0:00:00.000,0:00:02.000
Gândiţi-vă la ziua dvs. doar pentru o secundă.

0:00:02.000,0:00:05.000
Vă treziţi, simţiţi aerul proaspăt pe faţa dvs când ieşiţi pe usă,

0:00:05.000,0:00:07.000
întilniţi colegi noi şi purtaţi discutii deosebite,

0:00:07.000,0:00:09.000
şi vă simţiţi extraordinar când descoperiţi ceva nou.

0:00:09.000,0:00:11.000
Dar pun pariu că este ceva la care nu v-aţi gândit astăzi --

0:00:11.000,0:00:13.000
ceva atât de apropiat de casă

0:00:13.000,0:00:15.000
încât probabil că nu vă gândiţi la el prea des.

0:00:15.000,0:00:17.000
Şi asta se întâmplă deoarece toate senzaţiile, sentimentele,

0:00:17.000,0:00:19.000
deciziile şi acţiunile

0:00:19.000,0:00:21.000
sunt mediate de către un computer din cap

0:00:21.000,0:00:23.000
denumit creier.

0:00:23.000,0:00:25.000
Probabil că acesta nu arată cine ştie ce din afară --

0:00:25.000,0:00:27.000
o gramadă de material roz-cenuşiu

0:00:27.000,0:00:29.000
amorf --

0:00:29.000,0:00:31.000
dar ultima sută de ani de neuroştiinţă

0:00:31.000,0:00:33.000
ne-a permis să îl privim în profunzime

0:00:33.000,0:00:35.000
şi să vedem cât de complex este în interior.

0:00:35.000,0:00:37.000
Aşa am aflat că acest creier

0:00:37.000,0:00:39.000
este un circuit incredibil de complicat

0:00:39.000,0:00:43.000
făcut din sute de milioane de celule, denumite neuroni.

0:00:43.000,0:00:46.000
Spre deosebire de un computer creat de om,

0:00:46.000,0:00:48.000
în care există un număr mic de piese diferite --

0:00:48.000,0:00:51.000
ştim cum funcţionează, deoarece noi oamenii le-am creat --

0:00:51.000,0:00:54.000
creierul este făcut din mii de tipuri diferite de celule,

0:00:54.000,0:00:56.000
poate zeci de mii.

0:00:56.000,0:00:58.000
Acestea au forme variate, sunt făcute din molecule diferite;

0:00:58.000,0:01:01.000
şi alcătuiesc şi conectează diferite regiuni al creierului.

0:01:01.000,0:01:04.000
De asemenea, acestea se modifică în diferite moduri în cazul unor boli.

0:01:04.000,0:01:06.000
Să vă spun şi mai concret.

0:01:06.000,0:01:08.000
Există o clasă de celule,

0:01:08.000,0:01:11.000
o celulă foarte mică, o celulă inhibitor, care aduce la tăcere vecinii săi.

0:01:11.000,0:01:15.000
Una dintre aceste celule pare să se atrofieze în boli precum schizofrenia.

0:01:15.000,0:01:17.000
Aceasta se numeşte celula coş.

0:01:17.000,0:01:19.000
Celula este una dintre miile de tipuri de celule

0:01:19.000,0:01:21.000
despre care noi învăţăm.

0:01:21.000,0:01:23.000
În fiecare zi, sunt descoperite unele noi.

0:01:23.000,0:01:25.000
Doar ca un al doilea exemplu:

0:01:25.000,0:01:27.000
aceste celule piramidale, celule mari,

0:01:27.000,0:01:29.000
care se pot întinde pe fracţiune semnificativă din creier.

0:01:29.000,0:01:31.000
Acestea sunt excitatorii.

0:01:31.000,0:01:33.000
Acestea sunt doar o parte din celulele,

0:01:33.000,0:01:36.000
care ar putea fi hiperactive, în cazul unor tulburări precum epilepsia.

0:01:36.000,0:01:38.000
Fiecare dintre aceste celule

0:01:38.000,0:01:41.000
este un dispozitiv electric incredibil.

0:01:41.000,0:01:43.000
Primesc semnale de la mii de parteneri din amonte

0:01:43.000,0:01:46.000
şi calcuează propria emisie de electricitate

0:01:46.000,0:01:48.000
pe care apoi, dacă depăşesc un anumit prag,

0:01:48.000,0:01:50.000
o vor transmite către miile de parteneri din aval.

0:01:50.000,0:01:53.000
Acest proces, care durează aproape o milisecundă,

0:01:53.000,0:01:55.000
are loc de mii de ori într-un minut

0:01:55.000,0:01:57.000
în fiecare din cele peste 100 miliarde de celule,

0:01:57.000,0:01:59.000
atât timp cât trăiţi,

0:01:59.000,0:02:02.000
gândiţi şi simţiţi.

0:02:02.000,0:02:05.000
Deci, cum ne dăm seama ce face acest circuit ?

0:02:05.000,0:02:07.000
Ideal, putem parcurge circuitul

0:02:07.000,0:02:10.000
activând şi dezactivând diferite tipuri de celule

0:02:10.000,0:02:12.000
pentru a vedea dacă ne dăm seama

0:02:12.000,0:02:14.000
care din ele contribuie la anumite funcţii

0:02:14.000,0:02:16.000
şi care se defectează în cazul anumitor patologii.

0:02:16.000,0:02:19.000
Dacă am putea activa celule, am putea vedea ce puteri declanşează,

0:02:19.000,0:02:21.000
ce pot iniţia şi susţine.

0:02:21.000,0:02:23.000
Dacă le-am putea dezactiva,

0:02:23.000,0:02:25.000
atunci am putea încerca să ne dăm seama pentru ce sunt necesare.

0:02:25.000,0:02:28.000
Aceasta este povestea pe care vreau să o spun astăzi.

0:02:28.000,0:02:31.000
Şi sincer, unde am ajuns de-alungul ultimilor 11 ani

0:02:31.000,0:02:33.000
în încercarea de a găsi metode

0:02:33.000,0:02:35.000
de activare şi dezactivare a circuitelor, celulelor, părţilor

0:02:35.000,0:02:37.000
şi traseelor din creier,

0:02:37.000,0:02:39.000
pentru a înţelege ştiinţa

0:02:39.000,0:02:42.000
şi pentru confruntarea cu anumite probleme

0:02:42.000,0:02:45.000
care ne privesc pe noi toţi ca oameni.

0:02:45.000,0:02:48.000
Acum, înainte să vă spun despre tehnologie,

0:02:48.000,0:02:51.000
vestea proastă este că o parte semnificativă dintre cei prezenţi,

0:02:51.000,0:02:53.000
dacă vom trăi suficient de mult,

0:02:53.000,0:02:55.000
vom suferi, probabil, de tulburări ale creierului.

0:02:55.000,0:02:57.000
Deja, un miliard de oameni

0:02:57.000,0:02:59.000
suferă de un anumit tip de tulburare

0:02:59.000,0:03:01.000
care îi face incapabili.

0:03:01.000,0:03:03.000
Numerele nu fac dreptate totuşi.

0:03:03.000,0:03:05.000
Aceste dereglări - schizofrenia, Alzheimer,

0:03:05.000,0:03:07.000
depresie, dependenţă -

0:03:07.000,0:03:10.000
nu doar ne răpesc timp din viaţă, dar ne schimbă din ceea ce suntem;

0:03:10.000,0:03:12.000
ne fură identitatea şi ne modifică emoţiile -

0:03:12.000,0:03:15.000
ne schimbă pe noi ca oameni.

0:03:15.000,0:03:18.000
În secolul 20,

0:03:18.000,0:03:21.000
apăruse ceva speranţă

0:03:21.000,0:03:24.000
prin dezvoltarea medicamentelor pentru tratarea bolilor mentale.

0:03:24.000,0:03:27.000
Şi deşi au fost create multe medicamente

0:03:27.000,0:03:29.000
care ameliorau simptomele dereglărilor creierului,

0:03:29.000,0:03:32.000
practic nici unul dintre acestea nu vindecau.

0:03:32.000,0:03:35.000
Şi mare parte se datorează faptului că scufundăm creierul în chimicale.

0:03:35.000,0:03:37.000
Acest circuit elaborat

0:03:37.000,0:03:39.000
făcut din mii de tipuri diferite de celule

0:03:39.000,0:03:41.000
este scufundat în substanţe.

0:03:41.000,0:03:43.000
Tot din acest motiv, probabil majoritatea medicamentelor, de pe piaţă, dar nu toate,

0:03:43.000,0:03:46.000
pot determina efecte adverse serioase.

0:03:46.000,0:03:49.000
Acum unii oameni au primit ceva consolare

0:03:49.000,0:03:52.000
de la stimulatorii electrici implantaţi în creier.

0:03:52.000,0:03:54.000
Pentru Parkinson,

0:03:54.000,0:03:56.000
implanturile cohleare,

0:03:56.000,0:03:58.000
într-adevăr au reuşit

0:03:58.000,0:04:00.000
să ofere un tip de remediu

0:04:00.000,0:04:02.000
acelor persoane cu anumite tipuri de dereglări.

0:04:02.000,0:04:04.000
Dar, de asemenea, electricitatea se duce în toate direcţiile -

0:04:04.000,0:04:06.000
calea minimei rezistenţe,

0:04:06.000,0:04:08.000
la care de fapt mă refer.

0:04:08.000,0:04:11.000
Aceasta afectează circuitele normale, precum şi pe cele defecte ce se doresc a fi reparate.

0:04:11.000,0:04:13.000
Aşadar din nou, ne întoarcem la idea

0:04:13.000,0:04:15.000
controlului ultra-precis.

0:04:15.000,0:04:18.000
Putem obţine informaţiile necesare pentru a şti exact unde vrem să ajungem?

0:04:19.000,0:04:23.000
Când am început să studiez neuroştiinţa, acum 11 ani,

0:04:23.000,0:04:26.000
m-am educat ca inginer electric şi fizician,

0:04:26.000,0:04:28.000
şi primul lucru la care m-am gândit a fost

0:04:28.000,0:04:30.000
dacă aceşti neuroni sunt dispozitive electrice,

0:04:30.000,0:04:32.000
tot ce trebuie să facem este găsirea unei căi

0:04:32.000,0:04:34.000
de a determina schimbări electrice de la distanţă.

0:04:34.000,0:04:36.000
Dacă am putea porni electricitatea într-o celulă,

0:04:36.000,0:04:38.000
dar nu şi în cele vecine,

0:04:38.000,0:04:41.000
acest lucru ne-ar da instrumentul de care avem nevoie pentru activarea şi dezactivarea diferitelor celule,

0:04:41.000,0:04:43.000
identificarea modului în care ele contribuie

0:04:43.000,0:04:45.000
în cadrul reţelei din care fac parte.

0:04:45.000,0:04:47.000
De asemenea, ne-ar permite să deţinem mult doritul control ultra-precis

0:04:47.000,0:04:50.000
pentru a repara circuitele de calcul

0:04:50.000,0:04:52.000
care s-au defectat.

0:04:52.000,0:04:54.000
Şi cum putem face asta ?

0:04:54.000,0:04:56.000
Ei bine sunt mai multe molecule existente în natură,

0:04:56.000,0:04:59.000
care sunt capabile să transforme lumina în electricitate.

0:04:59.000,0:05:01.000
Vă puteţi gândi la ele ca la nişte mici proteine

0:05:01.000,0:05:03.000
similare cu celulele solare.

0:05:03.000,0:05:06.000
Dacă am putea cumva să instalăm aceste molecule în neuroni,

0:05:06.000,0:05:09.000
atunci aceşti neuroni ar căpăta conductibilitate electrică cu ajutorul luminii.

0:05:09.000,0:05:12.000
Iar, celulele vecine, care nu au aceste molecule, nu vor fi conductibile electric.

0:05:12.000,0:05:14.000
Şi mai este necesar un truc magic de a face acest lucru posibil

0:05:14.000,0:05:17.000
şi anume posibilitatea de a introduce lumina în creier.

0:05:17.000,0:05:20.000
Şi pentru a face asta - creierul nu simte durerea- poţi pune -

0:05:20.000,0:05:22.000
profitând de toate eforturile

0:05:22.000,0:05:24.000
depuse pentru Internet, comunicare şi altele -

0:05:24.000,0:05:26.000
fibre optice conectate la lasere

0:05:26.000,0:05:28.000
ce pot fi folosite pentru activarea, în modele animale de exemplu,

0:05:28.000,0:05:30.000
în studii pre-clinice,

0:05:30.000,0:05:32.000
acestor neuroni şi să observi cum se comportă.

0:05:32.000,0:05:34.000
Şi cum putem face asta ?

0:05:34.000,0:05:36.000
Prin anul 2004,

0:05:36.000,0:05:38.000
în colaborare cu Gerhard Nagel şi Karl Deisseroth,

0:05:38.000,0:05:40.000
această viziune a dat roade.

0:05:40.000,0:05:43.000
Există o anumită algă, care înoată în sălbăticie

0:05:43.000,0:05:45.000
şi care trebuie să navigheze către lumină

0:05:45.000,0:05:47.000
pentru o fotosinteză optimă.

0:05:47.000,0:05:49.000
Ea poate detecta lumina cu un ochi mic,

0:05:49.000,0:05:52.000
care funcţionează nu foarte diferit de ochiul uman.

0:05:52.000,0:05:54.000
În membrana sa, sau la marginea acesteia,

0:05:54.000,0:05:57.000
sunt mici proteine

0:05:57.000,0:06:00.000
care într-adevăr transformă lumina în electricitate.

0:06:00.000,0:06:03.000
Aceste molecule sunt denumite rodopsine de canal.

0:06:03.000,0:06:06.000
Fiecare dintre aceste proteine acţionează precum o celulă solară, despre care am amintit.

0:06:06.000,0:06:09.000
Când lumina albastră o atinge, se deschide o mică gaură

0:06:09.000,0:06:11.000
şi permite particulelor încărcate să între în ochi.

0:06:11.000,0:06:13.000
Şi astfel ochiul va avea un semnal electric

0:06:13.000,0:06:16.000
exact ca o celulă solară care încarcă o baterie.

0:06:16.000,0:06:18.000
Aşadar tot ce trebuie să facem este să luam aceste molecule

0:06:18.000,0:06:20.000
şi cumva să le instalăm în neuroni.

0:06:20.000,0:06:22.000
Deoarece este o proteină,

0:06:22.000,0:06:25.000
are codificat ADN-ul organismului de provenienţă.

0:06:25.000,0:06:27.000
Şi deci ar trebui să luam acest ADN şi să

0:06:27.000,0:06:30.000
îl punem într-un vector de terapie a genelor, precum un virus,

0:06:30.000,0:06:33.000
pe care apoi să îl introducem în neuroni.

0:06:33.000,0:06:36.000
Aşadar s-a dovedit că a fost un moment foarte productiv pentru terapia genelor

0:06:36.000,0:06:38.000
şi mulţi viruşi au fost utilizaţi.

0:06:38.000,0:06:40.000
În consecinţă, s-a dovedit că este simplu de făcut.

0:06:40.000,0:06:43.000
Dis-de-dimineaţă într-o zi din vara lui 2004,

0:06:43.000,0:06:45.000
am încercat aceasta variantă şi a funcţionat din prima.

0:06:45.000,0:06:48.000
Iei acest ADN şi îl pui într-un neuron.

0:06:48.000,0:06:51.000
Neuronul foloseşte mecanismul propriu de producere a proteinelor

0:06:51.000,0:06:53.000
pentru a fabrica aceste mici proteine foto-sensibile

0:06:53.000,0:06:55.000
şi le instalează pe suprafaţa celulei,

0:06:55.000,0:06:57.000
precum ar fi aranjate panourile solare pe acoperiş.

0:06:57.000,0:06:59.000
Şi apoi următorul lucru pe care îl descoperi

0:06:59.000,0:07:01.000
este că ai obţinut un neuron ce poate fi activat de lumină.

0:07:01.000,0:07:03.000
Acest lucru este foarte puternic.

0:07:03.000,0:07:05.000
Un alt truc pe care trebuie să îl faci

0:07:05.000,0:07:07.000
este să îţi dai seama cum poţi livra aceste gene în celulele dorite

0:07:07.000,0:07:09.000
şi nu în cele vecine.

0:07:09.000,0:07:11.000
Şi s-ar putea face; viruşii pot fi ajustaţi,

0:07:11.000,0:07:13.000
în aşa fel încât să ajungă la anumite celule şi nu la celelalte.

0:07:13.000,0:07:15.000
De asemenea, mai este un truc genetic ce poate fi folosit

0:07:15.000,0:07:18.000
pentru a obţine celule activate de lumină.

0:07:18.000,0:07:22.000
Acest domeniu a ajuns să fie cunoscut drept optogenetică.

0:07:22.000,0:07:24.000
Şi tot ca exemplu despre ce mai poate fi făcut,

0:07:24.000,0:07:26.000
ai putea lua o reţea complexă,

0:07:26.000,0:07:28.000
să foloseşti unul dintre viruşi pentru livrarea genei

0:07:28.000,0:07:31.000
doar pentru un anumit tip de celulă din această reţea densă.

0:07:31.000,0:07:33.000
Şi atunci când porneşti lumina asupra reţelei,

0:07:33.000,0:07:35.000
doar acel tip de celulă se va activa.

0:07:35.000,0:07:38.000
De exemplu, să luăm în considerare celula coş, amintită mai devreme -

0:07:38.000,0:07:40.000
cea atrofiată în cazul schizofreniei

0:07:40.000,0:07:42.000
şi care este inhibitoare.

0:07:42.000,0:07:44.000
Dacă am putea livra acea genă în aceste celule -

0:07:44.000,0:07:47.000
şi nu vor fi alterate de genă, bineînţeles -

0:07:47.000,0:07:50.000
şi am emite o lumină albastră asupra întregii reţele neuronale,

0:07:50.000,0:07:52.000
doar aceste celule s-ar activa.

0:07:52.000,0:07:54.000
Şi când lumina se închide, aceste celule revin la normal,

0:07:54.000,0:07:57.000
astfel încât să pară că nu au fost vreodată defecte.

0:07:57.000,0:07:59.000
Astfel, nu doar că poate fi studiat ce fac aceste celule,

0:07:59.000,0:08:01.000
care este puterea lor de calcul în creier,

0:08:01.000,0:08:03.000
dar va fi posibil să ne dăm seama --

0:08:03.000,0:08:05.000
s-ar putea să putem stimula activitatea acestor celule,

0:08:05.000,0:08:07.000
dacă într-adevăr sunt atrofiate.

0:08:07.000,0:08:09.000
Acum doresc să vă spun câteva relatări scurte

0:08:09.000,0:08:11.000
despre cum folosim asta,

0:08:11.000,0:08:14.000
la nivel ştiinţific, clinic şi pre-clinic.

0:08:14.000,0:08:16.000
Una dintre întrebările cu care ne confruntăm

0:08:16.000,0:08:19.000
este, care sunt semnalele din creier care mediază senzaţia de recompensă?

0:08:19.000,0:08:21.000
Deoarece dacă ar putea fi identificate,

0:08:21.000,0:08:23.000
acestea ar putea fi câteva semnale ce pot ajuta învăţarea.

0:08:23.000,0:08:25.000
Creierul va face mai mult din orice ar duce la respectiva recompensă.

0:08:25.000,0:08:28.000
Acestea sunt semnalele alterate în dereglări precum dependenţa.

0:08:28.000,0:08:30.000
Aşadar, dacă am pute afla care sunt acele celule,

0:08:30.000,0:08:32.000
s-ar putea să găsim ţinte noi

0:08:32.000,0:08:34.000
pentru care să fie create medicamente, sau protecţie împotriva lor

0:08:34.000,0:08:36.000
sau poate să fie găsite locuri în care electrozi pot fi inseraţi

0:08:36.000,0:08:39.000
pentru acele persoane care suferă de dizabilităţi severe.

0:08:39.000,0:08:41.000
Deci pentru a face asta, am gândit un model foarte simplu

0:08:41.000,0:08:43.000
în colaborare cu grupul Fiorella,

0:08:43.000,0:08:45.000
în care pe o latură a acestei cutii mici,

0:08:45.000,0:08:47.000
dacă animalul se duce acolo, primeşte un puls de lumină

0:08:47.000,0:08:49.000
pentru a face diferite celule din creier sensibile la lumină.

0:08:49.000,0:08:51.000
Dacă aceste celule pot facilita reocompensa

0:08:51.000,0:08:53.000
animalul se va duce din ce în ce mai des acolo.

0:08:53.000,0:08:55.000
Şi asta se întâmplă.

0:08:55.000,0:08:57.000
Acest animal se deplasează spre dreapta şi când împinge acolo botul

0:08:57.000,0:08:59.000
şi de fiecare dată când face asta se aprinde scurt lumina albastră.

0:08:59.000,0:09:01.000
Şi va face asta de sute de sute de ori.

0:09:01.000,0:09:03.000
Aceştia sunt neuroni dopamina,

0:09:03.000,0:09:05.000
despre care probabil o parte dintre voi aţi auzit ca fiind centre ale plăcerii, din creier.

0:09:05.000,0:09:07.000
Am arătat cum o scurtă activare a acestora

0:09:07.000,0:09:09.000
este suficientă, într-adevăr, pentru stimularea învăţării.

0:09:09.000,0:09:11.000
Acum putem generaliza ideea.

0:09:11.000,0:09:13.000
În loc de a ţinti un punct în creier,

0:09:13.000,0:09:15.000
putem concepe dispozitive care vizează tot creierul,

0:09:15.000,0:09:17.000
ce pot furniza lumină în modele tridimensionale -

0:09:17.000,0:09:19.000
reţele de fibră otpică,

0:09:19.000,0:09:21.000
fiecare cuplată la propria mini-sursă de lumină.

0:09:21.000,0:09:23.000
Atunci am putea experimenta in vivo

0:09:23.000,0:09:26.000
ceea ce am experimentat într-un vas -

0:09:26.000,0:09:28.000
o analiză la scară largă a întregului creier în căutarea

0:09:28.000,0:09:30.000
semnalelor ce determină anumite lucruri să se întâmple.

0:09:30.000,0:09:32.000
S-ar putea să fie o metodă clinică bună

0:09:32.000,0:09:34.000
pentru tratarea dereglărilor mentale.

0:09:34.000,0:09:36.000
Şi încă ceva despre care vreau să vă povestesc

0:09:36.000,0:09:39.000
este cum putem identifica ţintele pentru tratarea stresului post-traumatic --

0:09:39.000,0:09:42.000
o formă de anxietate şi frică necontrolată.

0:09:42.000,0:09:44.000
Ce am făcut a fost

0:09:44.000,0:09:47.000
să adoptăm un model foarte clasic de frică.

0:09:47.000,0:09:50.000
Asta ne duce în zilele Pavloviene.

0:09:50.000,0:09:52.000
Se numeşte condiţionarea prin frică Pavlov --

0:09:52.000,0:09:54.000
un sunet se termină cu un şoc scurt.

0:09:54.000,0:09:56.000
Şocul nu este dureros, dar este puţin enervant.

0:09:56.000,0:09:58.000
Şi în timp -- în acest caz, un şoarece,

0:09:58.000,0:10:00.000
care reprezintă un bun model animal, des utilizat în experimente de acest tip --

0:10:00.000,0:10:02.000
animalul învaţă sunetul fricii.

0:10:02.000,0:10:04.000
Animalul va reacţiona prin îngheţare

0:10:04.000,0:10:06.000
precum o căprioară în lumina farurilor.

0:10:06.000,0:10:09.000
Acum întrebarea este ce ţinte din creier putem găsi

0:10:09.000,0:10:11.000
pentru a putea depăşi starea de frică ?

0:10:11.000,0:10:13.000
Astfel, am activat sunetul din nou

0:10:13.000,0:10:15.000
după ce a fost asociat cu frica.

0:10:15.000,0:10:17.000
Dar am activat ţinte din creier, altele,

0:10:17.000,0:10:20.000
utilizând acea reţea de fibre optice, despre care v-am spus anterior,

0:10:20.000,0:10:22.000
pentru a putea găsi şi a ne da seama care ţinte

0:10:22.000,0:10:25.000
pot determina creierul să ignore memoria fricii.

0:10:25.000,0:10:27.000
Această scurtă înregistrare

0:10:27.000,0:10:29.000
arată aceste ţinte la care noi lucrăm.

0:10:29.000,0:10:31.000
Aceasta este zona din cortexul prefrontal

0:10:31.000,0:10:34.000
o zonă în care putem folosi cunoaşterea în încercarea de a ignora stările emoţionale averse.

0:10:34.000,0:10:36.000
Animalul va auzi un sunet - o lumină scurtă a apărut acolo.

0:10:36.000,0:10:38.000
Nu avem sonor la înregistrare, dar puteţi vedea cum a îngheţat animalul.

0:10:38.000,0:10:40.000
Acest sunet înseamnă veşti proaste.

0:10:40.000,0:10:42.000
În colţul din stânga-jos este un ceas mic,

0:10:42.000,0:10:45.000
care arată ca animalul se află de două minute în această situaţie.

0:10:45.000,0:10:47.000
Şi acum următoarea înregistrare

0:10:47.000,0:10:49.000
este după opt minute mai târziu.

0:10:49.000,0:10:52.000
Se dă drumul la acelaşi sunet, apoi lumina clipeşte din nou.

0:10:52.000,0:10:55.000
Ok, uitaţi. Chiar acum.

0:10:55.000,0:10:58.000
Puteţi vedea, cum doar în 10 minute de experiment,

0:10:58.000,0:11:01.000
am echipat creierul prin foto-activarea acestei zone

0:11:01.000,0:11:03.000
pentru a ignora expresia

0:11:03.000,0:11:05.000
acestei memorii a fricii.

0:11:05.000,0:11:08.000
În ultimii doi ani, ne-am întors la copacul vieţii,

0:11:08.000,0:11:11.000
deoarece am dorit să găsim metode de dezactivare a circuitelor din creier.

0:11:11.000,0:11:14.000
Dacă am putea face asta, ar putea fi extrem de puternic.

0:11:14.000,0:11:17.000
Dacă am putea dezactiva celulele, doar pentru câteva milisecunde sau secunde,

0:11:17.000,0:11:19.000
ne-am putea da seama care este rolul lor necesar,

0:11:19.000,0:11:21.000
în circuitele din care fac parte.

0:11:21.000,0:11:23.000
Am evaluat organisme de prin toate zonele copacului vieţii --

0:11:23.000,0:11:26.000
fiecare regn de vieţuitoare cu excepţia animalelor, pe care le vedem ca fiind puţin diferite.

0:11:26.000,0:11:29.000
Am descoperit tot felul de molecule, denumite halorodopsine sau rodopsine arc,

0:11:29.000,0:11:31.000
care răspund la culorile verde şi galben.

0:11:31.000,0:11:33.000
Acestea se comportă diferit faţă de molecula menţionată anterior

0:11:33.000,0:11:36.000
rodopsina canal activată de lumina albastră.

0:11:37.000,0:11:40.000
Să vă dau un exemplu, ce vă arată unde ar putea duce asta.

0:11:40.000,0:11:43.000
Consideraţi, de exemplu, o stare precum epilepsia,

0:11:43.000,0:11:45.000
caz în care creierul este hiperactiv.

0:11:45.000,0:11:47.000
Dacă medicamentele nu funcţionează în tratamentul epileptic,

0:11:47.000,0:11:49.000
una dintre strategii este de a îndepărta o porţiune din creier.

0:11:49.000,0:11:51.000
Dar evident că este ireversibil şi pot apărea efecte secundare.

0:11:51.000,0:11:54.000
Ce ar fi dacă am putea dezactiva porţiunea de creier, pentru scurt timp,

0:11:54.000,0:11:57.000
până atacul dispare

0:11:57.000,0:12:00.000
şi ar permite creierului sa revină la starea iniţială -

0:12:00.000,0:12:03.000
oarecum similar cu un sistem dinamic care a fost adus într-o stare stabilă.

0:12:03.000,0:12:06.000
Această animaţie încearcă sa explice conceptul

0:12:06.000,0:12:08.000
prin care am sensibilizat aceste celulele să fie închise prin lumină,

0:12:08.000,0:12:10.000
şi am proiectat lumină

0:12:10.000,0:12:12.000
şi doar în intervalul necesar pentru terminarea atacului,

0:12:12.000,0:12:14.000
sperăm să o putem închide.

0:12:14.000,0:12:16.000
Nu avem date să vă arătăm pentru această direcţie,

0:12:16.000,0:12:18.000
dar suntem entuziasmaţi de asta.

0:12:18.000,0:12:20.000
Acum vreau să închid cu o altă poveste,

0:12:20.000,0:12:22.000
care cred că reprezintă o altă posibilitate -

0:12:22.000,0:12:24.000
poate aceste molecule, dacă am putea deţine control ultra-precis,

0:12:24.000,0:12:26.000
pot fi folosite chiar pentru creier

0:12:26.000,0:12:29.000
pentru a crea un tip de proteză, o proteză optică.

0:12:29.000,0:12:32.000
Tocmai v-am spus că stimulatorii electrici nu sunt ceva neobişnuit.

0:12:32.000,0:12:35.000
75.000 de oameni bolnavi de Parkinson au implantaţi adânc în creier stimulatori.

0:12:35.000,0:12:37.000
Poate 100.000 de oameni au implanturi cohleare

0:12:37.000,0:12:39.000
care le permit să audă.

0:12:39.000,0:12:42.000
Şi mai este un motiv pentru care ar trebui puse aceste gene în celule.

0:12:42.000,0:12:45.000
A apărut o nouă speranţă pentru terapia genelor

0:12:45.000,0:12:47.000
deoarece viruşii precum vectorul adeno-asociat,

0:12:47.000,0:12:49.000
pe care probabil majoritatea de aici îl avem

0:12:49.000,0:12:51.000
şi care nu manifestă nici un simptom,

0:12:51.000,0:12:53.000
a fost folosit pe sute de pacienţi

0:12:53.000,0:12:55.000
pentru livrarea genelor în creier sau corp.

0:12:55.000,0:12:57.000
Şi până acum nu au fost efecte adverse serioase

0:12:57.000,0:12:59.000
asociate cu acest virus.

0:12:59.000,0:13:02.000
A mai rămas un lucru important de spus, proteinele însele,

0:13:02.000,0:13:04.000
care provin din alge, bacterii şi ciuperci şi

0:13:04.000,0:13:06.000
de peste tot din copacul vieţii.

0:13:06.000,0:13:08.000
Majoritatea dintre noi nu au ciuperci sau alge în creier,

0:13:08.000,0:13:10.000
aşadar ce va face creierul nostru când le vom introduce în el ?

0:13:10.000,0:13:12.000
Vor fi tolerate celulele ? Va reacţiona sistemul imunitar ?

0:13:12.000,0:13:14.000
Ne aflăm încă la început - deocamdată încă nu am încercat pe oameni -

0:13:14.000,0:13:16.000
dar lucrăm la diferite studii

0:13:16.000,0:13:18.000
pentru a testa şi examina asta.

0:13:18.000,0:13:21.000
Până acum nu am observat reacţii evidente, de nici un fel de severitate

0:13:21.000,0:13:23.000
generate de aceste molecule

0:13:23.000,0:13:26.000
sau de iluminarea creierului cu lumină.

0:13:26.000,0:13:29.000
Aşadar ne aflăm prea la început să fim avansaţi, dar suntem foarte entuziasmaţi.

0:13:29.000,0:13:31.000
Am dorit să închid cu o poveste,

0:13:31.000,0:13:33.000
care credem că ar putea reprezenta

0:13:33.000,0:13:35.000
o aplicaţie clinică.

0:13:35.000,0:13:37.000
În prezent sunt foarte multe forme de orbire

0:13:37.000,0:13:39.000
în care fotoreceptorii,

0:13:39.000,0:13:42.000
senzorii noştri de lumină aflaţi în partea din spate a ochiului, au dispărut.

0:13:42.000,0:13:44.000
Şi retina, bineînţeles, este o structură complexă.

0:13:44.000,0:13:46.000
Să mărim imaginea, astfel încât să vedem mai multe detalii.

0:13:46.000,0:13:49.000
celulele fotoreceptoare sunt reprezentate în partea de sus,

0:13:49.000,0:13:51.000
iar semnalele detectate de fotoreceptori

0:13:51.000,0:13:53.000
sunt transformate prin diferite calcule,

0:13:53.000,0:13:56.000
până când, în final, stratul de celule de la bază, celulele ganglionare,

0:13:56.000,0:13:58.000
transmit informaţiile la creier,

0:13:58.000,0:14:00.000
unde putem observa că are loc percepţia.

0:14:00.000,0:14:03.000
În multe forme de orbire, precum retinopatia pigmentară,

0:14:03.000,0:14:05.000
sau degenerarea maculară,

0:14:05.000,0:14:08.000
celulele fotoreceptoare sunt atrofiate sau distruse.

0:14:08.000,0:14:10.000
Cum pot fi reparate ?

0:14:10.000,0:14:13.000
Nu este clar nici dacă un medicament ar putea determina refacerea,

0:14:13.000,0:14:15.000
deoarece acesta nu are de ce să se prindă.

0:14:15.000,0:14:17.000
Pe de altă parte, totuşi lumina poate intra în ochi.

0:14:17.000,0:14:20.000
Ochiul este încă transparent şi poţi introduce lumină în el.

0:14:20.000,0:14:23.000
Cum ar fi să putem lua doar aceste canalrodopsine şi alte molecule

0:14:23.000,0:14:25.000
şi să le inserăm în câteva dintre aceste celule

0:14:25.000,0:14:27.000
pentru a le transforma în mici camere video.

0:14:27.000,0:14:29.000
Şi deoarece sunt atât de multe celule de acest tip în ochi,

0:14:29.000,0:14:32.000
posibil, ar putea fi camere video de foarte mare rezoluţie.

0:14:32.000,0:14:34.000
Cam aceasta este o parte din munca noastră.

0:14:34.000,0:14:36.000
Cercetarea este coordonată de unul dintre colaboratorii noştri

0:14:36.000,0:14:38.000
Alan Horsager de la USC - University of Southern California

0:14:38.000,0:14:41.000
şi dorită a fi comercializată de către compania Eos Neuroscience

0:14:41.000,0:14:43.000
fondată de NIH.

0:14:43.000,0:14:45.000
Ce puteţi vedea aici este un şoarece, care încearcă să rezolve un labirint.

0:14:45.000,0:14:47.000
Este un labirint cu şase braţe. Şi este un pic de apă în labirint

0:14:47.000,0:14:49.000
pentru a motiva şoarecele să se mişte, altfel ar sta pur şi simplu.

0:14:49.000,0:14:51.000
Bineînţeles că obiectivul acestui labirint

0:14:51.000,0:14:53.000
este ca şoarecele să iasă din apă şi să se urce pe platforma micuţă

0:14:53.000,0:14:55.000
care este luminată de sus.

0:14:55.000,0:14:58.000
Şoarecii sunt isteţi, aşadar acest şoarece rezolvă până la urmă labirintul

0:14:58.000,0:15:00.000
dar prin căutări bazate pe forţă brută.

0:15:00.000,0:15:03.000
Înoată pe fiecare braţ până când ajunge în final la platformă.

0:15:03.000,0:15:05.000
Aşadar nu îşi foloseşte vederea pentru asta.

0:15:05.000,0:15:07.000
Şoareci aceştia sunt alţii şi au mutaţii diferite,

0:15:07.000,0:15:10.000
care sugerează diferite tipuri de orbire, ce afectează oamenii.

0:15:10.000,0:15:13.000
Am încercat să fim atenţi în selectarea acestor modele diferite,

0:15:13.000,0:15:15.000
pentru a avea o abordare generalizată

0:15:15.000,0:15:17.000
Cum rezolvăm asta ?

0:15:17.000,0:15:19.000
Vom face exact ce am arătat mai devreme.

0:15:19.000,0:15:21.000
Vom lua aceşti fotosenzori pentru lumină albastră

0:15:21.000,0:15:23.000
şi îi vom insera în stratul de celule

0:15:23.000,0:15:26.000
aflat în mijlocul retinei din spatele ochiului

0:15:26.000,0:15:28.000
pentru a îi transforma în camere video.

0:15:28.000,0:15:30.000
Ca şi cum am instala celule solare în aceşti neuroni

0:15:30.000,0:15:32.000
pentru a-i face sensibili la lumină.

0:15:32.000,0:15:34.000
în interiorul lor, lumina este transformată în electricitate.

0:15:34.000,0:15:37.000
Acest şoarece era orb înainte să începem experimentul, cam de două săptămâni,

0:15:37.000,0:15:40.000
şi a primit o doză din molecula fotosensibilă cu ajutorul unui virus.

0:15:40.000,0:15:42.000
Acum puteţi vedea că animalul chiar poate evita pereţii

0:15:42.000,0:15:44.000
şi să ajungă pe această mică platformă

0:15:44.000,0:15:47.000
conştientizând cu ajutorul ochilor săi.

0:15:47.000,0:15:49.000
Şi pentru a sublinia puterea acestui fapt:

0:15:49.000,0:15:51.000
aceste animale sunt capabile să se urce pe platformă

0:15:51.000,0:15:53.000
la fel de repede ca orice alte animale, care au văzut toată viaţa lor.

0:15:53.000,0:15:55.000
Astfel, acest studiu pre-clinic, cred

0:15:55.000,0:15:57.000
că generează speranţă pentru tot felul de lucruri

0:15:57.000,0:15:59.000
pe care sperăm să le facem în viitor.

0:15:59.000,0:16:02.000
În final, doresc să subliniez că, de asemenea, explorăm

0:16:02.000,0:16:04.000
noi modele de afaceri pentru acest domeniu al neurotehnologiei.

0:16:04.000,0:16:06.000
Dezvoltăm aceste instrumente,

0:16:06.000,0:16:08.000
dar le împărtăşim gratuit cu alte sute de grupuri din toată lumea,

0:16:08.000,0:16:10.000
astfel încât oameni să le studieze şi să le încerce în diferite tipuri boli mentale.

0:16:10.000,0:16:13.000
Speranţa noastră este că, prin descifrarea circuitelor din creier

0:16:13.000,0:16:16.000
la un nivel de abstractizare ce ne-ar permite repararea şi proiectarea lor,

0:16:16.000,0:16:19.000
am putea ca pe aceste tulburări mentale, menţionate mai devreme,

0:16:19.000,0:16:21.000
din care practic nici una nu poate fi vindecată

0:16:21.000,0:16:23.000
să le facem să devină istorie în secolul 21.

0:16:23.000,0:16:25.000
Vă mulţumesc.

0:16:25.000,0:16:38.000
(Aplauze)

0:16:38.000,0:16:41.000
Juan Enriquez: O parte din informaţii sunt foarte dense.

0:16:41.000,0:16:43.000
(Râsete)

0:16:43.000,0:16:45.000
Dar implicaţiile

0:16:45.000,0:16:48.000
posibilităţii de a controla atacurile de epilepsie

0:16:48.000,0:16:50.000
cu ajutorul luminii în locul drogurilor

0:16:50.000,0:16:53.000
şi ţintirea doar a zonelor specifice

0:16:53.000,0:16:55.000
este un prim pas.

0:16:55.000,0:16:57.000
Al doilea lucru pe care cred că te-am auzit că l-ai spus

0:16:57.000,0:17:00.000
este că am putea controla creierul cu două culori.

0:17:00.000,0:17:02.000
Ca un întrerupător.

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

0:17:04.000,0:17:07.000
JE: Ceea ce ar face ca impulsul care tranzitează creierul să fie în cod binar.

0:17:07.000,0:17:09.000
EB: Corect, da.

0:17:09.000,0:17:12.000
Aşadar cu lumina albastră, putem trimite informaţia şi ar lua forma lui unu.

0:17:12.000,0:17:14.000
Şi prin închiderea ei, mai mult sau mai puţin ar fi zero.

0:17:14.000,0:17:16.000
Aşadar speranţa noastră este de a construi coprocesoare pentru creier

0:17:16.000,0:17:18.000
care ar lucra cu creierul,

0:17:18.000,0:17:21.000
astfel încât să amplificăm funcţii la oamenii cu dizabilităţi

0:17:21.000,0:17:23.000
JE: Şi în teorie, asta înseamnă că

0:17:23.000,0:17:25.000
în timp ce şoarecele simte, miroase,

0:17:25.000,0:17:27.000
aude, atinge,

0:17:27.000,0:17:30.000
poate fi modelat într-un şir de unu şi zero.

0:17:30.000,0:17:32.000
Bineînţeles, da. Sperăm să o folosim ca metodă de testare

0:17:32.000,0:17:34.000
a codurilor neuronale, care determină anumite comportamente,

0:17:34.000,0:17:36.000
gânduri şi sentimente,

0:17:36.000,0:17:39.000
şi să le folosim pentru o mai bună înţelegere a creierului.

0:17:39.000,0:17:42.000
JE: Acest lucru ar putea însemna că odată cândva am putea descărca memoriile

0:17:42.000,0:17:44.000
şi poate chiar să le încărcăm ?

0:17:44.000,0:17:46.000
EB: Ei bine, la asta am început deja să lucrăm intens.

0:17:46.000,0:17:48.000
Acum lucrăm la un studiu

0:17:48.000,0:17:50.000
prin care încercăm să dotăm creierul şi cu elemente de înregistrare.

0:17:50.000,0:17:53.000
Aşadar putem înregistra informaţii şi apoi să le transferăm înapoi --

0:17:53.000,0:17:55.000
un mod de calcul al necesităţilor creierului

0:17:55.000,0:17:57.000
pentru a creşte puterea lui de procesare a informaţiei.

0:17:57.000,0:18:00.000
JE: Ei bine, asta ar putea schimba câteva lucruri. Mulţumesc. (EB: Mulţumesc)

0:18:00.000,0:18:03.000
(Aplauze)