En mus. En laserstråle. Et manipuleret minde.

Kan vi redigere vores minders indhold? Det er et spørgsmål farvet af sci-fi, som Steve Ramirez og Xu Liu stiller i deres laboratorium ved MIT. Dybest set, skyder de to en laserstråle ind i hjernen på en levende mus for at aktivere og manipulere dens minde. I dette overraskende underholdende foredrag deler de ikke kun hvordan, men -- endnu vigtigere -- hvorfor de gør dette. (Filmet ved TEDxBoston.)

Steve Ramirez: Mit første år på universitetet,

sad jeg mig tit i mit soveværelse

og spiste masser af Ben & Jerry's

og så nogle dårlige tv udsendelser

og måske, måske lyttede jeg til Taylor Swift.

Jeg var lige kommet ud af et forhold.

(Latter)

Så i lang tid, var det eneste jeg gjorde

at huske på et minde om denne person igen og igen,

og ønskede at jeg kunne slippe for den pinefulde,

indre "blah" følelse.

Nu er det sådan, at jeg er neurolog,

så jeg vidste at mindet om den person

og de forfærdelige, følelsesmæssige undertoner der farver det minde,

stort set er formidlet af forskellige systemer i hjernen.

Så jeg tænkte, hvad hvis vi kunne gå ind i hjernen

og fjerne den kvalmende følelse

men mens vi holder mindet om den person intakt?

Så blev jeg klar over, at det måske var lige ambitiøst nok på det tidspunkt.

Så hvis vi kunne starte med at gå ind i hjernen

og bare finde et enkelt minde til at starte med?

Kunne vi kickstarte det minde,

måske endda lege med indholdet af det minde?

Når det så er sagt, er der én person i hele verden lige nu

som jeg virkelig håber på ikke ser dette foredrag.

(Latter)

Men der en hage ved det. Der er en hage.

Disse ideer minder jer sikkert om "Total Recall"

"Evigt Solskin i et Pletfrit Sind,"

eller "Inception."

Men de filmstjerner vi arbejder med

er laboratoriernes kendisser.

Xu Liu: Testmus.

(Latter)

Som neurologer, arbejder vi i laboratoriet med mus

og prøver at forstå hvordan hukommelsen fungerer.

Og i dag, håber vi at vi kan overbevise jer om at

vi faktisk er i stand til at aktivere et minde i hjernen

med lysets hastighed.

For at gøre dette, er der kun to simple skridt at følge.

For det første, finder og mærker man et minde i hjernen,

og så aktiverer man det med en kontakt.

Så simpelt er det.

(Latter)

SR: Er I overbevist?

Det viser sig, at det faktisk slet ikke er så nemt at finde et minde i hjernen.

XL: Bestemt. Dette er meget sværere end, lad os sige,

at finde en nål i en høstak,

fordi i det mindste, I ved, er nålen noget som man fysisk

kan tage fat i.

Men det er hukommelsen ikke.

Derudover, der er væsentlig flere celler i hjernen

end antallet af halmstrå i en typisk høstak.

Så ja, denne opgave ser enorm ud.

Men heldigvis, fik vi hjælp fra selve hjernen.

Det viste sig at det eneste vi skulle gøre, dybest set er

at lade hjernen forme et minde,

og så vil hjernen fortælle os hvilke celler der er involverede

i det bestemte minde.

SR: Hvad sker der i min hjerne

mens jeg fandt mindet om en ekskæreste frem?

Hvis man fuldstændig skulle ignorere menneskelig etik et øjeblik

og skære min hjerne i skiver lige nu,

ville man se at der var et utroligt antal

regioner i hjernen der var aktive mens mindet blev fundet frem.

En region i hjernen der især er aktiv

kaldes hippocampus,

som i årtier er blevet impliceret i det at behandle

den slags minder vi har kær,

hvilket også gør den til et ideelt mål til at gå ind i

og prøve at finde og måske reaktivere et minde.

XL: Når man zoomer ind i hippocampus,

vil man selvfølgelig se mange celler,

men vi er i stand til at finde ud af hvilke celler der er involveret

i et bestemt minde,

fordi når en celle er aktiv,

som når den former et minde,

vil den også efterlade et fodaftryk der senere vil tillade os at vide

at disse celler var aktive for nyligt.

SR: Så på samme måde som en bygnings lys om natten

lader en vide at der stadig er nogen
der arbejder der på et givent tidspunkt,

på en meget virkelig måde, er der biologiske sensorer

inden i en celle der er tændt

udelukkende når den celle bare arbejder.

De er en slags biologiske vinduer der lyser op

for at lade os vide at den celle lige var aktiv.

XL: Så vi mærkede en del af denne sensor,

og fastgjorde den til en kontakt til at kontrollere cellerne,

og vi pakkede denne kontakt ind i en designet virus

og indsprøjtede den ind i hjernen på mus.

Så når et minde bliver dannet,

vil alle aktive celler til det minde

også have installeret en kontakt.

SR: Her er et billede over hvordan hippocampus ser ud

efter at have formet et minde om frygt, for eksempel.

Det hav af blå man kan se her

er tæt pakket med hjerneceller,

men de grønne hjerneceller,

de grønne hjerneceller er dem der holder fast på

et specifikt minde om frygt.

Så man ser på krystaliseringen

af den flygtende information om frygt.

Man ser faktisk på tværsnittet af et minde lige nu.

XL: Med hensyn til den kontakt vi har snakket om,

ideelt set, skal kontakten fungere virkelig hurtigt.

Det bør ikke tage minutter eller timer før det fungerer.

Det bør fungere ved hjernens hastighed, i millisekunder.

SR: Så hvad mener du, Xu?

Kunne vi bruge, for eksempel, farmakologiske lægemidler

til at aktivere eller inaktivere hjerneceller?

XL: Nej. Lægemidler er temmelig rodede. De spreder sig over det hele.

Og det tager dem også en evighed at agere på cellerne.

Så det vil ikke tillade os at kontrollere et minde i realtid.

Steve, hvad med at vi støder hjernen med noget strøm?

SR: Elektricitet er temmelig hurtig.

men vi vil nok ikke være i stand til at ramme

præcis de rigtig celler der holder fast i et minde,

og vi ville sikkert stege hjernen.

XL: Oh. Det er sandt. Det ser altså ud til, hmm,

Vi skal finde på en bedre måde

til at påvirke hjernen med lysets hastighed.

SR: Det forholder sig tilfældigvis sådan, at lyset rejser med lysets hastighed.

Så måske kunne vi aktivere eller deaktivere minder

ved bare at bruge lys --

XL: Det er temmelig hurtigt.

SR: -- og fordi almindelige hjerneceller

ikke reagerer på lys pulser,

så dem der ville reagere på lyspulserne

er dem der indeholder en lysfølsom kontakt.

For at gøre det, skal vi første snyde hjerneceller

til at reagere på laserstråler.

XL: Yep. Du hørte rigtigt.

Vi prøver at skyde lasere ind i hjernen.

(Latter)

SR: Og teknikken der lader os gøre det er optogenetik.

Optogenetik gav os denne lyskontakt som vi kan bruge

til at tænde eller slukke for hjerneceller,

og navnet på den kontakt er channelrhodopsin,

der her kan ses som disse grønne prikker
der sidder fast på denne hjernecelle.

Man kan se på channelrhodopsin
som en slags lysfølsom kontakt

der kan installeres kunstigt i hjernecellerne

så nu kan vi bruge den kontakt

til at aktivere eller deaktivere hjernecellerne,
ved simpelthen at trykke på den,

og i dette tilfælde klikker vi på den med lys pulser.

XL: Vi sætter denne lysfølsomme kontakt
i channelrhodopsin fast på

den sensor vi har talt om

og sprøjter dette ind i hjernen.

Så når som helst et minde bliver formet,

vil enhver aktiv celle til det bestemte minde

også have installeret denne lysfølsomme i sig

så vi kan styre disse celler

ved at skyde en laser ligesom den I kan se her.

SR: Lad os afprøve det her.

Det vi kan gøre er at vi kan tage vores mus

og så kan vi sætte dem i en kasse
der ser præcis ud som denne kasse,

og så kan vi give dem et meget mildt chok

så de kan skabe et minde om frygt for denne kasse.

De kan lære at der skete noget dårligt her.

Med vores system, vil de celler der hjælper

i hippocampus med at skabe dette minde,

kun de celler vil nu indeholde channelrhodopsin.

XL: Når man er så lille som en mus,

føles det som om hele verden er ude efter en.

Så ens bedste forsvar

er at prøve at forblive uopdaget.

Når en mus er bange,

vil den vise en meget typisk adfærd

ved at blive i det ene hjørne af kassen,

og prøver på ikke at bevæge sig,

og denne positur kaldes at fryse.

Hvis en mus husker at der
skete noget slemt i denne kasse,

og når vi sætter dem tilbage i den samme kasse,

vil den dybest fryse

fordi den ikke vil findes

af nogen potentiel trussel i denne kasse.

SR: Så hvis man tænker på at fryse som,

at man går ned af gaden i sine egne tanker,

og pludselig løber man næsten ind i

en ekskæreste,

og så kommer de to skrækindjagende sekunder

hvor man begynder at tænke,
"Hvad gør jeg? Siger jeg hej?

Giver jeg hånd? Vender jeg mig om og løber væk?

Sidder jeg her og lader som om jeg ikke findes?"

Den slags flygtige tanker der lammer en fysisk,

der midlertidigt giver en det rådyr-i-forlygternes blik.

XL: Men, hvis man sætter musen i en helt anden

ny kasse, ligesom den næste,

vil den ikke være bange for denne kasse

fordi der er ikke nogen grund til
at være bange for disse nye omgivelser.

Men hvad hvis vi putter musen i denne nye kasse

men samtidig aktiverer frygt mindet

ved hjælp af laserne som vi gjorde før?

Kan vi finde mindet om frygt frem om den første

kasse igen ind i disse helt nye omgivelser?

SR: Okay, og her er million dollar eksperimentet.

Find nu mindet frem om den dag,

jeg husker at Red Sox lige havde vundet,

det var en grøn forårsdag,

den var perfekt til at sejle op og ned af floden

og måske tage til North End

og få nogle cannolis, #jegsigerdetbare.

På den anden side, var Xu og jeg

i et rum uden nogen vinduer

og lavede ikke nogen øjenbevægelser
der på nogen måde ligner et blink med øjet

fordi vores øjne var limet fast til en computer skærm.

Vi så på denne mus der prøvede at aktivere et minde

for første gang ved hjælp af vores teknik.

XL: Og dette er hvad vi så.

Da vi først puttede musen ned i denne kasse,

går den på opdagelse, sniffer omkring, går omkring,

passer sig selv,

fordi mus faktisk af natur,

er temmelig nysgerrige dyr.

De vil vide, hvad sker der i denne nye kasse?

Det er interessant.

Men det øjeblik vi tændte for laseren,
som man kan se nu,

pludselig går musen i denne frys tilstand.

Den blev der og prøvede på ikke at røre sig.

Den fryser tydeligvis.

Bestemt, det ser ud til at vi er i stand til at frembringe

mindet om frygt fra den første kasse

i disse helt nye omgivelser.

Mens vi så dette, var Steve og jeg

lige så chokerede som musen.

(Latter)

Efter eksperimentet, forlod vi begge to lokalet

uden at sige noget.

Efter en lang, akavet periode,

brød Steve tavsheden.

SR: "Virkede det lige?"

XL: "Ja," sagde jeg. "Det virkede bestemt!"

Vi er virkelig begejstrede for dette.

Og så udgav vi vores resultater

i tidsskriftet Nature.

Lige siden udgivelsen af vores arbejde,

har vi modtaget adskillige kommentarer

fra hele internettet.

Måske kan vi se på nogle af dem.

[OMGGGGG ENDELIG … der kommer så meget mere, virtual reality, neural manipulation, visuel drømme emulering… neural kodning, "skrivning og omskrivning af minder", mental sygdom. Ahhh, fremtiden er fed]

SR: Den første ting man lægger mærke ting er at mennesker

har virkelig stærke meninger om denne slags arbejde.

Nu er jeg fuldstændig enig med optimismen

i det første citat,

fordi på en skala fra nul til Morgan Freemans stemme,

er det en af de mest stemningsvækkende anerkendelser

som jeg har hørt komme i vores retning.

(Latter)

Men som I ser, er det ikke kun meninger der er derude.

["Dette skræmmer mig fra vid og sans… Hvad hvis de kunne gøre det ved mennesker om et par år?" ÅH GUD VI ER FORTABT"]

XL: Bestemt, hvis vi kigger på den anden,

tror jeg vi alle kan blive enige om at det er, meh,

nok ikke så positiv.

men det minder os også om at,

selvom vi stadig arbejder med mus,

er det sikkert en god ide at begynde at tænke på og diskutere

om de mulige etiske følger

af at kontrollere minder.

SR: I den tredje citats ånd,

vil vi fortælle jer om et nyligt projekt som vi har arbejdet

på i laboratoriet som vi har kaldt Project Inception.

["De skulle lave en film om dette. Hvor de planter ideer i folks sind, så de kan kontrollere dem for personlig vinding. Vi kalder det: Inception."]

Vi konkluderede at nu hvor vi kan reaktivere et minde,

hvad hvis vi gør det men begynder at pille ved det minde?

Kunne vi måske endda vende det til et forkert minde?

XL: Alle minder er sofistikerede og dynamiske,

men bare for enkelheden, lad os forestille os minder

som et filmklip.

Det vi har fortalt jer indtil videre er dybest set at vi kan styre

denne "play" knap på klippet

så vi kan afspille dette videoklip når som helst, hvor som helst.

Men er der en mulighed for at vi faktisk kan gå

ind i hjernen og redigere dette filmklip

så vi kan gøre det forskelligt fra originalen?

Ja, det kan vi.

Det viser sig at det eneste vi skal gøre er dybest set

at reaktivere mindet ved hjælp af lasere ligesom vi gjorde før,

men samtidig, hvis vi præsenterer ny information

og tillader at denne nye information
bliver integreret i dette gamle minde,

dette vil ændre mindet.

Det er lidt ligesom at lave et remix bånd.

SR: Hvordan gør vi dette?

I stedet for at finde et minde om frygt i hjernen,

kan vi starte med at tage vores dyr,

og lad os sige at vi putter dem i en
blå kasse som denne blå kasse her

og vi finder de hjerneceller der repræsenterer den blå kasse

og vi snyder dem til at reagere på lys pulser

præcis som vi sagde før.

Dagen efter, kan vi tage vores dyr og placere dem

i en rød kasse som de aldrig har oplevet før.

Vi kan skyde lys ind i hjernen for at reaktivere

mindet om den blå kasse.

Hvad ville der ske her hvis, mens dyrene

erindrer mindet om den blå kasse,

gav vi den et par milde chok?

Her prøver vi kunstigt at lave en association

mellem mindet om den blå kasse

og selve chokkene.

Vi prøver bare at forbinde de to.

For at teste om vi havde gjort det,

kan vi tage vores dyr igen,

og placere dem tilbage i den blå kasse.

Igen, vi havde lige reaktiveret mindet om den blå kasse

mens dyrene fik et par milde chok,

og nu fryser dyret pludseligt.

Det er som om den erindrer at få
et mildt chok i disse omgivelser

selvom det faktisk aldrig skete.

Den formede altså et falsk minde,

fordi den fejlagtigt frygter omgivelser

hvor, teknisk set,

der faktisk ikke skete noget med den.

XL: Så indtil videre taler vi kun om

denne lys kontrollerede "tænd" kontakt.

Faktisk, har vi faktisk også en lys kontrolleret "sluk" knap,

og det er meget nemt at forestille sig at

ved at installere denne lys kontrollerede "sluk" knap,

vi kan også slukke for et minde,
til hver en tid, hvor som helst.

Alt vi har talt om i dag,

er baseret på disse filosofisk ladede
principper om neurovidenskab

at sindet, med dets tilsyneladende mystiske egenskaber,

faktisk er lavet af fysiske ting som vi kan pille ved.

SR: Og for mig personligt,

ser jeg en verden hvor vi kan reaktivere

et hvilket som helst minde vi vil.

Jeg ser også en verden hvor vi kan slette uønskede minder.

Jeg ser endda en verden hvor det at redigere minder

er en virkelighed,

fordi vi lever i en tid hvor det er muligt

at plukke spørgsmål fra science fiction træet

og at rodfæste dem i en eksperimentel virkelighed.

XL: Nu om stunder, bruger mennesker i laboratoriet

og mennesker i andre grupper i hele verden

forskellige metoder til at aktivere eller redigere minder,

hvad enten det er gamle eller nye, positive eller negative,

alle slags minder så vi kan forstå

hvordan minder fungerer.

SR: For eksempel, en gruppe i vores laboratorium

var vi i stand til at finde de hjerneceller et frygtminde består af

og omdannede dem til et behageligt minde, ligesom det.

Det er præcis det jeg mener om
at redigere denne slags processer.

En fyr i laboratoriet var endda i stand til at reaktivere

minder om hun mus hos han mus,

hvilket ifølge rygtet er en dejlig oplevelse.

XL: Bestemt, vi lever i et meget spændende øjeblik

hvor videnskab ikke har nogen
vilkårlige hastighedsbegrænsninger

men kun er bundet til vores egen fantasi.

SR: Og til slut, hvad får vi ud af alt dette?

Hvordan skubber vi denne teknologi fremad?

Dette er de spørgsmål der ikke bør forblive

inde i laboratoriet,

så et af målene med foredraget i dag var at få alle

up to date med den slags ting der er mulige

i moderne neurovidenskab,

men nu, lige så vigtigt,

aktivt at engagere alle i denne samtale.

Lad os tænke sammen som et hold om hvad dette alt sammen betyder

og hvor vi kan og bør gå hen efter dette,

fordi Xu og jeg mener vi alle har

nogle virkelig store beslutninger foran os.

Tak.
XL: Tak.

(Bifald)