Steve Ramirez: Al primo anno di università
mi sono ritrovato nella mia stanza
a mangiare un sacco di gelato
guardando programmi tv spazzatura
e forse, forse ascoltavo Taylor Swift.
Avevo appena terminato una relazione sentimentale.
(Risate)
Quindi per moltissimo tempo tutto quello che facevo
era pensare a questa persona in continuazione,
desiderando sbarazzarmi di quella sensazione di disgusto
viscerale "blah".
Ora, come potete notare, sono un neuroscienziato,
quindi so che il ricordo di quella persona
e quelle tremende sfumature emotive che colorano i ricordi,
sono in gran parte mediate da sistemi separati del cervello.
Così ho pensato: cosa succederebbe se potessimo penetrare nel cervello
e modificare quella sensazione nauseante
ma allo stesso tempo mantenere intatto il ricordo di quella persona?
Poi ho realizzato, forse è un po' eccessivo per il momento.
E se invece iniziassimo penetrando nel cervello
per trovare un singolo ricordo con cui cominciare?
Potremmo riavviare quel particolare ricordo
o magari addirittura giocare con il suo contenuto?
Detto questo, c'è una sola persona al mondo
che spero non stia guardando questo discorso.
(Risate)
Ma c'è un problema, un inghippo.
Questa idea probabilmente vi ricorda i film "Atto di forza"
"Se mi lasci ti cancello",
o "Inception".
Tuttavia, le star del cinema con le quali lavoriamo
sono le celebrità del laboratorio.
Xu Liu: Cavie da laboratorio.
(Risate)
Da neuroscienziati, lavoriamo nel laboratorio con i topi
e cerchiamo di capire come funziona la memoria.
E oggi, speriamo di convincervi che ora
siamo in grado di attivare un ricordo nel nostro cervello
alla velocità della luce.
Per farlo, ci sono due semplici passaggi da seguire.
Innanzitutto, si cerca e si etichetta un ricordo nel cervello,
poi lo si attiva tramite un interruttore.
Più semplice di così.
(Risate)
SR: Ne sei convinto?
In realtà, trovare un ricordo nel cervello non è poi così semplice.
XL: Anzi, è ancora più difficile
che trovare un ago in un pagliaio,
perché almeno, si sa, un ago è qualcosa su cui
si possono mettere le mani fisicamente.
Ma il ricordo non lo è.
Inoltre, ci sono molte più cellule nel cervello
rispetto ai fuscelli di paglia in un pagliaio.
Quindi sì, questo compito sembra davvero scoraggiante.
Ma fortunatamente, ci viene in aiuto il cervello stesso.
Sappiamo che tutto quello che dobbiamo fare in pratica
è lasciare che il cervello crei un ricordo,
e poi lo stesso ci dirà quali cellule sono coinvolte
in quel particolare ricordo.
SR: Allora, cosa succedeva nel mio cervello
quando richiamavo il ricordo della mia ex?
Se ignorassimo completamente l'etica umana per un secondo
e facessimo a fette il mio cervello in questo momento,
vedreste un immenso numero
di aree del cervello attive mentre ripensavo a quel ricordo.
Un'area del cervello che sarebbe estremamente attiva
è chiamata specificamente ippocampo,
che per decenni è stata implicata nell'elaborazione
di ogni tipo di ricordo a noi caro e
che fa dell'ippocampo un bersaglio ideale
dove andare a cercare e forse riattivare un ricordo.
XL: Quando si fa un ingrandimento dell'ippocampo,
ovviamente si vedono tantissime cellule,
ma noi siamo in grado di trovare quali sono le cellule interessate
in un particolare ricordo,
perché ogni volta che una cellula si attiva,
per esempio quando sta formando un ricordo,
lascerà anche un'impronta che successivamente ci permetterà di sapere
se queste cellule sono state recentemente attive.
SR: Così come di notte le luci negli edifici
ci permettono di sapere che qualcuno probabilmente sta lavorando lì in un dato momento,
nel vero senso della parola, ci sono sensori biologici
all'interno di una cellula che si accendono
solo quando quella cellula sta funzionando.
Sono come finestre biologiche che si accendono
e ci fanno capire che quella cellula era attiva.
XL: Quindi abbiamo selezionato una parte di questo sensore,
l'abbiamo collegata a un pulsante per controllare le cellule,
e abbiamo collocato questo pulsante in un virus creato in laboratorio
che abbiamo iniettato nel cervello delle cavie.
Perciò, ogni volta che si crea un ricordo,
ogni cellula che si attiva per quel ricordo
avrà questo pulsante installato.
SR: Qui vediamo com'è fatto l'ippocampo
dopo aver generato un ricordo di paura, per esempio.
Il mare di colore azzurro che vedete qui
è composto da cellule del cervello molto compatte,
ma le cellule del cervello di colore verde,
sono quelle che conservano
uno specifico ricordo di timore.
Quindi stiamo esaminando la cristallizzazione
della formazione transitoria della paura.
Praticamente adesso state osservando una sezione trasversale di un ricordo.
XL: Ora, stavamo parlando del pulsante,
l'ideale sarebbe se il pulsante funzionasse molto velocemente.
Non dovrebbe metterci minuti oppure ore per funzionare.
Dovrebbe funzionare alla stessa velocità del cervello, in millisecondi,
SR: Che cosa ne pensi Xu?
Potremo quindi usare farmaci
per attivare o disattivare le cellule celebrali?
XL: No. I farmaci causano troppi problemi. Si diffondono dappertutto.
E poi ci impiegano un'eternità per avere effetto sulle cellule.
Quindi non potremmo controllare un ricordo in tempo reale.
Allora Steve, e se invece fulminassimo il cervello con l'elettricità?
SR: L'elettricità è molto veloce,
ma probabilmente non saremmo in grado di mirare
alle cellule specifiche che conservano un particolare ricordo
e probabilmente friggeremmo il cervello.
XL: Oh. Questo è vero. Quindi sembra che
dobbiamo trovare un modo migliore
per avere un impatto sul cervello alla velocità della luce.
SR: Guarda caso, la luce viaggia alla velocità della luce.
Potremmo attivare o disattivare i ricordi
semplicemente usando la luce.
XL: Questo è un sistema molto veloce.
SR: E poiché normalmente le cellule cerebrali
non rispondono agli impulsi luminosi,
allora quelle che risponderanno agli impulsi luminosi
saranno quelle che contengano un pulsante sensibile alla luce.
Per fare ciò, dobbiamo innanzitutto ingannare le cellule cerebrali
in modo che rispondano ai raggi laser.
XL: Esatto. Avete capito bene.
Stiamo cercando di colpire il cervello con dei raggi laser.
(Risate)
SR: E la tecnica che lo rende possibile è l'optogenetica.
L'optogenetica ci ha fornito questo pulsante luminoso che utilizziamo
per accendere e spegnere le cellule cerebrali
e il nome dell'interruttore è canal-rodopsina,
che appare qui sottoforma di puntini verdi collegati a questa cellula cerebrale.
Potete immaginare la canal-rodopsina come una specie di interruttore sensibile alla luce
che può essere installato artificialmente nelle cellule cerebrali
così che ora siamo in grado di usare tale interruttore
per attivare o disattivare la cellula semplicemente selezionandolo,
e in questo caso lo selezioniamo con impulsi luminosi.
XL: Quindi colleghiamo questo interruttore di canal-rodopsina sensibile alla luce
al sensore di cui abbiamo parlato prima
e lo iniettiamo nel cervello.
Così, ogni volta che si forma un ricordo,
qualsiasi cellula attiva per quel particolare ricordo
avrà con sé l'interruttore sensibile alla luce,
e noi possiamo così controllare queste cellule
con un impulso laser come questo che vedete.
SR: Bene, ora testiamo tutto questo.
Quello che possiamo fare è prendere i nostri topi
e metterli in un contenitore simile a questo,
e poi provochiamo un piccolo shock alle zampe
così che formino un ricordo di paura di quel contenitore.
Imparano che lì dentro è accaduto qualcosa di spiacevole.
Con il nostro sistema, le cellule che nell'ippocampo
sono attive nella formazione del ricordo,
solo quelle cellule conterranno ora la canal-rodopsina.
XL: Se siete piccoli come un topo,
è come se il mondo intero cercasse di afferrarvi.
Così, la migliore reazione di difesa
è cercare di non farsi vedere.
Ogni volta che un topo ha paura,
mostrerà questo comportamento tipico
rimanendo fermo in un angolo del contenitore
cercando di non muovere nessuna parte del corpo,
e questa posizione si chiama immobilizzazione.
Quindi, se un topo ricorda che qualcosa di spiacevole è accaduto in quel contenitore,
quando viene rimesso al suo interno,
si mostrerà immobile
perché non vuole essere notato
da qualsiasi minaccia potenziale presente nel contenitore.
SR: Potete pensare alla reazione di immobilizzazione
come a quando state camminando per la strada pensando ai fatti vostri,
e poi all'improvviso vi imbattete
nella vostra ex o nel vostro ex,
e per due terribili secondi
pensate: "Che faccio? Saluto dicendo ciao?"
Stringo la mano? Mi giro dall'altra parte?
Mi siedo qui e faccio finta di non esistere?"
Pensieri transitori che in genere ci rendono fisicamente incapaci,
che ci fanno sembrare come animali abbagliati dalle luci di un'auto.
XL: Tuttavia, se mettiamo il topo in un contenitore completamente diverso,
come questo,
non ne sarà spaventato
perché non ha motivo di temere questo nuovo ambiente.
Ma che succede se mettiamo il topo nel nuovo contenitore,
e allo stesso tempo attiviamo il ricordo della paura
usando i laser come abbiamo fatto prima?
Siamo in grado di trasferire il ricordo della paura
dal vecchio al nuovo ambiente?
SR: Bene, ecco un esperimento da un milione di dollari.
Per far riaffiorare il ricordo di quel giorno,
mi ricordo che i Red Sox avevano appena vinto,
era un bel giorno di primavera,
perfetto per andare su e giù per il fiume
e poi magari andare alla North End
per prendere dei cannoli, tanto per dire.
Ora Xu e io, invece,
eravamo in una stanza senza finestre completamente buia
evitando qualsiasi movimento che potesse somigliare anche remotamente a un battito di ciglia
perché i nostri sguardi erano fissi sullo schermo di un computer.
Stavamo osservando questo topo che cercava di attivare un ricordo
usando la nostra tecnica per la prima volta.
XL: E questo è ciò che abbiamo visto.
Quando abbiamo messo il topo nel contenitore,
che ha cominciato a esplorare, annusare, camminare in giro,
facendosi gli affari suoi,
perché i topi sono animali
molto curiosi di natura.
Vogliono sapere, che succede in questo nuovo contenitore?
È interessante.
Ma quando abbiamo attivato il laser, come vedete ora,
improvvisamente il topo si è paralizzato.
Si è messo qui e ha cercato di non muovere nessuna parte del corpo.
Chiaramente è paralizzato.
Perciò, sembra proprio che siamo in grado
di far riafforare un ricordo di paura dal primo contenitore
in questo ambiente completamente nuovo.
Mentre osservavamo tutto ciò, Io e Steve
siamo rimasti scioccati, proprio come il topo.
(Risate)
Così, dopo l'esperimento, siamo usciti dal laboratorio
senza dire niente.
Dopo un bel po' di tempo,
Steve ha rotto il silenzio.
SR: "Ha funzionato?"
XL: "Sì", dissi, "Ha funzionato eccome!"
Eravamo veramente emozionati al riguardo.
In seguito abbiamo pubblicato le nostre scoperte
sulla rivista Nature.
Da quando abbiamo pubblicato il nostro lavoro,
abbiamo ricevuto numerosi commenti
da tutto il mondo del web.
Magari possiamo dare un'occhiata a un paio di questi.
["ODDIOOOOO FINALMENTE... così tanto ancora da scoprire sulla realtà virtuale, manipolazione neuronale, emulazione onirica visiva... codificazione neuronale, 'scrittura e ri-scrittura dei ricordi', malattie mentali. Ah, il futuro è meraviglioso"]
SR: La prima cosa che noterete è che le persone
hanno opinioni molto forti riguardo questo tipo di ricerca.
Ora io sono perfettamente d'accordo con l'ottimismo
della prima citazione,
perché su una scala da zero alla voce di Morgan Freeman,
questo è stato uno dei più profondi elogi
che io abbia mai ricevuto.
(Risate)
Ma come potete vedere, non è l'unica opinione là fuori.
["Mi spaventa a morte... Che cosa accadrebbe se tra un paio di anni saranno in grado di farlo sugli esseri umani?! MIO DIO, SIAMO SPACCIATI"]
XL: Di certo, se leggiamo questo secondo commento,
penso che siamo tutti d'accordo nel dire che, ecco,
probabilmente non è positivo.
Ma ci fa ricordare che,
sebbene stiamo ancora lavorando sui topi,
è opportuno cominciare a ragionare e discutere
sulle possibili implicazioni etiche
del controllo dei ricordi.
SR: Ora, nello spirito del terzo commento,
vogliamo parlarvi di un recente progetto
che ci vede coinvolti e che abbiamo chiamato Progetto Inception.
["Dovrebbero farci un film. Dove impiantano idee nelle menti delle persone, così che possono controllarle le idee per i loro scopi personali. Lo chiameremo: Inception."]
Abbiamo ragionato sul fatto che, dato che ora possiamo riattivare un ricordo,
che cosa accadrebbe se cominciassimo a fare esperimenti con quel ricordo?
Potremmo eventualmente trasformarlo in un falso ricordo?
XL: La memoria è qualcosa di sofisticato e dinamico,
ma solo per semplicità, immaginiamo che il ricordo
sia lo spezzone di un film.
Finora vi abbiamo detto che in pratica controlliamo il pulsante
"play" del filmato,
così che possiamo riprodurre il video in qualsiasi momento, ovunque.
Ma c'è la possibilità di penetrare
nel cervello e modificare il video
così da renderlo diverso dall'originale?
Sì, si può fare.
Quello che dobbiamo fare è in pratica
riattivare un ricordo usando i laser come abbiamo fatto prima,
ma, allo stesso tempo, se presentiamo una nuova informazione
e facciamo sì che questa nuova informazione venga incorporata al vecchio ricordo,
questo modificherà il ricordo stesso.
È come fare un remix.
SR: Come realizziamo tutto questo?
Piuttosto che cercare ricordi di paura nel cervello,
possiamo cominciare con afferrare le noste cavie,
metterle in una scatola blu come questa,
cosi da trovare le cellule cerebrali che rappresentano la scatola blu,
e le inganniamo facendole rispondere agli impulsi luminosi
come abbiamo spiegato prima.
Il giorno seguente, prendiamo le cavie e le mettiamo
in una scatola rossa che non hanno mai visto prima.
Proiettiamo dei fasci luminosi nel cervello per far riaffiorare
il ricordo della scatola blu.
E cosa accade se mentre l'animale
sta rivivendo il ricordo della scatola blu,
noi diamo un paio di piccole scosse?
Stiamo cercando di creare artificialmente un'associazione
tra il ricordo della scatola blu
e le scosse stesse.
Stiamo cercando di collegare le due cose.
Per verificare se ci siamo riusciti,
possiamo prendere le cavie di nuovo
e riporle nuovamente nella scatola blu.
Abbiamo appena riattivato il ricordo della scatola blu
mentre l'animale riceveva un paio di scosse alle zampe,
e ora l'animale improvvisamente si paralizza.
È come se stesse ricordando di aver ricevuto delle scosse in questo ambiente
anche se non è mai accaduto realmente.
Abbiamo formato un falso ricordo
perché l'animale ha paura di un ambiente
dove, tecnicamente parlando,
non gli è accaduto nulla.
XL: Per ora stiamo solo parlando
di questo attivatore controllato dalla luce.
Di fatto, abbiamo anche un interruttore simile che serve per disattivare,
ed è facile immaginare che
installando un interruttore per disattivare,
possiamo anche cancellare un ricordo, in qualsiasi momento, ovunque.
Dunque, tutto quello di cui abbiamo discusso oggi
è basato su questo sofisticato principio delle neuroscienze
secondo cui la mente, con le sue apparenti proprietà misteriose,
in realtà è fatta di materia fisica che possiamo manipolare.
SR: E per quanto mi riguarda,
vedo un mondo dove possiamo riattivare
qualsiasi tipo di ricordo che ci piace.
Vedo anche un mondo dove possiamo cancellare i ricordi indesiderati.
E vedo un mondo dove modificare i ricordi
fa parte della realtà,
perché viviamo in un tempo dove è possibile
cogliere delle domande dall'albero della fantascienza
e coltivarle nella realtà sperimentale.
XL: Attualmente, persone in laboratorio
e persone in altri gruppi in tutto il mondo
stanno utilizzando metodi simili per attivare o modificare i ricordi,
siano essi nuovi o vecchi, positivi o negativi,
ogni tipo di ricordo, così da riuscire a comprendere
come funziona un ricordo.
SR: Per esempio, un gruppo nel nostro laboratorio
è riuscito a trovare le cellule cerebrali che creano un ricordo di paura
e a trasformalo in un ricordo piacevole.
Questo è esattamente ciò che intendo sul modificare questo tipo di processi.
Un individuo in laboratorio è riuscito a riattivare
ricordi di topi femmina in topi maschi,
e si dice che si tratti di un'esperienza piacevole.
XL: Infatti, stiamo vivendo un momento molto emozionante
dove la scienza non ha alcun limite arbitrario di velocità
ma è vincolata solo dalla nostra immaginazione.
SR: Infine, cosa ne facciamo di tutto questo?
Come far avanzare questa tecnologia?
Queste sono le domande che non devono rimanere
rinchiuse dentro il laboratorio,
quindi uno degli obiettivi del discorso di oggi è portare tutti
al passo con ciò che è possibile fare
nella moderna neuroscienza,
ma, altrettanto fondamentale,
è coinvolgere attivamente tutti in questa conversazione.
Quindi cerchiamo di ragionare tutti insieme, come una squadra, su ciò che questo significa
e dove possiamo e dovremmo andare di qui in avanti
perché Xu e io abbiamo
alcune decisioni davvero importanti davanti a noi.
Grazie. XL: Grazie.
(Applausi)