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TEDxBoston 2013

Steve Ramirez and Xu Liu: A mouse. A laser beam. A manipulated memory.

スティーブ・ラミレス とシュウ・リュウ: ネズミ・レーザー光線・操作された記憶

June 25, 2013

私達の記憶の内容は、編集出来るでしょうか。SFじみた発想で、スティーブ・ラミレス氏とシュウ・リュウ氏は、MITの研究室で、ネズミの記憶を操作しようと、生きたネズミの脳にレーザー光線を射込みます。二人はこの奇想天外な内容を、研究方法を示しながら語ると共に、もっと大切なその研究の理由を、私達に問いかけます。(TEDxBoston)

Xu Liu - Neuroscientist
In his groundbreaking work, Xu Liu investigated how to activate and deactivate specific memories in mice. Full bio

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Double-click the English subtitles below to play the video.
Steve Ramirez: My first year of grad school,
スティーブ・ラミレス: 大学院での一年目
00:12
I found myself in my bedroom
私は自分の部屋のベッドで
00:13
eating lots of Ben & Jerry's
アイスクリームを
やけ食いしながら
00:15
watching some trashy TV
つまらないテレビ番組を
見ていました
00:18
and maybe, maybe listening to Taylor Swift.
たぶん テイラー・スウィフトを
聞いていたと思います
00:19
I had just gone through a breakup.
ガールフレンドと
別れたばかりでした
00:22
(Laughter)
(笑)
00:24
So for the longest time, all I would do
その後 いつまでも繰り返し —
00:26
is recall the memory of this person over and over again,
彼女のことを
思い出す度に感じる —
00:28
wishing that I could get rid of that gut-wrenching,
はらわたを引き裂かれる様
なこの感覚を
00:32
visceral "blah" feeling.
なくすことは出来ないかと
願ったものです
00:34
Now, as it turns out, I'm a neuroscientist,
実は私は神経科学者なので
00:37
so I knew that the memory of that person
彼女の記憶や
それを脚色する
00:39
and the awful, emotional undertones that color in that memory,
隠れた感情は
主に脳の違う回路が
00:41
are largely mediated by separate brain systems.
司っていると
知っていました
00:45
And so I thought, what if we could go into the brain
ですから
もし脳内を探り—
00:47
and edit out that nauseating feeling
彼女の記憶はそのままにして —
00:50
but while keeping the memory of that person intact?
嫌な感情を削除出来るなら
どうでしょう
00:52
Then I realized, maybe that's a little bit lofty for now.
でもそれはちょっと
今は無理だと気がついたのです
00:55
So what if we could start off by going into the brain
それではまず脳内を探り —
00:57
and just finding a single memory to begin with?
1つの記憶を見つけ —
01:00
Could we jump-start that memory back to life,
その記憶を
ジャンプスタートして蘇らせたり
01:02
maybe even play with the contents of that memory?
操作したり出来ないかと
考えたのです
01:05
All that said, there is one person in the entire world right now
と言ったものの この世に1人だけ
01:09
that I really hope is not watching this talk.
このトークを
見て欲しくない人がいます
01:11
(Laughter)
(笑)
01:13
So there is a catch. There is a catch.
まあ そう簡単ではありません
01:17
These ideas probably remind you of "Total Recall,"
たぶんこのアイデアは映画の
『トータル・リコール』や
01:20
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind,"
『エターナル・サンシャイン』
『インセプション』
01:23
or of "Inception."
を思い出させる事でしょう
01:25
But the movie stars that we work with
でも私たちと
仕事をするスターは
01:26
are the celebrities of the lab.
研究所のスターです
01:28
Xu Liu: Test mice.
シュウ・リュウ:それは実験用マウス
01:30
(Laughter)
(笑)
01:32
As neuroscientists, we work in the lab with mice
神経科学者として
研修室でネズミを使って
01:33
trying to understand how memory works.
記憶の仕組みを
研究しています
01:36
And today, we hope to convince you that now
今日 皆さんに
分って欲しいことは
01:39
we are actually able to activate a memory in the brain
我々は実際に
脳内の記憶を瞬時に —
01:42
at the speed of light.
光速で活性化出来る
ということです
01:45
To do this, there's only two simple steps to follow.
それに必要なのは
たった2つのステップです
01:47
First, you find and label a memory in the brain,
まず 脳の記憶を探し
ラベルをつけ —
01:51
and then you activate it with a switch.
あとはスイッチを押し
記憶を活性化するだけです
01:54
As simple as that.
それ丈のことです
01:58
(Laughter)
(笑)
01:59
SR: Are you convinced?
納得させられましたか
02:01
So, turns out finding a memory in the brain isn't all that easy.
脳内の記憶を探すのは
そう簡単ではないのです
02:03
XL: Indeed. This is way more difficult than, let's say,
本当にそうです
02:07
finding a needle in a haystack,
干し草の山から針を
見つけ出すよりずっと難しいのです
02:09
because at least, you know, the needle is still something
というのは少なくとも針は
02:12
you can physically put your fingers on.
実際に触れられる物だからです
02:14
But memory is not.
でも記憶はそうではありません
02:17
And also, there's way more cells in your brain
その上 脳には
干し草の山の藁の数より
02:19
than the number of straws in a typical haystack.
ずっと多い細胞があります
02:22
So yeah, this task does seem to be daunting.
この仕事は本当に
根気がいる様です
02:27
But luckily, we got help from the brain itself.
しかし幸いにも脳自体に
助けられました
02:30
It turned out that all we need to do is basically
基本的に脳に新しいことを
記憶させるだけで
02:33
to let the brain form a memory,
基本的に脳に新しいことを
記憶させるだけで
02:36
and then the brain will tell us which cells are involved
その特定の記憶に関与する
細胞が何処にあるか —
02:38
in that particular memory.
脳自体が示してくれると
分ったのです
02:42
SR: So what was going on in my brain
では別れた彼女の記憶を
呼び起こしている時に —
02:43
while I was recalling the memory of an ex?
私の脳では
何が起きているのでしょう
02:46
If you were to just completely ignore human ethics for a second
倫理的な話は
置いておくとして
02:48
and slice up my brain right now,
脳をスライスしてみるとします
02:50
you would see that there was an amazing number
するとそれを
思い出している時の脳は
02:52
of brain regions that were active while recalling that memory.
驚く程 あらゆる部分が活発に
なっているのが分ります
02:54
Now one brain region that would be robustly active
特に海馬と呼ばれる脳の部分が
02:57
in particular is called the hippocampus,
盛んに活動しているのです
03:00
which for decades has been implicated in processing
それは様々な
私たちが大切に思う記憶の
03:02
the kinds of memories that we hold near and dear,
プロセスに携わっていると
いわれて来た場所です
03:05
which also makes it an ideal target to go into
これは記憶を探し
見つけて再活性化するのに —
03:07
and to try and find and maybe reactivate a memory.
理想的なターゲットとなります
03:10
XL: When you zoom in into the hippocampus,
海馬を拡大化してみると —
03:12
of course you will see lots of cells,
勿論多くの細胞が見えますが
03:15
but we are able to find which cells are involved
ある特定の記憶に
どの細胞が携わっているかを
03:17
in a particular memory,
見つける事が出来ます
03:20
because whenever a cell is active,
なぜなら細胞が
記憶を形成している時の様に —
03:22
like when it's forming a memory,
活発な時は必ず —
03:24
it will also leave a footprint that will later allow us to know
その細胞が活性化していたことが
後でわかるような —
03:26
these cells are recently active.
手がかりを残してくれるからです
03:29
SR: So the same way that building lights at night
夜 ビルの電気がついていると
03:32
let you know that somebody's probably working there at any given moment,
そこで誰かが仕事をしていると
分かる様なものです
03:34
in a very real sense, there are biological sensors
細胞内の生物学的なセンサーも
03:37
within a cell that are turned on
細胞の活動直後のみ —
03:41
only when that cell was just working.
オンになっているという事です
03:43
They're sort of biological windows that light up
いわば 生物学的な窓に
明かりがついていれば —
03:45
to let us know that that cell was just active.
その細胞が直前まで
活発だったと解ります
03:47
XL: So we clipped part of this sensor,
このセンサー部分を
切り取って —
03:48
and attached that to a switch to control the cells,
それを細胞を制御する
スイッチにくっつけて —
03:51
and we packed this switch into an engineered virus
このスイッチを遺伝子組み換えで
ウイルスに埋め込み —
03:54
and injected that into the brain of the mice.
マウスの脳に注入しました
03:58
So whenever a memory is being formed,
ある記憶が形成されると —
04:01
any active cells for that memory
その記憶に働く細胞にも又
04:04
will also have this switch installed.
このスイッチが設置されます
04:06
SR: So here is what the hippocampus looks like
これが 恐怖の記憶を
04:09
after forming a fear memory, for example.
形成した後の海馬の様子です
04:10
The sea of blue that you see here
ここに見れるブルーの海が
04:13
are densely packed brain cells,
密に詰まった脳細胞です
04:15
but the green brain cells,
緑色の脳細胞を見てください
04:17
the green brain cells are the ones that are holding on
緑色の脳細胞は
ある特定の恐怖の記憶に
04:19
to a specific fear memory.
しがみついている細胞です
04:21
So you are looking at the crystallization
これは瞬時に抱く恐怖が
04:23
of the fleeting formation of fear.
結晶化された脳です
04:25
You're actually looking at the cross-section of a memory right now.
これは記憶の横断面図です
04:27
XL: Now, for the switch we have been talking about,
ここでお話ししているスイッチは
04:31
ideally, the switch has to act really fast.
瞬時に作動して
もらわなければなりません
04:33
It shouldn't take minutes or hours to work.
数分や数時間の単位でなく —
04:36
It should act at the speed of the brain, in milliseconds.
千分の1秒の脳の
スピードが求められます
04:39
SR: So what do you think, Xu?
シュウ どう思いますか
04:43
Could we use, let's say, pharmacological drugs
脳細胞を活性化したり
不活性化したりするのに —
04:44
to activate or inactivate brain cells?
例えば医薬品とか
使えるでしょうか
04:47
XL: Nah. Drugs are pretty messy. They spread everywhere.
いやあ 薬品は
あちこち広がり問題を起こすし
04:49
And also it takes them forever to act on cells.
細胞に作用するには
時間もかかるから
04:53
So it will not allow us to control a memory in real time.
リアルタイムで
記憶をコントロール出来ません
04:56
So Steve, how about let's zap the brain with electricity?
スティーブ 脳に電気ショックを
当てたらどうだろう
04:59
SR: So electricity is pretty fast,
電気は速いけど —
05:04
but we probably wouldn't be able to target it
特定の記憶を持つ細胞だけを
05:06
to just the specific cells that hold onto a memory,
ターゲットにするのは無理だね
05:08
and we'd probably fry the brain.
それに脳を焼いて
しまうかもしれません
05:10
XL: Oh. That's true. So it looks like, hmm,
そうでしょうね
05:12
indeed we need to find a better way
光速で脳に影響を与える
05:15
to impact the brain at the speed of light.
もっといい方法を
見つける必要があります
05:18
SR: So it just so happens that light travels at the speed of light.
光速は 勿論
光の速さですね
05:21
So maybe we could activate or inactive memories
それなら 記憶を
活性化・不活性化させるのに —
05:26
by just using light --
光を使えるかもしれません
05:30
XL: That's pretty fast.
それはかなり速いですね
05:31
SR: -- and because normally brain cells
脳細胞は普通 —
05:32
don't respond to pulses of light,
光パルスには
反応しません
05:34
so those that would respond to pulses of light
光パルスに反応するのは
05:36
are those that contain a light-sensitive switch.
感光性スイッチの組み込まれた
細胞だけなので
05:38
Now to do that, first we need to trick brain cells
脳細胞を操作し レーザー光線に
反応する様にします
05:40
to respond to laser beams.
脳細胞を操作し レーザー光線に
反応する様にします
05:42
XL: Yep. You heard it right.
今お聞きになった通り
脳にレーザーを射込もうとしています
05:44
We are trying to shoot lasers into the brain.
今お聞きになった通り
脳にレーザーを射込もうとしています
05:45
(Laughter)
(笑)
05:47
SR: And the technique that lets us do that is optogenetics.
それを実現させるのが
光遺伝学です
05:49
Optogenetics gave us this light switch that we can use
それはスイッチひとつで脳細胞の
オン・オフを可能にさせてくれる
05:52
to turn brain cells on or off,
それはスイッチひとつで脳細胞の
オン・オフを可能にさせてくれる
05:55
and the name of that switch is channelrhodopsin,
チャネルロドプシン
と呼ばれるものです
05:57
seen here as these green dots attached to this brain cell.
この脳細胞の
緑色の斑点がそれです
05:59
You can think of channelrhodopsin as a sort of light-sensitive switch
チャネルロドプシンは光に敏感な
スイッチだと考えてもいいでしょう
06:02
that can be artificially installed in brain cells
チャネルロドプシンを
人工的に脳細胞に組み込み —
06:05
so that now we can use that switch
それをクリックするだけで —
06:08
to activate or inactivate the brain cell simply by clicking it,
脳細胞を活性化したり
不活性化したりできるのです
06:10
and in this case we click it on with pulses of light.
この場合
光パルスでクリックします
06:13
XL: So we attach this light-sensitive switch of channelrhodopsin
このチャネルロドプシンの
感光性スイッチを
06:15
to the sensor we've been talking about
先ほどのセンサーにつけて —
06:19
and inject this into the brain.
脳に注入します
06:21
So whenever a memory is being formed,
記憶が作られると —
06:24
any active cell for that particular memory
その特定の記憶を司る細胞は
06:27
will also have this light-sensitive switch installed in it
感光性スイッチを
その中に設置させ —
06:29
so that we can control these cells
私たちは これらの細胞を
06:33
by the flipping of a laser just like this one you see.
ここにあるようなレーザーを使い
コントロール出来るのです
06:35
SR: So let's put all of this to the test now.
実際に実験してみましょう
06:39
What we can do is we can take our mice
マウスを使ってみるのです
06:42
and then we can put them in a box that looks exactly like this box here,
ちょうどここにある様な箱に
マウスを入れます
06:44
and then we can give them a very mild foot shock
そして足に
軽い刺激を与え —
06:47
so that they form a fear memory of this box.
この箱に対する
恐怖の記憶を作ります
06:50
They learn that something bad happened here.
ここで何か悪い事が起きた事を
マウスは学びます
06:52
Now with our system, the cells that are active
さあ 私たちのシステムで —
06:54
in the hippocampus in the making of this memory,
この記憶作成時に活性化された
海馬の細胞だけに
06:56
only those cells will now contain channelrhodopsin.
チャネルロドプシンが
含まれてることになります
06:59
XL: When you are as small as a mouse,
あなたがマウス程小さいとしたら
07:02
it feels as if the whole world is trying to get you.
追いつめられた様な
気持ちだと思います
07:05
So your best response of defense
そんな時
身を守る最善の策は
07:08
is trying to be undetected.
察知されまいとする事でしょう
07:10
Whenever a mouse is in fear,
マウスが恐怖を感じる時の
07:13
it will show this very typical behavior
典型的な行動がこれです
07:15
by staying at one corner of the box,
箱の片隅で
07:16
trying to not move any part of its body,
身動き1つしなくなります
07:18
and this posture is called freezing.
これは フリージングと呼ばれます
07:21
So if a mouse remembers that something bad happened in this box,
もしマウスが何か悪い事が
この箱の中で起きたと記憶するなら
07:24
and when we put them back into the same box,
同じ箱に戻した時
07:29
it will basically show freezing
フリージングを起こします
07:31
because it doesn't want to be detected
それはこの箱の中で
どんな脅威にも —
07:33
by any potential threats in this box.
さらされたくないからです
07:35
SR: So you can think of freezing as,
フリジーングとは
こんな感じです
07:38
you're walking down the street minding your own business,
あなたが呑気に
道を歩いていて —
07:39
and then out of nowhere you almost run into
突然 別れた彼女か彼氏に —
07:42
an ex-girlfriend or ex-boyfriend,
ばったり出会ったとします
07:43
and now those terrifying two seconds
さあその恐怖の2秒
07:45
where you start thinking, "What do I do? Do I say hi?
あなたは「どうしよう?
挨拶する?握手する?
07:48
Do I shake their hand? Do I turn around and run away?
背を向けてさっと逃げる?
他人のふりをする?」
07:49
Do I sit here and pretend like I don't exist?"
などと考え始めます
07:51
Those kinds of fleeting thoughts that physically incapacitate you,
浮かんでは消える不安な思いに
身動きすら取れなくなります
07:53
that temporarily give you that deer-in-headlights look.
ヘッドライトの中に立ちすくむ
車の前の鹿のようです
07:56
XL: However, if you put the mouse in a completely different
でもそのマウスを次の様な —
07:59
new box, like the next one,
全く新しい箱に入れたなら
08:02
it will not be afraid of this box
その箱は恐れないでしょう
08:05
because there's no reason that it will be afraid of this new environment.
新しい環境を恐れる
理由はないからです
08:07
But what if we put the mouse in this new box
でもこの新しい箱に
マウスを入れ —
08:12
but at the same time, we activate the fear memory
同時に前の恐怖の記憶を —
08:15
using lasers just like we did before?
レーザーで活性化させたら
どうなるでしょう
08:19
Are we going to bring back the fear memory
この全く新しい環境で —
08:22
for the first box into this completely new environment?
最初の箱の恐怖の記憶を
呼び戻す事が出来るでしょうか
08:24
SR: All right, and here's the million-dollar experiment.
はい これは値千金の実験です
08:28
Now to bring back to life the memory of that day,
あの日を思い出すと —
08:31
I remember that the Red Sox had just won,
レッドソックスが勝ち —
08:34
it was a green spring day,
緑が一杯の春の日でした
08:36
perfect for going up and down the river
川遊びをして —
08:38
and then maybe going to the North End
ノースエンドに行って —
08:40
to get some cannolis, #justsaying.
お茶を飲むには絶好の日でした
08:42
Now Xu and I, on the other hand,
一方 シュウと私は
08:45
were in a completely windowless black room
窓のない真っ暗な部屋にいて
08:48
not making any ocular movement that even remotely resembles an eye blink
瞬きさえせず
目は一点を見つめ —
08:50
because our eyes were fixed onto a computer screen.
コンピューターの画面に
釘付けになっていたのです
08:54
We were looking at this mouse here trying to activate a memory
この方法で初めて
記憶を活性化させるため —
08:57
for the first time using our technique.
マウスを観察していたのです
08:59
XL: And this is what we saw.
これが私たちが見たものです
09:01
When we first put the mouse into this box,
この箱に最初マウスを入れた時
09:04
it's exploring, sniffing around, walking around,
マウスは探索し
嗅ぎ回り 歩き回っていました
09:06
minding its own business,
勝手に動き回っていました
09:09
because actually by nature,
普段のマウスの行動ですね
09:11
mice are pretty curious animals.
ネズミは好奇心の強い動物です
09:12
They want to know, what's going on in this new box?
この新しい箱で何が起きているのか
知りたがっています
09:14
It's interesting.
面白いです
09:17
But the moment we turned on the laser, like you see now,
しかしレーザーをつけた途端 —
09:19
all of a sudden the mouse entered this freezing mode.
この様に全く突然
フリージング状態に入ったのです
09:22
It stayed here and tried not to move any part of its body.
その場でビクリともせず
じっとしていました
09:25
Clearly it's freezing.
明らかにフリージングです
09:29
So indeed, it looks like we are able to bring back
最初の箱の恐怖の記憶を
09:31
the fear memory for the first box
この全く新しい環境の中で
09:34
in this completely new environment.
呼び起こすことが出来た様です
09:36
While watching this, Steve and I
これを見て スティーブと私は
09:39
are as shocked as the mouse itself.
マウスと同様
衝撃を受けました
09:41
(Laughter)
(笑)
09:43
So after the experiment, the two of us just left the room
実験後 私たちは何も言わず —
09:45
without saying anything.
部屋を出ました
09:48
After a kind of long, awkward period of time,
それからしばらく
ぎこちない沈黙が続き —
09:50
Steve broke the silence.
やがて スティーブが
口を開きました
09:53
SR: "Did that just work?"
「うまくいったんじゃない?」
09:55
XL: "Yes," I said. "Indeed it worked!"
「うん うまくいったみたいだ!」
09:58
We're really excited about this.
私たちは本当に興奮しました
10:01
And then we published our findings
そして学術雑誌の
『ネイチャー』に
10:03
in the journal Nature.
研究成果を
出版したのです
10:05
Ever since the publication of our work,
私たちの研究成果が
公に出て以来 —
10:07
we've been receiving numerous comments
インターネット中で
10:09
from all over the Internet.
あらゆるコメントを頂いてます
10:12
Maybe we can take a look at some of those.
その中のいくつかを見てましょう
10:14
["OMGGGGG FINALLY... so much more to come, virtual reality, neural manipulation, visual dream emulation... neural coding, 'writing and re-writing of memories', mental illnesses. Ahhh the future is awesome"]
[ ついに実現!バーチャル・リアリティの世界… ]
10:18
SR: So the first thing that you'll notice is that people
[ 神経操作,ビジュアル夢模倣, 神経コーディング ]
最初に気づく事は
10:20
have really strong opinions about this kind of work.
[「記憶を書き直す」すごい未来!]
このような研究は
議論を呼ぶ内容だということです
10:22
Now I happen to completely agree with the optimism
私はこの最初の楽観的な見方に
全く同感です
10:25
of this first quote,
私はこの最初の楽観的な見方に
全く同感です
10:28
because on a scale of zero to Morgan Freeman's voice,
私たちにとって —
10:29
it happens to be one of the most evocative accolades
今までに一番胸に沁みる
褒め言葉です
10:31
that I've heard come our way.
今までに一番胸に沁みる
褒め言葉です
10:33
(Laughter)
(笑)
10:35
But as you'll see, it's not the only opinion that's out there.
でも そんな楽観的な
意見だけではありません
10:37
["This scares the hell out of me... What if they could do that easily in humans in a couple of years?! OH MY GOD WE'RE DOOMED"]
[ 恐ろしいことだ。これが簡単に— ]
10:39
XL: Indeed, if we take a look at the second one,
[ 人に出来るようになったら!?
何てことだ、人類は終わりだ! ]
10:41
I think we can all agree that it's, meh,
確かに2番目のを見れば 誰の目にも
10:43
probably not as positive.
ポジティブではないことが分ります
10:45
But this also reminds us that,
しかし これで思うことは
10:47
although we are still working with mice,
研究は まだ
マウスの段階ですが
10:49
it's probably a good idea to start thinking and discussing
記憶コントロールにおける
10:51
about the possible ethical ramifications
倫理的な問題について
そろそろ議論する —
10:55
of memory control.
時期だということです
10:58
SR: Now, in the spirit of the third quote,
次に 私たちは
11:00
we want to tell you about a recent project that we've been
「インセプション」と呼ばれる —
11:02
working on in lab that we've called Project Inception.
プロジェクトも行っています
11:04
["They should make a movie about this. Where they plant ideas into peoples minds, so they can control them for their own personal gain. We'll call it: Inception."]
[ 映画のネタにぴったり。人に記憶を植え付け利用する…
その題は『インセプション』。 ]
11:07
So we reasoned that now that we can reactivate a memory,
記憶を呼び戻す事は
納得して頂けましたが
11:10
what if we do so but then begin to tinker with that memory?
もし その記憶を
いじったら どうなるでしょう
11:13
Could we possibly even turn it into a false memory?
それを虚偽記憶に
してしまえるでしょうか?
11:16
XL: So all memory is sophisticated and dynamic,
全ての記憶は精巧で
絶えず変化しています
11:19
but if just for simplicity, let's imagine memory
でも もし記憶を単純に —
11:24
as a movie clip.
映画の1カットだと
想定すると —
11:27
So far what we've told you is basically we can control
今まで話した事は
11:28
this "play" button of the clip
「再生」ボタンを押して —
11:31
so that we can play this video clip any time, anywhere.
同じ場面ををいつでも何処でも
観る事が出来るということです
11:33
But is there a possibility that we can actually get
実際には 脳内に入って
この映画のシーンを
11:37
inside the brain and edit this movie clip
編集して違った物を作り上げる —
11:40
so that we can make it different from the original?
そんな事が可能でしょうか
11:43
Yes we can.
可能なんです
11:45
Turned out that all we need to do is basically
前回と同様に
レーザーを使い —
11:48
reactivate a memory using lasers just like we did before,
記憶を回復させる
だけでいいのです
11:50
but at the same time, if we present new information
この時に新しい情報を
11:54
and allow this new information to incorporate into this old memory,
古い記憶の中に
組み込ませたら
11:57
this will change the memory.
記憶は別のものになります
12:01
It's sort of like making a remix tape.
リミックステープを
作る様なものです
12:04
SR: So how do we do this?
それは どうやって
行うのでしょうか
12:08
Rather than finding a fear memory in the brain,
脳内に恐怖の記憶を
見つけるやり方ではなく
12:10
we can start by taking our animals,
実験に使う動物を
12:12
and let's say we put them in a blue box like this blue box here
このような青い箱に入れ —
12:14
and we find the brain cells that represent that blue box
青い箱を表す
脳細胞を見つけ —
12:17
and we trick them to respond to pulses of light
光パルスに
反応するようにさせます
12:19
exactly like we had said before.
ちょうど先に
話したようにです
12:22
Now the next day, we can take our animals and place them
その次の日
動物を取り出し —
12:24
in a red box that they've never experienced before.
今度は赤い箱に入れます
12:26
We can shoot light into the brain to reactivate
青い箱の記憶を
呼び起させる目的で —
12:29
the memory of the blue box.
脳内に光パルスを照射します
12:31
So what would happen here if, while the animal
そして 記憶を
呼び起こさせると同時に —
12:33
is recalling the memory of the blue box,
足に軽い刺激を
2,3回与えます
12:34
we gave it a couple of mild foot shocks?
どうなるでしょうか
12:36
So here we're trying to artificially make an association
足に与えた刺激と —
12:39
between the memory of the blue box
青い箱の記憶を
ここでは人工的に —
12:42
and the foot shocks themselves.
結び付けようと
しているのです
12:44
We're just trying to connect the two.
2つの情報を
繋ぎあわせるのです
12:45
So to test if we had done so,
結果を検証する為に
12:47
we can take our animals once again
動物を再び取り出し —
12:48
and place them back in the blue box.
青い箱に戻します
12:50
Again, we had just reactivated the memory of the blue box
青い箱の記憶を
呼び起こしている時
12:52
while the animal got a couple of mild foot shocks,
足に軽い刺激を
与えてましたから —
12:54
and now the animal suddenly freezes.
突然 動かなくなりました
12:57
It's as though it's recalling being mildly shocked in this environment
実際 起きなかった事なのに
ここで電気ショックを
12:59
even though that never actually happened.
与えられたと
思い出したかの様にです
13:02
So it formed a false memory,
つまり虚偽記憶を
作り上げたのです
13:05
because it's falsely fearing an environment
マウスは実際には
何も悪いことが起らなかった —
13:07
where, technically speaking,
マウスは実際には
何も悪いことが起らなかった —
13:09
nothing bad actually happened to it.
環境を恐れているのです
13:10
XL: So, so far we are only talking about
今まで光制御 —
13:13
this light-controlled "on" switch.
「オン」スイッチの事
について話しましたが
13:15
In fact, we also have a light-controlled "off" switch,
実は光制御「オフ」の
スイッチもあり —
13:17
and it's very easy to imagine that
そのスイッチを
設置する事で —
13:21
by installing this light-controlled "off" switch,
記憶をいつでも何処でも
消す事も可能だと
13:23
we can also turn off a memory, any time, anywhere.
容易に想像されます
13:25
So everything we've been talking about today
今日話した事全ては
13:31
is based on this philosophically charged principle of neuroscience
神経科学の哲学的原則に
基づいています
13:33
that the mind, with its seemingly mysterious properties,
そして一見神秘的な特質を
持つと思われる心は
13:38
is actually made of physical stuff that we can tinker with.
実は 私たちが操作出来る
物理的なものだということです
13:42
SR: And for me personally,
個人的には私は
13:45
I see a world where we can reactivate
皆が好ましいと思われる —
13:47
any kind of memory that we'd like.
記憶を呼び起せるような世界や
13:49
I also see a world where we can erase unwanted memories.
好ましくない記憶を
削除出来る世界が見えてきます
13:51
Now, I even see a world where editing memories
今や記憶を編集出来る世界さえ
13:54
is something of a reality,
現実のものとなってきています
13:56
because we're living in a time where it's possible
なぜならSFから
あらゆるヒントを得 —
13:57
to pluck questions from the tree of science fiction
それを実験し
現実化することが可能な —
13:59
and to ground them in experimental reality.
そんな時代に
なっているからです
14:01
XL: Nowadays, people in the lab
研究室内だけでなく —
14:04
and people in other groups all over the world
世界中 あらゆる分野で —
14:06
are using similar methods to activate or edit memories,
似た様な方法で様々なデータが
復活されたり編集されています
14:08
whether that's old or new, positive or negative,
それはデータの年代や
使用目的の如何を問わずです
14:12
all sorts of memories so that we can understand
そうやって私たちはメモリーの仕組みを
14:16
how memory works.
私たちは理解出来ています
14:18
SR: For example, one group in our lab
例えば私たちの研究のグループは
14:20
was able to find the brain cells that make up a fear memory
恐怖の記憶を司る
脳細胞を見つけ出し
14:22
and converted them into a pleasurable memory, just like that.
それを喜びの記憶に
変えることに成功しました
14:25
That's exactly what I mean about editing these kinds of processes.
これが 丁度その
編集するという事なのです
14:27
Now one dude in lab was even able to reactivate
雄のマウスに
雌のマウスの記憶を
14:31
memories of female mice in male mice,
呼び戻すことに
成功したケースもあります
14:32
which rumor has it is a pleasurable experience.
マウスにも
面白い経験だったそうです
14:35
XL: Indeed, we are living in a very exciting moment
胸躍るような時代に
今私たちはいます
14:38
where science doesn't have any arbitrary speed limits
科学の発展のスピードは
とどまるところを知りません
14:42
but is only bound by our own imagination.
あとは私たちの
想像力次第です
14:46
SR: And finally, what do we make of all this?
最後に
今までの話を聞いてどう思いますか
14:49
How do we push this technology forward?
この技術を
どう進めて行きましょうか
14:51
These are the questions that should not remain
これらの質問は
研究室だけに —
14:53
just inside the lab,
留めておくべきではありません
14:55
and so one goal of today's talk was to bring everybody
今日のトークの目的は
14:57
up to speed with the kind of stuff that's possible
現在の神経科学での可能性を
14:59
in modern neuroscience,
皆さんにご紹介することです
15:01
but now, just as importantly,
しかしそれと同様に
大切なことは
15:03
to actively engage everybody in this conversation.
皆様にこれに関し
真剣に考えて頂く事です
15:04
So let's think together as a team about what this all means
この研究の意味
これからの可能性 —
15:08
and where we can and should go from here,
そしてこれから取るべき道を
一緒に考えましょう
15:10
because Xu and I think we all have
なぜなら この先
実に大きな課題が待っていると
15:12
some really big decisions ahead of us.
シュウと私は思っているからです
15:15
Thank you.
XL: Thank you.
有り難うございました
15:17
(Applause)
(拍手)
15:18
Translator:Reiko O Bovee
Reviewer:Taka Tokuyama

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Steve Ramirez - Neuroscientist
When Steve Ramirez published his latest study in Science, it caused a media frenzy. Why? Because the paper was on implanting false memories in the brains of mice.

Why you should listen

Steve is a graduate student at MIT’s Brain and Cognitive Sciences department pursuing a Ph.D. in neuroscience. His work focuses on finding where single memories are located throughout the brain, genetically tricking the brain cells that house these memories to respond to brief pulses of light, and then using these same flickers of light to reactivate, erase and implant memories. The goals of his research are twofold: to figure out how the brain gives rise to the seemingly ephemeral process of memory, and to predict what happens when specific brain pieces breakdown to impair cognition. His work has been published in Science and covered by New Scientist, Discover, Scientific American, and Gizmodo.

Ramirez aims to be a professor who runs a lab that plucks questions from the tree of science fiction to ground them in experimental reality. He believes that a team-oriented approach to science makes research and teaching far more exciting. When he’s not tinkering with memories in the lab, Ramirez also enjoys running and cheering on every sports team in the city of Boston.

Xu Liu - Neuroscientist
In his groundbreaking work, Xu Liu investigated how to activate and deactivate specific memories in mice.

Why you should listen

During his PhD, Xu Liu studied the mechanisms of learning and memory, using fruit flies as a model system. By changing the expression of certain genes in the fly brain, he generated smart flies that can learn many times faster than their peers. Using live imaging, he also detected learning-induced changes in the brain cells and observed memory formation inside the brain with light.

After graduation, he moved to MIT and joined Dr. Susumu Tonegawa's lab as a postdoctoral associate. He continued his pursuit of memory with light there. Instead of just watching memory formation, he developed a system in mice where one can not only identify and label cells in the brain for a particular memory, but also turn these cells on and off with light to activate this memory at will. This work was published in Science and has been covered by the media worldwide. Liu passed away in February 2015.

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Data provided by TED.

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