Bir fare. Bir lazer ışını. Kandırılmış bir hafıza.

Anılarımızın içeriğini değiştirebilir miyiz? Steve Ramirez ve Xu Liu'nun MIT'deki laboratuvarlarında sordukları, bilim kurgu dokunuşlu bir soru bu. Esasen bu ekip, canlı bir farenin beynine, anısını değiştirmek ve anıyı canlandırmak için lazer ışını gönderiyor. Bu eğlenceli konuşmada, yalnız nasıl değil daha önemlisi bunu neden yaptıklarını paylaşıyorlar.
(TEDxBoston'da çekilmiştir.)

Steve Ramirez:
Yüksek lisansımın ilk yılında,

kendimi yatak odasında

bir sürü Ben & Jerry's yerken,

kalitesiz TV programları izlerken

ve belki, hani belki
Taylor Swift dinlerken buldum.

Ayrılık döneminden yeni çıkmıştım.

(Gülüşmeler)

Uzun bir süre boyunca tek yaptığım,

üst üste o kişiye dair anıları yad etmek

ve beni içten içe kemiren,
derinlerdeki o saçma histen

kurtulmayı ummaktı.

Şimdi, aslına bakarsanız,
ben bir nörologum,

bu sebeple o insanın anısının

ve o anıyı renklendiren korkunç,
duygusal çağrışımların

büyük oranda beyindeki farklı sistemler
aracılığıyla sağlandığını biliyorum.

Sonra kendi kendime,
beynin için girebilsek

ve o mide bulandırıcı hissi

o kişinin anısını da bozmadan çıkarabilsek
nasıl olurdu diye soruverdim.

Devamında, o an için
fazla uçtuğumu fark ettim.

İlk olarak, beynin içine girsek

ve başlangıç olarak bir anıya
odaklansak nasıl olurdu?

O anıyı tekrar hayata
geçirerek yola koyulabilir miyiz,

hatta belki de, o anının
içeriği ile birazcık oynasak ya?

Bu arada, şu anda dünya
üzerinde bir insan var ki

umarım bu konuşmayı izlemiyordur.

(Gülüşmeler)

Bu işte bir pürüz var, gerçekten de öyle.

Bu fikirler size muhtemelen
bazı filmleri anımsatacak;

''Total Recall,''
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind"

belki de "Inception."

Ama bizim çalıştığı film yıldızları

laboratuvar ünlüleri.

Xu Liu: Deney fareleri.

(Gülüşmeler)

Nörologlar olarak, hafızanın
nasıl çalıştığını anlamak için

laboratuvarda farelerle çalışıyoruz.

Bugün sizleri, beyindeki bir anıyı

gerçekten de ışık hızında
etkinleştirebildiğimize

ikna etmeyi umuyoruz.

Bunu yapabilmek için
izlenecek iki basit yol var.

Birincisi, beyinde bir anı
bulup onu işaretlersiniz

ve sonra onu bir düğme
aracılığıyla etkinleştirirsiniz.

Bu kadar basit.

(Gülüşmeler)

SR : İkna oldunuz mu?

Anlayacağınız, beyinde bir anıyı
seçebilmek o kadar da kolay değilmiş.

XL : Gerçekten bu, örneğin

samanlıkta iğne aramaktan çok daha zor,

çünkü bildiğiniz gibi,
iğne en azından fiziksel olarak

elle tutulabilecek bir şeydir,

ancak hafıza öyle değil.

Ayrıca beynimizdeki hücrelerin sayısı,

ortalama bir samanlıktaki
samanların sayısını açık ara alt eder.

Yani evet, bu iş
gerçekten de zorlu gözüküyor.

Yine de şanslıyız ki beynin
kendisinden yardım alabiliriz.

Aslında en basitinden
yapmamız gereken tek şey,

beynin anı oluşturmasına müsaade etmek,

çünkü devamında beyin,
bize o anı için hangi hücrelerin

etkin olduğunu söyleyecektir.

SR: Peki ben eski sevgilimle
ilgili anıları hatırlarken

beynimde neler dönüyordu?

Etik ilkelerini bir an için kenara koyup

beynimi şu anda didikleyecek olsaydınız,

ben o anı anımsarken,
beynimin muazzam derecede

büyük bir bölümünün
aktif olduğunu görürdünüz.

Özellikle yoğun bir şekilde
aktif olan beyin bölgesine

hipokampus adı veriyoruz,

dibimizden ayırmadığımız, bizim
için önem teşkil eden anılarımızı

uzun yıllar boyunca işler kılan bölgedir,

ki bu özelliği de bu bölgeyi,
bir anıyı tekrar

etkinleştirebilmek için deneyip
göreceğimiz ideal bir alan yapar.

XL: Hipokampusun içine
daha yakından baktığımızda,

elbette çok fazla hücre göreceğiz,

ancak belirli bir anıya hangi hücrelerin

dahil olduğunu bulabiliriz,

çünkü bir hücre her aktif olduğunda,

mesela bir anı oluştururken,

daha sonra o hücrelerin aktif olduğunu

bize gösterebilecek ayak izleri bırakır.

SR: Gece vakti binada yanan ışıkların,

birisinin o anda muhtemelen orada
çalıştığını gösterdiği mantığındaki gibi,

kelimenin tam anlamıyla hücre
içerisinde, yalnızca hücrenin

aktif olduğunu zamanlarda çalışan

biyolojik sensörler vardır.

Bunlar, aktif olan hücreyi
göstermek için var olan

bir tür yanan biyolojik pencerelerdir.

XL: Bu sensörün bir kısmını kırptık

ve hücreleri kontrol eden
bir anahtara bağladık

ve bu anahtarı yapay
bir virüsün içine koyduk

ve farenin beynine enjekte ettik.

Böylece ne zaman bir anı oluşturulsa,

o anı için aktif olan her bir hücre

aynı zamanda bu anahtarı da kurmuş oldu.

SR: Mesela korku anısı
oluşturduktan sonra,

hipokampus şu şekilde gözüküyor.

Burada gördüğünüz mavi deniz,

yoğun olarak konuşlanmış beyin hücreleri,

ancak yeşil beyin hücreleri,

yeşil beyin hücreleri,
belirli korku anısına bağlanan

asıl hücrelerdir.

Şu anda, korkunun anlık oluşumunun

kristalleşmesine şahit oluyorsunuz.

Aslında, anının yalnızca
bir kesitine bakıyorsunuz.

XL: Şimdi konuştuğumuz
anahtara dönecek olursak,

tercihen, anahtarın çok hızlı
hareket etmesi gerekiyor.

İşleyişi saatler veya dakikalar almamalı.

Beynin hızında hareket etmeli,
yani milisaniye hızında.

SR: Ne düşünüyorsun Xu?

Beyin hücrelerini etkinleştirmek
ya da etkisizleştirmek için

farmakolojik ilaç kullanabilir miyiz?

XL : Meh. İlaçlar oldukça
karışıktırlar, her yere yayılırlar

ve hücrelere etki etmeleri yüzyılı alır.

Bu da, eş zamanlı hücre kontrolü
yapmamıza izin vermez.

Peki o zaman Steve,
beyne elektrik vermeye ne dersin?

SR: Elektrik oldukça hızlıdır,

ancak elektriği, yalnızca anıya tutunan

hücrelere büyük ihtimalle gönderemeyiz

ve beyni kızartabiliriz.

XL: Evet, doğru söylüyorsun.
Yani öyle görünüyor ki,

beyni ışık hızında etkileyebilmek için

cidden daha iyi bir
yol bulmamız gerekiyor.

SR: Ne tesadüftür ki ışık,
ışık hızında yol alır.

Yani belki de hücreleri sadece
ışığı kullanarak etkinleştirebilir

veya etkisizleştirebiliriz.

XL: Bu oldukça hızlı olur.

SR: Ki normalde beyin hücreleri

ışık sinyallerine yanıt vermezler,

yani ışık sinyallerine yanıt verenler

ışığa duyarlı anahtarlara
sahip olanlar olacaktır.

Bunu yapabilmek için önce
beyin hücrelerini, lazer ışınlarına

yanıt vermesi için kandırmamız gerekir.

XL : Evet, doğru duydunuz.

Beynin içine lazer ışınlamaya çalışıyoruz.

(Gülüşmeler)

SR : Bunu yapabilmemizi sağlayan
tekniğin adı optogenetik.

Optogenetik bize beyin hücrelerini
açıp kapatmaya yarayan

ışık anahtarını verir

ve bunu anahtarın ismi "channelrhodopsin,"

beyin hücresine bağlı
yeşil noktalar olarak görülüyor.

"Channelrhodopsin"i, beyin hücrelerine
yapay olarak yerleştirilebilen,

bir çeşit ışık duyarlı anahtar
olarak düşünebilirsiniz,

böylece bu anahtarı artık

üzerine tıklayarak etkinleştirebilir
veya etkisizleştirebiliriz

ve bu takdirde, ışık sinyalleri
aracılığıyla tıklayabiliyoruz.

XL: Işık duyarlı channelrhodopsin anahtarı

bahsettiğimiz sensöre yerleştiriyoruz

ve bunu beyne enjekte ediyoruz.

Her anı oluşumu gerçekleştiğinde,

belirli o anı için aktif olan
herhangi bir hücre de,

aynı zamanda bu ışığa duyarlı
anahtarı kurmuş olacak,

böylece bu hücreleri,

burada gördüğünüz gibi,
lazeri çevirerek kontrol edebiliriz.

SR: Şimdi bütün bunları bir
denemeye tabi tutalım.

Yapabileceğimiz şey, farelerimizi alıp

onları tamamen buradaki
kutuya benzeyen bir kutuya koyup

ardından onlara çok hafif
bir ayak şoku verebiliriz,

böylece bu kutuya dair
bir korku anısı oluştururlar.

Burada kötü bir şeyin
yaşandığını öğrenirler.

Bizim sistemimizde,

bu anıyı oluştururken
hipokampuste aktif olan hücreler,

yalnızca channelrhodopsini
içerecek olan hücrelerdir.

XL: Bir fare kadar küçüksen,

bütün dünya peşindeymiş
hissine kapılırsın.

Bu sebeple en iyi savunma tekniğimiz

fark edilmemek olacaktır.

Bir fare ne zaman korksa,

her zaman aynı tepkisel
davranışı sergileyecektir,

kutunun köşesinde duracak,

vücudunun hiçbir bölgesini
kıpırdatmamaya çalışacak.

Diğer bir deyişle bu poza
donma adını veriyoruz.

Bir fare, bu kutuda kötü
bir şey yaşandığını hatırlarsa

ve biz onu tekrar o kutuya koyarsak,

donma moduna geçecektir,

çünkü kutudaki potansiyel tehlikelerce

fark edilmek istemiyor olacaktır.

SR: Donmayı şu şekilde de düşünebiliriz;

kendi halinizde
sokakta yürüyorsunuz

ve aniden eski kız
veya erkek arkadaşınızla

karşılaşacak oluyorsunuz

ve o dehşet verici iki saniyede,

şunları düşünüveriyorsunuz;
''Ne yapacağım ben?

Selam vereyim mi, elini sıkayım mı?
Arkamı dönüp koşayım mı?

Burada oturup yokmuşum
gibi yapayım mı?''

Aniden gelip sizi kudretsiz
bırakan bu düşünce yığını,

beraberinde gelen
far görmüş tavşan halleri.

XL: Tabii eğer fareyi önceki
gibi tamamen farklı,

yeni bir kutuya koyarsanız,

bu kutudan korkmayacaktır,

çünkü bu yeni ortamda ona
tehdit oluşturan bir unsur yok.

Peki ya fareyi bu yeni kutuya koysak,

ama aynı zamanda,
öncesinde yaptığımız gibi

lazerleri kullanarak korku anısını
yeniden canlandırsak nasıl olur?

Tamamen farklı olan bu yeni ortama,

ilk kutuda yaşanan
korku anısını taşıyabilir miyiz?

SR: Pekâlâ, buyrun sizlere
milyon dolarlık deney.

O günün anılarını tekrardan
hayata geçirecek olursam;

Red Sox'ın kazandığını hatırlıyorum,

yemyeşil bir bahar günüydü,

nehir boyunca mekik dokunulacak

ve belki de sonra North End'e

biraz cannoli tatlısı
almaya gidilecek bir gündü.

Öte yandan Xu ve ben,

tamamen penceresiz, kapkara bir
odadaydık, gözümüzü kesinlikle oynatmıyor,

göz kırpmasını uzaktan yakından
andıracak hiçbir hareket yapmıyorduk,

çünkü gözlerimiz bilgisayar
ekranına kitlenmişti.

Bu fareyi gözlemliyor, kendi tekniğimizi
ilk defa kullanarak hafızasındaki anıyı

canlandırmaya çalışıyorduk.

XL: Şöyle bir durumla karşılaştık.

Fareyi bu kutuya ilk koyduğumuzda,

çevresini anlamaya çalışıyor,
etrafı koklayıp geziyor,

kendi halinde takılıyordu,

çünkü doğası gereği,

fareler gerçekten meraklı hayvandırlar.

Bu yeni kutunun içerisinde
neler döndüğünü merak ediyorlar.

Gerçekten tuhaf.

Şu anda gördüğünüz gibi,
lazeri açtığımız anda

fare birden donma moduna geçiverdi.

Öylece durdu ve kesinlikle
kımıldamamaya çalıştı.

Gerçekten dondu.

Gerçekten de ilk kutuda
yaşadığı korku anısını,

tamamen yeni bir çevreye taşımayı

başarmışız gibi gözüküyor.

Steve ile ben buna şahit olurken,

en az farenin kendisi kadar şoka girdik.

(Gülüşmeler)

Deney sonrası, ikimiz de
hiçbir şey söylemeden

odayı terk ettik.

Uzun süren tuhaf bir süre ardından,

Steve sessizliği bozdu.

SR: ''İşe yaradı mı yani?''

XL: ''Evet,'' dedim.
''Cidden işe yaradı!''

Çok heyecanlanmıştık.

Sonrasında Nature dergisinde

bulgularımızı yayınladık.

İşimizin yayımından bugüne,

internetin her bir köşesinden

çeşitli yorumlar alıyoruz.

Bazılarını inceleyelim.

[''OHAA SONUNDA... dahası gelecek, sanal gerçeklik, sinirsel manipülasyon, sanal rüya öykünmesi.. sinirsel kodlama, 'anı yazımı ve yeniden yazımı', sinir hastalıkları. Gelecek cidden mükemmel olacak.'']

SR: Muhtemelen ilk
olarak, insanların bu tarz

işler hakkında gerçekten güçlü
fikirleri olduğunu fark edeceksiniz.

Bu ilk alıntının aktardığı olumlu etkiye

kesinlikle katılıyorum,

çünkü sıfır ile
Morgan Freeman'ın sesi aralığında,

karşımıza çıkan en mükafatlandırıcı

çağrışımlardan biri bu.

(Gülüşmeler)

Ama şimdi göreceksiniz ki
tek seçenek bu değil.

[''Böyle şeyler ödümü koparıyor. Birkaç yıl içerisinde insanlar üzerinde de bunu böyle kolayca yaparlarsa ya? TANRIM, HAPI YUTTUK!'']

XL: Cidden ikinci yoruma bakacak olursak,

hepimiz bunun olumlu bir düşünce olmadığı

konusunda uzlaşabiliriz.

Yine de bu yorum,

henüz fareler ile çalışıyor
olmamıza rağmen,

hafıza kontrolünün muhtemel
etik ikilemleri üzerine

düşünmeye ve tartışmaya

itiyor bizleri.

SR: Şimdi üçüncü alıntının etkisiyle,

son dönemde, laboratuvarda
üzerine çalıştığımız Inception Projesi

olarak adlandırdığımız bir
projeden bahsetmek istiyoruz.

[''Bunun hakkında bir film çekmeliler. İnsanların zihinlerine, kendi kazançları için kullanacakları fikir yerleştirdikleri bir film. Adı da Inception olsun.'']

Bir anıyı tekrardan
canlandırabildiğimize göre,

bunu yapıp o anıyı kurcalarsak,
değiştirirsek ne olur?

Onu sahte bir anıya
bile çevirebilir miyiz?

XL: Anılar çok yönlü ve dinamiktirler,

ama sadeleştirmek adına,
anıyı film klibiymişçesine

hayal edelim.

Şu ana kadar sizlere,
klipteki ''oynat'' tuşunu

kontrol edebileceğimizi anlattık,

böylece bu video klibi her zaman
ve her yerde oynatabiliyoruz.

Peki ya gerçekten beynin içine girip,

bu film klibini düzenleyebilmemiz
gerçekten mümkün mü,

aslından farklı bir şeye
dönüştürebilir miyiz?

Evet, yapabiliriz.

Gördük ki tek yapmamız gereken şey,

öncesinde yaptığımız gibi lazerleri
kullanarak anıyı yeniden canlandırmak,

ama aynı zamanda, yeni bir bilgi ekler

ve bu yeni bilgiyi, eski anıya
dahil etmesini sağlarsak

bu durum anıyı değiştirecektir.

Remiks kasetler hazırlamak gibi bir şey.

SR: Bunu nasıl yapıyoruz?

Beyinde korku anısı bulmaktansa,

hayvanlarımızı alıp

onları, örneğin buradaki mavi kutu
gibi bir kutunun içine koyduk

ve mavi kutuyu temsil eden
beyin hücrelerini buluyoruz

ve ışık demetine tepki gösterecek
şekilde onları kandırıyoruz,

tıpkı öncesinde söylediğimiz gibi.

Sonraki gün, hayvanlarımızı alıp

daha önce hiç bulunmadıkları
kırmızı bir kutunun içine yerleştiriyoruz.

Mavi kutunun anısını hatırlatmak için

beyne ışın yolluyoruz.

Hayvan mavi kutunun anısını hatırlarken,

ona hafif ayak şokları

uygularsak ne olur?

Burada, mavi kutunun anısı ile

ayak şoku arasında suni bir

bağlantı kurmaya çalışıyoruz.

Bu ikisini birleştirmeye çalışıyoruz.

Yapıp yapamadığımızı görmek için

hayvanımızı tekrardan alıp

mavi kutunun içerisine yerleştiriyoruz.

Tekrardan, mavi kutunun anısını
yeniden canlandırdık

ve bu sırada hafif bir ayak şoku verildi

ve hayvan birden dondu.

Sanki daha önce burada hafif bir
şekilde elektrik çarpmış gibi hissediyor,

ama aslında böyle bir şey yaşanmadı.

Böylece sahte bir anı oluşturuldu,

çünkü teknik olarak kötü hiçbir şeyin

yaşanmadığı bir yerde,

yanlış noktada korku duydu.

XL: Pekâlâ, şu ana değin yalnızca

ışık kontrollü açma tuşundan bahsettik.

Aslında, ışık kontrollü
kapama tuşuna da sahibiz

ve ışık kontrollü kapama tuşunu kurarak

bir anıyı, istediğimiz yerde ve zamanda

kapatabileceğimizi düşünebilmek
de çok zor olmasa gerek.

Bugün üzerine konuştuğumuz her şey,

nörolojinin felsefi yönlü prensibine
dayanıyor, ki bunda da zihin

aşikar gizemli özellikleri ile,

aslında bizlerin üzerinde oynama
yapabileceği maddesel şeylerden oluşur.

SR: Şahsen ben,

istediğimiz her türlü anıyı yeniden

canlandırabileceğimiz bir dünya görüyorum.

İstemediğimiz anılardan kurtulabileceğimiz
bir dünya da olacak bu.

Şu anda bile, anı düzenlemesi
yapmanın gerçekliğin

bir parçası olduğu bir dünya görüyorum,

çünkü bizler,

bilim kurgu ağacından sorular
toplayıp onları deneysel

gerçekliğe yatırabildiğimiz
bir zamanda yaşıyoruz.

XL: Artık laboratuvarda insanlar

ve dünyadanın farklı yerlerindeki insanlar

anıları canlandırmak ve düzenlemek
için benzer yöntemler kullanıyorlar,

yeni veya eski, olumlu veya olumsuz

hafızanın nasıl işlediğini anlamamız için

her türden anılar.

SR: Mesela, laboratuvarımızdaki bir grup

korku anısını oluşturan
beyin hücrelerini buldular

ve onları hoş anılara dönüştürdüler,
işte böyle.

Bu tarz süreçleri düzenlemek derken
tam olarak bunu kastediyordum.

Hatta laboratuvardaki bir eleman,

erkek faredeki dişi fare anıları
yeniden canlandırabilmiş,

hatta diyorlar ki zevkli bir
deneyime dönüştürmüş.

XL: Kesinlikle, bilimin herhangi
keyfi hız limitleri olmadığı,

çok heyecan verici bir dönemde yaşıyoruz,

yalnızca bizlerin
hayal gücüne bağlı kalıyor.

SR: Sonuç olarak bütün
bunlardan ne çıkarıyoruz?

Bu teknolojiyi daha ileri nasıl taşırız?

Bu sorular, yalnızca laboratuvar ile

sınırlı kalmamalı,

bugünkü konuşmanın bir amacı da,

herkesi modern nörobilimde
mümkün olan şeyler ile

harekete geçirmekti,

ama şimdi, bir o kadar da,

herkesi bu iletişim ağına
davet etmek istiyoruz.

Hep beraber bir takım
olarak, bütün bunların

ne anlama geldiğini ve buradan nereye
erişebileceğimizi düşünelim,

çünkü Xu ve ben, her birimizin önünde

alacağımız büyük kararlar
olduğunu düşünüyoruz.

Teşekkürler.
XL: Teşekkürler.

(Alkışlar)