TEDxBoston
Steve Ramirez and Xu Liu: A mouse. A laser beam. A manipulated memory.
עכבר, קרן לייזר, מניפולציה על הזיכרון.
Filmed:
Readability: 4.1
1,127,889 views
האם אנו יכולים לערוך את התוכן של הזכרונות שלנו? זוהי שאלה בגוון של מדע בדיוני שסטיב רמירז ושו ליו שואלים במעבדה שלהם ב-MIT. למעשה, השניים שולחים קרן לייזר לתוך מוחו של עכבר חי כדי להפעיל את הזיכרון שלו ולעשות עליו מניפולציה. בשיחה מפתיעה ומהנה זו, הם חולקים לא רק כיצד, -- אלא חשוב מזה -- מדוע הם עושים זאת. (צולם ב- 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
סטיב רמירז: בשנה הראשונה שלי ללימודי התואר השני,
00:13
I found myself in my bedroom
1
1927
2004
מצאתי את עצמי בחדר השינה שלי
00:15
eating lots of Ben & Jerry's
2
3931
2300
זולל הרבה "בן אנד ג'רי'
00:18
watching some trashy TV
3
6231
1684
צופה קצת בתוכניות זבל בטלויזיה
00:19
and maybe, maybe listening to Taylor Swift.
4
7915
3227
ואולי, אולי מקשיב לטיילור סוויפט.
00:23
I had just gone through a breakup.
5
11142
1741
עברתי תהליך של פרידה.
00:24
(Laughter)
6
12883
1447
(צחוק)
00:26
So for the longest time, all I would do
7
14330
2196
אז במשך זמן רב, כל מה שהייתי עושה
00:28
is recall the memory of this person over and over again,
8
16526
3816
הוא להיזכר באדם הזה שוב ושוב,
00:32
wishing that I could get rid of that gut-wrenching,
9
20342
2493
מקווה שאוכל להיפטר מהיפוך הקרביים המטריד
00:34
visceral "blah" feeling.
10
22835
2533
ותחושת ה-בלה.
00:37
Now, as it turns out, I'm a neuroscientist,
11
25368
2283
עכשיו, כפי שמסתבר, אני נוירולוג,
00:39
so I knew that the memory of that person
12
27651
2402
אז ידעתי שהזיכרון מהאדם הזה
00:42
and the awful, emotional undertones that color in that memory,
13
30053
3140
והנימה הרגשית שצובעת את הזיכרון הזה,
00:45
are largely mediated by separate brain systems.
14
33193
2634
במידה רבה מתווכים על ידי מערכות מוח נפרדות.
00:47
And so I thought, what if we could go into the brain
15
35827
2365
אז חשבתי, מה אם היינו יכולים לחדור למוח
00:50
and edit out that nauseating feeling
16
38192
2090
ולערוך את התחושה המבחילה
00:52
but while keeping the memory of that person intact?
17
40282
2970
אבל בעוד שאנו שומרים על הזיכרון מאותו אדם בשלמותו?
00:55
Then I realized, maybe that's a little bit lofty for now.
18
43252
2411
ואז הבנתי, אולי זה קצת יומרני מדי לעכשיו.
00:57
So what if we could start off by going into the brain
19
45663
2793
אז מה אם יכולנו להתחיל להיכנס לתוך המוח
01:00
and just finding a single memory to begin with?
20
48456
2633
ורק למצוא זיכרון יחיד להתחיל אתו?
01:03
Could we jump-start that memory back to life,
21
51089
2514
האם נוכל להתניע את הזיכרון הזה חזרה לחיים.
01:05
maybe even play with the contents of that memory?
22
53603
3868
אולי אפילו לשחק עם התכנים של הזיכרון הזה?
01:09
All that said, there is one person in the entire world right now
23
57471
2229
עם כל מה שנאמר, יש אדם אחד בכל העולם כרגע
01:11
that I really hope is not watching this talk.
24
59700
2055
שאני באמת מקווה שאינו צופה בשיחה הזאת.
01:13
(Laughter)
25
61755
3941
(צחוק)
01:17
So there is a catch. There is a catch.
26
65696
3289
אז יש פה מילכוד. יש פה מילכוד.
01:20
These ideas probably remind you of "Total Recall,"
27
68985
2788
רעיונות אלה כנראה מזכירים לכם את "זיכרון גורלי".
01:23
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind,"
28
71773
1974
"שמש נצחית בראש צלול"
01:25
or of "Inception."
29
73747
1303
או "התחלה".
01:27
But the movie stars that we work with
30
75050
1576
אבל כוכבי הסרטים שאנחנו עובדים אתם
01:28
are the celebrities of the lab.
31
76626
1943
הם הידוענים של המעבדה.
01:30
Xu Liu: Test mice.
32
78569
1900
שו ליו: עכברי ניסוי.
01:32
(Laughter)
33
80469
1128
(צחוק)
01:33
As neuroscientists, we work in the lab with mice
34
81597
3154
כמדעני מוח, אנחנו עובדים במעבדה עם עכברים
01:36
trying to understand how memory works.
35
84751
3410
כשאנו מנסים להבין איך הזיכרון עובד .
01:40
And today, we hope to convince you that now
36
88161
2569
והיום, אנו מקווים לשכנע אותכם שעכשיו
01:42
we are actually able to activate a memory in the brain
37
90730
3216
אנחנו באמת מסוגלים להפעיל זיכרון במוח
01:45
at the speed of light.
38
93946
2170
במהירות האור.
01:48
To do this, there's only two simple steps to follow.
39
96116
3106
כדי לעשות זאת, יש צורך לעקוב רק אחרי שני צעדים פשוטים .
01:51
First, you find and label a memory in the brain,
40
99222
3510
ראשית, מוצאים ומתייגים זיכרון במוח,
01:54
and then you activate it with a switch.
41
102732
3630
לאחר מכן באפשרותכם להפעיל אותו עם מתג.
01:58
As simple as that.
42
106362
1445
כל כך פשוט.
01:59
(Laughter)
43
107807
1822
(צחוק)
02:01
SR: Are you convinced?
44
109629
1845
ס.ר.: אתה בטוח?
02:03
So, turns out finding a memory in the brain isn't all that easy.
45
111474
3721
אז, מסתבר שמציאת זיכרון במוח אינה כל כך קלה.
02:07
XL: Indeed. This is way more difficult than, let's say,
46
115195
2803
ש.ל: אכן. זה הרבה יותר קשה מאשר, נניח.
02:09
finding a needle in a haystack,
47
117998
2404
למצוא מחט בערימת שחת,
02:12
because at least, you know, the needle is still something
48
120402
2589
כי לפחות, אתם יודעים, המחט היא עדיין משהו
02:14
you can physically put your fingers on.
49
122991
2500
שניתן פיזית לשים עליה את אצבעותיך.
02:17
But memory is not.
50
125491
1977
אבל לא על זיכרון.
02:19
And also, there's way more cells in your brain
51
127468
3038
כמו כן, יש הרבה יותר תאים במוח שלכם
02:22
than the number of straws in a typical haystack.
52
130506
5066
מאשר מספר אניצי הקש בערימת שחת טיפוסית.
02:27
So yeah, this task does seem to be daunting.
53
135572
2879
אז כן, משימה זו נראית מרתיעה.
02:30
But luckily, we got help from the brain itself.
54
138451
3679
אבל למרבה המזל, יש לנו עזרה מהמוח עצמו.
02:34
It turned out that all we need to do is basically
55
142130
2455
התברר שכל מה שאנחנו צריכים לעשות הוא בעצם
02:36
to let the brain form a memory,
56
144585
1993
לתת למוח ליצור זיכרון,
02:38
and then the brain will tell us which cells are involved
57
146578
3830
ואז המוח יספר לנו אילו תאים מעורבים
02:42
in that particular memory.
58
150408
1766
בזיכרון המסוים הזה.
02:44
SR: So what was going on in my brain
59
152174
2357
ס.ר: אז מה קורה במוח שלי
02:46
while I was recalling the memory of an ex?
60
154531
2094
בזמן שהעליתי בזכרוני את זכרה של אקסית?
02:48
If you were to just completely ignore human ethics for a second
61
156625
2402
אם תוכלו לגמרי להתעלם מהאתיקה האנושית לרגע
02:51
and slice up my brain right now,
62
159027
1668
ולפרוס לפרוסות את המוח שלי עכשיו.
02:52
you would see that there was an amazing number
63
160695
2018
הייתם רואים שהיה מספר מדהים
02:54
of brain regions that were active while recalling that memory.
64
162713
3178
של אזורים במוח שהיו פעילים בעת ההיזכרות בזיכרון הזה.
02:57
Now one brain region that would be robustly active
65
165891
2912
עכשיו אזור אחד במוח שיהיה פעיל באופן נמרץ
03:00
in particular is called the hippocampus,
66
168803
2007
במיוחד נקרא ההיפוקמפוס,
03:02
which for decades has been implicated in processing
67
170810
2455
אשר במשך עשרות שנים היה מעורב בעיבוד
03:05
the kinds of memories that we hold near and dear,
68
173265
2416
הסוגים של הזיכרונות שאנחנו מחזיקים ומוקירים קרוב,
03:07
which also makes it an ideal target to go into
69
175681
2574
מה שהופך אותו גם למטרה אידיאלית להיכנס
03:10
and to try and find and maybe reactivate a memory.
70
178255
2785
ולנסות למצוא ואולי להפעיל מחדש זיכרון.
03:13
XL: When you zoom in into the hippocampus,
71
181040
2394
ק.ל: כאשר מתמקדים מקרוב בהיפוקמפוס,
03:15
of course you will see lots of cells,
72
183434
2348
כמובן שתוכלו לראות הרבה תאים,
03:17
but we are able to find which cells are involved
73
185782
3031
אך אנו יכולים למצוא אילו תאים מעורבים
03:20
in a particular memory,
74
188813
1476
בזיכרון מסוים,
03:22
because whenever a cell is active,
75
190289
2618
כי בכל פעם שתא פעיל,
03:24
like when it's forming a memory,
76
192907
1464
.כמו בעת יצירת זיכרון,
03:26
it will also leave a footprint that will later allow us to know
77
194371
3757
הוא גם ישאיר טביעת רגל שתאפשר לנו לדעת מאוחר יותר
03:30
these cells are recently active.
78
198128
2702
שתאים אלה פעילים לאחרונה.
03:32
SR: So the same way that building lights at night
79
200830
2160
ס.ר.: אז באותה הדרך שאורות בנין בלילה
03:34
let you know that somebody's probably working there at any given moment,
80
202990
2948
מיידעים אותך שמישהו כנראה עובד שם בכל רגע נתון,
03:37
in a very real sense, there are biological sensors
81
205938
3288
במובן מאוד אמיתי, ישנם חיישנים ביולוגיים
03:41
within a cell that are turned on
82
209226
1954
בתוך תא שנדלקים
03:43
only when that cell was just working.
83
211180
2135
רק כאשר התא הזה עבד זה עתה.
03:45
They're sort of biological windows that light up
84
213315
1876
הם מעין חלונות ביולוגיים שנדלקים
03:47
to let us know that that cell was just active.
85
215191
1978
כדי שנדע שהתא הזה היה פעיל זה עתה.
03:49
XL: So we clipped part of this sensor,
86
217169
2829
ק.ל: אז קיצצנו חלק מחיישן זה,
03:51
and attached that to a switch to control the cells,
87
219998
3147
והצמדנו זאת למתג כדי לפקח על התאים,
03:55
and we packed this switch into an engineered virus
88
223145
3900
והכנסנו מתג זה לתוך וירוס מהונדס
03:59
and injected that into the brain of the mice.
89
227045
2588
והזרקנו זאת לתוך המוח של העכברים.
04:01
So whenever a memory is being formed,
90
229633
2634
כך שבכל פעם שנוצר זיכרון,
04:04
any active cells for that memory
91
232267
2348
כל התאים הפעילים בזיכרון זה
04:06
will also have this switch installed.
92
234615
2742
גם כן יותקן בהם מתג זה.
04:09
SR: So here is what the hippocampus looks like
93
237357
1625
ס.ר.: אז הנה איך שההיפוקמפוס נראה
04:10
after forming a fear memory, for example.
94
238982
2840
לאחר יצירת זיכרון פחד, לדוגמה.
04:13
The sea of blue that you see here
95
241822
2140
הים כחול שאתם רואים כאן
04:15
are densely packed brain cells,
96
243962
1952
אלה תאי מוח ארוזים בצפיפות,
04:17
but the green brain cells,
97
245914
1545
אבל תאי המוח הירוקים,
04:19
the green brain cells are the ones that are holding on
98
247459
2096
תאי המוח הירוקים הם אלה שנאחזים
04:21
to a specific fear memory.
99
249555
1843
בזכרונות פחד ספציפי.
04:23
So you are looking at the crystallization
100
251398
1979
אז אתם מסתכלים על ההתגבשות
04:25
of the fleeting formation of fear.
101
253377
2387
של היווצרות חולפת של פחד.
04:27
You're actually looking at the cross-section of a memory right now.
102
255764
3497
אתם בעצם מסתכלים על חתך הרוחב של זיכרון ממש עכשיו.
04:31
XL: Now, for the switch we have been talking about,
103
259261
2408
ק.ל: עכשיו, עבור המתג שאנחנו מדברים עליו,
04:33
ideally, the switch has to act really fast.
104
261669
2970
באופן אידיאלי, על המתג לפעול מהר מאוד.
04:36
It shouldn't take minutes or hours to work.
105
264639
2579
זה לא אמור לקחת דקות או שעות של עבודה.
04:39
It should act at the speed of the brain, in milliseconds.
106
267218
4264
זה צריך לפעול במהירות של המוח, באלפיות שניה.
04:43
SR: So what do you think, Xu?
107
271482
1430
ס.ר: אז מה אתה חושב, שו?
04:44
Could we use, let's say, pharmacological drugs
108
272912
2602
האם נוכל, למשל להשתמש בסמים תרופתיים
04:47
to activate or inactivate brain cells?
109
275514
1838
כדי להפעיל או להשבית תאי מוח?
04:49
XL: Nah. Drugs are pretty messy. They spread everywhere.
110
277352
4063
ש.ל.: לא. סמים זה בלגן. הם מתפשטים לכל מקום.
04:53
And also it takes them forever to act on cells.
111
281415
3008
וזה גם לוקח להם המון זמן לפעול על תאים.
04:56
So it will not allow us to control a memory in real time.
112
284423
3649
אז זה לא יאפשר לנו לשלוט בזיכרון בזמן אמת.
05:00
So Steve, how about let's zap the brain with electricity?
113
288072
4294
אז, סטיב, מה דעתך על כך שנתקוף את המוח עם חשמל?
05:04
SR: So electricity is pretty fast,
114
292366
2305
ס.ר: אז חשמל הוא די מהיר.
05:06
but we probably wouldn't be able to target it
115
294671
1739
אבל כנראה לא היינו מסוגלים לכוון זאת
05:08
to just the specific cells that hold onto a memory,
116
296410
2354
רק לתאים ספציפים שאוחזים בזיכרון.
05:10
and we'd probably fry the brain.
117
298764
1878
וכנראה שנטגן את המוח.
05:12
XL: Oh. That's true. So it looks like, hmm,
118
300642
3195
ש.ל.: הו. . זה נכון . אז זה נראה כמו, אממ,
05:15
indeed we need to find a better way
119
303837
2611
אכן אנחנו צריכים למצוא דרך טובה יותר
05:18
to impact the brain at the speed of light.
120
306448
3295
להשפיע על המוח במהירות האור.
05:21
SR: So it just so happens that light travels at the speed of light.
121
309743
5086
ס.ר.: אז מסתבר שאור נע במהירות האור.
05:26
So maybe we could activate or inactive memories
122
314829
3483
אז אולי היינו יכולים להפעיל או להשבית זיכרונות
05:30
by just using light --
123
318312
1497
רק על ידי שמוש באור --
05:31
XL: That's pretty fast.
124
319809
1355
ש.ל.: זה די מהר.
05:33
SR: -- and because normally brain cells
125
321164
1885
ס.ר.: -- ומשום שבדרך כלל תאי מוח
05:35
don't respond to pulses of light,
126
323049
1588
לא מגיבים לפולסים של אור,
05:36
so those that would respond to pulses of light
127
324637
1958
אז אלה שמגיבים לפולסים של אור
05:38
are those that contain a light-sensitive switch.
128
326595
2464
הם אלה שמכילים מתג רגיש לאור.
05:41
Now to do that, first we need to trick brain cells
129
329059
1946
עכשיו, לעשות את זה, קודם אנחנו צריכים להוליך שולל את תאי המוח
05:43
to respond to laser beams.
130
331005
1462
כדי להגיב לקרני לייזר.
05:44
XL: Yep. You heard it right.
131
332467
1070
ש.ל.: כן. שמעת את זה נכון.
05:45
We are trying to shoot lasers into the brain.
132
333537
2132
אנחנו מנסים לשלוח לייזרים לתוך המוח.
05:47
(Laughter)
133
335669
1745
(צחוק)
05:49
SR: And the technique that lets us do that is optogenetics.
134
337414
3324
ס.ר.: והטכניקה שמאפשרת לנו לעשות את זה היא אופטוגנטיקה.
05:52
Optogenetics gave us this light switch that we can use
135
340738
3282
אופטוגנטיקה נתנה לנו את מתג האור שאנחנו יכולים להשתמש בו
05:56
to turn brain cells on or off,
136
344020
1508
כדי להפעיל או להשבית את תאי המוח.
05:57
and the name of that switch is channelrhodopsin,
137
345528
2517
ושמו של המתג הזה הוא ציאנל-רודוספין (תעלות רודוספין),
06:00
seen here as these green dots attached to this brain cell.
138
348045
2537
שנראה כאן כאן כמו נקודות ירוקות אלה שצמודות לתא מוח זה.
06:02
You can think of channelrhodopsin as a sort of light-sensitive switch
139
350582
3299
אתה יכול לחשוב על ציאנל-רודוספין כסוג של מתג רגיש לאור
06:05
that can be artificially installed in brain cells
140
353881
2627
שיכול להיות מותקן באופן מלאכותי בתאי מוח
06:08
so that now we can use that switch
141
356508
1914
כך שעכשיו אנו יכולים להשתמש במתג הזה
06:10
to activate or inactivate the brain cell simply by clicking it,
142
358422
3013
כדי להפעיל או להשבית את תא המוח פשוט על ידי הקשה עליו,
06:13
and in this case we click it on with pulses of light.
143
361435
2468
ובמקרה זה אנחנו מקישים עליו בעזרת פולסים של אור.
06:15
XL: So we attach this light-sensitive switch of channelrhodopsin
144
363903
3786
ש.ל.: אז אנו מצמידים מתג רגיש לאור זה מצ'אנל-רודופסין
06:19
to the sensor we've been talking about
145
367689
2208
לחיישן שעליו דיברנו
06:21
and inject this into the brain.
146
369897
2455
ומזריקים את זה לתוך המוח.
06:24
So whenever a memory is being formed,
147
372352
3211
כך שכל פעם שנוצר זיכרון,
06:27
any active cell for that particular memory
148
375563
2227
בכל תא שפעיל עבור הזיכרון המסוים הזה
06:29
will also have this light-sensitive switch installed in it
149
377790
3484
יהיה מותקן גם מתג רגיש לאור זה
06:33
so that we can control these cells
150
381274
2401
כך שאנחנו יכולים לשלוט על תאים אלה
06:35
by the flipping of a laser just like this one you see.
151
383675
4264
על-ידי היפוך של לייזר בדיוק כמו זה שאתם רואים.
06:39
SR: So let's put all of this to the test now.
152
387939
2864
ס.ר.: אז בואו ונבחן את כל זה עכשיו.
06:42
What we can do is we can take our mice
153
390803
2135
מה שאפשר לעשות זה שאנו יכולים לקחת את העכברים שלנו
06:44
and then we can put them in a box that looks exactly like this box here,
154
392938
2928
ואז נוכל לשים אותם בתוך תיבה שנראית בדיוק כמו זו כאן.
06:47
and then we can give them a very mild foot shock
155
395866
2340
ואז אנו יכולים לתת להם הלם קל מאוד ברגל
06:50
so that they form a fear memory of this box.
156
398206
2035
כך שהם יוצרים זיכרון פחד של תיבה זו.
06:52
They learn that something bad happened here.
157
400241
1979
הם לומדים שמשהו רע קרה כאן.
06:54
Now with our system, the cells that are active
158
402220
2342
עכשיו עם המערכת שלנו, התאים שפעילים
06:56
in the hippocampus in the making of this memory,
159
404562
2931
בהיפוקמפוס בהתהוות של הזיכרון,
06:59
only those cells will now contain channelrhodopsin.
160
407493
2883
רק תאים אלה יכילו עכשיו ציאנלרודופסין.
07:02
XL: When you are as small as a mouse,
161
410376
3017
ש.ל.: כאשר אתה קטן כמו עכבר,
07:05
it feels as if the whole world is trying to get you.
162
413393
3595
זה מרגיש כאילו כל העולם מנסה לתפוס אותך.
07:08
So your best response of defense
163
416988
1748
אז תגובת ההגנה הטובה ביותר שלך
07:10
is trying to be undetected.
164
418736
2482
זה לנסות לא להחשף.
07:13
Whenever a mouse is in fear,
165
421218
2033
בכל פעם שעכבר שרוי בפחד
07:15
it will show this very typical behavior
166
423251
1526
הוא יראה התנהגות אופיינית מאוד זו
07:16
by staying at one corner of the box,
167
424777
1769
על ידי שהייה באחת הפינות של התיבה,
07:18
trying to not move any part of its body,
168
426546
3118
כשהוא מנסה לא להזיז שום חלק מגופו,
07:21
and this posture is called freezing.
169
429664
3295
ותנוחה זו נקראת קְפִיאָה.
07:24
So if a mouse remembers that something bad happened in this box,
170
432959
4294
אז אם עכבר זוכר שמשהו רע קרה בתיבה זו.
07:29
and when we put them back into the same box,
171
437253
2623
וכאשר אנחנו מחזירים אותם לאותה תיבה,
07:31
it will basically show freezing
172
439876
1804
הוא למעשה יציג קְפִיאָה
07:33
because it doesn't want to be detected
173
441680
2285
כי הוא לא רוצה לחשוף עצמו
07:35
by any potential threats in this box.
174
443965
2695
לאיומים פוטנציאליים כלשהם בתיבה זו.
07:38
SR: So you can think of freezing as,
175
446660
1355
ס.ר.: אז אתם יכולים לחשוב על קפיאה,
07:40
you're walking down the street minding your own business,
176
448015
2215
כעל משהו בדומה להליכה במורד הרחוב כשאתה שקוע בענייניך,
07:42
and then out of nowhere you almost run into
177
450230
1725
ואז משום מקום אתה כמעט נתקל
07:43
an ex-girlfriend or ex-boyfriend,
178
451955
2192
באקסית, או באקס שלך,
07:46
and now those terrifying two seconds
179
454147
2134
ועכשיו שתי שניות מפחידות אלו
07:48
where you start thinking, "What do I do? Do I say hi?
180
456281
1876
הן מתי שאתה מתחיל לחשוב, "מה אני עושה? האם לומר היי?
07:50
Do I shake their hand? Do I turn around and run away?
181
458157
1368
האם אני לוחץ את היד שלהם? האם אני מסתובב ובורח?
07:51
Do I sit here and pretend like I don't exist?"
182
459525
2029
האם אני יושב כאן ומעמיד פנים שאינני קיים?"
07:53
Those kinds of fleeting thoughts that physically incapacitate you,
183
461554
3184
סוג זה של מחשבות חולפות שמנטרלות אותך פיזית,
07:56
that temporarily give you that deer-in-headlights look.
184
464738
2746
שמשוות לך באופן זמני את המבט של צבי שמאירים עליו בפנסים קדמיים.
07:59
XL: However, if you put the mouse in a completely different
185
467484
3291
ש.ל.: עם זאת, אם אתה מכניס את העכבר לתיבה חדשה
08:02
new box, like the next one,
186
470775
3161
שונה לחלוטין, כמו הבאה,
08:05
it will not be afraid of this box
187
473936
2147
הוא לא יפחד מתיבה זו
08:08
because there's no reason that it will be afraid of this new environment.
188
476083
4729
בגלל שאין שום סיבה שיפחד מסביבה חדשה זו.
08:12
But what if we put the mouse in this new box
189
480812
3180
אבל מה אם נשים את העכבר בתיבה חדשה זו
08:15
but at the same time, we activate the fear memory
190
483992
3611
אבל באותו הזמן, אנו מפעילים את זיכרון הפחד
08:19
using lasers just like we did before?
191
487603
2679
באמצעות לייזרים בדיוק כמו שעשינו בעבר?
08:22
Are we going to bring back the fear memory
192
490282
2854
אנחנו הולכים להחזיר את זיכרון הפחד
08:25
for the first box into this completely new environment?
193
493136
3997
של התיבה הראשונה לתוך סביבה חדשה לחלוטין זו?
08:29
SR: All right, and here's the million-dollar experiment.
194
497133
2735
ס.ר.: בסדר, וכאן הוא ניסוי מיליון הדולר.
08:31
Now to bring back to life the memory of that day,
195
499868
2913
עכשיו כדי להחזיר לחיים את הזיכרון של היום ההוא,
08:34
I remember that the Red Sox had just won,
196
502781
2183
אני זוכר כי ה"רד סוקס" זה עתה ניצחו,
08:36
it was a green spring day,
197
504964
1909
זה היה יום אביבי ירוק,
08:38
perfect for going up and down the river
198
506873
1817
מושלם לטיול במעלה ובמורד הנהר
08:40
and then maybe going to the North End
199
508690
2334
ואז אולי ללכת לקצה הצפוני
08:43
to get some cannolis, #justsaying.
200
511024
2160
כדי לקבל קצת קנולי, (לא ברור)
08:45
Now Xu and I, on the other hand,
201
513184
3102
עכשיו שו ואני, לעומת זה,
08:48
were in a completely windowless black room
202
516286
2829
היינו בתוך חדר אפל וחסר חלונות
08:51
not making any ocular movement that even remotely resembles an eye blink
203
519115
3661
לא עושים שום תנועת עין שאפילו קצת דומה למצמוץ
08:54
because our eyes were fixed onto a computer screen.
204
522776
2466
כי העיניים שלנו היה נעוצות על מסך המחשב.
08:57
We were looking at this mouse here trying to activate a memory
205
525242
2556
הסתכלנו על העכבר הזה כאן מנסה להפעיל זיכרון
08:59
for the first time using our technique.
206
527798
1883
בפעם הראשונה באמצעות הטכניקה שלנו.
09:01
XL: And this is what we saw.
207
529681
2688
ש.ל.: וזה מה שראינו.
09:04
When we first put the mouse into this box,
208
532369
2202
כאשר אנחנו שמנו לראשונה את העכבר לתוך תיבה זו,
09:06
it's exploring, sniffing around, walking around,
209
534571
3113
הוא חקר, ריחרח, הסתובב סביב,
09:09
minding its own business,
210
537684
1689
כשהוא עסוק בענייניו.
09:11
because actually by nature,
211
539373
1701
כי למעשה בטבעם,
09:13
mice are pretty curious animals.
212
541074
1979
עכברים הם בעלי חיים די סקרנים.
09:15
They want to know, what's going on in this new box?
213
543053
2622
הם רוצים לדעת, מה קורה בתיבת חדשה זו?
09:17
It's interesting.
214
545675
1531
זה מעניין.
09:19
But the moment we turned on the laser, like you see now,
215
547206
3451
אבל ברגע שהפעלנו את הלייזר, כפי שאתם רואים.
09:22
all of a sudden the mouse entered this freezing mode.
216
550657
3032
פתאום העכבר נכנס למצב זה של קפיאה.
09:25
It stayed here and tried not to move any part of its body.
217
553689
4431
הוא שהה כאן, וניסה לא להזיז שום חלק מגופו.
09:30
Clearly it's freezing.
218
558120
1628
ברור שהוא קפוא.
09:31
So indeed, it looks like we are able to bring back
219
559748
2583
אז אכן, זה נראה כאילו אנחנו יכולים להחזיר
09:34
the fear memory for the first box
220
562331
2064
את זיכרון הפחד מהתיבה הראשונה
09:36
in this completely new environment.
221
564395
3367
לסביבה חדשה לגמרי זו.
09:39
While watching this, Steve and I
222
567762
2112
תוך כדי צפייה בזה, סטיב ואני
09:41
are as shocked as the mouse itself.
223
569874
2133
שרויים בהלם בדיוק כמו העכבר עצמו.
09:44
(Laughter)
224
572007
1262
(צחוק)
09:45
So after the experiment, the two of us just left the room
225
573269
3307
אז לאחר הניסוי, שנינו פשוט עזבנו את החדר
09:48
without saying anything.
226
576576
1753
מבלי לומר דבר.
09:50
After a kind of long, awkward period of time,
227
578329
3396
לאחר פרק זמן ארוך, ומביך
09:53
Steve broke the silence.
228
581725
2212
סטיב שבר את השתיקה.
09:55
SR: "Did that just work?"
229
583937
2341
ס.ר.: "האם זה פשוט עבד?"
09:58
XL: "Yes," I said. "Indeed it worked!"
230
586278
2974
ש.ל.: "כן", אמרתי. "אכן זה עבד!"
10:01
We're really excited about this.
231
589252
2117
אנחנו ממש נרגשים על כך.
10:03
And then we published our findings
232
591369
2624
ואז פירסמנו את הממצאים שלנו
10:05
in the journal Nature.
233
593993
1696
בכתב העת "נייצ'ר".
10:07
Ever since the publication of our work,
234
595689
2471
מאז הפרסום של העבודה שלנו,
10:10
we've been receiving numerous comments
235
598160
2415
אנחנו מקבלים הערות רבות
10:12
from all over the Internet.
236
600575
2125
מכל רחבי האינטרנט.
10:14
Maybe we can take a look at some of those.
237
602700
3750
אולי נוכל להעיף מבט על כמה מאלה.
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
["OMG לבסוף. הרבה יותר עומד להגיע, מציאות מדומה, מניפולציות עצביות, הדמיית חלום חזותי. קידוד עצבי , 'כתיבה וכתיבה מחדש של זכרונות', מחלות נפש. אההה העתיד הוא מדהים"]
10:20
SR: So the first thing that you'll notice is that people
239
608907
2000
ס.ר.: אז הדבר הראשון שתבחינו בו זה שלאנשים
10:22
have really strong opinions about this kind of work.
240
610907
2903
יש דעות ממש חזקות על סוג זה של עבודה.
10:25
Now I happen to completely agree with the optimism
241
613810
2554
עכשיו אני נוטה להסכים לחלוטין עם האופטימיות
10:28
of this first quote,
242
616364
816
של ציטוט ראשון זה,
10:29
because on a scale of zero to Morgan Freeman's voice,
243
617180
2808
מכיוון שבקנה מידה של אפס לקולו של מורגן פרימן,
10:31
it happens to be one of the most evocative accolades
244
619988
2123
זה אחד מרגעי התהילה המרגשים
10:34
that I've heard come our way.
245
622111
1550
ששמעתי בדרכנו.
10:35
(Laughter)
246
623661
2196
(צחוק)
10:37
But as you'll see, it's not the only opinion that's out there.
247
625857
1951
אבל כפי שתראו, זו לא הדעה היחידה שיש שם.
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
[". זה מפחיד אותי עד מוות.. ? מה אם הם יוכלו לעשות זאת בקלות אצל בני אדם בעוד כמה שנים?! או אלוהים אנחנו אבודים"]
10:41
XL: Indeed, if we take a look at the second one,
249
629372
1918
ש.ל.: אכן, אם אנחנו נסתכל על השנייה,
10:43
I think we can all agree that it's, meh,
250
631290
2107
אני חושב שכולנו נסכים שזה , אה,
10:45
probably not as positive.
251
633397
2375
כנראה לא ממש חיובי.
10:47
But this also reminds us that,
252
635772
2185
אבל זה גם מזכיר לנו,
10:49
although we are still working with mice,
253
637957
2186
שלמרות שאנחנו עדיין עובדים עם עכברים,
10:52
it's probably a good idea to start thinking and discussing
254
640143
3517
זה כנראה רעיון טוב להתחיל לחשוב ולדון
10:55
about the possible ethical ramifications
255
643660
2991
על ההשלכות האתיות האפשריות
10:58
of memory control.
256
646651
1948
של השליטה בזיכרון.
11:00
SR: Now, in the spirit of the third quote,
257
648599
2200
ס.ר.: עכשיו, וברוח הציטוט השלישי,
11:02
we want to tell you about a recent project that we've been
258
650799
1974
אנחנו רוצים לספר לכם על הפרויקט האחרון שאנחנו עובדים
11:04
working on in lab that we've called Project Inception.
259
652773
2428
עליו במעבדה שקראנו לו פרוייקט תְּחוּלָה.
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
["הם היו צריכים לעשות על זה סרט . איך הם שותלים רעיונות למיינד של האנשים, כך שיוכלו לשלוט בהם לצורך רווח אישי משלהם. אנחנו קוראים לזה: תחולה. "]
11:10
So we reasoned that now that we can reactivate a memory,
261
658444
3734
אז הנחנו שעכשיו אנחנו יכולים להפעיל מחדש זיכרון,
11:14
what if we do so but then begin to tinker with that memory?
262
662178
2952
מה אם נעשה זאת אבל אז להתחיל להתעסק עם הזיכרון הזה?
11:17
Could we possibly even turn it into a false memory?
263
665130
3033
האם נוכל אפילו להפוך אותו לזיכרון שקרי?
11:20
XL: So all memory is sophisticated and dynamic,
264
668163
4099
ש.ל.: אז כל זיכרון הוא מתוחכם ודינמי,
11:24
but if just for simplicity, let's imagine memory
265
672262
2979
אבל אם רק למען הפשטות, בואו ונדמיין זיכרון
11:27
as a movie clip.
266
675241
1402
כמו סרטון.
11:28
So far what we've told you is basically we can control
267
676643
2670
עד כה מה שסיפרנו לכם הוא בעצם שאנחנו יכולים לשלוט
11:31
this "play" button of the clip
268
679313
1931
בלחצן "התחל" של הסרטון
11:33
so that we can play this video clip any time, anywhere.
269
681244
4585
כך שנוכל להציג סרטון וידאו זה בכל זמן, בכל מקום.
11:37
But is there a possibility that we can actually get
270
685829
2531
אבל האם יש סיכוי שנוכל למעשה
11:40
inside the brain and edit this movie clip
271
688360
2860
להיכנס למוח ולערוך את הסרטון הזה
11:43
so that we can make it different from the original?
272
691220
2896
כך שנוכל לעשות אותו שונה מהמקור?
11:46
Yes we can.
273
694116
2178
כן, אנחנו יכולים.
11:48
Turned out that all we need to do is basically
274
696294
2130
התברר כי כל מה שאנחנו צריכים לעשות הוא בעצם
11:50
reactivate a memory using lasers just like we did before,
275
698424
4275
להפעיל מחדש זיכרון באמצעות לייזרים בדיוק כמו שעשינו קודם,
11:54
but at the same time, if we present new information
276
702699
3439
אבל באותו זמן, אם אנו מציגים מידע חדש
11:58
and allow this new information to incorporate into this old memory,
277
706138
3974
ומאפשרים למידע החדש הזה להשתלב לתוך זיכרון ישן זה,
12:02
this will change the memory.
278
710112
2438
פעולה זו תשנה את הזיכרון.
12:04
It's sort of like making a remix tape.
279
712550
3663
זה בערך כמו ליצור קלטת רמיקס.
12:08
SR: So how do we do this?
280
716213
2858
ס.ר.: אז איך אנו עושים זאת?
12:11
Rather than finding a fear memory in the brain,
281
719071
1957
במקום למצוא זיכרון פחד במוח,
12:13
we can start by taking our animals,
282
721028
1716
אנחנו יכולים להתחיל על ידי כך שניקח את החיות שלנו,
12:14
and let's say we put them in a blue box like this blue box here
283
722744
2933
ובואו ונגיד שאנחנו שמים אותם בתיבה כחולה כמו התיבה הכחולה כאן
12:17
and we find the brain cells that represent that blue box
284
725677
2494
ואנחנו מוצאים את תאי המוח המייצגים את התיבה הכחולה ההיא
12:20
and we trick them to respond to pulses of light
285
728171
2073
ואנחנו עובדים עליהם כדי שיגיבו על פולסים של אור
12:22
exactly like we had said before.
286
730244
2121
בדיוק כמו שאמרנו קודם.
12:24
Now the next day, we can take our animals and place them
287
732365
2124
כעת, למחרת, אנחנו יכולים לקחת את החיות שלנו ולהכניס אותם
12:26
in a red box that they've never experienced before.
288
734489
2699
לתיבה אדומה. שהם מעולם לא חוו בעבר.
12:29
We can shoot light into the brain to reactivate
289
737188
2026
אנחנו יכולים לשלוח אור לתוך המוח כדי להפעיל מחדש
12:31
the memory of the blue box.
290
739214
2109
את הזיכרון של התיבה הכחולה.
12:33
So what would happen here if, while the animal
291
741323
1744
אז מה יקרה כאן אם, בעוד החיה
12:35
is recalling the memory of the blue box,
292
743067
1894
נזכרת בזיכרון של התיבה הכחולה,
12:36
we gave it a couple of mild foot shocks?
293
744961
2643
נתנו לה כמה מכות קלות ברגל?
12:39
So here we're trying to artificially make an association
294
747604
2693
אז כאן אנחנו מנסים ליצור באופן מלאכותי שיוך
12:42
between the memory of the blue box
295
750297
1915
בין הזיכרון של התיבה הכחולה
12:44
and the foot shocks themselves.
296
752212
1503
למכות ברגל עצמן.
12:45
We're just trying to connect the two.
297
753715
1779
אנחנו רק מנסים לחבר את השניים.
12:47
So to test if we had done so,
298
755494
1543
אז כדי לבדוק אם עשינו זאת,
12:49
we can take our animals once again
299
757037
1328
אנחנו יכולים לקחת את החיות שלנו שוב
12:50
and place them back in the blue box.
300
758365
1946
ולהכניס אותן לתיבה הכחולה.
12:52
Again, we had just reactivated the memory of the blue box
301
760311
2738
שוב, אנחנו פשוט הפעלנו מחדש את הזיכרון של התיבה הכחולה
12:55
while the animal got a couple of mild foot shocks,
302
763049
2167
בזמן שהחיה קיבלה כמה מכות קלות ברגל,
12:57
and now the animal suddenly freezes.
303
765216
2370
ועכשיו החיה פתאום קופאת.
12:59
It's as though it's recalling being mildly shocked in this environment
304
767586
3202
זה כאילו שהיא נזכרה שקיבלה הלם מתון בסביבה זו.
13:02
even though that never actually happened.
305
770788
3002
אפילו למרות שזה לא קרה מעולם.
13:05
So it formed a false memory,
306
773790
1862
אז היא יצרה זיכרון כוזב,
13:07
because it's falsely fearing an environment
307
775652
2011
משום שהיא באופן כוזב חוששת מסביבה
13:09
where, technically speaking,
308
777663
1254
שבה מבחינה טכנית,
13:10
nothing bad actually happened to it.
309
778917
2349
שום דבר רע באמת לא קרה לה.
13:13
XL: So, so far we are only talking about
310
781266
2453
ש.ל.: אז, עד כה אנחנו רק מדברים על
13:15
this light-controlled "on" switch.
311
783719
2366
מתג "הפעל" זה שנשלט על ידי אור
13:18
In fact, we also have a light-controlled "off" switch,
312
786085
3288
למעשה, יש לנו גם מתג "כבה" שנשלט על ידי אור,
13:21
and it's very easy to imagine that
313
789373
2080
וומאוד קל לדמיין שעל ידי
13:23
by installing this light-controlled "off" switch,
314
791453
2478
התקנת מתג "כבה" שמשלט על ידי אור,
13:25
we can also turn off a memory, any time, anywhere.
315
793931
5588
אנחנו יכולים גם לבטל זיכרון, בכל זמן, בכל מקום.
13:31
So everything we've been talking about today
316
799519
2214
אז כל מה שאנו מדברים עליו היום
13:33
is based on this philosophically charged principle of neuroscience
317
801733
4677
מבוסס על עיקרון פילוסופי טעון של מדע המוח
13:38
that the mind, with its seemingly mysterious properties,
318
806410
4118
זה המיינד, עם תכונותיו המסתוריות לכאורה,
13:42
is actually made of physical stuff that we can tinker with.
319
810528
3645
שבעצם עשוי מחומר פיזי שאנחנו יכולים להתעסק אתו.
13:46
SR: And for me personally,
320
814173
1475
ס.ר.: ולגבי באופן אישי,
13:47
I see a world where we can reactivate
321
815648
1581
אני רואה עולם שבו אנחנו יכולים להפעיל מחדש
13:49
any kind of memory that we'd like.
322
817229
2116
כל סוג של זיכרון שנרצה.
13:51
I also see a world where we can erase unwanted memories.
323
819345
3298
אני גם רואה עולם שבו אנו יכולים למחוק זיכרונות לא רצויים.
13:54
Now, I even see a world where editing memories
324
822643
1936
עכשיו, אני אפילו רואה עולם שבו עריכת זכרונות
13:56
is something of a reality,
325
824579
1539
הינה משהו של מציאות,
13:58
because we're living in a time where it's possible
326
826118
1705
כי אנחנו חיים בתקופה שבה זה אפשרי
13:59
to pluck questions from the tree of science fiction
327
827823
2225
לקטוף שאלות מן העץ של מדע בדיוני
14:02
and to ground them in experimental reality.
328
830048
2420
ולקרקע אותן במציאות ניסיונית.
14:04
XL: Nowadays, people in the lab
329
832468
1883
ש.ל.: בימינו, אנשים במעבדה
14:06
and people in other groups all over the world
330
834351
2386
ואנשים בקבוצות אחרות בכל רחבי העולם
14:08
are using similar methods to activate or edit memories,
331
836737
3817
משתמשים בשיטות דומות כדי להפעיל או לערוך זכרונות,
14:12
whether that's old or new, positive or negative,
332
840554
3841
בין אם הם ישנים או חדשים, חיוביים או שליליים.
14:16
all sorts of memories so that we can understand
333
844395
2672
כל מיני זיכרונות. כך שנוכל להבין
14:19
how memory works.
334
847067
1864
איך עובד הזיכרון.
14:20
SR: For example, one group in our lab
335
848931
1784
ס.ר.: לדוגמה, קבוצה אחת במעבדה שלנו
14:22
was able to find the brain cells that make up a fear memory
336
850715
2638
הצליחה למצוא את תאי המוח המרכיבים את זיכרון הפחד
14:25
and converted them into a pleasurable memory, just like that.
337
853353
2775
והמירה אותם לזיכרון מענג, פשוט ככה.
14:28
That's exactly what I mean about editing these kinds of processes.
338
856128
3062
זה בדיוק מה שאני מתכוון לגבי עריכת סוגים אלו של תהליכים.
14:31
Now one dude in lab was even able to reactivate
339
859190
1812
עכשיו בחור אחד במעבדה היה מסוגל אפילו להפעיל מחדש
14:33
memories of female mice in male mice,
340
861002
2501
זיכרונות של עכברים ממין נקבה בעכברים זכרים,
14:35
which rumor has it is a pleasurable experience.
341
863503
2995
שהשמועה אומרת שהיא חוויה מענגת.
14:38
XL: Indeed, we are living in a very exciting moment
342
866498
4117
ש.ל.: אכן, אנו חיים ברגע מרגש מאוד
14:42
where science doesn't have any arbitrary speed limits
343
870615
3805
שבו למדע אין כל הגבלת מהירות שרירותית
14:46
but is only bound by our own imagination.
344
874420
3187
אלא הוא נמדד רק על ידי הדמיון שלנו.
14:49
SR: And finally, what do we make of all this?
345
877607
2147
ס.ר.: ולבסוף, מה אנו עושים עם כל זה?
14:51
How do we push this technology forward?
346
879754
1971
איך אנו דוחפים קדימה טכנולוגיה זו?
14:53
These are the questions that should not remain
347
881725
1837
אלו הן השאלות שלא צריכות להישאר
14:55
just inside the lab,
348
883562
1675
רק בתוך המעבדה
14:57
and so one goal of today's talk was to bring everybody
349
885237
2572
וכך מטרה אחת של השיחה היום היתה לגרום לכולם
14:59
up to speed with the kind of stuff that's possible
350
887809
2319
להתעדכן בסוג הדברים האפשריים
15:02
in modern neuroscience,
351
890128
1384
במדע המוח המודרני.
15:03
but now, just as importantly,
352
891512
1510
אבל עכשיו, לא פחות חשוב,
15:05
to actively engage everybody in this conversation.
353
893022
3332
לשתף באופן פעיל את כולם בשיחה זו.
15:08
So let's think together as a team about what this all means
354
896354
2329
אז בואו נחשוב יחד כצוות על המשמעות של כל זה
15:10
and where we can and should go from here,
355
898683
2474
ולאן אנחנו יכולים וצריכים ללכת מכאן,
15:13
because Xu and I think we all have
356
901157
2098
כי שו ואני חושבים שהרבה
15:15
some really big decisions ahead of us.
357
903255
2536
החלטות חשובות מאוד עומדות לפנינו.
15:17
Thank you.
XL: Thank you.
XL: Thank you.
358
905791
1125
תודה.
ש.ל.: תודה.
ש.ל.: תודה.
15:18
(Applause)
359
906916
1634
(מחיאות כפיים)
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