Um rato. Um raio laser. Uma memória manipulada.

Será que conseguimos editar o conteúdo de nossa memória? É uma questão sci-fi na qual Steve Ramirez e Xu Liu estão trabalhando em seu laboratório no MIT. Essencialmente, os dois dispararam um feixe de laser no cérebro de um rato vivo, para ativar e manipular sua memória. Nesta palestra inesperadamente divertida eles compartilham não somente como, mas -- o mais importante -- por que eles fazem isso. (Filmado no TEDxBoston)

Steve Ramirez: No meu primeiro
ano de faculdade,

eu estava no meu quarto,

comendo sorvete no pote,

assistindo alguns programas de TV ruins

e talvez, talvez ouvindo Taylor Swift.

Eu tinha acabado de terminar um namoro.

(Risos)

Assim, por muito tempo, tudo o que eu fazia

era reviver a memória
dessa pessoa toda hora,

desejando que eu pudesse
me livrar desse sentimento,

angustiante e visceral de melancolia.

Agora, como se vê,
eu sou um neurocientista,

então eu sabia que a memória dessa pessoa

e as terríveis conotações emocionais
que coloriam aquela memória,

são em grande parte mediadas
por sistemas cerebrais separados.

E então eu pensei:
"E se pudéssemos entrar no cérebro

e editar esse sentimento nauseante

e ao mesmo tempo manter
a memória dessa pessoa intacta?"

Então percebi: "Talvez isso seja
um pouco demais, por enquanto."

E se pudéssemos começar entrando no cérebro

e simplesmente encontrar
uma única memória, a princípio?

Será que poderíamos trazer
essa memória de volta à vida,

talvez até mesmo
brincar com o conteúdo dela?

Com isso dito, há uma pessoa
em todo o mundo agora

que realmente espero que não esteja
assistindo a esta palestra.

(Risos)

E há um porém. Há um porém,

Essas ideias provavelmente lembram
"O Vingador do Futuro",

"Brilho Eterno de uma Mente sem Lembranças",

ou "A Origem",

mas as estrelas de cinema
com quem trabalhamos

são as celebridades do laboratório.

Xu Liu: Ratinhos de laboratório.

(Risos)

Como neurocientistas,
trabalhamos no laboratório com ratos

tentando entender como funciona a memória.

E hoje, esperamos convencê-lo de que, agora,

nós conseguimos ativar
uma memória no cérebro

na velocidade da luz.

Para isso, há apenas
dois passos simples a seguir.

Primeiro, encontramos e rotulamos
uma memória no cérebro,

e depois a ativamos com uma chave.

Simples assim.

(Risos)

SR: Estão convencidos?

Acontece que encontrar uma memória
no cérebro não é tão fácil.

XL: De fato. É muito mais difícil
do que, digamos,

encontrar uma agulha num palheiro,

porque, pelo menos, sabemos
que a agulha ainda é algo

que você pode fisicamente tocar.

Mas a memória não.

E, também, há muito mais
células no cérebro

do que fios de palha num palheiro típico.

Então, sim, essa tarefa parece ser difícil.

Mas, felizmente, temos
a ajuda do próprio cérebro.

Acontece que tudo o que
precisamos fazer é, basicamente,

permitir que o cérebro forme uma memória,

e o cérebro nos diz
quais células estão envolvidas

nessa memória em particular.

SR: Então, o que estava
acontecendo no meu cérebro

enquanto eu recordava a memória de uma ex?

Se fôssemos ignorar completamente
a ética humana por um segundo

e fatiar meu cérebro agora,

vocês veriam que
há um número surpreendente

de regiões do cérebro que estavam
ativas ao recordar aquela memória.

Agora, uma região do cérebro
que estaria vigorosamente ativa

em particular é chamada de hipocampo,

que, há décadas,
é associada ao processamento

dos tipos de memórias
que nos são próximas e queridas,

o que também o torna
um alvo ideal para entrarmos

e tentarmos encontrar e talvez
reativar uma memória.

XL: Quando aumentamos
o zoom no hipocampo,

claro que veremos um monte de células,

mas somos capazes de encontrar
as células que estão envolvidas

em uma memória específica,

porque, sempre que uma célula está ativa,

como quando ao formar uma memória,

ela também vai deixar uma marca que,
mais tarde, nos permite saber

que essas células estiveram
recentemente ativas.

SR: Então, da mesma forma
que, à noite, as luzes dos prédios

nos indicam que alguém está trabalhando,
em um determinado momento,

em um sentido muito real,
existem sensores biológicos

dentro de uma célula que ficam "acesos"

somente quando essa célula esteve
ativa recentemente.

São meio que janelas
biológicas que se acendem,

indicando que essa célula
esteve recentemente ativa.

XL: Então, cortamos uma parte desse sensor,

e a conectamos a uma chave
para controlar as células,

e colocamos essa chave
em um vírus sintético

e o injetamos no cérebro dos ratos.

Assim, sempre que uma memória
estiver sendo formada,

qualquer célula ativada por essa memória

também terá essa chave instalada.

SR: Então, é assim que fica o hipocampo,

depois da formação de uma memória
de medo, por exemplo.

O mar azul que vocês veem aqui

são células cerebrais
densamente concentradas,

mas as células cerebrais verdes,

as células cerebrais verdes
são as que estão se atendo

a uma memória de medo específica.

Então, vocês estão olhando
para a cristalização

da formação fugaz do medo.

Na verdade, agora vocês estão vendo
o corte transversal de uma memória.

XL: Bom, a chave sobre
a qual estamos falamos,

idealmente, a chave
tem que agir muito rápido.

Não deve demorar minutos
ou horas para funcionar.

Deve agir na velocidade do cérebro,
em milissegundos.

SR: O que você acha, Xu ?

Será que poderíamos usar,
digamos, drogas farmacológicas

para ativar ou desativar
células cerebrais?

XL: Não, drogas são uma bagunça.
Elas se espalham pelo organismo.

E também demoram muito
para entrar em ação nas células.

Portanto, isso não nos permitirá
controlar uma memória em tempo real.

Então, Steve, que tal darmos
uma descarga elétrica no cérebro?

SR: Bem, a eletricidade é bem rápida,

mas provavelmente
não conseguiríamos mirar

somente nas células específicas
que guardam uma memória,

e provavelmente fritaríamos o cérebro.

XL: Ah, é verdade.
Então, parece que, hum..

De fato, precisamos
encontrar um jeito melhor

de impactar o cérebro,
na velocidade da luz.

SR: Bem, acontece que a luz
viaja na velocidade da luz.

Então, talvez pudéssemos
ativar ou desativar memórias,

usando apenas luz.

XL: A luz é bem rápida

SR: E porque as células
cerebrais normalmente

não respondem a pulsos de luz,

as que respondem a pulsos de luz

são aquelas que contêm
uma chave sensível à luz.

Para isso, primeiro precisamos
enganar as células cerebrais

para que respondam a feixes de laser.

XL: Sim, é isso mesmo.

Estamos tentando disparar
lasers no cérebro.

(Risos)

SR: E a técnica que nos permite
fazer isso é a optogenética.

A optogenética nos deu
essa chave de luz que podemos usar

para ligar ou desligar as células cerebrais,

e o nome dessa chave é canal-rodopsina,

vista aqui como pontos verdes,
grudados à célula cerebral.

Podemos pensar na canal-rodopsina
como um tipo de chave sensível à luz,

que pode ser instalada
artificialmente em células cerebrais,

de modo que, agora, podemos usar essa chave

para ativar ou desativar a célula cerebral,
simplesmente alternando a chave,

e, neste caso, nós a ligamos
com pulsos de luz.

XL: Prendemos essa chave
de canal-rodopsina sensível à luz

ao sensor de que falamos

e o injetamos no cérebro.

Assim, sempre que uma memória
estiver sendo formada,

qualquer célula ativa
para essa memória em especial

também terá essa chave
sensível à luz instalada nela,

o que nos permite controlá-las

ao alternarmos um laser
como este que vocês estão vendo.

SR: Então, vamos testar tudo isso agora.

O que podemos fazer é pegar nossos ratos

e, então, colocá-los em uma caixa,
exatamente como essa aqui,

e lhes damos um choque de leve nas patas,

para que formem uma memória
de medo da caixa.

Eles aprendem que algo ruim aconteceu ali.

Agora, com o nosso sistema,
as células que estão ativas

no hipocampo durante
a formação dessa memória,

agora só essas células contêm canal-rodopsina.

XL: Quando se é tão pequeno quanto um rato,

parece que o mundo inteiro
está tentando pegá-lo.

Por isso, a melhor resposta de defesa

é tentar passar despercebido.

Sempre que um rato está com medo,

ele mostra um comportamento muito típico,

ficando em um canto da caixa,

tentando não mover
parte alguma de seu corpo,

e esta postura é chamada de congelamento.

Então, se um rato lembra
que algo ruim aconteceu nessa caixa,

e quando o colocarmos
de volta na mesma caixa,

basicamente ele vai mostrar o congelamento,

pois quer passar despercebido

a qualquer ameaça em potencial nessa caixa.

SR: Então, podemos imaginar o congelamento

como se você estivesse na rua,
cuidando da sua vida,

e aí, do nada, você quase dá de cara

com uma ex-namorada ou ex-namorado,

e aqueles terríveis dois segundos

em que você começa a pensar:
"O que eu faço? Será que cumprimento?

Aperto a mão? Dou meia volta e corro?

Sento aqui e finjo que não existo?"

Esses tipos de pensamentos fugazes
que o incapacitam fisicamente,

que o deixam temporariamente com
aquele olhar atordoado.

XL: No entanto, se colocarmos
o rato em uma caixa

completamente nova e diferente,
como a próxima,

ele não vai ter medo dessa caixa,

porque não há razão
para ter medo desse ambiente novo.

Mas e se colocarmos o rato nessa nova caixa

e, ao mesmo tempo,
ativarmos a memória do medo,

usando lasers, como fizemos antes?

Será que vamos trazer de volta
a memória do medo

da primeira caixa para esse ambiente
completamente novo?

SR: Certo, e aqui está a experiência
de um milhão de dólares.

Bom, revivendo a memória daquele dia,

lembro que o Red Sox
tinha acabado de ganhar,

era um dia verde de primavera,

perfeito para subir e descer o rio

e, depois, talvez ir para o North End

e beliscar uns petiscos, quem sabe.

Agora Xu e eu, por outro lado,

estávamos em uma sala escura,
completamente sem janelas,

sem fazer qualquer movimento ocular
que se assemelhasse a um piscar de olhos,

porque nossos olhos estavam
fixos na tela do computador.

Estávamos olhando este rato aqui,
tentando ativar uma memória

pela primeira vez,
utilizando a nossa técnica.

XL: E foi isto que vimos.

Quando colocamos o rato
dentro desta caixa pela primeira vez,

ele a explorou, farejou, andou dentro dela,

cuidando de sua própria vida,

porque, na verdade, por natureza,

ratos são animais muito curiosos.

Eles querem saber: "O que está
acontecendo nesta nova caixa?

Ela é interessante".

Mas no momento em que ligamos
o laser, como vemos agora,

de repente, o rato entrou em congelamento.

Ele ficou aqui e tentou não mover
parte alguma de seu corpo.

Claramente, é o congelamento.

Então, de fato, parece que
conseguimos trazer de volta

a memória do medo da primeira caixa

para este ambiente completamente novo.

Enquanto observávamos, Steve e eu

estávamos tão chocados
quanto o próprio rato.

(Risos)

Assim, após o experimento,
nós dois apenas saímos da sala,

sem dizer nada.

Depois de um período de tempo
longo e desconfortável,

Steve quebrou o silêncio.

SR: "Será que funcionou?"

XL: "Sim!", eu disse. "De fato, funcionou!"

Estamos muito animados com isso.

Então, publicamos nossas descobertas

na revista Nature.

Desde a publicação do nosso trabalho,

temos recebido inúmeros comentários

de toda parte da Internet.

Talvez possamos dar uma olhada
em alguns deles.

["MEU DEUS, FINALMENTE... há muito mais por vir,
realidade virtual, manipulação neural,
emulação visual de sonhos... codificação neural,
'escrever e reescrever memórias',
doenças mentais. Ahhh, o futuro é incrível"]

SR: Então, a primeira coisa
que notamos é que as pessoas

têm opiniões muito fortes
sobre esse tipo de trabalho.

Bem, eu concordo
completamente com o otimismo

desta primeira citação,

porque, numa escala de zero
à voz de Morgan Freeman,

por acaso é um dos elogios
mais evocativos

que eu ouvi surgindo sobre nós.

(Risos)

Mas, como vocês vão ver,
essa não é a única opinião.

["Isso me assusta muito... E se eles puderem
fazer isso facilmente em humanos em alguns anos?!
OH MEU DEUS, ESTAMOS CONDENADOS"]

XL: De fato, se dermos uma olhada no segundo,

acho que todos podemos
concordar que não é,

assim, tão positivo.

Mas isso também nos lembra de que,

embora ainda estejamos
trabalhando com ratos,

é provavelmente uma boa ideia
começar a pensar e discutir

sobre as possíveis implicações éticas

do controle de memória.

SR: Agora, no espírito da terceira citação,

queremos falar sobre
um projeto recente em que temos

trabalhado no laboratório,
e que chamamos de projeto "A Origem".

["Eles deveriam fazer um filme sobre isso.
Onde eles implantam ideias nas mentes das pessoas,
para que possam controlá-las para seu ganho pessoal.
Vamos chamá-lo: "A Origem"]

Então, concluímos que, agora
que podemos reativar uma memória,

e se fizermos isso, mas depois começarmos
a mexer com essa memória?

Será que conseguiríamos transformá-la
em uma falsa memória?

XL: Então, toda memória
é sofisticada e dinâmica,

mas, apenas para simplificar,
vamos imaginar a memória

como um clipe de filme.

Até agora, o que dissemos
é basicamente que podemos controlar

o botão de "tocar" do clipe,

o que nos permite rodar este clipe
a qualquer hora, em qualquer lugar.

Mas será que há realmente
alguma possibilidade de entrarmos

no cérebro e editarmos esse clipe,

tornando-o diferente do original?

Sim, podemos.

Aparentemente, tudo o que
precisamos fazer é, basicamente,

reativar a memória, usando lasers,
assim como fizemos antes.

Mas, ao mesmo tempo,
se apresentarmos informação nova

e permitirmos que esta informação nova
se incorpore nessa memória antiga,

isto irá alterar a memória.

É mais ou menos como
fazer uma fita de remix.

SR: Então, como fazemos isso?

Em vez de procurar
uma memória de medo no cérebro,

podemos começar
pegando nossos animais,

e, digamos que os coloquemos
em uma caixa azul, como esta aqui,

e encontremos as células cerebrais
que representam essa caixa azul

e as induzamos a responder
a impulsos de luz,

exatamente como havíamos dito antes.

Bom, no dia seguinte, nós pegamos
nossos animais e os colocamos

em uma caixa vermelha,
na qual jamais estiveram.

Podemos disparar luz
no cérebro para reativar

a memória da caixa azul.

Então, o que aconteceria se,
enquanto o animal

estivesse recordando
a memória da caixa azul,

déssemos leves choques
em suas patas?

Aqui estamos tentando criar
artificialmente uma associação

entre a memória da caixa azul

e os choques na pata.

Só estamos tentando
conectar os dois.

Assim, para sabermos se funcionou,

podemos pegar nossos
animais mais uma vez

e colocá-los de volta na caixa azul.

De novo, nós só reativamos
a memória da caixa azul,

enquanto o animal levou
alguns choques leves nas patas,

e agora o animal de repente congela.

É como se estivesse se lembrando
de ter levado choques neste ambiente,

embora isso nunca tenha acontecido.

Portanto, ele criou uma falsa memória,

pois está enganado por sentir
medo de um ambiente

onde, tecnicamente falando,

nada de ruim realmente
aconteceu com ele.

XL: Então, até agora estamos falando apenas

dessa chave de luz de "ligar".

Na verdade, nós também temos
uma chave de luz de "desligar",

e é muito fácil imaginar que,

ao instalar essa chave de luz de "desligar",

também podemos desligar uma memória,
a qualquer hora, em qualquer lugar.

Então, tudo o que falamos hoje

está baseado nesse princípio
neurocientífico filosoficamente carregado,

de que a mente, com as suas propriedades
aparentemente misteriosas,

é mesmo feita de material físico,
com o qual podemos mexer.

SR: E para mim, pessoalmente,

vejo um mundo onde podemos reativar

qualquer tipo de memória que quisermos.

Também vejo um mundo onde podemos
apagar memórias indesejadas.

Agora, ainda vejo um mundo
onde editar memórias

faz parte da realidade,

porque vivemos em uma época onde é possível

arrancar perguntas
da árvore da ficção científica

e cultivá-las na realidade experimental.

XL: Hoje em dia, as pessoas no laboratório

e pessoas de outros grupos em todo o mundo

estão usando métodos semelhantes
para ativar ou editar memórias,

sejam elas velhas ou novas,
positivas ou negativas,

todos os tipos de memórias,
para que possamos entender

como funciona a memória.

SR: Por exemplo,
um grupo no nosso laboratório

conseguiu encontrar as células cerebrais
que compõem a memória do medo

e converteu-as em uma memória
agradável, simples assim.

É exatamente isso que quero dizer
sobre editar esse tipo de processo.

Agora, um cara no laboratório
foi capaz até de reativar

memórias de ratinhas em ratinhos,

o que, segundo boatos,
é uma experiência agradável.

XL: De fato, estamos vivendo
um momento muito emocionante,

onde a ciência não possui
limites de velocidade arbitrários,

mas é limitada apenas
por nossa própria imaginação.

SR: E, finalmente, o que vamos
fazer com tudo isso?

Como podemos levar
essa tecnologia para a frente?

Essas são questões que não devem ficar

apenas dentro do laboratório.

E um dos objetivos da palestra
de hoje foi atualizar todos

com o tipo de coisa que é possível

na neurociência moderna.

Porém, tão importante quanto isso,

é envolver ativamente todos
nessa troca de ideias.

E vamos pensar juntos, como uma equipe,
sobre o que tudo isso significa

e onde podemos e devemos ir a partir daqui,

porque Xu e eu achamos que todos nós temos

algumas decisões realmente grandes pela frente.

Obrigado.
XL: Obrigado.

(Aplausos )