Steve Ramirez: Na pierwszym roku
tkwiłem w swoim pokoju,
pochłaniając lody Ben & Jerry's,
oglądając głupoty w TV,
a może słuchając Taylor Swift.
Przeżywałem rozstanie.
(Śmiech)
Przez większość czasu
wciąż wspominałem tę osobę,
chcąc się pozbyć
przyprawiającej o mdłości pustki.
Teraz jako neurobiolog wiem,
że wspomnienia o tej osobie
i towarzyszące im okropne uczucia
są wywoływane przez odrębne części mózgu.
Co by było, gdyby wejść do mózgu
i pozbyć się tego mdlącego uczucia,
zachowując nienaruszone wspomnienie tej osoby?
Zrozumiałem, że oczekuję zbyt wiele.
Więc może chociaż wejść do mózgu
i znaleźć pojedyncze wspomnienie?
Czy moglibyśmy je przywołać,
a może nawet zmodyfikować?
Mówiąc to, mam głęboką nadzieję,
że ta jedna jedyna osoba tego nie ogląda.
(Śmiech)
Jest w tym haczyk.
Może to pomysły rodem z "Pamięci absolutnej",
"Zakochanego bez pamięci",
czy "Incepcji".
Gwiazdy, z którymi pracujemy,
to celebryci laboratorium.
Xu Liu: Myszy.
(Śmiech)
Jako neurobiolodzy pracujemy z myszami,
próbując zrozumieć, jak działa pamięć.
Dzisiaj chcemy was przekonać,
że wspomnienie można aktywować w mózgu
w mgnieniu oka.
Wystarczą dwa proste kroki.
Znaleźć i oznaczyć wspomnienie w mózgu,
a potem włączyć je przyciskiem.
Prościzna.
(Śmiech)
SR: Przekonałem was?
Znalezienie wspomnienia nie jest łatwe.
XL: Jest znacznie trudniejsze
niż znalezienie igły w stogu siana,
bo igła to coś namacalnego,
czego można dotknąć.
A wspomnienia nie.
Poza tym w mózgu jest o wiele więcej komórek
niż słomy w stogu siana.
Sprawa wydaje się beznadziejna.
Na szczęście, pomógł nam sam mózg.
Okazało się, że po prostu musimy
pozwolić mózgowi stworzyć wspomnienie,
a on sam wskaże komórki
odpowiedzialne za określone wspomnienie.
SR: Co dzieje się w moim mózgu,
gdy przywołuję wspomnienie swojej byłej?
Gdyby na chwilę zignorować etykę
i pokroić mi mózg na plasterki,
zobaczylibyście mnóstwo obszarów,
aktywnych w momencie wspominania.
Szczególnie aktywny
jest hipokamp,
latami przetwarzający wspomnienia,
które są nam najbliższe i najdroższe.
Jest przez to idealnym celem do penetracji
i być może reaktywacji wspomnienia.
XL: Kiedy powiększymy hipokamp,
zobaczymy mnóstwo komórek,
ale możemy znaleźć te zaangażowane
w tworzenie określonego wspomnienia.
Gdy komórka jest aktywna,
jak podczas tworzenia wspomnienia,
pozostawia ślad, który później pozwala rozpoznać,
że akurat te komórki były ostatnio aktywne.
SR: Jak światła w budynku nocą informują,
że ktoś tam może pracuje,
tak samo biologiczne czujniki
w obrębie komórki
włączają się tylko podczas jej pracy.
Są jak biologiczne okna wskazujące,
że dana komórka się właśnie aktywowała.
XL: Podpięliśmy się do tego czujnika
i połączyliśmy z guzikiem kontrolującym komórki.
Potem umieściliśmy przełącznik w wyhodowanym wirusie
i wstrzyknęliśmy do mózgu myszy.
Przy każdym tworzonym wspomnieniu
wszystkie aktywne wówczas komórki
będą miały zainstalowany ten przełącznik.
SR: Tak wygląda hipokamp
po stworzeniu wspomnienia strachu.
Niebieska plama
to gęsto zbite komórki mózgu,
a te zielone
to komórki mózgu, koncentrujące się
na konkretnym wspomnieniu strachu.
Patrzycie zatem na krystalizację
ulotnej konstrukcji strachu.
W rzeczywistości to przekrój wspomnienia.
XL: Wspominałem o przełączniku.
Idealnie powinien działać bardzo szybko.
Nie minuty czy godziny,
ale z prędkością mózgu, w milisekundach.
SR: Jak myślisz, Xu?
Czy moglibyśmy użyć leków
do aktywacji lub dezaktywacji komórek mózgu?
XL: Nie. Leki to bałaganiarze.
Roznoszą się wszędzie.
I działają na komórki z dużym opóźnieniem.
Nie pozwolą kontrolować
wspomnienia w czasie rzeczywistym.
A gdyby potraktować mózg prądem?
SR: Tak, prąd jest dość szybki,
ale raczej nie moglibyśmy wycelować
w określone komórki, które podtrzymują to wspomnienie,
i usmażylibyśmy mózg.
XL: Prawda. Wygląda na to,
że trzeba znaleźć lepszy sposób
działania na mózg z prędkością światła.
SR: Tak się składa, że światło
porusza się z prędkością światła.
Może uda się aktywować lub dezaktywować wspomnienia
za pomocą światła.
XL: To dość szybko.
SR: Jako że zwykle neurony
nie reagują na impulsy świetlne,
zareagują tylko te,
które zawierają światłoczuły przełącznik.
Trzeba więc oszukać neurony,
by zareagowały na promień lasera.
XL: Dobrze słyszeliście.
Strzelamy w mózg laserami.
(Śmiech)
SR: Pozwala na to optogenetyka,
która dostarczyła przełącznika światła,
do włączania i wyłączania neuronów.
Nazywa się rodopsyna kanałowa,
widoczna jako zielone kropki przyczepione do komórki mózgu.
Rodopsyna kanałowa to swoisty światłoczuły guzik,
który można sztucznie zainstalować w neuronach
i kliknięciem użyć go
do aktywacji lub dezaktywacji komórki mózgu.
W tym przypadku klikamy impulsami światła.
XL: Możemy podłączyć światłoczułą rodopsynę kanałową
do wspomnianego wcześniej czujnika
i wstrzyknąć do mózgu.
Podczas tworzenia wspomnienia
każda jego aktywna komórka
będzie miała zainstalowany światłoczuły przełącznik,
pozwalający kontrolować komórki
przez strzał laserem, który teraz widzicie.
SR: Przetestujmy to.
Użyjemy do tego myszy.
Umieścimy je w takim pudełku
i poddamy ich łapki bardzo łagodnemu wstrząsowi,
żeby wytworzyć wspomnienie strachu związanego z pudełkiem.
Nauczyły się, że działo się tu coś złego.
W naszym systemie komórki hipokampa,
aktywne w tworzeniu tego wspomnienia,
jako jedyne będą teraz zawierać rodopsynę kanałową.
XL: Gdy jesteś wielkości myszy,
wydaje ci się, że wszyscy cię prześladują.
Więc najlepsza obrona
to nie rzucać się w oczy.
Przestraszona mysz
będzie zachowywać się typowo,
pozostając w kącie pudełka,
starając się nie poruszać,
co nazywamy znieruchomieniem.
Jeśli mysz ma złe wspomnienia związane z pudełkiem,
to gdy ją tam umieścimy,
znieruchomieje,
by uniknąć
wszelkich potencjalnych zagrożeń.
SR: To tak, jakby pewnego pięknego dnia
niespodziewanie wpaść na byłą lub byłego.
Przez dwie przerażające sekundy myślisz:
"Co robić? Powiedzieć cześć?
Podać rękę? Uciekać?
Udawać, że mnie nie ma?".
Te ulotne myśli fizycznie cię obezwładniają,
wyglądasz jak jeleń przed nadjeżdżającym samochodem.
XL: Gdy umieścisz mysz
w zupełnie nowym pudełku,
nie będzie się go bać,
bo nie ma powodu bać się nowego środowiska.
Ale jeśli wsadzając ją do nowego pudełka
jednocześnie aktywujemy wspomnienia strachu,
znów przy użyciu lasera?
Czy wspomnienie strachu z pierwszego pudełka
powróci w zupełnie nowym środowisku?
SR: Oto eksperyment za milion dolarów.
By przywrócić wspomnienie tamtego dnia,
pamiętam, że wygrali Red Sox,
że był piękny, wiosenny dzień,
idealny na spacer nad rzeką
a może wyprawę na North End,
żeby zjeść cannoli - tak tylko wspominam.
Wtedy Xu i ja
siedzieliśmy w ciemnym pokoju,
nie poruszając gałkami ocznymi, nawet nie mrugając,
bo nasz wzrok przykuł ekran komputera.
Obserwowaliśmy mysz,
próbując po raz pierwszy przywołać wspomnienie
przy użyciu naszej techniki.
XL: Oto co zobaczyliśmy.
Z początku, po włożeniu do pudełka,
mysz zaczęła badać otoczenie, węszyć i spacerować,
na nic nie zważając,
bo z natury
myszy są dość ciekawskie.
Chcą wiedzieć, co się dzieje w nowym pudełku.
To dla nich ciekawe.
Gdy jednak włączyliśmy laser,
nagle mysz zamarła.
Zatrzymała się i próbowała nie poruszać ciałem.
Wyraźnie znieruchomiała ze strachu.
Zatem wygląda na to, że możemy przywrócić
wspomnienie strachu z pierwszego pudełka
w zupełnie nowym środowisku.
Oglądając to, Steve i ja
byliśmy tak samo zszokowani jak mysz.
(Śmiech)
Po badaniu opuściliśmy pokój
bez słowa.
Po dłuższej chwili niezręcznego milczenia,
Steve powiedział:
SR: "Czy to naprawdę zadziałało?".
XL: Przytaknąłem.
Byliśmy bardzo podekscytowani.
Potem opublikowaliśmy wyniki
w czasopiśmie Nature.
Od tego czasu
otrzymaliśmy wiele komentarzy
z całej sieci.
Zerknijmy na niektóre.
["Nareszcie! Jeszcze tyle nas czeka. Przyszłość jest fantastyczna"]
SR: Najbardziej rzucają się w oczy
ostre opinie na temat tego typu pracy.
Całkowicie zgadzam się
z optymizmem tej opinii,
bo w skali od zera do głosu Morgana Freemana,
to jedna z najbardziej sugestywnych pochwał,
jakie słyszałem.
(Śmiech)
Ale to nie jedyna opinia.
["Przerażające. Jeśli zrobią to ludziom. Jesteśmy zgubieni".]
Ta opinia
nie jest zbyt pozytywna.
To nam uświadamia,
że choć na razie testujemy myszy,
powinniśmy rozważyć dyskusję
o możliwych etycznych konsekwencjach
kontroli pamięci.
SR: Na koniec trzeci cytat
i opowieść o najnowszym projekcie
pod nazwą Projekt Incepcja.
["Powinni zrobić taki film o kontrolowaniu myśli u ludzi".]
Jeśli możemy pobudzić wspomnienie,
co będzie, gdy przy nim pomajstrujemy?
Czy można je sfalsyfikować?
XL: Wspomnienia są złożone i dynamiczne.
Załóżmy w uproszczeniu,
że wspomnienie jest jak klip wideo.
Dotychczas mówiliśmy,
że można kontrolować przycisk "play",
by w dowolnej chwili odtworzyć klip.
Czy jest jednak możliwość
wniknięcia do mózgu i edycji klipu,
wprowadzając zmiany do oryginału?
Owszem, jest.
Okazało się, że należy jedynie
ponownie uaktywnić wspomnienie, używając lasera.
Gdy jednocześnie dostarczymy nową informację
i połączymy ją ze starym wspomnieniem,
wywołamy jego zmianę.
To jak remiksowanie taśmy.
SR: Jak to zrobić?
Zamiast szukać wspomnienia strachu w mózgu,
można włożyć zwierzęta
do takiego oto niebieskiego pudełka
i znaleźć reprezentujące go neurony,
na które podstępnie zadziałamy impulsami światła,
tak jak opisywałem.
Nazajutrz umieszczamy zwierzęta
w czerwonym pudełku, którego wcześniej nie widziały.
Strzelamy światłem w mózg, by ponownie uaktywnić
pamięć o niebieskim pudełku.
Co będzie, gdy podczas przywoływania
wspomnienia niebieskiego pudełka
podrażnimy delikatnie kończynę?
Próbujemy sztucznie stworzyć skojarzenie
wspomnienia niebieskiego pudełka
i podrażnienia kończyn.
Po prostu próbujemy to połączyć.
Dla sprawdzenia wyniku
znowu wkładamy zwierzęta
do niebieskiego pudełka.
Ponownie przywołujemy je w pamięci,
podczas łagodnego drażnienia kończyny
i nagle zwierzę nieruchomieje.
To jakby skojarzenie delikatnych wstrząsów z nowym środowiskiem,
mimo że to się nigdy nie zdarzyło.
Powstały fałszywe wspomnienia,
bo strach jest tu sztuczny.
Technicznie rzecz biorąc,
nic złego tam się nie działo.
XL: Do tej pory mówiliśmy
o światłoczułym włączniku.
Istnieje też światłoczuły wyłącznik
i łatwo sobie wyobrazić,
że instalacja wyłącznika
pozwoli na dowolne wyłączanie pamięci.
Wszystko, o czym mówimy,
opiera się
na filozoficznej zasadzie neurologii
że pozornie tajemne cechy umysłu
mają fizyczne podstawy,
przy których da się pomajstrować.
SR: Ja osobiście
widzę świat, w którym można pobudzać
dowolne wspomnienia
i usuwać niechcianą pamięć.
Widzę nawet realną możliwość
edycji wspomnień.
Żyjemy w czasach, w których można
zagadnienia z ogródka science-fiction
przenosić do rzeczywistości badawczej.
XL: Obecnie naukowcy
i inni ludzie na całym świecie
używają zbliżonych metod
do aktywacji i edycji wszelkich wspomnień:
starych i nowych, dobrych i złych,
więc można zrozumieć
działanie pamięci.
SR: Jednej grupie w naszym laboratorium
udało się znaleźć neurony, przywołujące w pamięci strach.
Zmieniono go na przyjemne wspomnienie.
O to chodzi w edycji tych procesów.
Komuś udało się w laboratorium
uaktywnić wspomnienia samic u samców myszy,
co jak głosi plotka, jest przyjemne.
XL: Żyjemy w bardzo ciekawych czasach,
gdzie nie ma ograniczeń dla nauki,
a jedyną granicą jest wyobraźnia.
SR: Na koniec, jak to wykorzystać?
Jak rozwijać tę technikę?
To pytania, które powinny wyjść
poza ściany laboratorium.
Celem dzisiejszego wystąpienia
było przedstawienie możliwości
nowoczesnej neurologii.
Najważniejsze jednak,
aby wszyscy aktywnie włączyli się do debaty.
Pomyślmy razem, co to oznacza,
dokąd możemy i powinniśmy zmierzać.
Ja i Xu sądzimy,
że czekają nas ważne decyzje.
Dziękujemy. XL: Dziękuję.
(Brawa)