TEDxBoston
Steve Ramirez and Xu Liu: A mouse. A laser beam. A manipulated memory.
Стив Рамирез и Шу Лиу: Една мишка, един лазерен лъч и един променен спомен.
Filmed:
Readability: 4.1
1,127,889 views
Можем ли да редактираме съдържанието на спомените си? Това е въпрос от научната фантастика, който Стив Рамирез и Шу Лиу задават в лабораторията си в Масачузетския технологичен институт. Двамата насочват лазерен лъч в мозъка на жива мишка, за да активират и променят спомените й. В тази неочаквано забавна беседа те споделят не само как, но и - по-важното - защо правят това. (Заснето на TEDxBoston)
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. Full bioXu Liu - Neuroscientist
In his groundbreaking work, Xu Liu investigated how to activate and deactivate specific memories in mice. Full bio
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. Full bioXu Liu - Neuroscientist
In his groundbreaking work, Xu Liu investigated how to activate and deactivate specific memories in mice. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Steve Ramirez: My first year of grad school,
0
371
1556
Стив Рамирез: През първата година в университета
00:13
I found myself in my bedroom
1
1927
2004
се озовах в спалнята си,
00:15
eating lots of Ben & Jerry's
2
3931
2300
нагъвайки много Ben & Jerry's,
00:18
watching some trashy TV
3
6231
1684
гледайки някаква долнопробна телевизия
00:19
and maybe, maybe listening to Taylor Swift.
4
7915
3227
и може би, може би слушайки Тейлър Суифт.
00:23
I had just gone through a breakup.
5
11142
1741
Току-що бях преживял раздяла.
00:24
(Laughter)
6
12883
1447
(Смях)
00:26
So for the longest time, all I would do
7
14330
2196
И безкрайно дълго време всичко, което правех,
00:28
is recall the memory of this person over and over again,
8
16526
3816
бе да си спомням това момиче отново и отново,
00:32
wishing that I could get rid of that gut-wrenching,
9
20342
2493
с желанието да се оттърва от онова болезнено,
00:34
visceral "blah" feeling.
10
22835
2533
вътрешно, гадно чувство.
00:37
Now, as it turns out, I'm a neuroscientist,
11
25368
2283
Сега, както излиза, съм невробиолог,
00:39
so I knew that the memory of that person
12
27651
2402
затова знам, че спомена за това момиче
00:42
and the awful, emotional undertones that color in that memory,
13
30053
3140
и ужасните, емоционални оттенъци, които оцветяват този спомен
00:45
are largely mediated by separate brain systems.
14
33193
2634
до голяма степен се дължат на отделни мозъчни системи.
00:47
And so I thought, what if we could go into the brain
15
35827
2365
Така че си помислих - ами ако можехме да влезем в мозъка
00:50
and edit out that nauseating feeling
16
38192
2090
и да изтрием отвратителното чувство,
00:52
but while keeping the memory of that person intact?
17
40282
2970
но да запазим спомена за човека непокътнат?
00:55
Then I realized, maybe that's a little bit lofty for now.
18
43252
2411
Тогава осъзнах, че може би това е малко прекалено за момента.
00:57
So what if we could start off by going into the brain
19
45663
2793
Ами ако започнем с влизането в мозъка
01:00
and just finding a single memory to begin with?
20
48456
2633
и просто открием определен спомен като начало?
01:03
Could we jump-start that memory back to life,
21
51089
2514
Можем ли да "съживим" този спомен,
01:05
maybe even play with the contents of that memory?
22
53603
3868
може би дори да поиграем със съдържанието му?
01:09
All that said, there is one person in the entire world right now
23
57471
2229
След всичко казано дотук, има един човек на света,
01:11
that I really hope is not watching this talk.
24
59700
2055
който, истински се надявам, не гледа тази лекция в момента.
01:13
(Laughter)
25
61755
3941
(Смях)
01:17
So there is a catch. There is a catch.
26
65696
3289
Да, има уловка. Има уловка.
01:20
These ideas probably remind you of "Total Recall,"
27
68985
2788
Тези идеи вероятно ви напомнят за "Зов за завръщане",
01:23
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind,"
28
71773
1974
"Блясъкът на чистия ум"
01:25
or of "Inception."
29
73747
1303
или за "Генезис".
01:27
But the movie stars that we work with
30
75050
1576
Но кинозвездите, с които работим
01:28
are the celebrities of the lab.
31
76626
1943
са знаменитости на лабораторията.
01:30
Xu Liu: Test mice.
32
78569
1900
Шу Лиу: Лабораторните мишки.
01:32
(Laughter)
33
80469
1128
(Смях)
01:33
As neuroscientists, we work in the lab with mice
34
81597
3154
Като невробиолози, ние работим с мишки в лабораторията
01:36
trying to understand how memory works.
35
84751
3410
и се опитваме да разберем как работи паметта.
01:40
And today, we hope to convince you that now
36
88161
2569
И днес се надяваме да ви убедим, че сега
01:42
we are actually able to activate a memory in the brain
37
90730
3216
всъщност можем да активираме спомен в мозъка
01:45
at the speed of light.
38
93946
2170
със скоростта на светлината.
01:48
To do this, there's only two simple steps to follow.
39
96116
3106
За да го направим, трябва да следваме две прости стъпки.
01:51
First, you find and label a memory in the brain,
40
99222
3510
Първо, намираме и отбелязваме определен спомен в мозъка
01:54
and then you activate it with a switch.
41
102732
3630
и после го активираме с превключвател.
01:58
As simple as that.
42
106362
1445
Лесно и просто.
01:59
(Laughter)
43
107807
1822
(Смях)
02:01
SR: Are you convinced?
44
109629
1845
СР: Убедихме ли ви?
02:03
So, turns out finding a memory in the brain isn't all that easy.
45
111474
3721
И така, оказа се, че да намерим спомен в мозъка не е толкова лесно.
02:07
XL: Indeed. This is way more difficult than, let's say,
46
115195
2803
ШЛ: Така е. Много по-трудно е, отколкото, да речем,
02:09
finding a needle in a haystack,
47
117998
2404
да намерим игла в купа сено,
02:12
because at least, you know, the needle is still something
48
120402
2589
защото иглата, нали разбирате, поне е нещо,
02:14
you can physically put your fingers on.
49
122991
2500
което физически можем да докоснем с пръсти.
02:17
But memory is not.
50
125491
1977
Докато споменът не е.
02:19
And also, there's way more cells in your brain
51
127468
3038
И също така, в мозъка ни има много повече клетки
02:22
than the number of straws in a typical haystack.
52
130506
5066
от броя на сламките в една типична купа сено.
02:27
So yeah, this task does seem to be daunting.
53
135572
2879
Да, тази задача наистина изглежда обезсърчаваща.
02:30
But luckily, we got help from the brain itself.
54
138451
3679
Но, за щастие, самият мозък ни помогна.
02:34
It turned out that all we need to do is basically
55
142130
2455
Оказа се, че всичко, което трябва да направим
02:36
to let the brain form a memory,
56
144585
1993
е да оставим мозъка да създаде спомен
02:38
and then the brain will tell us which cells are involved
57
146578
3830
и после мозъкът ще ни каже кои клетки участват
02:42
in that particular memory.
58
150408
1766
точно в този спомен.
02:44
SR: So what was going on in my brain
59
152174
2357
СР: Какво се случваше в мозъка ми,
02:46
while I was recalling the memory of an ex?
60
154531
2094
докато извиквах спомена за бивша приятелка?
02:48
If you were to just completely ignore human ethics for a second
61
156625
2402
Ако напълно забравите човешката етика за миг
02:51
and slice up my brain right now,
62
159027
1668
и разрежете мозъка ми в момента,
02:52
you would see that there was an amazing number
63
160695
2018
ще видите, че удивителен брой области
02:54
of brain regions that were active while recalling that memory.
64
162713
3178
са били активни, докато съм си спомнял.
02:57
Now one brain region that would be robustly active
65
165891
2912
Една област, която би била особено активна,
03:00
in particular is called the hippocampus,
66
168803
2007
се нарича хипокампус
03:02
which for decades has been implicated in processing
67
170810
2455
и от десетилетия се свързва с обработването
03:05
the kinds of memories that we hold near and dear,
68
173265
2416
на спомените, които са най-съкровени за нас,
03:07
which also makes it an ideal target to go into
69
175681
2574
което пък я прави идеална цел, където да проникнем
03:10
and to try and find and maybe reactivate a memory.
70
178255
2785
и да се опитаме да намерим и може би да активираме определен спомен отново.
03:13
XL: When you zoom in into the hippocampus,
71
181040
2394
ШЛ: Ако разгледаме отблизо хипокампуса,
03:15
of course you will see lots of cells,
72
183434
2348
ще видим, разбира се, много клетки,
03:17
but we are able to find which cells are involved
73
185782
3031
но ние можем да разберем кои клетки участват
03:20
in a particular memory,
74
188813
1476
в определен спомен,
03:22
because whenever a cell is active,
75
190289
2618
защото всеки път, когато една клетка е активна,
03:24
like when it's forming a memory,
76
192907
1464
както в момента на създаване на спомен,
03:26
it will also leave a footprint that will later allow us to know
77
194371
3757
тя ще остави отпечатък и той по-късно ще ни позволи да разберем,
03:30
these cells are recently active.
78
198128
2702
че тези клетки скоро са били активни.
03:32
SR: So the same way that building lights at night
79
200830
2160
СР: По начина, по който светлините на една сграда през нощта
03:34
let you know that somebody's probably working there at any given moment,
80
202990
2948
показват, че вероятно някой наистина работи там
03:37
in a very real sense, there are biological sensors
81
205938
3288
в даден момент, има биологични сензори
03:41
within a cell that are turned on
82
209226
1954
вътре в клетката, които се включват
03:43
only when that cell was just working.
83
211180
2135
само когато тази клетка току-що е работила.
03:45
They're sort of biological windows that light up
84
213315
1876
Те са един вид биологични прозорци, които светват,
03:47
to let us know that that cell was just active.
85
215191
1978
за да ни съобщят, че тази клетка току-що е била активна.
03:49
XL: So we clipped part of this sensor,
86
217169
2829
ШЛ: Ние изрязахме част от този сензор
03:51
and attached that to a switch to control the cells,
87
219998
3147
и го прикрепихме към един превключвател, за да контролираме клетките,
03:55
and we packed this switch into an engineered virus
88
223145
3900
поставихме превключвателя в един изкуствено създаден вирус
03:59
and injected that into the brain of the mice.
89
227045
2588
и инжектирахме вируса в мозъка на мишка.
04:01
So whenever a memory is being formed,
90
229633
2634
Така всеки път, когато се създава спомен,
04:04
any active cells for that memory
91
232267
2348
на всички активни за този спомен клетки
04:06
will also have this switch installed.
92
234615
2742
също ще бъде инсталиран този превключвател.
04:09
SR: So here is what the hippocampus looks like
93
237357
1625
СР: Ето как изглежда хипокампусът
04:10
after forming a fear memory, for example.
94
238982
2840
след създаването на спомен за страх, например.
04:13
The sea of blue that you see here
95
241822
2140
Синьото море, което виждате тук,
04:15
are densely packed brain cells,
96
243962
1952
представлява гъсто разположени мозъчни клетки,
04:17
but the green brain cells,
97
245914
1545
но зелените мозъчни клетки,
04:19
the green brain cells are the ones that are holding on
98
247459
2096
зелените са тези, които са свързани
04:21
to a specific fear memory.
99
249555
1843
с определен страшен спомен.
04:23
So you are looking at the crystallization
100
251398
1979
И така, вие виждате кристализирането
04:25
of the fleeting formation of fear.
101
253377
2387
на неуловимата формация на страха.
04:27
You're actually looking at the cross-section of a memory right now.
102
255764
3497
Всъщност, в момента гледате напречното сечение на един спомен.
04:31
XL: Now, for the switch we have been talking about,
103
259261
2408
ШЛ: Сега за превключвателя, който споменахме -
04:33
ideally, the switch has to act really fast.
104
261669
2970
в идеалния вариант превключвателят трябва да е наистина бърз.
04:36
It shouldn't take minutes or hours to work.
105
264639
2579
А не да му трябват минути или часове да заработи.
04:39
It should act at the speed of the brain, in milliseconds.
106
267218
4264
Той трябва да се задейства със скоростта на мозъка, за милисекунди.
04:43
SR: So what do you think, Xu?
107
271482
1430
СР: Е, какво мислиш, Шу?
04:44
Could we use, let's say, pharmacological drugs
108
272912
2602
Можем ли да използваме фармакологични средства, да кажем,
04:47
to activate or inactivate brain cells?
109
275514
1838
за да активираме или дезактивираме мозъчни клетки?
04:49
XL: Nah. Drugs are pretty messy. They spread everywhere.
110
277352
4063
ШЛ: Не. Лекарствата доста замърсяват. Те проникват навсякъде.
04:53
And also it takes them forever to act on cells.
111
281415
3008
И също, на тях им трябва цяла вечност, за да въздействат на клетките.
04:56
So it will not allow us to control a memory in real time.
112
284423
3649
Това няма да ни позволи да контролираме един спомен в реално време.
05:00
So Steve, how about let's zap the brain with electricity?
113
288072
4294
Затова, Стив, какво ще кажеш да ударим мозъка с електричество?
05:04
SR: So electricity is pretty fast,
114
292366
2305
СР: Електричеството е доста бързо,
05:06
but we probably wouldn't be able to target it
115
294671
1739
но вероятно няма да можем да го насочим
05:08
to just the specific cells that hold onto a memory,
116
296410
2354
само към определените клетки, които участват в спомена
05:10
and we'd probably fry the brain.
117
298764
1878
и може да изпържим мозъка.
05:12
XL: Oh. That's true. So it looks like, hmm,
118
300642
3195
ШЛ: О, вярно. Изглежда, че
05:15
indeed we need to find a better way
119
303837
2611
наистина трябва да намерим по-добър начин
05:18
to impact the brain at the speed of light.
120
306448
3295
да въздействаме на мозъка със скоростта на светлината.
05:21
SR: So it just so happens that light travels at the speed of light.
121
309743
5086
СР: По стечение на обстоятелствата светлината пътува със скоростта на светлината.
05:26
So maybe we could activate or inactive memories
122
314829
3483
Така че, може би можем да активираме или дезактивираме спомени,
05:30
by just using light --
123
318312
1497
като използваме светлина.
05:31
XL: That's pretty fast.
124
319809
1355
ШЛ: Това е доста бързо.
05:33
SR: -- and because normally brain cells
125
321164
1885
СР: Oбикновено мозъчните клетки
05:35
don't respond to pulses of light,
126
323049
1588
не реагират на светлинни пулсации,
05:36
so those that would respond to pulses of light
127
324637
1958
тези, които биха реагирали са
05:38
are those that contain a light-sensitive switch.
128
326595
2464
клетките със светло-чувствителен превключвател.
05:41
Now to do that, first we need to trick brain cells
129
329059
1946
За да направим това, първо трябва да "излъжем" мозъчните клетки
05:43
to respond to laser beams.
130
331005
1462
да реагират на лазерни лъчи.
05:44
XL: Yep. You heard it right.
131
332467
1070
ШЛ: Да. Добре чухте.
05:45
We are trying to shoot lasers into the brain.
132
333537
2132
Опитваме се да стреляме с лазер в мозъка.
05:47
(Laughter)
133
335669
1745
(Смях)
05:49
SR: And the technique that lets us do that is optogenetics.
134
337414
3324
СР: И технологията, която ни позволява да го направим е оптогенетиката.
05:52
Optogenetics gave us this light switch that we can use
135
340738
3282
Оптогенетиката ни даде този светлинен превключвател, който можем да използваме
05:56
to turn brain cells on or off,
136
344020
1508
за да включваме или изключваме мозъчните клетки
05:57
and the name of that switch is channelrhodopsin,
137
345528
2517
и името на този превключвател е канален родопсин -
06:00
seen here as these green dots attached to this brain cell.
138
348045
2537
тук се вижда като зелени точки, залепени за тази мозъчна клетка.
06:02
You can think of channelrhodopsin as a sort of light-sensitive switch
139
350582
3299
Можем да разглеждаме каналния родопсин като вид светло-чувствителен превключвател,
06:05
that can be artificially installed in brain cells
140
353881
2627
който може изкуствено да се инсталира в мозъчните клетки,
06:08
so that now we can use that switch
141
356508
1914
така че да можем да го използваме
06:10
to activate or inactivate the brain cell simply by clicking it,
142
358422
3013
за активиране или дезактивиране на мозъчната клетка с просто щракване,
06:13
and in this case we click it on with pulses of light.
143
361435
2468
а в този случай включващото щракване са светлинните пулсации.
06:15
XL: So we attach this light-sensitive switch of channelrhodopsin
144
363903
3786
ШЛ: И така, прикрепваме светло-чувствителния превключвател канален родопсин
06:19
to the sensor we've been talking about
145
367689
2208
към сензора, който споменахме
06:21
and inject this into the brain.
146
369897
2455
и ги инжектираме в мозъка.
06:24
So whenever a memory is being formed,
147
372352
3211
Така всеки път, когато се създава спомен,
06:27
any active cell for that particular memory
148
375563
2227
на всяка клетка, активна точно за този спомен,
06:29
will also have this light-sensitive switch installed in it
149
377790
3484
също ще бъде инсталиран този светло-чувствителен превключвател,
06:33
so that we can control these cells
150
381274
2401
за да можем да контролираме активните клетки
06:35
by the flipping of a laser just like this one you see.
151
383675
4264
чрез насочване на лазер - точно като този, който виждате.
06:39
SR: So let's put all of this to the test now.
152
387939
2864
СР: И сега, нека да тестваме всичко това.
06:42
What we can do is we can take our mice
153
390803
2135
Можем да направим следното: да вземем нашите мишки
06:44
and then we can put them in a box that looks exactly like this box here,
154
392938
2928
и да ги сложим в кутия, която изглежда точно като тази тук,
06:47
and then we can give them a very mild foot shock
155
395866
2340
после да ги подложим на много лек удар в краката,
06:50
so that they form a fear memory of this box.
156
398206
2035
така че да си създадат спомен за страх от тази кутия.
06:52
They learn that something bad happened here.
157
400241
1979
Те научават, че нещо лошо се е случило тук.
06:54
Now with our system, the cells that are active
158
402220
2342
Какво става в нашата система - клетките в хипокампуса,
06:56
in the hippocampus in the making of this memory,
159
404562
2931
които са активни в създаването на спомена,
06:59
only those cells will now contain channelrhodopsin.
160
407493
2883
само тези клетки сега ще съдържат канален родопсин.
07:02
XL: When you are as small as a mouse,
161
410376
3017
ШЛ: Ако сте малки колкото мишка,
07:05
it feels as if the whole world is trying to get you.
162
413393
3595
ще ви се струва, че целият свят ви преследва.
07:08
So your best response of defense
163
416988
1748
Най-добрата ви защитна реакция
07:10
is trying to be undetected.
164
418736
2482
е да се опитате да станете незабележими.
07:13
Whenever a mouse is in fear,
165
421218
2033
Когато една мишка се страхува,
07:15
it will show this very typical behavior
166
423251
1526
тя ще покаже много характерно поведение -
07:16
by staying at one corner of the box,
167
424777
1769
ще стои в един от ъглите на кутията,
07:18
trying to not move any part of its body,
168
426546
3118
опитвайки да не помръдва никоя част от тялото си
07:21
and this posture is called freezing.
169
429664
3295
и тази поза се нарича замръзване.
07:24
So if a mouse remembers that something bad happened in this box,
170
432959
4294
Ако мишката си спомня, че нещо лошо се е случило в кутията,
07:29
and when we put them back into the same box,
171
437253
2623
когато я сложим обратно в същата кутия,
07:31
it will basically show freezing
172
439876
1804
тя ще замръзне,
07:33
because it doesn't want to be detected
173
441680
2285
защото не иска да бъде забелязана
07:35
by any potential threats in this box.
174
443965
2695
от някоя от потенциалните заплахи в кутията.
07:38
SR: So you can think of freezing as,
175
446660
1355
СР: Можете да си обясните замръзването така:
07:40
you're walking down the street minding your own business,
176
448015
2215
вървите си по улицата по собствените си дела
07:42
and then out of nowhere you almost run into
177
450230
1725
и изведнъж, незнайно как, почти се сблъсквате
07:43
an ex-girlfriend or ex-boyfriend,
178
451955
2192
с бивша приятелка или бивш приятел -
07:46
and now those terrifying two seconds
179
454147
2134
тези ужасяващи две секунди,
07:48
where you start thinking, "What do I do? Do I say hi?
180
456281
1876
в които си мислите: "Какво да правя? Да кажа ли здрасти?
07:50
Do I shake their hand? Do I turn around and run away?
181
458157
1368
Да й стисна ли ръката? Да се обърна ли и да избягам?
07:51
Do I sit here and pretend like I don't exist?"
182
459525
2029
Да седна ли тук и да се престоря, че не съществувам?".
07:53
Those kinds of fleeting thoughts that physically incapacitate you,
183
461554
3184
Този вид прелитащи мисли, които физически ви изваждат от строя
07:56
that temporarily give you that deer-in-headlights look.
184
464738
2746
и временно ви докарват видa на елен, заслепен от фарове.
07:59
XL: However, if you put the mouse in a completely different
185
467484
3291
ШЛ: Ако, обаче, сложите мишката в съвсем различна
08:02
new box, like the next one,
186
470775
3161
нова кутия, като следващата,
08:05
it will not be afraid of this box
187
473936
2147
тя няма да се страхува от нея,
08:08
because there's no reason that it will be afraid of this new environment.
188
476083
4729
защото няма причина да се страхува от новата среда.
08:12
But what if we put the mouse in this new box
189
480812
3180
Ами ако сложим мишката в новата кутия,
08:15
but at the same time, we activate the fear memory
190
483992
3611
но в същото време активираме спомена за страх
08:19
using lasers just like we did before?
191
487603
2679
чрез лазер, точно както направихме преди?
08:22
Are we going to bring back the fear memory
192
490282
2854
Ще върнем ли страшния спомен
08:25
for the first box into this completely new environment?
193
493136
3997
за първата кутия в това съвсем ново обкръжение?
08:29
SR: All right, and here's the million-dollar experiment.
194
497133
2735
СР: Добре, ето го експеримента за милион долара.
08:31
Now to bring back to life the memory of that day,
195
499868
2913
За да съживя спомена за онзи ден,
08:34
I remember that the Red Sox had just won,
196
502781
2183
си спомням, че Ред Сокс току-що бяха победили,
08:36
it was a green spring day,
197
504964
1909
беше зелен пролетен ден,
08:38
perfect for going up and down the river
198
506873
1817
чудесен за разходки по реката
08:40
and then maybe going to the North End
199
508690
2334
и после може би до Норд Енд
08:43
to get some cannolis, #justsaying.
200
511024
2160
за малко каноли. Просто го споменавам.
08:45
Now Xu and I, on the other hand,
201
513184
3102
Шу и аз, от друга страна,
08:48
were in a completely windowless black room
202
516286
2829
бяхме в тъмна стая без нито един прозорец
08:51
not making any ocular movement that even remotely resembles an eye blink
203
519115
3661
и очите ни не се движеха, дори в далечно подобие на мигане,
08:54
because our eyes were fixed onto a computer screen.
204
522776
2466
защото бяха фиксирани в екрана на един компютър.
08:57
We were looking at this mouse here trying to activate a memory
205
525242
2556
Гледахме тази мишка тук и се опитвахме да активираме спомен
08:59
for the first time using our technique.
206
527798
1883
за пръв път, използвайки нашата техника.
09:01
XL: And this is what we saw.
207
529681
2688
ШЛ: И ето какво видяхме.
09:04
When we first put the mouse into this box,
208
532369
2202
Когато в началото сложихме мишката в тази кутия,
09:06
it's exploring, sniffing around, walking around,
209
534571
3113
тя започна да проучва, да души наоколо, да се разхожда,
09:09
minding its own business,
210
537684
1689
да си върши работата,
09:11
because actually by nature,
211
539373
1701
защото по природа,
09:13
mice are pretty curious animals.
212
541074
1979
мишките всъщност са доста любопитни животни.
09:15
They want to know, what's going on in this new box?
213
543053
2622
Те искат да знаят какво става в тази нова кутия.
09:17
It's interesting.
214
545675
1531
Интересно е.
09:19
But the moment we turned on the laser, like you see now,
215
547206
3451
Но в момента, в който включихме лазера, както виждате сега,
09:22
all of a sudden the mouse entered this freezing mode.
216
550657
3032
мишката изведнъж изпадна в замръзнало състояние.
09:25
It stayed here and tried not to move any part of its body.
217
553689
4431
Тя стоеше тук и се опитваше изобщо да не помръдва.
09:30
Clearly it's freezing.
218
558120
1628
Очевидно замръзваше.
09:31
So indeed, it looks like we are able to bring back
219
559748
2583
И наистина, изглежда сме в състояние да съживим
09:34
the fear memory for the first box
220
562331
2064
спомена за страх от първата кутия
09:36
in this completely new environment.
221
564395
3367
в тази съвсем нова среда.
09:39
While watching this, Steve and I
222
567762
2112
Докато гледахме всичко това, Стив и аз
09:41
are as shocked as the mouse itself.
223
569874
2133
се шокирахме толкова, колкото и мишката.
09:44
(Laughter)
224
572007
1262
(Смях)
09:45
So after the experiment, the two of us just left the room
225
573269
3307
След експеримента двамата просто излязохме от стаята
09:48
without saying anything.
226
576576
1753
без да кажем нищо.
09:50
After a kind of long, awkward period of time,
227
578329
3396
След дълга, неловка пауза
09:53
Steve broke the silence.
228
581725
2212
Стив наруши мълчанието.
09:55
SR: "Did that just work?"
229
583937
2341
СР: "Проработи ли това току-що?"
09:58
XL: "Yes," I said. "Indeed it worked!"
230
586278
2974
ШЛ: "Да", казах аз. "Наистина проработи!"
10:01
We're really excited about this.
231
589252
2117
Бяхме силно развълнувани.
10:03
And then we published our findings
232
591369
2624
После публикувахме откритията си
10:05
in the journal Nature.
233
593993
1696
в списание Нейчър.
10:07
Ever since the publication of our work,
234
595689
2471
Откакто публикувахме работата си
10:10
we've been receiving numerous comments
235
598160
2415
получаваме много коментари
10:12
from all over the Internet.
236
600575
2125
отвсякъде по Интернет.
10:14
Maybe we can take a look at some of those.
237
602700
3750
Нека да погледнем някои от тях.
10:18
["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"]
238
606450
2457
БОЖЕ МОЙ, НАЙ–ПОСЛЕ... и още толкова много неща ще се появят, виртуална реалност, мозъчна манипулация, надпревара във визуализирането на мечти, невронно кодиране,"записи и презаписи на спомени", душевни болести. Ахх, бъдещето е прекрасно"
10:20
SR: So the first thing that you'll notice is that people
239
608907
2000
СР: Първото нещо, което ще забележите, е че хората
10:22
have really strong opinions about this kind of work.
240
610907
2903
имат доста затвърдени мнения за този вид работа.
10:25
Now I happen to completely agree with the optimism
241
613810
2554
Аз се съгласявам напълно с оптимизма
10:28
of this first quote,
242
616364
816
на първото мнение,
10:29
because on a scale of zero to Morgan Freeman's voice,
243
617180
2808
защото по скалата от нула до гласа на Морган Фрийман,
10:31
it happens to be one of the most evocative accolades
244
619988
2123
то се явява една от най-емоционалните похвали,
10:34
that I've heard come our way.
245
622111
1550
които сме получавали.
10:35
(Laughter)
246
623661
2196
(Смях)
10:37
But as you'll see, it's not the only opinion that's out there.
247
625857
1951
Но както ще видите, то не е единственото мнение.
10:39
["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"]
248
627808
1564
"Това ме плаши до смърт... Ами ако след две години те могат лесно да го правят и върху хора? О, БОЖЕ, ОБРЕЧЕНИ СМЕ"
10:41
XL: Indeed, if we take a look at the second one,
249
629372
1918
ШЛ: Наистина, ако погледнем второто,
10:43
I think we can all agree that it's, meh,
250
631290
2107
мисля, всички ще се съгласим, че може би не
10:45
probably not as positive.
251
633397
2375
е толкова позитивно.
10:47
But this also reminds us that,
252
635772
2185
Но това ни напомня, че
10:49
although we are still working with mice,
253
637957
2186
макар и все още да работим с мишки,
10:52
it's probably a good idea to start thinking and discussing
254
640143
3517
може би е добра идея да започнем да мислим и да обсъждаме
10:55
about the possible ethical ramifications
255
643660
2991
възможните етични последици
10:58
of memory control.
256
646651
1948
от контрола на паметта.
11:00
SR: Now, in the spirit of the third quote,
257
648599
2200
СР: А сега, в духа на третото мнение,
11:02
we want to tell you about a recent project that we've been
258
650799
1974
искаме да ви разкажем за един проект, по който работихме скоро
11:04
working on in lab that we've called Project Inception.
259
652773
2428
в лабораторията и го нарекохме Проектът Генезис.
11:07
["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."]
260
655201
3243
"Трябва да направят филм за това. Как се внедряват идеи в умовете на хората, за да могат да бъдат контролирани за личната изгода на някого. Ще го наречем Генезис"
11:10
So we reasoned that now that we can reactivate a memory,
261
658444
3734
И така, ние се замислихме - щом вече можем да съживяваме спомени,
11:14
what if we do so but then begin to tinker with that memory?
262
662178
2952
какво ще стане, ако активираме спомен и после започнем да го "бърникаме"?
11:17
Could we possibly even turn it into a false memory?
263
665130
3033
Можем ли евентуално да го превърнем във фалшив спомен?
11:20
XL: So all memory is sophisticated and dynamic,
264
668163
4099
ШЛ: Паметта е сложна и динамична,
11:24
but if just for simplicity, let's imagine memory
265
672262
2979
но за да опростим, нека си я представим
11:27
as a movie clip.
266
675241
1402
като видео клип.
11:28
So far what we've told you is basically we can control
267
676643
2670
Дотук в общи линии ви казахме, че можем да контролираме
11:31
this "play" button of the clip
268
679313
1931
бутона за пускане на клипа,
11:33
so that we can play this video clip any time, anywhere.
269
681244
4585
т.е. можем да пуснем този видео клип по всяко време и навсякъде.
11:37
But is there a possibility that we can actually get
270
685829
2531
Но има ли възможност да влезем
11:40
inside the brain and edit this movie clip
271
688360
2860
вътре в мозъка и да редактираме видео клипа,
11:43
so that we can make it different from the original?
272
691220
2896
така че да го направим различен от оригинала?
11:46
Yes we can.
273
694116
2178
Да, има такава възможност.
11:48
Turned out that all we need to do is basically
274
696294
2130
Оказа се, че всичко, което трябва да направим,
11:50
reactivate a memory using lasers just like we did before,
275
698424
4275
е да съживим един спомен с лазери, точно както го направихме преди,
11:54
but at the same time, if we present new information
276
702699
3439
но в същото време, ако подадем нова информация
11:58
and allow this new information to incorporate into this old memory,
277
706138
3974
и позволим на тази информация да се слее със стария спомен,
12:02
this will change the memory.
278
710112
2438
това ще промени стария спомен.
12:04
It's sort of like making a remix tape.
279
712550
3663
Прилича на правенето на ремикс.
12:08
SR: So how do we do this?
280
716213
2858
СР: Как постигаме това?
12:11
Rather than finding a fear memory in the brain,
281
719071
1957
Вместо да търсим спомен за страх в мозъка,
12:13
we can start by taking our animals,
282
721028
1716
започваме, като поставяме животните си в,
12:14
and let's say we put them in a blue box like this blue box here
283
722744
2933
да кажем, синя кутия като тази тук,
12:17
and we find the brain cells that represent that blue box
284
725677
2494
откриваме мозъчните клетки, които представят тази кутия
12:20
and we trick them to respond to pulses of light
285
728171
2073
и ги накарваме да реагират на светлинни импулси,
12:22
exactly like we had said before.
286
730244
2121
точно както казахме преди.
12:24
Now the next day, we can take our animals and place them
287
732365
2124
На следващия ден взимаме животните и ги слагаме
12:26
in a red box that they've never experienced before.
288
734489
2699
в червена кутия, където никога не са били.
12:29
We can shoot light into the brain to reactivate
289
737188
2026
Можем да облъчим мозъка със светлина, за да съживим
12:31
the memory of the blue box.
290
739214
2109
спомена за синята кутия.
12:33
So what would happen here if, while the animal
291
741323
1744
Какво ще се случи, ако, докато животното
12:35
is recalling the memory of the blue box,
292
743067
1894
си спомня синята кутия,
12:36
we gave it a couple of mild foot shocks?
293
744961
2643
го подложим на два леки удара в краката?
12:39
So here we're trying to artificially make an association
294
747604
2693
Тук се опитваме изкуствено да направим асоциация
12:42
between the memory of the blue box
295
750297
1915
между спомена за синята кутия
12:44
and the foot shocks themselves.
296
752212
1503
и самите удари в краката.
12:45
We're just trying to connect the two.
297
753715
1779
Просто се опитваме да свържем двете неща.
12:47
So to test if we had done so,
298
755494
1543
За да проверим дали сме успели,
12:49
we can take our animals once again
299
757037
1328
можем още веднъж да вземем нашите животни
12:50
and place them back in the blue box.
300
758365
1946
и да ги върнем обратно в синята кутия.
12:52
Again, we had just reactivated the memory of the blue box
301
760311
2738
Да повторим - току-що съживихме спомена за синята кутия,
12:55
while the animal got a couple of mild foot shocks,
302
763049
2167
докато животното получаваше два леки удара в краката
12:57
and now the animal suddenly freezes.
303
765216
2370
и сега то внезапно замръзна.
12:59
It's as though it's recalling being mildly shocked in this environment
304
767586
3202
Сякаш си спомни, че е било леко ударено в тази среда,
13:02
even though that never actually happened.
305
770788
3002
въпреки че в действителност това никога не се е случвало.
13:05
So it formed a false memory,
306
773790
1862
То е създало фалшив спомен,
13:07
because it's falsely fearing an environment
307
775652
2011
защото напразно се страхува от среда,
13:09
where, technically speaking,
308
777663
1254
в която на практика
13:10
nothing bad actually happened to it.
309
778917
2349
нищо лошо не му се е случило.
13:13
XL: So, so far we are only talking about
310
781266
2453
ШЛ: Дотук говорим само за
13:15
this light-controlled "on" switch.
311
783719
2366
контролирания чрез светлина превключвател, който "включва" спомена.
13:18
In fact, we also have a light-controlled "off" switch,
312
786085
3288
Всъщност, имаме и контролиран чрез светлина "изключващ" превключвател
13:21
and it's very easy to imagine that
313
789373
2080
и е много лесно да си представим, че
13:23
by installing this light-controlled "off" switch,
314
791453
2478
с инсталирането му
13:25
we can also turn off a memory, any time, anywhere.
315
793931
5588
ще можем също и да изключваме спомени по всяко време и навсякъде.
13:31
So everything we've been talking about today
316
799519
2214
Всичко, за което говорим днес
13:33
is based on this philosophically charged principle of neuroscience
317
801733
4677
се основава на заредения с философия принцип на невронауката,
13:38
that the mind, with its seemingly mysterious properties,
318
806410
4118
че съзнанието, с неговите привидно загадъчни свойства,
13:42
is actually made of physical stuff that we can tinker with.
319
810528
3645
всъщност е изградено от физическа материя, която можем да променяме и "поправяме".
13:46
SR: And for me personally,
320
814173
1475
СР: Лично аз
13:47
I see a world where we can reactivate
321
815648
1581
виждам свят, в който можем да съживяваме
13:49
any kind of memory that we'd like.
322
817229
2116
всички спомени, които поискаме.
13:51
I also see a world where we can erase unwanted memories.
323
819345
3298
Виждам свят, в който можем да изтриваме нежелани спомени.
13:54
Now, I even see a world where editing memories
324
822643
1936
И дори виждам свят, където редактирането на спомени
13:56
is something of a reality,
325
824579
1539
е нещо като реалност,
13:58
because we're living in a time where it's possible
326
826118
1705
защото живеем във време, в което е възможно
13:59
to pluck questions from the tree of science fiction
327
827823
2225
да си дръпнем въпроси от дървото на научната фантастика
14:02
and to ground them in experimental reality.
328
830048
2420
и да ги приземим в експерименталната реалност.
14:04
XL: Nowadays, people in the lab
329
832468
1883
ШЛ: Днес, хората в лабораторията
14:06
and people in other groups all over the world
330
834351
2386
и хората от други групи навсякъде по света
14:08
are using similar methods to activate or edit memories,
331
836737
3817
използват близки методи за активиране или редактиране на спомени,
14:12
whether that's old or new, positive or negative,
332
840554
3841
независимо дали са стари или нови, позитивни или негативни -
14:16
all sorts of memories so that we can understand
333
844395
2672
всякакъв вид спомени, така че да можем да разберем
14:19
how memory works.
334
847067
1864
как работи паметта.
14:20
SR: For example, one group in our lab
335
848931
1784
СР: Например, една група в нашата лаборатория
14:22
was able to find the brain cells that make up a fear memory
336
850715
2638
успя да открие мозъчните клетки, които създават един спомен за страх
14:25
and converted them into a pleasurable memory, just like that.
337
853353
2775
и го превърна в приятен спомен просто ей така.
14:28
That's exactly what I mean about editing these kinds of processes.
338
856128
3062
Точно това имам предвид за редактирането на този вид процеси.
14:31
Now one dude in lab was even able to reactivate
339
859190
1812
Един тип от лабораторията успя дори да съживи
14:33
memories of female mice in male mice,
340
861002
2501
спомени на женска мишка у мъжка мишка,
14:35
which rumor has it is a pleasurable experience.
341
863503
2995
което, според слуховете, е приятно преживяване.
14:38
XL: Indeed, we are living in a very exciting moment
342
866498
4117
ШЛ: Наистина, живеем в много вълнуващ момент,
14:42
where science doesn't have any arbitrary speed limits
343
870615
3805
когато науката няма наложени никакви ограничения на скоростта,
14:46
but is only bound by our own imagination.
344
874420
3187
а е ограничена единствено от собственото ни въображение.
14:49
SR: And finally, what do we make of all this?
345
877607
2147
СР: И накрая, до какво ни доведе всичко това?
14:51
How do we push this technology forward?
346
879754
1971
Как ще развием тази технология?
14:53
These are the questions that should not remain
347
881725
1837
Тези въпроси не трябва да останат
14:55
just inside the lab,
348
883562
1675
само в лабораторията
14:57
and so one goal of today's talk was to bring everybody
349
885237
2572
и затова, една от целите на днешната беседа бе да осведомим всички
14:59
up to speed with the kind of stuff that's possible
350
887809
2319
за нещата, които са възможни
15:02
in modern neuroscience,
351
890128
1384
в модерната невронаука,
15:03
but now, just as importantly,
352
891512
1510
но също толкова важно е
15:05
to actively engage everybody in this conversation.
353
893022
3332
активно да ангажираме всички в този разговор.
15:08
So let's think together as a team about what this all means
354
896354
2329
Затова, нека помислим заедно, като един отбор, какво означава всичко това
15:10
and where we can and should go from here,
355
898683
2474
и накъде можем, накъде трябва да поемем оттук,
15:13
because Xu and I think we all have
356
901157
2098
защото Шу и аз мислим, че всички ние трябва
15:15
some really big decisions ahead of us.
357
903255
2536
да вземем някои наистина важни решения в бъдеще.
15:17
Thank you.
XL: Thank you.
XL: Thank you.
358
905791
1125
Благодаря ви.
ШЛ:Благодаря ви.
ШЛ:Благодаря ви.
15:18
(Applause)
359
906916
1634
(Аплодисменти)
ABOUT THE SPEAKERS
Steve Ramirez - NeuroscientistWhen 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.
Steve Ramirez | Speaker | TED.com
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.
Xu Liu | Speaker | TED.com