فأر. شعاع ليزر. ذاكرة معدّلة.

هل يمكننا تعديل محتوى ذكرياتنا؟ إنه سؤال من وحي الخيال العلمي يسأله ستيف راميز و شو لو في مختبرهم في جامعة إم أي تي. بشكل أساسي، يقوم الثنائي بتوجيه أشعة ليزر إلى دماغ فأر حي لتنشيط و التلاعب بذاكرته. في هذا الحديث الممتع على نحو غير متوقع، يقومان بمشاركتنا ليس فقط بكيف -- بل أهم من ذلك -- بلماذا يقومان بفعل هذا. (تم تصويره في تيد x بوسطن)

ستيف راميرز: في أول سنة لي في كلية الدراسات العليا،

وجد نفسي في غرفة نومي

أتناول الكثير من "بن أند جيري" [مثلجات]

و أشاهد بعض برامج التلفزيون الرديئة

و ربما، ربما أستمع إلى "تايلر سويفت" [مغنية]

لقد مررت للتو بانفصال عاطفي.

(ضحك)

فلأطول وقت ممكن، كل ما أردت فعله

هو استعادة ذكرى هذا الشخص مراراً و تكراراً

على أمل أن أستطيع التخلص من ذلك الشعور

الداخلي المثير للغثيان و السذاجة.

الآن، كما تبيَّن، أنا عالم أعصاب،

لذا قد عرفت أن ذكرى هذا الشخص

و ما يصاحبها من شعور فظيع

يقوم بهما بشكل كبير نظامان دماغيان منفصلان.

و هكذا فكرت، ماذا لو استطعنا أن ندخل الدماغ

و نتخلص من ذلك الشعور المثير للغثيان

بينما نترك ذكرى ذلك الشخص دون مساس؟

ثم أدركت، قد تكون هذه الفكرة مبالغ فيها الآن.

فماذا لو استطعنا البدء بالدخول إلى الدماغ

و ايجاد ذكرى واحدة نبدأ بها؟

هل يمكننا إحياء هذه الذاكرة،

ربما أيضاً العبث بمحتويات هذا الذاكرة؟

بعد الحديث عن هذا، حالياً هناك شخص واحد في العالم أجمع

أتمنى بشدة ألا يكون يشاهد هذا الخطاب.

(ضحك)

لكن هناك مشكلة. هناك مشكلة.

هذه الأفكار على الأغلب تذكركم ب "توتال ريكول،"

"أيترنال سنشاين أف ذا سبوتلس مايند،"

أو ب "إنسبشن" [أفلام]

لكن نجوم السينما الذين نعمل معهم

هم مشاهير المختبر.

شو لو: فئران المختبر.

(ضحك)

بصفتنا علماء أعصاب، نحن نعمل في المختبر مع الفئران

نحاول أن نفهم كيف تعمل الذاكرة.

و اليوم، نأمل أن نقنعكم أننا الآن

بالحقيقة قادرين أن نُفَعِّل ذاكرة في الدماغ

بسرعة الضوء.

لفعل هذا، هناك فقط خطوتين بسيطتين لنتبعهما.

أولاً، جد و ضع علامة لتمييز ذاكرة في الدماغ،

و ثم فَعِّلها بمفتاح.

بهذه البساطة.

(ضحك)

ستيف راميرز: هل اقتنعتم؟

قد تبين أن إيجاد ذاكرة في الدماغ ليس بهذه السهولة.

شو لو: بالفعل. إنه أصعب بكثير من، دعنا نقول،

إيجاد إبرة في كومة قش،

لأنه على الأقل، كما تعلمون، مازالت الإبرة شيء

مادي يمكنك أن تضع أصابعك عليه.

لكن الذاكرة ليست كذلك.

و أيضاً، هناك خلايا في دماغك عددها أكثر بكثير

من عدد أعواد القش في كومة قش، بالعادة.

فأجل، تبدو هذه المهمة شاقة.

لكن لحسن الحظ، لدينا مساعدة من الدماغ نفسه.

لقد تبين أنه كل ما يجب علينا فعله هو

أن نسمح للدماغ أن يكوِّن ذاكرة،

و من ثم سوف يخبرنا الدماغ بالخلايا المشاركة

في تلك الذاكرة بالتحديد.

ستيف: ما الذي كان يحدث في دماغي

بينما كنت أتذكَّر حبيبتي السابقة؟

إن تجاهلت تماماً الأخلاقيات الإنسانية لثانية

و قمت بتقطيع دماغي إلى شرائح الآن

أمكنك رؤية أنه هناك عدد مدهش

من مناطق الدماغ التي كانت نشطة بينما تذكرت تلك الذكرى.

الآن، من مناطق الدماغ التي تكون نشطة بقوة

تحديداً، تسمى بالحصين [هيبوكامبس]،

و التي لعقود كانت لها علاقة بتشكيل

أنواع الذكريات المقربة إلينا،

و الذي يجعل الحصين هدف مثالي للوصول إليه

لمحاولة إيجاد و ربما لإعادة تفعيل ذاكرة.

شو: عندما تكبِّر الحصين،

بالطبع سوف تجد الكثير من الخلايا،

لكن كنا قادرين أن نجد الخلايا المشاركة

في ذاكرة محددة،

لأن كلما تكون هناك خلية نشطة،

كما يحدث عند تشكيل ذاكرة،

سوف تترك أثر يسمح لنا أن نعرف

أن هذه الخلايا كانت نشطة منذ قليل.

ستيف: فبنفس الطريقة التي تخبرك بها أضواء الشقق في الليل

أنه على الأغلب يوجد شخص هناك يعمل في أي لحظة،

بمنطق واقعي جداً، هناك مستشعرات بيولوجية

موجودة داخل الخلية، هذه المستشعرات تضيء

فقط عندما تكون هذه الخلية قد عملت للتو

هي نوع من النوافذ البيولوجية التي تضيء

لتعلمنا أن هذه الخلية كانت للتو نشطة.

شو: فقمنا بتعليق جزء من هذا المستشعر

و توصيله بمفتاح للتحكم في الخلايا،

و عبأناه في فيروسات معدَّلة

و حقنا ذلك في دماغ الفأر.

فكلما تتكون ذاكرة،

أي خلايا فعّالة في هذه الذاكرة

سوف تحتوي أيضاً على مفتاح التحكم هذا.

ستيف: فهكذا يبدو شكل الحصين

بعد تكوين ذاكرة خوف، مثلاً.

البحر الأزرق الذي ترونه هنا

هو عبارة عن اكتظاظ للخلايا الدماغية

لكن الخلايا الدماغية الخضراء،

الخلايا الدماغية الخضراء هي تلك التي تحمل

ذاكرة خوف محددة.

فأنت تنظر إلى تكوين

الخوف.

أنت بالواقع تنظر إلى مقطع عرضي لذاكرة ما الآن.

شو: الآن، بالنسبة لمفتاح التحكم الذي كنّا نتحدث عنه،

يجب أن يعمل المفتاح بسرعة كبيرة.

ليس من المفترض أن يستغرق دقائق أو ساعات ليعمل.

يجب أن يعمل بنفس سرعة الدماغ، بالميللي ثانية.

ستيف: فما رأيك، شو؟

هل يمكننا استخدام، لنقول، أدوية

لنفعّل أو نثبّط خلايا الدماغ؟

شو: لا. إن الأدوية فوضوية حقاً. إنها تنتشر في كل مكان.

و أيضاً تستغرق وقتاً طويلاً لتؤثّر على الخلايا.

لذا إنها لن تسمح لنا بالتحكم الآني بذاكرة ما.

حسناً ستيف، ما رأيك أن نعرّض الدماغ لصدمة كهربائية؟

ستيف: حسناً، إن الكهرباء سريعة جداً،

لكننا على الأغلب لن نستطيع توجيهها

للخلايا المحددة المسؤولة عن الذاكرة،

و على الأغلب سوف نقلي الدماغ.

شو: آه. إن ذلك صحيح. إذاً يبدو أن..

حقاً إننا بحاجة أن نجد طريقة أفضل

لنؤثر على الدماغ بنفس سرعة الضوء.

ستيف: و يصدف أن الضوء ينتقل بسرعة الضوء.

فربما يمكننا أن ننشط أو نثبِّط الذكريات

باستخدام الضوء فقط --

شو: هذا سريع حقاً.

ستيف: -- و بما أن خلايا الدماغ

لا تستجيب بالعادة إلى نبضات الضوء

فتلك التي سوف تستجيب

هي التي تملك مفتاح تحكم حساس للضوء.

الآن لتنفيذ ذلك، أولاً يجب أن نتلاعب بالخلايا الدماغية

لتستجيب لأشعة الليزر.

شو: نعم. لقد ما سمعتوه صحيح.

نحن نحاول أن نطلق أشعة ليزر على الدماغ.

(ضحك)

ستيف: و التقنية التي تسمح لما بفعل ذلك هي تقنية الجينات الضوئية.

توفر لنا تقنية الجينات الضوئية مفاتيح التحكم الضوئية التي يمكننا استخدامها

لتشغيل و إطفاء خلايا الدماغ،

و اسم هذه المفاتيح هو "تشانيل رودوبسين" [بروتين ناقل في الأغشية]

تبدو هنا كنقط خضراء متصلة بالخلية الدماغية هذه.

يمكنك التفكير في ال"تشانيل رودوبسين" كنوع من المفاتيح الحساسة للضوء

التي يمكننا تثبيتها بشكل صناعي في خلايا الدماغ

بحيث نستطيع الآن استخدام ذلك المفتاح

لتنشيط أو تثبيط خلايا الدماغ ببساطة بالضغط عليه،

و في هذه الحالة نحن نضغط عليه بنبضات ضوئية.

شو: إذاً نحن نوصل هذا المفتاح الحساس للضوء من ال"تشانيل رودوبسين"

بالمستشعرات التي تكلمنا عنها

و نحقن ذلك في الدماغ

فكلما تتكون ذاكرة،

أي خلية نشطة في هذه الذاكرة

سوف يكون لديها أيضاً هذا المفتاح الحساس للضوء مثبَّت لديها

بحيث نستطيع التحكم بهذه الخلايا

بومضة من الليزر كالذي ترونه.

ستيف: دعنا نختبر هذا كله الآن.

ما يمكننا فعله هو أخذ فئراننا

و وضعهم في صندوق يشبه تماماً هذا الصندوق هنا،

و ثم يمكننا إعطاءهم صعقة كهربائية طفيفة جداً

بحيث يكوّنون ذاكرة خوف من هذا الصندوق.

يتعلمون أن شيء سيّء قد حدث هنا.

الآن مع نظامنا، الخلايا الفعالة

في تكوين هذه الذاكرة في الحصين،

فقط هذه الخلايا سوف تحتوي الآن على الـ "تشانيل رودوبسين"

شو: عندما تكون صغير الحجم كالفأر،

تشعر كأن العالم أجمع يكيد لك.

فأفضل استجابة دفاعية

هي محاولة التّخفّي

كلما يكون الفأر خائف،

يظهر هذا النوع من السلوك النموذجي

بالبقاء في زاوية واحدة من الصندوق،

محاولاً ألّا يحرك أي جزء من جسمه،

و هذه الوضعية تسمى بالتجمّد.

فإن تذكر فأر أن شيئاً سيّء قد حدث في هذا الصندوق،

و عندما نضعه مجدداً في نفس الصندوق،

سوف يظهر وضعية التجمّد

لأنه لا يريد أن يتم كشفه

بواسطة أي مصدر تهديد في هذا الصندوق.

ستيف: فيمكنك التفكير بالتجمد كالتالي،

أنت تسير في الشارع في حال سبيلك،

و فجأة تكاد تمر

بحبيبة سابقة أو حبيب سابق،

و في هتين الثانيتين المرعبتين

تبدأ تفكر، "ماذا أفعل؟ هل أقول مرحباً؟

هل أصافحهم؟ هل أستدير و أهرب؟

هل أجلس هناك و أتظاهر بعدم الوجود؟"

هذا النوع من الأفكار العابرة التي تقيّد حركتك،

التي تجعلك تبدو مرتبك لبرهة.

شو: لكن إن وضعت الفأر في صندوق

جديد مختلف كلياً، مثل هذا،

فإنه لن يكون خائف من هذا الصندوق

لأنه لا يوجد أي سبب لأن يخاف من هذه البيئة الجديدة.

لكن ماذا لو وضعنا الفأر في هذا الصندوق الجديد

لكن في نفس الوقت، فعَّلنا ذاكرة الخوف

باستخدام الليزر كما فعلنا سابقاً؟

هل سنسترجع ذاكرة الخوف

من الصندوق الأول في هذه البيئة الجديدة كلياً؟

ستيف: حسناً، و هذه هي التجربة المنتظرة.

الآن لإسترجاع ذلك اليوم،

أتذكر أن "رد سوكس" [فريق كرة القاعدة] قد ربح للتو،

لقد كان يوم مخضر ربيعي،

مثالي للتنزه بجانب النهر

و ربما ثم الذهاب إلى "نورث إند" [حي في بوسطن]

لشراء بعض ال"كانولي" [تحلية]، فقط أتصور.

الآن شو و أنا، من ناحية أخرى،

كنا في غرفة ذات ظلام دامس بدون نوافذ

لا نحرك عينينا أبداً و لا حتى نرمشهم

لأن أعيننا كانت متسمّرة على شاشة الكمبيوتر.

كنّا ننظر إلى هذا الفأر هنا نحاول أن نفعّل ذاكرة

لأول مرة باستخدام تقنيتنا.

شو: و هذا ما رأيناه.

في البداية عندما نضع الفأر في هذا الصندوق،

يقوم بالاستكشاف، يشم ما حوله، يمشي في المكان،

في حال سبيله،

لكن بالطبيعة،

الفئران حيوانات فضولية جداً.

يريدون أن يعرفوا، ما الذي يجري في هذا الصندوق الجديد؟

إنه مثير للاهتمام.

لكن بنفس اللحظة التي شغلنا فيها الليزر، كما ترون الآن،

فجأة دخل الفأر وضعية التجمد هذه.

لقد ظل واقفاً هنا و حاول ألا يحرك أي جزء من جسمه.

يبدوا بوضوح أنه يتجمد.

إذاً حقاً، يبدوا أننا قادرين أن نسترجع

ذاكرة الخوف من الصندوق الأول

في هذه البيئة الجديدة كلياً.

بينما كنَا نشاهد هذا، ستيف و أنا

كنا مصدومين بقدر الفأر نفسه.

(ضحك)

إذاً بعد التجربة، خرجنا من الغرفة

دون قول أي شيء.

بعد فترة طويلة بعض الشيء، و غريبة،

ستيف كسر الصمت.

ستيف: "هل نجح ذلك للتو؟"

شو: قلت: "نعم". "حقاً لقد نجح!"

تحمَسنا جداً لهذا.

و بعد ذلك نشرنا نتائجنا

في دورية "نايتشر".

منذ نشر بحثنا،

نحن نتلقى العديد من التعليقات

من حول الإنترنت.

ربما يمكننا رؤية بعضها.

["ياااااااااااا إلهي و أخيراً.. الكثير سوف يتحقق، الواقع الافتراضي، التلاعب العصبي، محاكاة الأحلام البصرية.. التشفير العصبي، 'كتابة و إعادة كتابة الذكريات'، الأمراض العقلية. آه إنَّ المستقبل مبهر"]

ستيف: إذا أول شيء ستلاحظه هو أن الناس

لديها آراء قوية في هذا النوع من الأبحاث.

الآن أنا أوافق تماماً على التفاؤل

في هذا التعليق،

لأن على المقياس من الصفر إلى صوت "مورغان فريمان" [ممثل]،

هو واحد من أهم التشريفات

التي سمعتها موجهة إلينا

(ضحك)

لكن كما سترون، إنه ليس الرأي الوحيد الموجود.

["هذا يخيفني جداً.. ماذا لو استطاعوا أن يفعلوا ذلك مع البشر بعد بضع سنوات؟! يا إلهي نحن هالكون"]

شو: بالفعل، إن نظرنا إلى التعليق الثاني،

أعتقد أننا كلنا نتفق أنه..

على الأغلب ليس إيجابي كالأول.

لكنه أيضاً يذكرنا أن،

على الرغم من أننا مازلنا نتعامل مع الفئران،

إنها على الأغلب فكرة جيدة أن نبدأ التفكير و مناقشة

العواقب الأخلاقية المحتملة

للتحكم بالذاكرة.

ستيف: الآن، في ضوء التعليق الثالث،

نريد أن نخبركم عن مشروع نعمل عليه مؤخراً

في المختبر و قد أسميناه مشروع بداية.

["يجب أن يصوروا فيلم عن هذا. حيث يزرعون الأفكار في أدمغة البشر، لكي يتحكموا بهم من أجل منافع شخصية. و سنسميه: بداية"]

ففكرنا أننا الآن نستطيع تنشيط ذاكرة،

ماذا لو فعلنا ذلك مع التلاعب في هذه الذاكرة؟

هل يمكننا حتى تحويلها لذاكرة خاطئة؟

شو: كل ذاكرة معقدة و ديناميكية،

لكن فقط للتبسيط، دعنا نتخيل الذاكرة

كلقطة من فيلم.

ما أخبرناكم به حتى الآن هو أننا نستطيع التحكم

بزر "التشغيل" للقطة

بحيث نستطيع أن نشاهد هذا الفيديو في أي وقت، أي مكان.

لكن هل هنالك إمكانية أن نستطيع

الدخول إلى داخل الدماغ و تحرير لقطة الفيلم هذه؟

بحيث نستطيع جعلها مختلفة عن الأصل؟

نعم نستطيع.

لقد تبين أن كل ما علينا فعله هو

إعادة تنشيط ذاكرة ما باستخدام الليرز كما فعلنا سابقاً،

لكن في نفس الوقت، إن قدمنا معلومات جديدة

و سمحنا لهذه المعلومات الجديدة أن تندمج مغ الذاكرة القديمة،

هذا سوف يغير الذاكرة.

إنه تقريباً مثل عمل شريط أغاني منوعة.

ستيف: إذاً كيف نفعل هذا؟

بدلاً من إيجاد ذاكرة خوف في الدماغ،

نستطيع البدء بأخذ حيواناتنا،

و وضعهم في صندوق أزرق كهذا

و وجدنا خلايا الدماغ التي تمثل هذا الصندوق الأزرق

و جعلناهم يستجيبوا لنبضات ضوئية

تماماً كما ذكرنا سابقاً.

الآن في اليوم التالي، نستطيغ أخذ حيواناتنا و وضعهم

في صندوق أحمر لم يجربوه أبداً من قبل.

نستطيع أن نسقط الضوء على الدماغ لننشط

ذاكرة الصندوق الأزرق.

إذاً ماذا قد يحدث هنا إن، بينما الحيوان

يتذكر الصندوق الأزرق،

عرضنا قدميه لبضع صدمات كهربائية خفيفة؟

فنحن هنا نحاول أن نربط بشكل مصطنع

بين ذاكرة الصندوق الأزرق

و الصعقات الكهربائية للأقدام.

نحن فقط نحاول أن نربط الإثنين.

إذاً لنختبر إن كنّا قد حققنا ذلك،

نستطيع أن نأخذ حيواناتنا مرة أخرى

و أرجعناهم إلى الصندوق الأزرق.

من جديد، لقد نشطنا ذاكرة الصندوق الأزرق

بينما تعرض الحيوان إلى بضع صعقات خفيفة للأقدام،

و الآن يتجمد الحيوان فجأة.

كأنه يتذكر التعرض للصعق في هذه البيئة

على الرغم من عدم حدوث ذلك أبداً.

فإذاً قد تكونت ذاكرة خاطئة،

لأنه بالخطأ أصبح يخاف بيئة

حيث، عملياً،

لم يحدث أي شيء سيء فيها.

شو: إذاً، حتى الآن نحن فقط نتكلم عن

مفتاح "التشغيل" الحساس للضوء.

في الحقيقة، نحن لدينا أيضاً مفتاح "إطفاء" حساس للضوء،

و من السهل جداً تصور أن

بتثبيت مفتاح "الإطفاء" هذا،

نستطيع أن نطفئ ذاكرة، في أي وقت، و أي مكان.

إذاً كل شيء تكلمنا عنه اليوم

هو عن هذا المبدأ الفلسفي في علم الأعصاب

أن العقل، مع خواصه التي تبدو غامضة،

هو في الحقيقة مكون من أشياء فيزيائية يمكننا تعديلها.

ستيف: و بالنسبة لي شخصياً،

إنني أرى عالماً حيث نستطيع إعادة تفعيل

أي نوع من الذاكرة نرغب.

إنني إيضاً أرى عالماً حيث نستطيع محو الذكريات الغير مرغوب فيها.

الآن، إنني حتى أرى عالماً حيث تعديل الذكريات

شيء من الواقع،

لأننا نعيش في زمن حيث من الممكن

نزع أسئلة من شجرة الخيال العلمي

و زرعهم في واقع بحثي.

شو: في هذه الأيام الناس في المختبر

و الناس في مجموعات أخرى حول العالم

يستخدمون طرق مماثلة لتنشيط أو تعديل الذكريات،

سواء أكانت قديمة أم حديثة، إيجابية أم سلبية،

كل أنواع الذكريات لكي نستطيع فهم

كيف تعمل الذاكرة.

ستيف: مثلاً، أحد المجموعات في مختبرنا

استطاعت إيجاد خلايا الدماغ التي تشكل ذاكرة الخوف

و حولتها إلى ذاكرة محببة، بهذه بساطة.

هذا بالضبط ما أعنية بتعديل هذه الأنواع من العمليات.

الآن أحدهم في المختبر كان قادراً أن يعيد تفعيل

ذكريات أنثى الفئران في فئران ذكور،

يقال إنها تجربة ممتعة.

شو: بالفعل، نحن نعيش لحظة مثيرة جداً

حيث لا يوجد حدود لسرعة العلم

بل هو يعتمد فقط على مخيلتنا.

ستيف: و أخيراً، ما نحن صانعون بهذا كله؟

كيف يمكننا دفع هذه التقنية إلى الأمام؟

هذه هي الأسئلة التي يجب ألا تبقى

في داخل المختير،

فمن أهداف حديث اليوم كان إخبار الجميع

بالأشياء التي أصبحت ممكنة

في علم الأعصاب الحديث،

لكن الآن، بقدر أهمية ذلك،

من المهم إشراك الجميع في هذا الحديث.

إذاً دعنا نفكر سوياً كفريق عما يعنيه هذا كله

و إلى أين يمكننا و يجب علينا أن ننطلق من هنا،

لأن شو و أنا نعتقد أن جميعنا لديه

بعض القرارات الكبيرة حقاً بانتظارنا.

شكراً.
شو: شكراً.

(تصفيق)