Un cobai. Un fascicul laser. O memorie manipulată.

Putem modifica conținutul amintirilor noastre? Este o întrebare SF pe care Steve Ramirez și Xu Liu o adresează din laboratoarele MIT. În mare, cei doi folosesc o undă laser asupra creierului unui șoarece viu pentru a activa și manipula memoria acestuia. În această prezentare neașteptat de amuzantă ei împărtășesc nu numai cum, ci și de ce fac asta. (Filmat la TEDxBoston).

Steve Ramirez: În primul an de masterat,

mă aflam în căminul meu

mâncând înghețată Ben & Jerry,

uitându-mă la TV la tot felul de prostii,

și poate ascultând și Taylor Swift.

Tocmai trecusem printr-o despărțire.

(Râsete)

Mult timp, tot ce am făcut a fost

să îmi amintesc constant de acea persoană,

dorind să scap de acel sentiment care mă tortura,

acel visceral "bla".

Ei bine, sunt specialist în neuroștiință,

deci știam că amintirea acelei persoane

și ecourile emoționale îngrozitoare care dădeau culoare acelor amintiri

sunt gestionate de către sisteme cerebrale diferite.

Mă gândeam, ce ar fi dacă am putea intra în creier

și șterge acea stare de rău,

păstrând intactă amintirea acelei persoane ?

Apoi am realizat că e prea măreț pentru moment.

Ce ar fi dacă am începe prin a intra în creier

și a gasi o singură amintire ?

Am putea reaprinde acea amintire,

poate chiar să ne jucam cu conținutul ei ?

Astea fiind zise, există o singură persoană pe lume

care sper să nu se uite la această înregistrare.

(Râsete)

Există deci o șmecherie. Există o șmecherie.

Aceste idei probabil vă amintesc de filmele
„Total Recall",

„Eternal Sunshine of the Spotless Mind",

sau de „Inception".

Dar starurile cu care lucrăm noi

sunt celebrități de laborator.

Xu Liu: Șoarecii de laborator.

(Râsete)

Ca neurologi, lucrăm în laborator cu șoareci,

încercand să înțelegem cum funcționează memoria.

Iar astăzi, sperăm să vă convingem că acum

avem posibilitatea să activăm o amintire din creier

cu viteza luminii.

Pentru asta, există doar doi pași simpli ce trebuie urmați.

Întâi, identificați și etichetați o amintire din creier,

după care o activați cu un întrerupător.

Simplu.

(Râsete)

SR: V-am convins ?

Însă, nu e ușor să gasești o amintire în creier.

XL: Într-adevar. E mult mai dificil decât, să zicem,

găsirea unui ac într-o capiță de fân,

pentru că, acul e macăr ceva tangibil,

pe care poți efectiv pune mâna.

Dar memoria nu este.

De asemenea, există considerabil mai multe celule în creierul nostru

decât există paie într-o căpiță obișnuită.

Da, acest scop pare într-adevăr mai complicat.

Din fericire, am primit ajutor chiar din partea creierului.

Tot ce trebuie să facem este

să permitem creierului să formeze o amintire,

după care creierul ne va spune care celule sunt implicate

în acea amintire.

SR: Ce se intampla, deci, în creierul meu

când îmi aminteam de fosta mea prietenă?

Dacă ați ingnora complet etica umană pentru o secundă

și mi-ați diseca creierul,

ați vedea că există un numar impresionant de

zone în creier active în aducerea la viață a acelei amintiri.

O regiune a creierului foarte activă

este hipocampusul,

care zeci de ani a fost implicat în procesarea amintirilor

pe care le considerăm dragi și personale,

făcându-l ținta ideală pentru investigații

pentru a găsi și reactiva o amintire.

XL: Când priviți la hipocampus

se văd bineînțeles o mulțime de celule,

dar am reușit să găsim celulele implicate

într-o anumită amintire,

deoarece atunci când o celulă este activă,

ca atunci când formează o amintire,

va lăsa o amprentă care ne va permite mai tarziu

să discernem că aceste celule au fost active recent.

SR: La fel cum luminile într-o clădire noaptea

indică faptul că cineva muncește acolo,

într-un sens foarte concret, există senzori biologici

în interiorul unei celule care sunt vizibili

numai atunci când celula tocmai a fost activă.

Sunt un fel de ferestre biologice care se aprind

pentru a ne semnala că celula tocmai a fost activă.

XL: Așa că am decupat parte a acestui senzor

și l-am atașat unui întrerupător pentru a controla celula,

după care am împachetat acest întrerupator într-un virus artificial

și l-am injectat în creierul unui șoarece.

Oricând se formează o amintire,

oricare din celulele active pentru acea amintire

vor avea acest întrerupător instalat.

SR: Iată deci cum arată hipocampusul

dupa formarea unei amintiri de frică.

Marea de albastru pe care o vedeți aici

sunt celule de creier într-o concentrație mare,

dar celulele verzi

sunt cele care mențin

vie amintirea unei frici anume.

Vă uitați, deci, la cristalizarea

unei formațiuni pasagere a fricii.

De fapt, priviți acum imaginea în secțiune a unei amintiri.

XL: Cât despre întrerupatorul de care am vorbit,

ideal, ar trebui sa reacționeze foarte repede.

N-ar trebui să ia minute sau ore ca să funcționeze.

Ar trebui să acționeze la viteza creierului, în milisecunde.

SR: Deci ce crezi, Xu?

Am putea folosi, să zicem, substanțe farmaceutice

pentru a activa celulele creierului?

XL: Nu. Substanțele sunt imprecise.
Se împrăștie peste tot.

Și le ia și o groază de timp să acționeze asupra celulelor.

Nu ne permit să controlăm o amintire în timp real.

Atunci, Steve, să stimulăm creierul cu electricitate?

SR: Electricitarea e destul de rapidă,

dar nu am putea ținti

celulele implicate într-o anumită amintire,

și probabil că am și prăji creierul.

XL: Ai dreptate. Se pare că,

trebuie într-adevăr să găsim o cale mai bună

de a interveni în creier cu viteza luminii.

SR: Întâmplător, lumina e percepută...
cu viteza luminii.

Am putea atunci să activăm și să dezactivăm amintiri

folosind doar lumina --

XL: Asta-i foarte rapid.

SR: -- și pentru că în mod normal celulele creierului

nu răspund la impulsuri luminoase --

cele care ar răspunde pulsurilor de lumină

ar fi cele care conțin întrerupătorul sensibil la lumină.

Pentru asta, întâi trebuie sa păcălim celulele creierului

să raspundă la raze laser.

XL: Da. Ați auzit bine.

Încercăm să tragem cu raze laser în creier.

(Râsete)

SR: Tehnica ce ne permite să facem asta este optogenetica.

Optogenetica ne dă întrerupatorul de lumină pe care il putem folosi

pentru a porni sau opri celulele creierului,

iar numele acelui întrerupator e "channeirhodopsin",

reprezentat aici ca buline verzi atașate la celula nervoasă.

Gândiți-vă la channeirhodopsina ca la un
întrerupător sensibil la lumină

instalat artificial într-o celulă a creierului

încât să-l putem folosi

pentru a activa sau dezactiva o celula printr-un simplu clic,

iar în acest caz le activăm cu impulsuri luminoase.

XL: Atașăm acest întrerupător din channeirhodopsina sensibilă la lumină

la senzorul despre care vorbeam

și îl injectăm în creier.

Astfel încât oricând o amintire e formată,

oricare celulă activă a acelei amintiri specifice

va avea acest întrerupător sensibil la lumină instalat

astfel că putem controla celulele

prin simpla activare a unui laser ca cel pe care îl vedeți.

SR: Haideți să testăm toate astea.

Ce putem face este să luam șoarecele

și să-l punem într-o cutie exact ca aceasta,

după care îi generăm un șoc ușor la picior

pentru a forma o amintire a acestei cutii.

Șoarecele învață că ceva neplacut se întamplă aici.

Cu sistemul nostru, celulele care sunt active

în hipocampus în crearea acestei amintiri,

numai acele celule conțin channeirhodopsina.

XL: Când ești mic ca un șoarece,

te simți ca și cum întreaga lume ar încerca să te prindă.

Așa că cea mai bună apărare este

să nu fii detectat.

De fiecare dată când un șoarece e într-o stare de frică,

va etala un comportament tipic

de a sta într-un colț al cutiei,

încercând să nu-și miște nicio parte a corpului,

postura se numește „înghețare".

Dacă șoarecele își amintește că ceva neplăcut s-a
întâmplat în cutie,

când îl punem înapoi în acea cutie,

va „îngheța" din nou

pentru că nu dorește să fie detectat

de către potențialele amenințări din cutie.

SR: Vă puteți gândi la înghețare ca atunci când

mergeți pe stradă văzându-vă de ale voaste,

după care din senin dați peste

o fostă prietenă sau un fost prieten,

și acele 2 secunde îngrozitoare

în care vă gândiți „acum ce fac, ce zic?"

dau mâna sau mă întorc și fug ?

Sau rămân pe loc și mă fac că nu exist?

Acest gen de gânduri care ne imobilizeaza fizic,

care ne dau pentru o secundă acea privire de „animal în lumina farurilor".

XL: Însă, dacă punem șoarecele într-o cutie diferită,

nouă, ca urmatoarea,

nu-i va fi frică de această cutie

pentru că nu există motive să-i fie frică de acest nou mediu.

Dar dacă punem șoarecele în această nouă cutie

iar în același timp activăm amintirea fricii

folosind laserul exact cum am făcut anterior?

Vom reactiva amintirea fricii

din prima cutie dar în acest mediu nou?

SR: Ei bine, iată experimentul de un milion de dolari.

Pentru a aduce la viață amintirea acelei zilei,

îmi amintesc că Red Sox tocmai câștigaseră,

era o zi însorită de primavară,

perfectă pentru a vâsli pe râu

și poate chiar pentru a merge în North End

să mâncăm niște cannoli, zic și eu.

Pe de altă parte, Xu și cu mine

eram într-o încăpere neagră, fără nicio fereastră,

nemișcați, nici măcăr nu clipeam,

pentru că ochii ne erau țintuiți pe monitorul calculatorului.

Ne uitam la acest șoarece, încercând să activăm o amintire,

folosind prima data metoda noastră.

XL: Iar asta este ceea ce am văzut.

Când am pus șoarecele prima dată în această cutie,

explora, mirosea prin jur, mergea de colo colo,

văzându-și de treabă,

deoarece prin natura lor,

șoarecii sunt animale curioase.

Vor să știe care e treaba cu această nouă cutie.

Este interesant.

Dar în momentul în care am pornit laserul, după cum vedeți aici,

imediat șoarecele a intrat în acel comportament de înghețare.

A ramas pe loc încercând să nu mai miște nicio parte a corpului.

Evident a înghețat.

Arată într-adevăr ca și cum am fi reușit să reînviem

amintirea fricii din prima cutie

în acest mediu complet nou.

În timp ce ne uitam la asta, Steve și cu mine

eram la fel de șocați ca și șoarecele însuși.

(Râsete)

După experiment, amândoi am părăsit camera

fără să zicem nimic.

După o vreme,

Steve a fost cel care a întrerupt tăcerea.

SR: „Mi se pare mie sau a funcționat?"

XL: „Da," am zis. „Într-adevăr a mers!"

Am fost foarte entuziasmați de această reușită.

Ne-am publicat descoperirile

în jurnalul Nature.

De la publicarea lucrării,

am primit numeroase comentarii

din tot internetul.

Poate ne putem uita la câteva.

[OMG, ÎN SFÂRȘIT... vor urma multe, realitate virtuală, manipulare neuronală, simularea virtuală a viselor... codificare neuronală, scrierea și rescrierea memoriei, boli mentale. Aah, viitorul e nemaipomenit]

SR: Primul lucru pe care îl observați este că oamenii

au opinii foarte puternice despre acest gen de cercetare.

Se întamplă să fiu foarte de acord cu optimismul

exprimat de acest citat,

pentru că între zero și vocea lui Morgan Freeman,

e unul dintre cele mai evocatoare comentarii

care ne-au parvenit.

(Râsete)

După cum vedeți, nu e singura opinie care există.

[Asta mă sperie de moarte... Dacă vor putea face asta oamenilor în câțiva ani? OMG, SUNTEM PIERDUȚI]

XL: Într-adevăr, dacă ne uităm la a doua,

suntem toți de acord că

nu e la fel de pozitivă.

Dar ne și amintește că,

deși încă lucrăm cu șoareci,

e poate o idee bună să începem să reflectăm

la posibilele ramificații etice

ale controlului memoriei.

SR: Acum, în spiritul celui de-al treilea citat,

dorim să vă povestim despre un proiect recent la care

am lucrat în laborator - Proiectul Inception.

[Ar trebui să facă un film în care să implanteze idei în mintea oamenilor pentru a-i controla în interese personale. Îl vom numi „Inception"]

Așa că ne-am gândit, dacă tot putem reactiva o amintire,

ce ar fi să încercăm să o și modificăm ?

Am putea chiar s-o transformăm într-o amintire falsă?

XL: Întreaga memorie e sofisticată și dinamică,

dar pentru a simplifica, să ne imaginăm memoria

ca un film.

Până acum v-am spus că putem controla

butonul „rulează" pentru film

ca să-l vizionăm oriunde, oricând.

Dar e oare posibil să intrăm

în creier și să edităm acest film

pentru a-l face diferit de original?

Da, putem.

Tot ce avem de de facut e să reactivăm

memoria folosind laserele, exact cum am facut anterior,

dar în același timp, dacă prezentăm informații noi

și lăsăm această informație să se contopească cu amintirile vechi,

asta va schimba memoria.

E ca un fel de bandă remixată.

SR: Deci cum facem asta?

Decât să găsim o amintire legată de frică,

luăm animalele și le punem într-o cutie albastră,

să zicem ca cea de aici,

și identificam celulele care reprezintă cutia albastră

și le păcălim să răspundă la pulsuri de lumină

exact cum am zis mai devreme.

A doua zi putem lua animalele și le plasăm

într-o cutie roșie în care nu au mai fost.

Emitem lumina în creier pentru a reactiva

memoria cutiei albastre.

Ce s-ar întampla aici dacă, în timp ce animalul

își aminteste de cutia albastră,

i-am administra cateva șocuri ușoare la picior?

Aici creăm artificial o asociere

între amintirea cutiei albastre

și șocurile la picioare în sine.

Noi doar încercăm să le conectăm pe cele două.

Pentru a testa dacă am reușit,

luăm animalele din nou

și le plasăm înapoi în cutia albastră.

Din nou, am reactivat amintirea cutiei albastre

în timp ce animalul a primit șocuri ușoare la picioare,

iar animalul deodată îngheață.

E ca și cum și-ar aminti că a fost ușor șocat în acest mediu

deși asta nu s-a întâmplat cu adevarat.

Deci și-a format o amintire falsă,

temându-se în mod eronat de un mediu

unde, tehnic vorbind,

nimic rău nu i s-a întâmplat.

XL: Pentru moment vorbim numai despre

acest declanșator controlat de lumină.

De fapt, avem și un întrerupator controlat de lumină,

și e foarte ușor să ne imaginăm că

instalând acest întrerupător controlat de lumină

putem de asemenea suprima o amintire, oriunde, oricând.

Tot ceea ce am expus astăzi

e bazat pe principiul încărcat filozofic al neurologiei

că mintea, cu proprietățile sale misterioase,

e de fapt făcută din lucruri solide ce pot fi manipulate.

SR: Iar pentru mine personal,

văd o lume unde putem reactiva

orice fel de amintire dorim.

Văd de asemeni o lume în care putem șterge amintirile pe care nu ni le dorim.

Văd chiar și o lume în care modificarea amintirilor

e parte din realitate,

pentru că trăim în vremuri în care e posibil

să extragem întrebări din SF

și să le fundamentăm în realitatea experimentului.

XL: Astăzi, oamenii din laboratoare și

oamenii din alte grupuri din jurul lumii

folosesc metode similare pentru a activa sau edita amintiri,

pozitive sau negative, vechi sau noi,

tot felul de amintiri pentru ca noi să putem înțelege

cum funcționează memoria.

SR: De exemplu, un grup din laboratorul nostru

a reușit să identifice celulele din creier care formează o amintire de frică

și au reușit să le transforme într-o amintire de plăcere, pur și simplu.

Exact la asta mă refer când spun modificarea proceselor.

Un tip din laborator a reușit chiar să reactiveze

amintiria femelei într-un șoarece mascul,

și se zice că ar produce niște experiențe plăcute.

XL: Într-adevar, trăim în vremuri extraordinare

în care știința nu are limite arbitrare de viteză

ci e marginită doar de propria imaginație.

SR: În final, ce înțelegem din toate astea?

Cum ducem această tehnologie mai departe?

Astea sunt întrebări care nu ar trebui să rămână

închise în laborator.

Unul din scopurile prezentării de azi e să aducem pe toți

la zi asupra lucrurilor care sunt posibile

în neurologia modernă,

dar, la fel de important,

să implicam activ pe toată lumea în această conversație.

Să gândim toți, ca o echipă, ce înseamnă toate astea,

unde putem și unde ar trebui să ne îndreptăm

pentru că Xu și cu mine credem că toți avem

niște decizii foarte importante de luat.

Vă mulțumim.

XL: Mulțumim.