TEDxBoston
Steve Ramirez and Xu Liu: A mouse. A laser beam. A manipulated memory.
Стів Рамірез і Лю Сю: Миша. Промінь лазера. Маніпулювання спогадами.
Filmed:
Readability: 4.1
1,127,889 views
Чи можемо ми змінити зміст наших спогадів? Це питання з відтінком наукової фантастики, на яке відповідають Стів Рамірез і Лю Сю у своїй лабораторії Масcачусетського технологічного інституту. По суті, дія пари лазерних променів на мозок живої мишки знадобилась для активації її спогадів і маніпуляції ними. У цій несподівано вражаючій бесіді вони розповідають не лише як, а й чому вони це зробили. (Знято на Filmed at 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
Стів Рамірез: Мій перший рік навчання в аспірантурі
00:13
I found myself in my bedroom
1
1927
2004
я провів, не виходячи зі спальні,
00:15
eating lots of Ben & Jerry's
2
3931
2300
поїдаючи Бен-Джеріз,
00:18
watching some trashy TV
3
6231
1684
дивлячись якусь маячню по ТБ
00:19
and maybe, maybe listening to Taylor Swift.
4
7915
3227
і можливо, можливо слухаючи Тейлор Свіфт.
00:23
I had just gone through a breakup.
5
11142
1741
Я тільки-но розстався з дівчиною.
00:24
(Laughter)
6
12883
1447
(Сміх)
00:26
So for the longest time, all I would do
7
14330
2196
Тож, досить довгий час
00:28
is recall the memory of this person over and over again,
8
16526
3816
я згадував її знову і знову,
00:32
wishing that I could get rid of that gut-wrenching,
9
20342
2493
прагнучи будь-що позбутися цього неприємного
00:34
visceral "blah" feeling.
10
22835
2533
болісного відчуття.
00:37
Now, as it turns out, I'm a neuroscientist,
11
25368
2283
Вийшло так, що я став неврологом,
00:39
so I knew that the memory of that person
12
27651
2402
і тепер я знаю, що спогадами про ту людину і
00:42
and the awful, emotional undertones that color in that memory,
13
30053
3140
жахливим емоційним станом, що їх супроводжував,
00:45
are largely mediated by separate brain systems.
14
33193
2634
у значній мірі я завдячую різним системам мозку.
00:47
And so I thought, what if we could go into the brain
15
35827
2365
Тож я подумав, а що як зазирнути до мозку,
00:50
and edit out that nauseating feeling
16
38192
2090
та прибрати це нудотне відчуття,
00:52
but while keeping the memory of that person intact?
17
40282
2970
а спогади про людину залишити.
00:55
Then I realized, maybe that's a little bit lofty for now.
18
43252
2411
Це потім я зрозумів, що зараз це зробити не вийде.
00:57
So what if we could start off by going into the brain
19
45663
2793
Можна зазирнути до мозку і
01:00
and just finding a single memory to begin with?
20
48456
2633
просто знайти окремий спогад для початку.
01:03
Could we jump-start that memory back to life,
21
51089
2514
Може ми зможемо повернути його до життя,
01:05
maybe even play with the contents of that memory?
22
53603
3868
або навіть пограти з його змістом?
01:09
All that said, there is one person in the entire world right now
23
57471
2229
Усе що можу сказати, я дуже сподіваюсь,
01:11
that I really hope is not watching this talk.
24
59700
2055
що одна людина у світі не почує цієї розмови.
01:13
(Laughter)
25
61755
3941
(Сміх)
01:17
So there is a catch. There is a catch.
26
65696
3289
Але ось у чому справа.
01:20
These ideas probably remind you of "Total Recall,"
27
68985
2788
Ці ідеї можливо нагадають вам "Згадати все",
01:23
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind,"
28
71773
1974
"Вічне сяяння чистого розуму"
01:25
or of "Inception."
29
73747
1303
або "Початок".
01:27
But the movie stars that we work with
30
75050
1576
Але кінозірки, з якими ми працюємо,
01:28
are the celebrities of the lab.
31
76626
1943
є лабораторними знаменитостями.
01:30
Xu Liu: Test mice.
32
78569
1900
Лю Сю: Піддослідні мишки.
01:32
(Laughter)
33
80469
1128
(Сміх)
01:33
As neuroscientists, we work in the lab with mice
34
81597
3154
Як неврологи, ми працюємо з мишами,
01:36
trying to understand how memory works.
35
84751
3410
намагаючись зрозуміти, як працює пам'ять.
01:40
And today, we hope to convince you that now
36
88161
2569
І сьогодні ми сподіваємось переконати вас, що ми можемо
01:42
we are actually able to activate a memory in the brain
37
90730
3216
активувати спогади
01:45
at the speed of light.
38
93946
2170
зі швидкістю світла.
01:48
To do this, there's only two simple steps to follow.
39
96116
3106
Для цього необхідно зробити лише два кроки.
01:51
First, you find and label a memory in the brain,
40
99222
3510
Спершу треба знайти і позначити один зі спогадів у мозку,
01:54
and then you activate it with a switch.
41
102732
3630
а потім просто його увімкнути.
01:58
As simple as that.
42
106362
1445
Отак просто.
01:59
(Laughter)
43
107807
1822
(Сміх)
02:01
SR: Are you convinced?
44
109629
1845
СР: Він вас переконав?
02:03
So, turns out finding a memory in the brain isn't all that easy.
45
111474
3721
Та виявилось, що знайти саме той спогад у мозку не так-то просто.
02:07
XL: Indeed. This is way more difficult than, let's say,
46
115195
2803
ЛС: Атож. Це значно складніше, ніж, скажімо,
02:09
finding a needle in a haystack,
47
117998
2404
знайти голку у скирті сіна,
02:12
because at least, you know, the needle is still something
48
120402
2589
бо, ти принаймні знаєш, що голка це щось,
02:14
you can physically put your fingers on.
49
122991
2500
її можна фізично узяти.
02:17
But memory is not.
50
125491
1977
Спогад же не вийде.
02:19
And also, there's way more cells in your brain
51
127468
3038
До того ж, у мозку значно більше клітин,
02:22
than the number of straws in a typical haystack.
52
130506
5066
ніж соломинок у звичайній скирті.
02:27
So yeah, this task does seem to be daunting.
53
135572
2879
Тож завданнячко й справді важкувате.
02:30
But luckily, we got help from the brain itself.
54
138451
3679
Та на щастя, сам мозок грає на нашому боці.
02:34
It turned out that all we need to do is basically
55
142130
2455
Виявляється, усе що нам треба зробити, це по суті
02:36
to let the brain form a memory,
56
144585
1993
дозволити мозку сформувати спогад,
02:38
and then the brain will tell us which cells are involved
57
146578
3830
а далі він сам нам підкаже, які клітини задіяні
02:42
in that particular memory.
58
150408
1766
у цій конкретній ситуації.
02:44
SR: So what was going on in my brain
59
152174
2357
СР: Тож, що ж відбувалося у моєму мозку,
02:46
while I was recalling the memory of an ex?
60
154531
2094
коли я згадував свою колишню.
02:48
If you were to just completely ignore human ethics for a second
61
156625
2402
Якби ви на одну єдину секунду забули про людську етику,
02:51
and slice up my brain right now,
62
159027
1668
і просто зараз зазирнули до мого мозку,
02:52
you would see that there was an amazing number
63
160695
2018
ви б побачили неймовірну кількість
02:54
of brain regions that were active while recalling that memory.
64
162713
3178
частинок у стані активності, при відтворенні цього спогаду.
02:57
Now one brain region that would be robustly active
65
165891
2912
Одна з частин мозку, що була б особливо активною,
03:00
in particular is called the hippocampus,
66
168803
2007
а саме гіпокампус,
03:02
which for decades has been implicated in processing
67
170810
2455
десятиліттями залучалася до процесу обробки
03:05
the kinds of memories that we hold near and dear,
68
173265
2416
найближчих і найдорожчих спогадів,
03:07
which also makes it an ideal target to go into
69
175681
2574
що робить її ідеальною ціллю
03:10
and to try and find and maybe reactivate a memory.
70
178255
2785
для спроб і пошуків і можливо реактивації памяті.
03:13
XL: When you zoom in into the hippocampus,
71
181040
2394
ЛС: При наближеному дослідженні гіпокампусу,
03:15
of course you will see lots of cells,
72
183434
2348
ви звичайно побачите велику кількість клітин,
03:17
but we are able to find which cells are involved
73
185782
3031
але ви також матимете можливість дізнатися, які з них
03:20
in a particular memory,
74
188813
1476
залучені при відтворенні конкретного спогаду,
03:22
because whenever a cell is active,
75
190289
2618
адже у стані активності,
03:24
like when it's forming a memory,
76
192907
1464
як, наприклад, при формуванні спогаду,
03:26
it will also leave a footprint that will later allow us to know
77
194371
3757
залишається такий собі відбиток, що дає нам змогу зрозуміти,
03:30
these cells are recently active.
78
198128
2702
яка з клітин нещодавно була активною.
03:32
SR: So the same way that building lights at night
79
200830
2160
СР: Тобто, так як світло у будинку вночі
03:34
let you know that somebody's probably working there at any given moment,
80
202990
2948
дає знати, що хтось напевне там працює,
03:37
in a very real sense, there are biological sensors
81
205938
3288
за цим же принципом біологічні сенсори
03:41
within a cell that are turned on
82
209226
1954
всередині комірки вмикаються
03:43
only when that cell was just working.
83
211180
2135
лише під час роботи.
03:45
They're sort of biological windows that light up
84
213315
1876
Спеціальний різновид біологічних віконець загоряються,
03:47
to let us know that that cell was just active.
85
215191
1978
даючи нам знати про активність клітини.
03:49
XL: So we clipped part of this sensor,
86
217169
2829
ЛС: Тож ми з'єднали частину сенсорів
03:51
and attached that to a switch to control the cells,
87
219998
3147
і прикріпили до вимикача, щоб контролювати клітини,
03:55
and we packed this switch into an engineered virus
88
223145
3900
вимикач помістили у розроблений для цього вірус,
03:59
and injected that into the brain of the mice.
89
227045
2588
який і був занурений до мізків мишок.
04:01
So whenever a memory is being formed,
90
229633
2634
Тож коли б не формувався спогад,
04:04
any active cells for that memory
91
232267
2348
будь-яка активна комірка що йому відповідає,
04:06
will also have this switch installed.
92
234615
2742
буде мати вмонтований вимикач.
04:09
SR: So here is what the hippocampus looks like
93
237357
1625
СР: І ось як виглядає гіпокампус
04:10
after forming a fear memory, for example.
94
238982
2840
після, наприклад, страшного спогаду.
04:13
The sea of blue that you see here
95
241822
2140
Море блакиті, яке ви тут бачите,
04:15
are densely packed brain cells,
96
243962
1952
це щільно спаковані клітини мозку,
04:17
but the green brain cells,
97
245914
1545
що ж до зелених клітин,
04:19
the green brain cells are the ones that are holding on
98
247459
2096
то це ті, які зберігають
04:21
to a specific fear memory.
99
249555
1843
цей конкретний страшний спогад.
04:23
So you are looking at the crystallization
100
251398
1979
Отже, ви зараз дивитесь на закристалізовану
04:25
of the fleeting formation of fear.
101
253377
2387
миттєву формацію страху.
04:27
You're actually looking at the cross-section of a memory right now.
102
255764
3497
Ви фактично споглядаєте поперечний зріз пам'яті просто зараз.
04:31
XL: Now, for the switch we have been talking about,
103
259261
2408
ЛС: Що ж до вимикача, про який йшла мова,
04:33
ideally, the switch has to act really fast.
104
261669
2970
в ідеальних умовах він має діяти дійсно швидко.
04:36
It shouldn't take minutes or hours to work.
105
264639
2579
Мова не йде про хвилини чи години.
04:39
It should act at the speed of the brain, in milliseconds.
106
267218
4264
Він має діяти зі швидкістю думки, в мілісекунди.
04:43
SR: So what do you think, Xu?
107
271482
1430
СР: Отже Сю, як ти думаєш?
04:44
Could we use, let's say, pharmacological drugs
108
272912
2602
Чи можемо ми використовувати, скажімо, наркотичні засоби
04:47
to activate or inactivate brain cells?
109
275514
1838
для пришвидшення, чи, навпаки, сповільнення роботи клітин мозку?
04:49
XL: Nah. Drugs are pretty messy. They spread everywhere.
110
277352
4063
ЛС: Ні! Наркотики це досить брудно. Вони поширюються всюди.
04:53
And also it takes them forever to act on cells.
111
281415
3008
До того ж вони постійно діятимуть на клітини.
04:56
So it will not allow us to control a memory in real time.
112
284423
3649
Отже ми не матимемо змоги контролювати пам'ять у реальному часі.
05:00
So Steve, how about let's zap the brain with electricity?
113
288072
4294
Стіве, а якщо структурувати мозок за допомогою електрики.
05:04
SR: So electricity is pretty fast,
114
292366
2305
СР: Так, електрика досить швидка,
05:06
but we probably wouldn't be able to target it
115
294671
1739
та ми навряд чи зможемо спрямувати її
05:08
to just the specific cells that hold onto a memory,
116
296410
2354
на конкретну ділянку, що містить спогад,
05:10
and we'd probably fry the brain.
117
298764
1878
не підсмаживши увесь мозок.
05:12
XL: Oh. That's true. So it looks like, hmm,
118
300642
3195
ЛС: Здається, ти правий. Дуже схоже на те.
05:15
indeed we need to find a better way
119
303837
2611
Нам дійсно треба пошукати кращий спосіб впливу
05:18
to impact the brain at the speed of light.
120
306448
3295
на мозок зі швидкістю світла.
05:21
SR: So it just so happens that light travels at the speed of light.
121
309743
5086
СР: Виявляється, що саме світло рухається зі швидкістю світла.
05:26
So maybe we could activate or inactive memories
122
314829
3483
Тож, може ми могли б активувати чи згасити спогад,
05:30
by just using light --
123
318312
1497
використовуючи лише світло.
05:31
XL: That's pretty fast.
124
319809
1355
ЛС: Так, це досить швидко.
05:33
SR: -- and because normally brain cells
125
321164
1885
СР: і зважаючи на те, що звичайні клітини мозку не
05:35
don't respond to pulses of light,
126
323049
1588
реагують на пульсації світла,
05:36
so those that would respond to pulses of light
127
324637
1958
тож ті, які проявлять реакцію,
05:38
are those that contain a light-sensitive switch.
128
326595
2464
і будуть частинками зі світлочутливим вимикачем.
05:41
Now to do that, first we need to trick brain cells
129
329059
1946
Та спершу треба зробити так, щоб клітинки мозку
05:43
to respond to laser beams.
130
331005
1462
відреагували на промінь лазера.
05:44
XL: Yep. You heard it right.
131
332467
1070
ЛС: Так, вам не почулося.
05:45
We are trying to shoot lasers into the brain.
132
333537
2132
Ми намагаємось влучити лазером у мозок.
05:47
(Laughter)
133
335669
1745
(Сміх)
05:49
SR: And the technique that lets us do that is optogenetics.
134
337414
3324
Технологія, яка дозволить нам це зробити, називається оптогенетика.
05:52
Optogenetics gave us this light switch that we can use
135
340738
3282
Оптогенетика дала нам цей регулятор світла під назвою "канальний родопсин",
05:56
to turn brain cells on or off,
136
344020
1508
за допомогою якого ми маємо змогу
05:57
and the name of that switch is channelrhodopsin,
137
345528
2517
вмикати і вимикати клітини мозку.
06:00
seen here as these green dots attached to this brain cell.
138
348045
2537
Ось тут він має вигляд зелених точок, прикріплених до клітин мозку.
06:02
You can think of channelrhodopsin as a sort of light-sensitive switch
139
350582
3299
Тож можете вважати канальний родопсин таким собі світлочутливим регулятором,
06:05
that can be artificially installed in brain cells
140
353881
2627
що може вживлюватись до клітин мозку,
06:08
so that now we can use that switch
141
356508
1914
і за його допомогою ми зараз можемо
06:10
to activate or inactivate the brain cell simply by clicking it,
142
358422
3013
активувати чи навпаки знизити активність мозкової клітини одним порухом,
06:13
and in this case we click it on with pulses of light.
143
361435
2468
цього разу за допомогою пульсації світла.
06:15
XL: So we attach this light-sensitive switch of channelrhodopsin
144
363903
3786
ЛС: Отож приєднуємо цей світлочутливий регулятор
06:19
to the sensor we've been talking about
145
367689
2208
до сенсора, про який вже йшла мова,
06:21
and inject this into the brain.
146
369897
2455
і вживлюємо його у мозок.
06:24
So whenever a memory is being formed,
147
372352
3211
Коли б не формувався спогад,
06:27
any active cell for that particular memory
148
375563
2227
будь-яка активна клітина, що йому відповідає,
06:29
will also have this light-sensitive switch installed in it
149
377790
3484
також матиме встановлений світлочутливий регулятор,
06:33
so that we can control these cells
150
381274
2401
тож ми зможемо контролювати ці частинки
06:35
by the flipping of a laser just like this one you see.
151
383675
4264
одним лише порухом лазера.
06:39
SR: So let's put all of this to the test now.
152
387939
2864
СР: Спробуймо.
06:42
What we can do is we can take our mice
153
390803
2135
Візьмемо наших мишок,
06:44
and then we can put them in a box that looks exactly like this box here,
154
392938
2928
розмістимо їх у ящику, що виглядає так само, як оцей
06:47
and then we can give them a very mild foot shock
155
395866
2340
і легенько вдаримо ногою,
06:50
so that they form a fear memory of this box.
156
398206
2035
щоб сформувати у них страшний спогад про цей ящик.
06:52
They learn that something bad happened here.
157
400241
1979
Вони запам'ятають, що тут трапилось щось лихе.
06:54
Now with our system, the cells that are active
158
402220
2342
Відповідно до нашої системи, лише клітини гіпокампусу, які активно
06:56
in the hippocampus in the making of this memory,
159
404562
2931
беруть участь у створенні цього спогаду,
06:59
only those cells will now contain channelrhodopsin.
160
407493
2883
міститимуть у собі канальний родопсин.
07:02
XL: When you are as small as a mouse,
161
410376
3017
ЛС: Коли ви маленькі, як мишка,
07:05
it feels as if the whole world is trying to get you.
162
413393
3595
здається весь світ намагається вас зловити.
07:08
So your best response of defense
163
416988
1748
Тож найкращий спосіб самозахисту -
07:10
is trying to be undetected.
164
418736
2482
намагатися залишитись непоміченим.
07:13
Whenever a mouse is in fear,
165
421218
2033
У будь-якому місці, відчуваючи страх, миша
07:15
it will show this very typical behavior
166
423251
1526
демонструє досить типову поведінку,
07:16
by staying at one corner of the box,
167
424777
1769
залишаючись в одному з кутків ящика,
07:18
trying to not move any part of its body,
168
426546
3118
вона намагається не ворушитися жодною частинкою тіла
07:21
and this posture is called freezing.
169
429664
3295
і ця поза називається "заціпеніння".
07:24
So if a mouse remembers that something bad happened in this box,
170
432959
4294
Отже, якщо мишка пам'ятає, що у цьому ящику сталося щось лихе,
07:29
and when we put them back into the same box,
171
437253
2623
то після того, як ми знову помістимо її у той самий ящик,
07:31
it will basically show freezing
172
439876
1804
вона, як правило, заціпеніє,
07:33
because it doesn't want to be detected
173
441680
2285
бо не захоче бути поміченою
07:35
by any potential threats in this box.
174
443965
2695
однією з потенційних загроз.
07:38
SR: So you can think of freezing as,
175
446660
1355
СР: Щоб зрозуміти, чим для нас є заціпеніння,
07:40
you're walking down the street minding your own business,
176
448015
2215
уявіть, що ви крокуєте вулицею, заглибившись у власні думки,
07:42
and then out of nowhere you almost run into
177
450230
1725
і раптом, практично нізвідки, наштовхуєтесь
07:43
an ex-girlfriend or ex-boyfriend,
178
451955
2192
на свою "колишню" чи "колишнього",
07:46
and now those terrifying two seconds
179
454147
2134
і протягом двох жахливих секунд,
07:48
where you start thinking, "What do I do? Do I say hi?
180
456281
1876
панічно проминають думки "Що мені робити?", "Казати "Привіт"?
07:50
Do I shake their hand? Do I turn around and run away?
181
458157
1368
"Потиснути руку?", "Може розвернутися і бігти геть?"
07:51
Do I sit here and pretend like I don't exist?"
182
459525
2029
"Краще присісти і зробити вигляд, що мене немає".
07:53
Those kinds of fleeting thoughts that physically incapacitate you,
183
461554
3184
Такі думки, промайнувши у голові, роблять вас фізично безпорадним,
07:56
that temporarily give you that deer-in-headlights look.
184
464738
2746
на короткий проміжок часу надають безглуздо-переляканого вигляду.
07:59
XL: However, if you put the mouse in a completely different
185
467484
3291
СЛ: Та якщо помістити мишку у зовсім іншу коробку,
08:02
new box, like the next one,
186
470775
3161
таку як ось ця,
08:05
it will not be afraid of this box
187
473936
2147
вона не відчуватиме страху,
08:08
because there's no reason that it will be afraid of this new environment.
188
476083
4729
не матиме причини боятися цього нового середовища.
08:12
But what if we put the mouse in this new box
189
480812
3180
Але що ж станеться, якщо ми помістимо мишку у новий ящик,
08:15
but at the same time, we activate the fear memory
190
483992
3611
і водночас активуємо страшний спогад,
08:19
using lasers just like we did before?
191
487603
2679
використавши лазер, як раніше?
08:22
Are we going to bring back the fear memory
192
490282
2854
Чи повернеться страх, який відчувався у першому ящику,
08:25
for the first box into this completely new environment?
193
493136
3997
у це абсолютно нове середовище?
08:29
SR: All right, and here's the million-dollar experiment.
194
497133
2735
СР: Тож, маємо експеримент на мільйон доларів.
08:31
Now to bring back to life the memory of that day,
195
499868
2913
Оживляючи у пам'яті той день,
08:34
I remember that the Red Sox had just won,
196
502781
2183
я згадую, що напередодні виграли Red Sox,
08:36
it was a green spring day,
197
504964
1909
то була весняна пора,
08:38
perfect for going up and down the river
198
506873
1817
ідеальний час для сплаву річкою,
08:40
and then maybe going to the North End
199
508690
2334
і, можливо походу у Норт Енд
08:43
to get some cannolis, #justsaying.
200
511024
2160
за десертом.
08:45
Now Xu and I, on the other hand,
201
513184
3102
Та ми ж із Сю
08:48
were in a completely windowless black room
202
516286
2829
знаходились у темній кімнаті абсолютно без вікон,
08:51
not making any ocular movement that even remotely resembles an eye blink
203
519115
3661
не роблячи жодного видимого поруху, що хоча б віддалено нагадував кліпання очима,
08:54
because our eyes were fixed onto a computer screen.
204
522776
2466
тому що наш зір був прикутий до екрану комп'ютера.
08:57
We were looking at this mouse here trying to activate a memory
205
525242
2556
Ми спостерігали за мишкою, перший раз активуючи її пам'ять
08:59
for the first time using our technique.
206
527798
1883
за нашою технологією.
09:01
XL: And this is what we saw.
207
529681
2688
ЛС: І ось що ми побачили.
09:04
When we first put the mouse into this box,
208
532369
2202
Коли ми перший раз поклали тваринку до ящика,
09:06
it's exploring, sniffing around, walking around,
209
534571
3113
вона почала його досліджувати, нюхати, бігати навколо
09:09
minding its own business,
210
537684
1689
у власних справах,
09:11
because actually by nature,
211
539373
1701
бо за своєю природою
09:13
mice are pretty curious animals.
212
541074
1979
миші - істоти досить допитливі.
09:15
They want to know, what's going on in this new box?
213
543053
2622
Вони бажають знати, що відбувається у новій коробці.
09:17
It's interesting.
214
545675
1531
Їм це цікаво.
09:19
But the moment we turned on the laser, like you see now,
215
547206
3451
Та, як бачите, у той момент, коли ми увімкнули лазер,
09:22
all of a sudden the mouse entered this freezing mode.
216
550657
3032
мишка миттю перейшла у стан заціпеніння.
09:25
It stayed here and tried not to move any part of its body.
217
553689
4431
Вона зупинилася і намагалась не ворушити жодною частинкою тіла.
09:30
Clearly it's freezing.
218
558120
1628
Абсолютно ясно, що це заціпеніння.
09:31
So indeed, it looks like we are able to bring back
219
559748
2583
Тож дійсно, виглядає так, ніби ми змогли
09:34
the fear memory for the first box
220
562331
2064
перенести лякаючий спогад про першу коробку
09:36
in this completely new environment.
221
564395
3367
у абсолютно нове середовище.
09:39
While watching this, Steve and I
222
567762
2112
Побачивши це, ми із Стівом
09:41
are as shocked as the mouse itself.
223
569874
2133
були такі ж шоковані як і мишка.
09:44
(Laughter)
224
572007
1262
(Сміх)
09:45
So after the experiment, the two of us just left the room
225
573269
3307
Тож після експерименту, двоє з нас полишили кімнату,
09:48
without saying anything.
226
576576
1753
нічого не промовивши.
09:50
After a kind of long, awkward period of time,
227
578329
3396
Досить довгий проміжок часу пройшов,
09:53
Steve broke the silence.
228
581725
2212
поки Стів зруйнував мовчанку.
09:55
SR: "Did that just work?"
229
583937
2341
СР: "Це спрацювало?"
09:58
XL: "Yes," I said. "Indeed it worked!"
230
586278
2974
ЛС: Я сказав: "Так, це справді спрацювало!"
10:01
We're really excited about this.
231
589252
2117
Ми були дійсно вражені.
10:03
And then we published our findings
232
591369
2624
Потім ми надрукували свої відкриття
10:05
in the journal Nature.
233
593993
1696
у журналі "Nature" ("Природа").
10:07
Ever since the publication of our work,
234
595689
2471
Після публікації нашої роботи
10:10
we've been receiving numerous comments
235
598160
2415
ми отримали численні коментарі
10:12
from all over the Internet.
236
600575
2125
з Інтернету.
10:14
Maybe we can take a look at some of those.
237
602700
3750
Можливо переглянемо деякі з 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
"О-О, НАРЕШТІ! так багато усілякого має трапитися, віртуальна реальність, нейронні маніпуляції, візуалізація снів, нейронне кодування, "написання й переписування спогадів, усілякі душевні хвороби. Так, прекрасне майбутнє"
10:20
SR: So the first thing that you'll notice is that people
239
608907
2000
СР: Насамперед ми помітили, що люди
10:22
have really strong opinions about this kind of work.
240
610907
2903
мають справді чітке уявлення про цей вид робіт.
10:25
Now I happen to completely agree with the optimism
241
613810
2554
Зараз я цілком погоджуюсь із оптимізмом,
10:28
of this first quote,
242
616364
816
висловленим у першому уривку,
10:29
because on a scale of zero to Morgan Freeman's voice,
243
617180
2808
тому що, за шкалою від нуля до голосу Морґана Фрімена,
10:31
it happens to be one of the most evocative accolades
244
619988
2123
це має бути одна з найбільш згадуваних почестей,
10:34
that I've heard come our way.
245
622111
1550
які я чув на нашому шляху.
10:35
(Laughter)
246
623661
2196
(Сміх)
10:37
But as you'll see, it's not the only opinion that's out there.
247
625857
1951
Але, як бачите, це не єдина висловлена думка.
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
"Це лякає мене більше за пекло... Якщо вони змогли таке зробити, що буде з людством за декілька років?! О БОЖЕ, МИ ВСІ ПРИРЕЧЕНІ!"
10:41
XL: Indeed, if we take a look at the second one,
249
629372
1918
ЛС: Дійсно, якщо поглянемо на другий уривок,
10:43
I think we can all agree that it's, meh,
250
631290
2107
то я думаю усі погодяться, якби це сказати,
10:45
probably not as positive.
251
633397
2375
він не дуже позитивний.
10:47
But this also reminds us that,
252
635772
2185
Але у той же час це нагадує нам,
10:49
although we are still working with mice,
253
637957
2186
що, хоча ми до сих пір працюємо із мишами,
10:52
it's probably a good idea to start thinking and discussing
254
640143
3517
можливо вже час розпочати думати і обговорювати
10:55
about the possible ethical ramifications
255
643660
2991
ймовірні етичні наслідки
10:58
of memory control.
256
646651
1948
контролювання спогадів.
11:00
SR: Now, in the spirit of the third quote,
257
648599
2200
СР: А зараз у дусі третього уривку,
11:02
we want to tell you about a recent project that we've been
258
650799
1974
ми б хотіли розповісти вам про останній проект,
11:04
working on in lab that we've called Project Inception.
259
652773
2428
над яким працюємо у лабораторії, його назва "Проект "Початок"
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
"Вони могли б зняти фільм про це. Де б думки вирощували у розумі людей, так, що їх можна було б вільно контролювати задля власної користі. Назвемо це: "Початок"
11:10
So we reasoned that now that we can reactivate a memory,
261
658444
3734
Тож ми прийшли до висновку, що якщо ми можемо відновити спогади,
11:14
what if we do so but then begin to tinker with that memory?
262
662178
2952
то чому б не спробувати їх підправити.
11:17
Could we possibly even turn it into a false memory?
263
665130
3033
Можливо ми навіть можемо підмінити їх на фальшиві.
11:20
XL: So all memory is sophisticated and dynamic,
264
668163
4099
ЛС: Взагалі пам'ять є дуже динамічною і складною,
11:24
but if just for simplicity, let's imagine memory
265
672262
2979
але для спрощення уявімо її
11:27
as a movie clip.
266
675241
1402
у вигляді відеокліпу.
11:28
So far what we've told you is basically we can control
267
676643
2670
Отже, як ми вже казали, у цілому можливо контролювати
11:31
this "play" button of the clip
268
679313
1931
кліп кнопкою "Пуск",
11:33
so that we can play this video clip any time, anywhere.
269
681244
4585
так, що це відео можна переглянути у будь-який час і будь-де.
11:37
But is there a possibility that we can actually get
270
685829
2531
Та чи є можливість фактично
11:40
inside the brain and edit this movie clip
271
688360
2860
зазирнути до мозку і відкорегувати цей кліп,
11:43
so that we can make it different from the original?
272
691220
2896
щоб він відрізнявся від оригіналу?
11:46
Yes we can.
273
694116
2178
Так, є.
11:48
Turned out that all we need to do is basically
274
696294
2130
Виявляється, нам треба лише
11:50
reactivate a memory using lasers just like we did before,
275
698424
4275
реактивувати пам'ять за допомогою лазера, як ми це робили раніше,
11:54
but at the same time, if we present new information
276
702699
3439
але водночас, якщо ми представляємо нову інформацію
11:58
and allow this new information to incorporate into this old memory,
277
706138
3974
і даємо їй змогу співіснувати зі старими спогадами,
12:02
this will change the memory.
278
710112
2438
це змінить пам'ять.
12:04
It's sort of like making a remix tape.
279
712550
3663
Це щось на зразок випуску ремікса.
12:08
SR: So how do we do this?
280
716213
2858
СР: Тож як це зробити?
12:11
Rather than finding a fear memory in the brain,
281
719071
1957
Замість пошуку страшного спогаду у мозку,
12:13
we can start by taking our animals,
282
721028
1716
візьмемо наших звіряток,
12:14
and let's say we put them in a blue box like this blue box here
283
722744
2933
покладемо їх у блакитну коробку, таку як ось ця,
12:17
and we find the brain cells that represent that blue box
284
725677
2494
і ідентифікуємо клітини мозку, що її представляють,
12:20
and we trick them to respond to pulses of light
285
728171
2073
змусимо їх відповісти на пульсації світла,
12:22
exactly like we had said before.
286
730244
2121
точно так, як вже розповідали.
12:24
Now the next day, we can take our animals and place them
287
732365
2124
Наступного дня помістимо звіряток
12:26
in a red box that they've never experienced before.
288
734489
2699
у червону коробку, із якою вони ніколи не стикалися.
12:29
We can shoot light into the brain to reactivate
289
737188
2026
Спрямуємо світло на мозок, щоб реактивувати
12:31
the memory of the blue box.
290
739214
2109
спогад про блакитну коробку.
12:33
So what would happen here if, while the animal
291
741323
1744
Тож що відбуватиметься, якщо
12:35
is recalling the memory of the blue box,
292
743067
1894
у момент нагадування звірятку про блакитну коробку,
12:36
we gave it a couple of mild foot shocks?
293
744961
2643
ми зробимо декілька легких поштовхів ногою.
12:39
So here we're trying to artificially make an association
294
747604
2693
Таким чином ми штучно створимо асоціацію між
12:42
between the memory of the blue box
295
750297
1915
блакитною коробкою
12:44
and the foot shocks themselves.
296
752212
1503
і стусанами.
12:45
We're just trying to connect the two.
297
753715
1779
Зараз ми намагаємось їх пов'язати.
12:47
So to test if we had done so,
298
755494
1543
Щоб перевірити, чи вдалося нам це зробити,
12:49
we can take our animals once again
299
757037
1328
візьмемо знову нашу тваринку
12:50
and place them back in the blue box.
300
758365
1946
і помістимо її у блакитний ящик.
12:52
Again, we had just reactivated the memory of the blue box
301
760311
2738
Ми знову реактивуємо спогад про блакитну коробку,
12:55
while the animal got a couple of mild foot shocks,
302
763049
2167
коли звірятку дісталася пара легких поштовхів,
12:57
and now the animal suddenly freezes.
303
765216
2370
і тваринка раптово завмирає.
12:59
It's as though it's recalling being mildly shocked in this environment
304
767586
3202
Так як би вона пам'ятала, що отримала легкі стусани у цьому місці,
13:02
even though that never actually happened.
305
770788
3002
навіть якщо такого ніколи не відбувалося.
13:05
So it formed a false memory,
306
773790
1862
Тож формується фальшивий спогад,
13:07
because it's falsely fearing an environment
307
775652
2011
підробний страх середовища,
13:09
where, technically speaking,
308
777663
1254
у якому практично
13:10
nothing bad actually happened to it.
309
778917
2349
нічого поганого не відбувалося.
13:13
XL: So, so far we are only talking about
310
781266
2453
ЛС: До цього часу ми говорили
13:15
this light-controlled "on" switch.
311
783719
2366
лише про контрольований світлом "вмикач".
13:18
In fact, we also have a light-controlled "off" switch,
312
786085
3288
Насправді є також і вимикач,
13:21
and it's very easy to imagine that
313
789373
2080
і досить легко уявити,
13:23
by installing this light-controlled "off" switch,
314
791453
2478
що встановивши цей світлочутливий "вимикач"
13:25
we can also turn off a memory, any time, anywhere.
315
793931
5588
ми також можемо вимкнути пам'ять будь-коли і будь-де.
13:31
So everything we've been talking about today
316
799519
2214
Тож усе про що ми сьогодні говорили
13:33
is based on this philosophically charged principle of neuroscience
317
801733
4677
базується на одному з філософських розумінь неврології
13:38
that the mind, with its seemingly mysterious properties,
318
806410
4118
про те, що розум зі всіма його містичними властивостями
13:42
is actually made of physical stuff that we can tinker with.
319
810528
3645
є фактично фізичним матеріалом, який ми можемо за необхідності підправити.
13:46
SR: And for me personally,
320
814173
1475
СР: А щодо мене особисто,
13:47
I see a world where we can reactivate
321
815648
1581
я бачу світ, де ми можемо реактивувати
13:49
any kind of memory that we'd like.
322
817229
2116
будь-який спогад.
13:51
I also see a world where we can erase unwanted memories.
323
819345
3298
Я також бачу світ, де небажані спогади можна просто стерти.
13:54
Now, I even see a world where editing memories
324
822643
1936
Більш того, я бачу світ у якому підкорегувати спогади
13:56
is something of a reality,
325
824579
1539
абсолютно реально,
13:58
because we're living in a time where it's possible
326
826118
1705
бо ми живемо у часи, коли можливо
13:59
to pluck questions from the tree of science fiction
327
827823
2225
зірвати питання з дерева наукової фантастики
14:02
and to ground them in experimental reality.
328
830048
2420
і проростити їх у експериментальній реальності.
14:04
XL: Nowadays, people in the lab
329
832468
1883
ЛС: У наш час дослідники у лабораторіях
14:06
and people in other groups all over the world
330
834351
2386
використовують ті ж методи активації і редагування
14:08
are using similar methods to activate or edit memories,
331
836737
3817
пам'яті, як і звичайні люди по всьому світу,
14:12
whether that's old or new, positive or negative,
332
840554
3841
йде мова про старі чи нові, позитивні чи негативні спогади,
14:16
all sorts of memories so that we can understand
333
844395
2672
будь-які з них,
14:19
how memory works.
334
847067
1864
якщо нам відомо як працює пам'ять.
14:20
SR: For example, one group in our lab
335
848931
1784
СР: Наприклад, одна з груп у лабораторії
14:22
was able to find the brain cells that make up a fear memory
336
850715
2638
змогла виділити клітини мозку, які відповідають за страшний спогад
14:25
and converted them into a pleasurable memory, just like that.
337
853353
2775
і перетворити їх у приємний, як ось тут.
14:28
That's exactly what I mean about editing these kinds of processes.
338
856128
3062
Це те, що я мав на увазі, коли говорив про редагування такого роду процесів.
14:31
Now one dude in lab was even able to reactivate
339
859190
1812
А один чувак навіть спромігся реактивувати
14:33
memories of female mice in male mice,
340
861002
2501
спогади миші самця про його подружку.
14:35
which rumor has it is a pleasurable experience.
341
863503
2995
Кажуть, досить приємний досвід.
14:38
XL: Indeed, we are living in a very exciting moment
342
866498
4117
ЛС: Дійсно, ми живемо у вражаючий час,
14:42
where science doesn't have any arbitrary speed limits
343
870615
3805
коли наука не має жодних обмежень
14:46
but is only bound by our own imagination.
344
874420
3187
і стримується лише нашою уявою.
14:49
SR: And finally, what do we make of all this?
345
877607
2147
СР: І насамкінець, що ми будемо з цим робити?
14:51
How do we push this technology forward?
346
879754
1971
Як дати хід цій технології?
14:53
These are the questions that should not remain
347
881725
1837
Це питання, які не повинні залишатись
14:55
just inside the lab,
348
883562
1675
у стінах лабораторії,
14:57
and so one goal of today's talk was to bring everybody
349
885237
2572
тож однією з цілей цієї розмови
14:59
up to speed with the kind of stuff that's possible
350
887809
2319
було донести кожному можливості
15:02
in modern neuroscience,
351
890128
1384
сучасної неврології,
15:03
but now, just as importantly,
352
891512
1510
і що особливо важливо,
15:05
to actively engage everybody in this conversation.
353
893022
3332
залучити кожного до розмови.
15:08
So let's think together as a team about what this all means
354
896354
2329
Поміркуймо разом, що це все для нас означає
15:10
and where we can and should go from here,
355
898683
2474
і куди ми звідси маємо йти,
15:13
because Xu and I think we all have
356
901157
2098
бо ми із Сю вважаємо,
15:15
some really big decisions ahead of us.
357
903255
2536
що кожен із нас має справді великі рішення попереду.
15:17
Thank you.
XL: Thank you.
XL: Thank you.
358
905791
1125
Дякую.
ЛС: Дякую
ЛС: Дякую
15:18
(Applause)
359
906916
1634
(Оплески)
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