> 00:18:03.000
(Aplausos)