TEDxBoston
Steve Ramirez and Xu Liu: A mouse. A laser beam. A manipulated memory.
Стив Рамирез и Сюй Лю: Мышь. Луч лазера. Манипуляции памятью.
Filmed:
Readability: 4.1
1,127,889 views
Можем ли мы редактировать наши воспоминания? Этот вопрос из области научной фантастики Стив Рамирез и Сюй Лю исследовали в университетской лаборатории. Они пропускали луч лазера через мозг живой мыши, чтобы активировать воспоминания и управлять ими. В этом неожиданно весёлом разговоре они рассказывают не только о том, как они это сделали, но и, что более важно, почему. (Снято 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: Это было в первый год
моего обучения в магистратуре.
моего обучения в магистратуре.
00:13
I found myself in my bedroom
1
1927
2004
Я застал себя в спальне,
00:15
eating lots of Ben & Jerry's
2
3931
2300
поедающим тонны мороженого
00:18
watching some trashy TV
3
6231
1684
и смотрящим какую-то дрянную передачу.
00:19
and maybe, maybe listening to Taylor Swift.
4
7915
3227
И, наверно, я ещё слушал Тейлор Свифт.
00:23
I had just gone through a breakup.
5
11142
1741
Я тогда как раз расстался со своей девушкой.
00:24
(Laughter)
6
12883
1447
(Смех)
00:26
So for the longest time, all I would do
7
14330
2196
В течении долгого времени,
всё, чем я занимался, —
всё, чем я занимался, —
00:28
is recall the memory of this person over and over again,
8
16526
3816
это снова и снова
вспоминал бывшую девушку,
вспоминал бывшую девушку,
00:32
wishing that I could get rid of that gut-wrenching,
9
20342
2493
желая избавиться
от скручивающего все внутренности
от скручивающего все внутренности
00:34
visceral "blah" feeling.
10
22835
2533
чувства тоски.
00:37
Now, as it turns out, I'm a neuroscientist,
11
25368
2283
Я невролог и знаю,
00:39
so I knew that the memory of that person
12
27651
2402
что воспоминания об этом человеке
00:42
and the awful, emotional undertones that color in that memory,
13
30053
3140
и тот ужасный эмоциональный оттенок,
в которые они окрашены,
в которые они окрашены,
00:45
are largely mediated by separate brain systems.
14
33193
2634
связаны с работой отдельных частей мозга.
00:47
And so I thought, what if we could go into the brain
15
35827
2365
Мне пришла в голову идея:
а что, если бы мы могли «попасть» в наш мозг
а что, если бы мы могли «попасть» в наш мозг
00:50
and edit out that nauseating feeling
16
38192
2090
и удалить это тошнотворное чувство,
00:52
but while keeping the memory of that person intact?
17
40282
2970
а воспоминания о человеке
оставить без изменений?
оставить без изменений?
00:55
Then I realized, maybe that's a little bit lofty for now.
18
43252
2411
Потом я понял,
что пока это не возможно.
что пока это не возможно.
00:57
So what if we could start off by going into the brain
19
45663
2793
Но почему бы не начать с того,
чтобы «пробраться» в мозг
чтобы «пробраться» в мозг
01:00
and just finding a single memory to begin with?
20
48456
2633
и попробовать найти
именно воспоминания?
именно воспоминания?
01:03
Could we jump-start that memory back to life,
21
51089
2514
Сможем ли мы оживить воспоминание,
01:05
maybe even play with the contents of that memory?
22
53603
3868
может быть, даже изменить его содержание?
01:09
All that said, there is one person in the entire world right now
23
57471
2229
Я очень надеюсь, что кое-кто
01:11
that I really hope is not watching this talk.
24
59700
2055
сейчас не смотрит это выступление.
01:13
(Laughter)
25
61755
3941
(Смех)
01:17
So there is a catch. There is a catch.
26
65696
3289
Здесь есть подвох.
01:20
These ideas probably remind you of "Total Recall,"
27
68985
2788
Вы, наверно,
вспомнили фильм «Вспомнить всё»,
вспомнили фильм «Вспомнить всё»,
01:23
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind,"
28
71773
1974
«Вечное сияние чистого разума»
01:25
or of "Inception."
29
73747
1303
или «Начало».
01:27
But the movie stars that we work with
30
75050
1576
Но звёзды, с которыми работаем мы, —
01:28
are the celebrities of the lab.
31
76626
1943
это звёзды лаборатории.
01:30
Xu Liu: Test mice.
32
78569
1900
Сюй Лю: Лабораторные мыши.
01:32
(Laughter)
33
80469
1128
(Смех)
01:33
As neuroscientists, we work in the lab with mice
34
81597
3154
Мы, неврологи,
работаем в лаборатории с мышами,
работаем в лаборатории с мышами,
01:36
trying to understand how memory works.
35
84751
3410
пытаясь понять,
как функционирует память.
как функционирует память.
01:40
And today, we hope to convince you that now
36
88161
2569
И сегодня мы попытаемся вас убедить,
01:42
we are actually able to activate a memory in the brain
37
90730
3216
что действительно можем
активировать воспоминание в мозге человека
активировать воспоминание в мозге человека
01:45
at the speed of light.
38
93946
2170
со скоростью света.
01:48
To do this, there's only two simple steps to follow.
39
96116
3106
Чтобы это сделать,
нужно выполнить два простых действия.
нужно выполнить два простых действия.
01:51
First, you find and label a memory in the brain,
40
99222
3510
Сначала нужно найти и отметить
воспоминание в мозге
воспоминание в мозге
01:54
and then you activate it with a switch.
41
102732
3630
и затем активировать его переключателем.
01:58
As simple as that.
42
106362
1445
Всё очень просто.
01:59
(Laughter)
43
107807
1822
(Смех)
02:01
SR: Are you convinced?
44
109629
1845
С.Р.: Теперь вы убедились?
02:03
So, turns out finding a memory in the brain isn't all that easy.
45
111474
3721
Как оказалось, найти воспоминание
в головном мозге не так уж легко.
в головном мозге не так уж легко.
02:07
XL: Indeed. This is way more difficult than, let's say,
46
115195
2803
С.Л.: Скорее наоборот.
Скажем так, это гораздо сложнее,
Скажем так, это гораздо сложнее,
02:09
finding a needle in a haystack,
47
117998
2404
чем найти иголку в стоге сена,
02:12
because at least, you know, the needle is still something
48
120402
2589
хотя бы потому, что иголку можно
02:14
you can physically put your fingers on.
49
122991
2500
потрогать своими руками.
02:17
But memory is not.
50
125491
1977
А память — нельзя.
02:19
And also, there's way more cells in your brain
51
127468
3038
И, конечно, нервных клеток
в головном мозге намного больше,
в головном мозге намного больше,
02:22
than the number of straws in a typical haystack.
52
130506
5066
чем соломинок в стоге сена.
02:27
So yeah, this task does seem to be daunting.
53
135572
2879
Так что да,
эта задача кажется невыполнимой.
эта задача кажется невыполнимой.
02:30
But luckily, we got help from the brain itself.
54
138451
3679
К счастью, именно мозг и помогает нам
справиться с ней.
справиться с ней.
02:34
It turned out that all we need to do is basically
55
142130
2455
Оказывается, всё, что нам нужно,
02:36
to let the brain form a memory,
56
144585
1993
это позволить мозгу
сформировать воспоминание,
сформировать воспоминание,
02:38
and then the brain will tell us which cells are involved
57
146578
3830
и затем он покажет нам,
какие участки связаны
какие участки связаны
02:42
in that particular memory.
58
150408
1766
с этим воспоминанием.
02:44
SR: So what was going on in my brain
59
152174
2357
С.Р.: Так что же происходило в моей голове,
02:46
while I was recalling the memory of an ex?
60
154531
2094
когда я вспоминал о своей бывшей девушке?
02:48
If you were to just completely ignore human ethics for a second
61
156625
2402
Если бы на секунду мы полностью отказались
от человеческой этики
от человеческой этики
02:51
and slice up my brain right now,
62
159027
1668
и разрезали мой мозг на кусочки,
02:52
you would see that there was an amazing number
63
160695
2018
то увидели бы, что эти воспоминания
02:54
of brain regions that were active while recalling that memory.
64
162713
3178
вовлекали в работу множество участков мозга.
02:57
Now one brain region that would be robustly active
65
165891
2912
Но особенно активной была бы часть мозга
03:00
in particular is called the hippocampus,
66
168803
2007
под названием гиппокамп.
03:02
which for decades has been implicated in processing
67
170810
2455
Десятилетиями он обрабатывает
те воспоминания,
те воспоминания,
03:05
the kinds of memories that we hold near and dear,
68
173265
2416
которые особенно дороги и ценны нам,
03:07
which also makes it an ideal target to go into
69
175681
2574
и поэтому является
идеальной для проникновения целью
идеальной для проникновения целью
03:10
and to try and find and maybe reactivate a memory.
70
178255
2785
в попытке найти и активировать
отдельное воспоминание.
отдельное воспоминание.
03:13
XL: When you zoom in into the hippocampus,
71
181040
2394
С.Л.: При близком рассмотрении гиппокампа
03:15
of course you will see lots of cells,
72
183434
2348
можно увидеть множество клеток.
03:17
but we are able to find which cells are involved
73
185782
3031
Мы способны выявить,
какие из них связаны
какие из них связаны
03:20
in a particular memory,
74
188813
1476
с конкретным воспоминанием,
03:22
because whenever a cell is active,
75
190289
2618
потому что когда клетка работает,
03:24
like when it's forming a memory,
76
192907
1464
например, когда она формирует воспоминание,
03:26
it will also leave a footprint that will later allow us to know
77
194371
3757
она оставляет отпечаток,
который помогает нам понять,
который помогает нам понять,
03:30
these cells are recently active.
78
198128
2702
какие из клеток недавно были активны.
03:32
SR: So the same way that building lights at night
79
200830
2160
С.Р.: Это сравнимо со зданием,
в котором ночью включён свет, —
в котором ночью включён свет, —
03:34
let you know that somebody's probably working there at any given moment,
80
202990
2948
можно понять, что там кто-то работает
в данный момент;
в данный момент;
03:37
in a very real sense, there are biological sensors
81
205938
3288
тоже самое происходит в клетке:
есть биологические датчики,
есть биологические датчики,
03:41
within a cell that are turned on
82
209226
1954
которые включаются
03:43
only when that cell was just working.
83
211180
2135
после того, как клетка закончила работать.
03:45
They're sort of biological windows that light up
84
213315
1876
Это вроде биологических окон,
которые, загораясь,
которые, загораясь,
03:47
to let us know that that cell was just active.
85
215191
1978
помогают нам понять,
что клетка недавно была активна.
что клетка недавно была активна.
03:49
XL: So we clipped part of this sensor,
86
217169
2829
С.Л.: Мы отрезали часть от этого датчика
03:51
and attached that to a switch to control the cells,
87
219998
3147
и присоединили её к переключателю
для управления клетками.
для управления клетками.
03:55
and we packed this switch into an engineered virus
88
223145
3900
Затем мы установили этот переключатель
в сконструированный вирус
в сконструированный вирус
03:59
and injected that into the brain of the mice.
89
227045
2588
и ввели его в мозг мыши.
04:01
So whenever a memory is being formed,
90
229633
2634
Таким образом,
в моменты возникновения воспоминаний,
в моменты возникновения воспоминаний,
04:04
any active cells for that memory
91
232267
2348
все клетки, включённые в работу,
04:06
will also have this switch installed.
92
234615
2742
будут оснащены этим переключателем.
04:09
SR: So here is what the hippocampus looks like
93
237357
1625
С.Р.: Вот так выглядит гиппокамп
04:10
after forming a fear memory, for example.
94
238982
2840
после создания страшного воспоминания.
04:13
The sea of blue that you see here
95
241822
2140
Синим цветом окрашены
04:15
are densely packed brain cells,
96
243962
1952
плотно расположенные клетки мозга,
04:17
but the green brain cells,
97
245914
1545
а зелёные клетки...
04:19
the green brain cells are the ones that are holding on
98
247459
2096
Зелёные клетки — это клетки,
которые связаны
которые связаны
04:21
to a specific fear memory.
99
249555
1843
с конкретным страшным воспоминанием.
04:23
So you are looking at the crystallization
100
251398
1979
Итак, вы смотрите на кристаллизацию
04:25
of the fleeting formation of fear.
101
253377
2387
мимолётного страшного воспоминания,
04:27
You're actually looking at the cross-section of a memory right now.
102
255764
3497
а точнее, на поперечное сечение воспоминания.
04:31
XL: Now, for the switch we have been talking about,
103
259261
2408
С.Л.: В идеале переключатель,
о котором мы говорим,
о котором мы говорим,
04:33
ideally, the switch has to act really fast.
104
261669
2970
должен реагировать очень быстро.
04:36
It shouldn't take minutes or hours to work.
105
264639
2579
Время срабатывания
не должно занимать минуты или часы.
не должно занимать минуты или часы.
04:39
It should act at the speed of the brain, in milliseconds.
106
267218
4264
Он должен срабатывать со скоростью мозга,
в миллисекунды.
в миллисекунды.
04:43
SR: So what do you think, Xu?
107
271482
1430
С.Р.: Как ты думаешь, Сюй,
04:44
Could we use, let's say, pharmacological drugs
108
272912
2602
возможно ли включать или выключать
клетки мозга
клетки мозга
04:47
to activate or inactivate brain cells?
109
275514
1838
при помощи медикаментов?
04:49
XL: Nah. Drugs are pretty messy. They spread everywhere.
110
277352
4063
С.Л.: Не-а. Действие лекарств беспорядочно.
Они распространяются по всему организму.
Они распространяются по всему организму.
04:53
And also it takes them forever to act on cells.
111
281415
3008
Уйдёт вечность,
пока они доберутся до клеточного уровня.
пока они доберутся до клеточного уровня.
04:56
So it will not allow us to control a memory in real time.
112
284423
3649
Они не дадут нам возможность
управлять памятью в режиме настоящего времени.
управлять памятью в режиме настоящего времени.
05:00
So Steve, how about let's zap the brain with electricity?
113
288072
4294
Стив, а если воздействовать
на мозг электричеством?
на мозг электричеством?
05:04
SR: So electricity is pretty fast,
114
292366
2305
С.Р.: Электричество довольно быстрое,
05:06
but we probably wouldn't be able to target it
115
294671
1739
но, скорее всего, мы не сможем направить его
05:08
to just the specific cells that hold onto a memory,
116
296410
2354
к определённым клеткам,
которые хранят воспоминание,
которые хранят воспоминание,
05:10
and we'd probably fry the brain.
117
298764
1878
и, возможно, «поджарим» мозг.
05:12
XL: Oh. That's true. So it looks like, hmm,
118
300642
3195
С.Л.: Точно. Итак, похоже,
05:15
indeed we need to find a better way
119
303837
2611
нам нужно найти иной способ
05:18
to impact the brain at the speed of light.
120
306448
3295
воздействия на мозг со скоростью света.
05:21
SR: So it just so happens that light travels at the speed of light.
121
309743
5086
С.Р.: И так уж вышло, что со скоростью света распространяется... свет!
05:26
So maybe we could activate or inactive memories
122
314829
3483
Может, мы можем активировать
и дезактивировать воспоминания
и дезактивировать воспоминания
05:30
by just using light --
123
318312
1497
при помощи света?
05:31
XL: That's pretty fast.
124
319809
1355
С.Л.: Он довольно быстрый.
05:33
SR: -- and because normally brain cells
125
321164
1885
С.Р.: Обычно клетки мозга
05:35
don't respond to pulses of light,
126
323049
1588
не реагируют на импульсы света,
05:36
so those that would respond to pulses of light
127
324637
1958
но клетки, содержащие
светочувствительный переключатель,
светочувствительный переключатель,
05:38
are those that contain a light-sensitive switch.
128
326595
2464
будут давать на них реакцию.
05:41
Now to do that, first we need to trick brain cells
129
329059
1946
Чтобы это осуществить,
нам сначала нужно научить клетки мозга
нам сначала нужно научить клетки мозга
05:43
to respond to laser beams.
130
331005
1462
реагировать на лазерные лучи.
05:44
XL: Yep. You heard it right.
131
332467
1070
С.Л.: Да, вам не послышалось,
05:45
We are trying to shoot lasers into the brain.
132
333537
2132
мы стреляем лазером по мозгам.
05:47
(Laughter)
133
335669
1745
(Смех)
05:49
SR: And the technique that lets us do that is optogenetics.
134
337414
3324
С.Р.: И наука, которая поможет нам
сделать это, — это оптогенетика.
сделать это, — это оптогенетика.
05:52
Optogenetics gave us this light switch that we can use
135
340738
3282
Оптогенетика дала нам
световой переключатель
световой переключатель
05:56
to turn brain cells on or off,
136
344020
1508
для включения и выключения клеток мозга.
05:57
and the name of that switch is channelrhodopsin,
137
345528
2517
Данный переключатель называется
канальным родопсином.
канальным родопсином.
06:00
seen here as these green dots attached to this brain cell.
138
348045
2537
Он представляет собой вот эти зелёные точки, присоединённые к клеткам мозга.
06:02
You can think of channelrhodopsin as a sort of light-sensitive switch
139
350582
3299
Канальный родопсин — это что-то вроде светочувствительного переключателя,
06:05
that can be artificially installed in brain cells
140
353881
2627
который искусственно устанавливается
в клетки мозга,
в клетки мозга,
06:08
so that now we can use that switch
141
356508
1914
чтобы мы могли использовать переключатель
06:10
to activate or inactivate the brain cell simply by clicking it,
142
358422
3013
для включения или выключения
клеток одним щелчком,
клеток одним щелчком,
06:13
and in this case we click it on with pulses of light.
143
361435
2468
и, в данном случае, мы делаем это
с помощью импульсов света.
с помощью импульсов света.
06:15
XL: So we attach this light-sensitive switch of channelrhodopsin
144
363903
3786
С.Л.: Итак, мы прикрепляем светочувствительный переключатель, сделанный из канального родопсина,
06:19
to the sensor we've been talking about
145
367689
2208
к датчику, про который мы говорили,
06:21
and inject this into the brain.
146
369897
2455
и вводим в мозг.
06:24
So whenever a memory is being formed,
147
372352
3211
Теперь когда бы
ни создавалось воспоминание,
ни создавалось воспоминание,
06:27
any active cell for that particular memory
148
375563
2227
в любой активной клетке
отвечающей за это воспоминание,
отвечающей за это воспоминание,
06:29
will also have this light-sensitive switch installed in it
149
377790
3484
будет находиться
светочувствительный переключатель,
светочувствительный переключатель,
06:33
so that we can control these cells
150
381274
2401
и мы сможем управлять этими клетками,
06:35
by the flipping of a laser just like this one you see.
151
383675
4264
щёлкая лазером так же, как сейчас.
06:39
SR: So let's put all of this to the test now.
152
387939
2864
С.Р.: Давайте проведём эксперимент.
06:42
What we can do is we can take our mice
153
390803
2135
Мы возьмём наших мышей,
06:44
and then we can put them in a box that looks exactly like this box here,
154
392938
2928
поместим их в коробку,
которая выглядит точно так, как эта,
которая выглядит точно так, как эта,
06:47
and then we can give them a very mild foot shock
155
395866
2340
а затем пропустим через их лапки
небольшой электрический разряд,
небольшой электрический разряд,
06:50
so that they form a fear memory of this box.
156
398206
2035
чтобы у них сформировалось
воспоминание страха, связанное с этой коробкой.
воспоминание страха, связанное с этой коробкой.
06:52
They learn that something bad happened here.
157
400241
1979
Они запомнят, что здесь
с ними случилось что-то плохое.
с ними случилось что-то плохое.
06:54
Now with our system, the cells that are active
158
402220
2342
Благодаря нашей системе
только клетки гиппокампа,
только клетки гиппокампа,
06:56
in the hippocampus in the making of this memory,
159
404562
2931
ответственные за создание
этого воспоминания,
этого воспоминания,
06:59
only those cells will now contain channelrhodopsin.
160
407493
2883
будут содержать канальный родопсин.
07:02
XL: When you are as small as a mouse,
161
410376
3017
С.Л.: Когда ты маленький, как мышь,
07:05
it feels as if the whole world is trying to get you.
162
413393
3595
кажется, что весь мир хочет поймать тебя.
07:08
So your best response of defense
163
416988
1748
Поэтому лучший способ защиты —
07:10
is trying to be undetected.
164
418736
2482
попытаться остаться незамеченным.
07:13
Whenever a mouse is in fear,
165
421218
2033
Когда мышь испытывает страх,
07:15
it will show this very typical behavior
166
423251
1526
она демонстрирует стандартное поведение —
07:16
by staying at one corner of the box,
167
424777
1769
сидит в углу коробки,
07:18
trying to not move any part of its body,
168
426546
3118
пытаясь не двигаться,
07:21
and this posture is called freezing.
169
429664
3295
и эта поза называется «застывание».
07:24
So if a mouse remembers that something bad happened in this box,
170
432959
4294
Если мышь запомнила, что в коробке
с ней произошло что-то плохое,
с ней произошло что-то плохое,
07:29
and when we put them back into the same box,
171
437253
2623
то когда мы поместим её
обратно в эту коробку,
обратно в эту коробку,
07:31
it will basically show freezing
172
439876
1804
она, скорее всего, застынет,
07:33
because it doesn't want to be detected
173
441680
2285
желая остаться незамеченной
07:35
by any potential threats in this box.
174
443965
2695
в случае любой возможной
опасности в коробке.
опасности в коробке.
07:38
SR: So you can think of freezing as,
175
446660
1355
С.Р.: Застывание можно описать так:
07:40
you're walking down the street minding your own business,
176
448015
2215
вы идёте по улице по своим делам,
07:42
and then out of nowhere you almost run into
177
450230
1725
и вдруг перед вами возникает
07:43
an ex-girlfriend or ex-boyfriend,
178
451955
2192
ваш бывший парень или бывшая девушка,
07:46
and now those terrifying two seconds
179
454147
2134
и в следующие ужасные две секунды
07:48
where you start thinking, "What do I do? Do I say hi?
180
456281
1876
вы начинаете соображать:
«Что делать? Поздороваться?
«Что делать? Поздороваться?
07:50
Do I shake their hand? Do I turn around and run away?
181
458157
1368
Пожать руку?
Развернуться и убежать?
Развернуться и убежать?
07:51
Do I sit here and pretend like I don't exist?"
182
459525
2029
Сесть и притвориться,
что меня не существует?»
что меня не существует?»
07:53
Those kinds of fleeting thoughts that physically incapacitate you,
183
461554
3184
Подобные мимолетные мысли
физически выводят вас из строя,
физически выводят вас из строя,
07:56
that temporarily give you that deer-in-headlights look.
184
464738
2746
из-за них у вас глаза
выкатываются из орбит.
выкатываются из орбит.
07:59
XL: However, if you put the mouse in a completely different
185
467484
3291
С.Л.: Но если поместить мышь в другую,
08:02
new box, like the next one,
186
470775
3161
новую коробку,
например такую,
например такую,
08:05
it will not be afraid of this box
187
473936
2147
она не будет её бояться,
08:08
because there's no reason that it will be afraid of this new environment.
188
476083
4729
потому что у неё нет причин
бояться нового окружения.
бояться нового окружения.
08:12
But what if we put the mouse in this new box
189
480812
3180
А если мы поместим мышь
в новую коробку,
в новую коробку,
08:15
but at the same time, we activate the fear memory
190
483992
3611
но в то же время
активируем воспоминание страха,
активируем воспоминание страха,
08:19
using lasers just like we did before?
191
487603
2679
используя лазеры,
как мы делали раньше?
как мы делали раньше?
08:22
Are we going to bring back the fear memory
192
490282
2854
Вернём ли мы воспоминание о страхе,
08:25
for the first box into this completely new environment?
193
493136
3997
испытанное в первой коробке,
когда мышь будет в новой?
когда мышь будет в новой?
08:29
SR: All right, and here's the million-dollar experiment.
194
497133
2735
С.Р.: А вот эксперимент на миллион долларов.
08:31
Now to bring back to life the memory of that day,
195
499868
2913
Как же вернуть воспоминание о том дне,
08:34
I remember that the Red Sox had just won,
196
502781
2183
когда, помню, победили Ред Сокс,
08:36
it was a green spring day,
197
504964
1909
тот прекрасный весенний день,
08:38
perfect for going up and down the river
198
506873
1817
идеальный для прогулок по реке
08:40
and then maybe going to the North End
199
508690
2334
и, может, для поездки
в итальянскую часть города
в итальянскую часть города
08:43
to get some cannolis, #justsaying.
200
511024
2160
за парочкой канноли.
Это так, к слову.
Это так, к слову.
08:45
Now Xu and I, on the other hand,
201
513184
3102
Мы с Сюй находились
08:48
were in a completely windowless black room
202
516286
2829
в совершенно тёмной комнате без окон,
08:51
not making any ocular movement that even remotely resembles an eye blink
203
519115
3661
и настолько пристально
вглядывались в экран монитора,
вглядывались в экран монитора,
08:54
because our eyes were fixed onto a computer screen.
204
522776
2466
что даже не моргали.
08:57
We were looking at this mouse here trying to activate a memory
205
525242
2556
Мы смотрели на эту мышь,
стараясь оживить воспоминание,
стараясь оживить воспоминание,
08:59
for the first time using our technique.
206
527798
1883
в первый раз используя нашу технику.
09:01
XL: And this is what we saw.
207
529681
2688
С.Л.: И вот что мы увидели.
09:04
When we first put the mouse into this box,
208
532369
2202
Попадая в коробку впервые,
09:06
it's exploring, sniffing around, walking around,
209
534571
3113
мышь исследует её,
принюхивается, бегает,
принюхивается, бегает,
09:09
minding its own business,
210
537684
1689
занимается своими делами,
09:11
because actually by nature,
211
539373
1701
потому что по своей природе
09:13
mice are pretty curious animals.
212
541074
1979
мыши довольно любопытные животные.
09:15
They want to know, what's going on in this new box?
213
543053
2622
Они хотят знать,
что же происходит в этой коробке?
что же происходит в этой коробке?
09:17
It's interesting.
214
545675
1531
Это им интересно.
09:19
But the moment we turned on the laser, like you see now,
215
547206
3451
Но в тот момент, когда мы включили лазер,
как вы можете видеть,
как вы можете видеть,
09:22
all of a sudden the mouse entered this freezing mode.
216
550657
3032
мышь вдруг впала в состояние застывания.
09:25
It stayed here and tried not to move any part of its body.
217
553689
4431
Она остановилась на месте,
стараясь не двигаться.
стараясь не двигаться.
09:30
Clearly it's freezing.
218
558120
1628
Очевидно, что это застывание.
09:31
So indeed, it looks like we are able to bring back
219
559748
2583
Итак, кажется, мы можем вызвать
09:34
the fear memory for the first box
220
562331
2064
воспоминание страха,
связанное с первой коробкой,
связанное с первой коробкой,
09:36
in this completely new environment.
221
564395
3367
в совершенно новой обстановке.
09:39
While watching this, Steve and I
222
567762
2112
Наблюдая за происходящим, мы со Стивом
09:41
are as shocked as the mouse itself.
223
569874
2133
были шокированы не меньше этой мыши.
09:44
(Laughter)
224
572007
1262
(Смех)
09:45
So after the experiment, the two of us just left the room
225
573269
3307
После эксперимента
мы оба вышли из комнаты,
мы оба вышли из комнаты,
09:48
without saying anything.
226
576576
1753
не сказав ни слова.
09:50
After a kind of long, awkward period of time,
227
578329
3396
После долгого, неловкого молчания
09:53
Steve broke the silence.
228
581725
2212
Стив нарушил тишину.
09:55
SR: "Did that just work?"
229
583937
2341
С.Р.: Неужели это сработало?
09:58
XL: "Yes," I said. "Indeed it worked!"
230
586278
2974
С.Л.: «Без сомнений,
это сработало!», — ответил я.
это сработало!», — ответил я.
10:01
We're really excited about this.
231
589252
2117
Мы были очень довольны экспериментом
10:03
And then we published our findings
232
591369
2624
и опубликовали его результаты
10:05
in the journal Nature.
233
593993
1696
в журнале Nature.
10:07
Ever since the publication of our work,
234
595689
2471
С момента публикации нашего исследования
10:10
we've been receiving numerous comments
235
598160
2415
мы получаем огромное количество комментариев
10:12
from all over the Internet.
236
600575
2125
со всего интернета.
10:14
Maybe we can take a look at some of those.
237
602700
3750
Вот некоторые из них.
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, свершилось... Столько всего нового должно случиться, виртуальная реальность, нейронное манипулирование, зрительная имитация снов... нейронное кодирование, записывание и переписывание воспоминаний, психические заболевания. Ах, будущее будет восхитительным».
10:20
SR: So the first thing that you'll notice is that people
239
608907
2000
С.Р.: Первая вещь, которую замечаешь,
это то, что у людей
это то, что у людей
10:22
have really strong opinions about this kind of work.
240
610907
2903
есть свои, довольно чёткие представления
об этой работе.
об этой работе.
10:25
Now I happen to completely agree with the optimism
241
613810
2554
И я полностью согласен с оптимизмом
10:28
of this first quote,
242
616364
816
первого комментария,
10:29
because on a scale of zero to Morgan Freeman's voice,
243
617180
2808
потому что по шкале
от нуля до голоса Моргана Фримена
от нуля до голоса Моргана Фримена
10:31
it happens to be one of the most evocative accolades
244
619988
2123
это одна из самых запоминающихся похвал,
10:34
that I've heard come our way.
245
622111
1550
которую я когда-либо слышал.
10:35
(Laughter)
246
623661
2196
(Смех)
10:37
But as you'll see, it's not the only opinion that's out there.
247
625857
1951
Но как вы может видеть,
есть и другие мнения.
есть и другие мнения.
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
«Это меня чертовски пугает... Что если они смогут это так же легко проделывать с людьми через пару лет? О, БОЖЕ, МЫ ВСЕ ОБРЕЧЕНЫ!»
10:41
XL: Indeed, if we take a look at the second one,
249
629372
1918
С.Л.: Если мы посмотрим
на второе высказывание,
на второе высказывание,
10:43
I think we can all agree that it's, meh,
250
631290
2107
то я думаю, все согласимся с тем,
10:45
probably not as positive.
251
633397
2375
что оно явно отрицательное.
10:47
But this also reminds us that,
252
635772
2185
Но это напоминает нам,
10:49
although we are still working with mice,
253
637957
2186
что, хотя мы всё ещё работаем
только с мышами,
только с мышами,
10:52
it's probably a good idea to start thinking and discussing
254
640143
3517
возможно, уже пора задуматься
10:55
about the possible ethical ramifications
255
643660
2991
об этических проблемах
10:58
of memory control.
256
646651
1948
управления памятью.
11:00
SR: Now, in the spirit of the third quote,
257
648599
2200
С.Р.: Следуя духу третьего высказывания.
11:02
we want to tell you about a recent project that we've been
258
650799
1974
мы хотим рассказать вам
о нашем последнем проекте
о нашем последнем проекте
11:04
working on in lab that we've called Project Inception.
259
652773
2428
под названием «Начало».
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
«Об этом должны снять фильм. О том, как в умы людей помещают идеи и управляют ими ради собственной выгоды. И назвать его «Начало».
11:10
So we reasoned that now that we can reactivate a memory,
261
658444
3734
Итак, мы доказали,
что можем вызывать воспоминания.
что можем вызывать воспоминания.
11:14
what if we do so but then begin to tinker with that memory?
262
662178
2952
А если мы запустим этот процесс
и попробуем изменить это воспоминание?
и попробуем изменить это воспоминание?
11:17
Could we possibly even turn it into a false memory?
263
665130
3033
Сможем ли мы превратить его
в ложное воспоминание?
в ложное воспоминание?
11:20
XL: So all memory is sophisticated and dynamic,
264
668163
4099
С.Л.: Память динамичная и сложная,
11:24
but if just for simplicity, let's imagine memory
265
672262
2979
но чтобы было проще,
давайте представим, что память —
давайте представим, что память —
11:27
as a movie clip.
266
675241
1402
это видео-клип.
11:28
So far what we've told you is basically we can control
267
676643
2670
Как мы говорили,
в принципе, мы можем управлять
в принципе, мы можем управлять
11:31
this "play" button of the clip
268
679313
1931
кнопкой воспроизведения этого клипа
11:33
so that we can play this video clip any time, anywhere.
269
681244
4585
и проигрывать его
в любое время в любом месте.
в любое время в любом месте.
11:37
But is there a possibility that we can actually get
270
685829
2531
Но возможно ли попасть внутрь мозга
11:40
inside the brain and edit this movie clip
271
688360
2860
и редактировать клип,
11:43
so that we can make it different from the original?
272
691220
2896
чтобы он стал отличным от оригинала?
11:46
Yes we can.
273
694116
2178
Да, возможно.
11:48
Turned out that all we need to do is basically
274
696294
2130
Оказывается, всё, что нам нужно сделать, —
11:50
reactivate a memory using lasers just like we did before,
275
698424
4275
это реактивировать воспоминание,
используя лазеры, как мы это делали раньше,
используя лазеры, как мы это делали раньше,
11:54
but at the same time, if we present new information
276
702699
3439
но в то же время,
если мы возьмём новую информацию
если мы возьмём новую информацию
11:58
and allow this new information to incorporate into this old memory,
277
706138
3974
и позволим ей внедриться в старую,
12:02
this will change the memory.
278
710112
2438
это изменит воспоминание.
12:04
It's sort of like making a remix tape.
279
712550
3663
Это похоже на создание ремикса.
12:08
SR: So how do we do this?
280
716213
2858
С.Р.: Как же мы это делаем?
12:11
Rather than finding a fear memory in the brain,
281
719071
1957
Мы начнём не с поиска
воспоминания страха в мозге,
воспоминания страха в мозге,
12:13
we can start by taking our animals,
282
721028
1716
а с того, что возьмём мышей,
12:14
and let's say we put them in a blue box like this blue box here
283
722744
2933
поместим их вот в такую голубую коробку,
12:17
and we find the brain cells that represent that blue box
284
725677
2494
найдём клетки мозга,
которые отображают голубую коробку,
которые отображают голубую коробку,
12:20
and we trick them to respond to pulses of light
285
728171
2073
и заставим их реагировать на импульсы света,
12:22
exactly like we had said before.
286
730244
2121
в точности так же, как мы говорили.
12:24
Now the next day, we can take our animals and place them
287
732365
2124
На следующий день мы переместим мышей
12:26
in a red box that they've never experienced before.
288
734489
2699
в красную коробку,
в которой они никогда раньше не сидели.
в которой они никогда раньше не сидели.
12:29
We can shoot light into the brain to reactivate
289
737188
2026
Мы пропускаем через их мозг
лучи света, чтобы реактивировать
лучи света, чтобы реактивировать
12:31
the memory of the blue box.
290
739214
2109
воспоминание о голубой коробке.
12:33
So what would happen here if, while the animal
291
741323
1744
Что же случится,
если в то время, когда животное
если в то время, когда животное
12:35
is recalling the memory of the blue box,
292
743067
1894
вспоминает о голубой коробке,
12:36
we gave it a couple of mild foot shocks?
293
744961
2643
мы пропустим электрические разряды
через её лапки?
через её лапки?
12:39
So here we're trying to artificially make an association
294
747604
2693
Таким образом мы пытаемся
искусственно создать ассоциацию
искусственно создать ассоциацию
12:42
between the memory of the blue box
295
750297
1915
между воспоминанием о голубой коробке
12:44
and the foot shocks themselves.
296
752212
1503
и электроболевым раздражением
лап животных.
лап животных.
12:45
We're just trying to connect the two.
297
753715
1779
Мы пытаемся объединить эти два явления.
12:47
So to test if we had done so,
298
755494
1543
Чтобы это проверить,
12:49
we can take our animals once again
299
757037
1328
мы опять берём мышей
12:50
and place them back in the blue box.
300
758365
1946
и помещаем их обратно в голубую коробку.
12:52
Again, we had just reactivated the memory of the blue box
301
760311
2738
Напомним, мы восстановили
воспоминание о голубой коробке
воспоминание о голубой коробке
12:55
while the animal got a couple of mild foot shocks,
302
763049
2167
в то время, когда мышь получала
небольшое электроболевое раздражение лап,
небольшое электроболевое раздражение лап,
12:57
and now the animal suddenly freezes.
303
765216
2370
а теперь животное внезапно застыло.
12:59
It's as though it's recalling being mildly shocked in this environment
304
767586
3202
Как будто оно вспомнило
про электроболевое раздражение в этой обстановке,
про электроболевое раздражение в этой обстановке,
13:02
even though that never actually happened.
305
770788
3002
хотя на самом деле
этого никогда не происходило.
этого никогда не происходило.
13:05
So it formed a false memory,
306
773790
1862
Итак, у мыши появились ложные воспоминания,
13:07
because it's falsely fearing an environment
307
775652
2011
потому что она ошибочно боится окружения,
13:09
where, technically speaking,
308
777663
1254
в котором формально
13:10
nothing bad actually happened to it.
309
778917
2349
с ней ничего плохого не происходило.
13:13
XL: So, so far we are only talking about
310
781266
2453
С.Л.: До сих пор мы говорили только
13:15
this light-controlled "on" switch.
311
783719
2366
о включении светового переключателя,
13:18
In fact, we also have a light-controlled "off" switch,
312
786085
3288
хотя у него есть и режим выключения,
13:21
and it's very easy to imagine that
313
789373
2080
и очень легко представить,
13:23
by installing this light-controlled "off" switch,
314
791453
2478
что, установив переключатель в этот режим,
13:25
we can also turn off a memory, any time, anywhere.
315
793931
5588
мы сможем выключать любые воспоминания.
13:31
So everything we've been talking about today
316
799519
2214
Всё, о чём мы сегодня говорили,
13:33
is based on this philosophically charged principle of neuroscience
317
801733
4677
основывается на
философском принципе неврологии,
философском принципе неврологии,
13:38
that the mind, with its seemingly mysterious properties,
318
806410
4118
гласящем, что разум, с его,
казалось бы, загадочными качествами
казалось бы, загадочными качествами
13:42
is actually made of physical stuff that we can tinker with.
319
810528
3645
на самом деле вполне материален,
и в нём можно покопаться.
и в нём можно покопаться.
13:46
SR: And for me personally,
320
814173
1475
С.Р.: Что касается лично меня,
13:47
I see a world where we can reactivate
321
815648
1581
я вижу мир, в котором мы
можем реактивировать
можем реактивировать
13:49
any kind of memory that we'd like.
322
817229
2116
любое воспоминание,
которое нам захочется.
которое нам захочется.
13:51
I also see a world where we can erase unwanted memories.
323
819345
3298
Я также вижу мир, где мы можем стереть
ненужное воспоминание.
ненужное воспоминание.
13:54
Now, I even see a world where editing memories
324
822643
1936
И я даже вижу мир,
где редактирование воспоминаний —
где редактирование воспоминаний —
13:56
is something of a reality,
325
824579
1539
это часть реальности,
13:58
because we're living in a time where it's possible
326
826118
1705
потому что мы живём во времена,
13:59
to pluck questions from the tree of science fiction
327
827823
2225
когда идеи из области научной фантастики
14:02
and to ground them in experimental reality.
328
830048
2420
возможно воплощать в жизнь.
14:04
XL: Nowadays, people in the lab
329
832468
1883
С.Л.: Сегодня люди в лабораториях
14:06
and people in other groups all over the world
330
834351
2386
и люди из других групп по всему миру
14:08
are using similar methods to activate or edit memories,
331
836737
3817
используют похожие методы активации
или редактирования воспоминаний —
или редактирования воспоминаний —
14:12
whether that's old or new, positive or negative,
332
840554
3841
старых или новых, хороших или плохих —
14:16
all sorts of memories so that we can understand
333
844395
2672
всевозможных воспоминаний,
и теперь мы можем понять,
и теперь мы можем понять,
14:19
how memory works.
334
847067
1864
как работает память.
14:20
SR: For example, one group in our lab
335
848931
1784
С.Р.: Например, одна группа
из нашей лаборатории
из нашей лаборатории
14:22
was able to find the brain cells that make up a fear memory
336
850715
2638
смогла найти клетки мозга,
создающие воспоминание страха,
создающие воспоминание страха,
14:25
and converted them into a pleasurable memory, just like that.
337
853353
2775
и преобразовать его в приятное воспоминание.
14:28
That's exactly what I mean about editing these kinds of processes.
338
856128
3062
Во что я подразумевал,
говоря о редактировании воспоминаний.
говоря о редактировании воспоминаний.
14:31
Now one dude in lab was even able to reactivate
339
859190
1812
Один парень смог даже оживить воспоминания
14:33
memories of female mice in male mice,
340
861002
2501
о самке мыши у самца.
14:35
which rumor has it is a pleasurable experience.
341
863503
2995
Ходят слухи, что это был приятный опыт.
14:38
XL: Indeed, we are living in a very exciting moment
342
866498
4117
С.Л.: Мы живём в волнующий период,
14:42
where science doesn't have any arbitrary speed limits
343
870615
3805
когда у науки нет скоростных ограничений,
14:46
but is only bound by our own imagination.
344
874420
3187
и всё ограничивается
только нашим воображением.
только нашим воображением.
14:49
SR: And finally, what do we make of all this?
345
877607
2147
С.Р.: Наконец, что нам со всем этим делать?
14:51
How do we push this technology forward?
346
879754
1971
Как мы можем продвинуть
эту технологию вперед?
эту технологию вперед?
14:53
These are the questions that should not remain
347
881725
1837
Это вопросы,
которые не должны оставаться
которые не должны оставаться
14:55
just inside the lab,
348
883562
1675
в стенах лаборатории,
14:57
and so one goal of today's talk was to bring everybody
349
885237
2572
и одна из целей сегодняшнего выступления —
рассказать всем
рассказать всем
14:59
up to speed with the kind of stuff that's possible
350
887809
2319
о скорости научных процессов,
которые возможны
которые возможны
15:02
in modern neuroscience,
351
890128
1384
в современной неврологии,
15:03
but now, just as importantly,
352
891512
1510
а так же, что не менее важно,
15:05
to actively engage everybody in this conversation.
353
893022
3332
вовлечь всех в эту беседу.
15:08
So let's think together as a team about what this all means
354
896354
2329
Так давайте подумаем вместе,
как команда, о значении этого исследования
как команда, о значении этого исследования
15:10
and where we can and should go from here,
355
898683
2474
и о том, куда мы можем
и должны двигаться дальше,
и должны двигаться дальше,
15:13
because Xu and I think we all have
356
901157
2098
потому что нам с Сюй предстоит принять
15:15
some really big decisions ahead of us.
357
903255
2536
очень непростое решение.
15:17
Thank you.
XL: Thank you.
XL: Thank you.
358
905791
1125
Спасибо.
С.Л.: Спасибо.
С.Л.: Спасибо.
15:18
(Applause)
359
906916
1634
(Аплодисменты)
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