TEDxBoston
Steve Ramirez and Xu Liu: A mouse. A laser beam. A manipulated memory.
Steve Ramirez och Xu Liu: En mus. En laserstråle. Ett förändrat minne.
Filmed:
Readability: 4.1
1,127,889 views
Kan vi ändra på innehållet i våra minnen? Denna science fiction-betingade fråga ställer sig Steve Ramirez och Xu Liu i sitt labb på MIT. I korthet skjuter de in en laserstråle i hjärnan på en levande mus. De kan då aktivera och manipulera dess minne. I denna oväntat underhållande presentation delar de med sig av inte bara hur -- utan även än mer viktigt -- varför de gör detta. (Filmad vid 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.
Steve Ramirez: Under mitt första år som
doktorand, låg jag i mitt sovrum,
doktorand, låg jag i mitt sovrum,
00:12
Steve Ramirez: My first year of grad school,
0
371
1556
00:13
I found myself in my bedroom
1
1927
2004
00:15
eating lots of Ben & Jerry's
2
3931
2300
åt massor av Ben & Jerrys,
00:18
watching some trashy TV
3
6231
1684
tittade på skräp-TV
och kanske, kanske lyssnade jag
på Taylor Swift.
på Taylor Swift.
00:19
and maybe, maybe listening to Taylor Swift.
4
7915
3227
00:23
I had just gone through a breakup.
5
11142
1741
Jag hade precis blivit dumpad.
00:24
(Laughter)
6
12883
1447
(Skratt)
00:26
So for the longest time, all I would do
7
14330
2196
Under lång tid kunde jag bara
00:28
is recall the memory of this person over and over again,
8
16526
3816
tänka på denna person, om och om igen,
och hoppas att jag skulle bli av
med den hjärtslitande
med den hjärtslitande
00:32
wishing that I could get rid of that gut-wrenching,
9
20342
2493
00:34
visceral "blah" feeling.
10
22835
2533
känslan av likgiltighet inombords.
00:37
Now, as it turns out, I'm a neuroscientist,
11
25368
2283
Nu är det också så att jag är neurolog,
00:39
so I knew that the memory of that person
12
27651
2402
så jag visste att minnet av den personen
00:42
and the awful, emotional undertones that color in that memory,
13
30053
3140
och de hemska, emotionella undertoner
som färgar minnet,
som färgar minnet,
till stor del förmedlades av
separata delar av hjärnan.
separata delar av hjärnan.
00:45
are largely mediated by separate brain systems.
14
33193
2634
00:47
And so I thought, what if we could go into the brain
15
35827
2365
Så jag tänkte:
tänk om vi kunde gå in i hjärnan
tänk om vi kunde gå in i hjärnan
00:50
and edit out that nauseating feeling
16
38192
2090
och redigera bort den kväljande känslan,
00:52
but while keeping the memory of that person intact?
17
40282
2970
men samtidigt behålla minnet
av den personen intakt.
av den personen intakt.
Men jag insåg att det då
kanske var lite högtflygande.
kanske var lite högtflygande.
00:55
Then I realized, maybe that's a little bit lofty for now.
18
43252
2411
00:57
So what if we could start off by going into the brain
19
45663
2793
Så tänk om vi kunde börja med
att gå in i hjärnan
att gå in i hjärnan
01:00
and just finding a single memory to begin with?
20
48456
2633
och bara hitta ett enda minne
till att börja med.
till att börja med.
01:03
Could we jump-start that memory back to life,
21
51089
2514
Kunde vi plocka fram just det minnet,
01:05
maybe even play with the contents of that memory?
22
53603
3868
kanske även leka med innehållet
i det minnet?
i det minnet?
01:09
All that said, there is one person in the entire world right now
23
57471
2229
Med det sagt så finns det
en person som jag
en person som jag
01:11
that I really hope is not watching this talk.
24
59700
2055
verkligen hoppas inte tittar på detta.
01:13
(Laughter)
25
61755
3941
(Skratt)
01:17
So there is a catch. There is a catch.
26
65696
3289
Men det finns en hake, det finns en hake.
01:20
These ideas probably remind you of "Total Recall,"
27
68985
2788
Dessa idéer påminner er
troligen om "Total Recall",
troligen om "Total Recall",
01:23
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind,"
28
71773
1974
"Eternal Sunshine of the Spotless Mind",
01:25
or of "Inception."
29
73747
1303
eller "Inception".
Men "filmstjärnorna" vi jobbar med
01:27
But the movie stars that we work with
30
75050
1576
01:28
are the celebrities of the lab.
31
76626
1943
är de verkliga kändisarna i labbet.
01:30
Xu Liu: Test mice.
32
78569
1900
Xu Liu: Försöksråttor.
01:32
(Laughter)
33
80469
1128
(Skratt)
01:33
As neuroscientists, we work in the lab with mice
34
81597
3154
Som neurologer arbetar vi
i labbet med möss
i labbet med möss
01:36
trying to understand how memory works.
35
84751
3410
och försöker förstå hur minnet fungerar.
01:40
And today, we hope to convince you that now
36
88161
2569
Idag hoppas vi kunna övertyga
er om att vi nu
er om att vi nu
01:42
we are actually able to activate a memory in the brain
37
90730
3216
faktiskt har möjlighet att
aktivera ett enskilt minne i hjärnan,
aktivera ett enskilt minne i hjärnan,
01:45
at the speed of light.
38
93946
2170
med ljusets hastighet.
01:48
To do this, there's only two simple steps to follow.
39
96116
3106
För att göra detta, är det bara
två enkla steg att följa:
två enkla steg att följa:
01:51
First, you find and label a memory in the brain,
40
99222
3510
Ett, du hittar och markerar
ett minne i hjärnan,
ett minne i hjärnan,
01:54
and then you activate it with a switch.
41
102732
3630
och sedan aktiverar du det
med en strömbrytare.
med en strömbrytare.
01:58
As simple as that.
42
106362
1445
Så enkelt är det.
01:59
(Laughter)
43
107807
1822
(Skratt)
02:01
SR: Are you convinced?
44
109629
1845
SR: Är ni övertygade ännu?
02:03
So, turns out finding a memory in the brain isn't all that easy.
45
111474
3721
Att hitta ett minne i hjärnan
visar sig dock inte vara så lätt.
visar sig dock inte vara så lätt.
XL: Verkligen. Detta är långt svårare än,
låt oss säga,
låt oss säga,
02:07
XL: Indeed. This is way more difficult than, let's say,
46
115195
2803
02:09
finding a needle in a haystack,
47
117998
2404
att hitta en nål i en höstack,
(Skratt)
02:12
because at least, you know, the needle is still something
48
120402
2589
eftersom, ni vet,
nålen är åtminstone något
nålen är åtminstone något
02:14
you can physically put your fingers on.
49
122991
2500
som du fysiskt kan sätta fingrarna på.
02:17
But memory is not.
50
125491
1977
Men minnet är inte det.
02:19
And also, there's way more cells in your brain
51
127468
3038
Dessutom finns det också
mycket fler celler i hjärnan
mycket fler celler i hjärnan
02:22
than the number of straws in a typical haystack.
52
130506
5066
än antalet strån i en normal höstack.
02:27
So yeah, this task does seem to be daunting.
53
135572
2879
Så ja, denna uppgift
kan verka överväldigande.
kan verka överväldigande.
02:30
But luckily, we got help from the brain itself.
54
138451
3679
Men lyckligtvis
fick vi hjälp av hjärnan själv.
fick vi hjälp av hjärnan själv.
02:34
It turned out that all we need to do is basically
55
142130
2455
Det visade sig att
det enda vi behövde göra
det enda vi behövde göra
var att låta hjärnan bilda ett minne,
02:36
to let the brain form a memory,
56
144585
1993
02:38
and then the brain will tell us which cells are involved
57
146578
3830
sedan kommer hjärnan berätta
vilka celler som var involverade
vilka celler som var involverade
02:42
in that particular memory.
58
150408
1766
i skapandet av det specifika minnet.
02:44
SR: So what was going on in my brain
59
152174
2357
SR: Så vad var det som hände i min hjärna
02:46
while I was recalling the memory of an ex?
60
154531
2094
när jag plockade fram minnet av ett ex?
02:48
If you were to just completely ignore human ethics for a second
61
156625
2402
Om man bara ignorerar
etik för ett ögonblick
etik för ett ögonblick
02:51
and slice up my brain right now,
62
159027
1668
och delar upp min hjärna i skivor,
02:52
you would see that there was an amazing number
63
160695
2018
skulle man se att det fanns många
02:54
of brain regions that were active while recalling that memory.
64
162713
3178
områden i hjärnan som är aktiva
när det minnet tas fram.
när det minnet tas fram.
02:57
Now one brain region that would be robustly active
65
165891
2912
En region i hjärnan
som kraftfullt skulle aktiveras
som kraftfullt skulle aktiveras
03:00
in particular is called the hippocampus,
66
168803
2007
är i synnerhet den som kallas hippocampus,
03:02
which for decades has been implicated in processing
67
170810
2455
som i årtionden har misstänkts vara
inblandad i
inblandad i
03:05
the kinds of memories that we hold near and dear,
68
173265
2416
de typer av minnen som vi håller kära,
03:07
which also makes it an ideal target to go into
69
175681
2574
vilket också gör den idealisk
att undersöka
att undersöka
03:10
and to try and find and maybe reactivate a memory.
70
178255
2785
för att försöka hitta
och kanske återaktivera ett minne.
och kanske återaktivera ett minne.
03:13
XL: When you zoom in into the hippocampus,
71
181040
2394
XL: När du zoomar in på hippocampus,
03:15
of course you will see lots of cells,
72
183434
2348
kommer du självklart
att se massor av celler,
att se massor av celler,
03:17
but we are able to find which cells are involved
73
185782
3031
men vi kan hitta de celler
som är involverade
som är involverade
03:20
in a particular memory,
74
188813
1476
i ett särskilt minne,
03:22
because whenever a cell is active,
75
190289
2618
eftersom när en cell är aktiv,
03:24
like when it's forming a memory,
76
192907
1464
som när det formas ett minne,
03:26
it will also leave a footprint that will later allow us to know
77
194371
3757
kommer det också att lämnas ett avtryck
som sen låter oss veta
som sen låter oss veta
03:30
these cells are recently active.
78
198128
2702
att dessa celler nyligen varit aktiva.
SR: På samma sätt som lampor i
husfönster om natten säger
husfönster om natten säger
03:32
SR: So the same way that building lights at night
79
200830
2160
03:34
let you know that somebody's probably working there at any given moment,
80
202990
2948
att någon förmodligen
arbetar i just den stunden,
arbetar i just den stunden,
03:37
in a very real sense, there are biological sensors
81
205938
3288
på samma sätt,
finns det bioloqgiska sensorer,
finns det bioloqgiska sensorer,
03:41
within a cell that are turned on
82
209226
1954
i en cell som aktiveras
03:43
only when that cell was just working.
83
211180
2135
endast när just den cellen nyss arbetat.
03:45
They're sort of biological windows that light up
84
213315
1876
De är som biologiska fönster som lyser
03:47
to let us know that that cell was just active.
85
215191
1978
och berättar att cellen nyss var aktiv.
03:49
XL: So we clipped part of this sensor,
86
217169
2829
XL: Så vi beskar en del av denna sensor,
03:51
and attached that to a switch to control the cells,
87
219998
3147
och kopplade den till en strömbrytare
att styra cellerna med,
att styra cellerna med,
03:55
and we packed this switch into an engineered virus
88
223145
3900
och vi förpackade denna strömbrytare
i ett konstruerat virus
i ett konstruerat virus
03:59
and injected that into the brain of the mice.
89
227045
2588
och injicerade det in hjärnan på mössen.
04:01
So whenever a memory is being formed,
90
229633
2634
Så när ett minne bildas,
04:04
any active cells for that memory
91
232267
2348
kommer alla aktiva celler för det minnet
04:06
will also have this switch installed.
92
234615
2742
också att ha denna
strömbrytare installerad.
strömbrytare installerad.
04:09
SR: So here is what the hippocampus looks like
93
237357
1625
SR: Här ser ni hippocampus
04:10
after forming a fear memory, for example.
94
238982
2840
efter att ha bildat ett minne av rädsla,
till exempel.
till exempel.
04:13
The sea of blue that you see here
95
241822
2140
Det blå området som ni ser här
04:15
are densely packed brain cells,
96
243962
1952
är tätt packade hjärnceller,
04:17
but the green brain cells,
97
245914
1545
men de gröna hjärncellerna,
04:19
the green brain cells are the ones that are holding on
98
247459
2096
de gröna hjärncellerna
är de som innehåller
är de som innehåller
04:21
to a specific fear memory.
99
249555
1843
ett specifikt minne av rädsla.
04:23
So you are looking at the crystallization
100
251398
1979
Så det ni ser är kristalliseringen
04:25
of the fleeting formation of fear.
101
253377
2387
av det flyktiga bildandet av rädsla.
04:27
You're actually looking at the cross-section of a memory right now.
102
255764
3497
Ni ser faktiskt just nu
på tvärsnittet av ett minne.
på tvärsnittet av ett minne.
04:31
XL: Now, for the switch we have been talking about,
103
259261
2408
XL: Så, till strömbrytaren vi talat om,
04:33
ideally, the switch has to act really fast.
104
261669
2970
helst måste den agera riktigt snabbt.
04:36
It shouldn't take minutes or hours to work.
105
264639
2579
Det bör inte ta minuter eller timmar.
04:39
It should act at the speed of the brain, in milliseconds.
106
267218
4264
Det bör hända i hjärnans hastighet,
på millisekunder.
på millisekunder.
04:43
SR: So what do you think, Xu?
107
271482
1430
SR: Så vad tycker du, Xu?
04:44
Could we use, let's say, pharmacological drugs
108
272912
2602
Skulle vi kunna använda
farmakologiska läkemedel
farmakologiska läkemedel
04:47
to activate or inactivate brain cells?
109
275514
1838
för att aktivera
eller inaktivera hjärnceller?
eller inaktivera hjärnceller?
04:49
XL: Nah. Drugs are pretty messy. They spread everywhere.
110
277352
4063
XL: Nja, läkemedel är ganska röriga,
de sprider sig överallt.
de sprider sig överallt.
04:53
And also it takes them forever to act on cells.
111
281415
3008
Och dessutom tar det dem en evighet
att påverka enskilda celler.
att påverka enskilda celler.
04:56
So it will not allow us to control a memory in real time.
112
284423
3649
Så de gör det inte möjligt att styra
ett minne i realtid.
ett minne i realtid.
05:00
So Steve, how about let's zap the brain with electricity?
113
288072
4294
Men Steve, vad sägs om att ge
hjärnan en elstöt istället?
hjärnan en elstöt istället?
SR: Elektricitet är en rätt snabb metod,
05:04
SR: So electricity is pretty fast,
114
292366
2305
05:06
but we probably wouldn't be able to target it
115
294671
1739
men vi kan nog inte kunna rikta den
05:08
to just the specific cells that hold onto a memory,
116
296410
2354
till enbart de celler
som bär på ett minne,
som bär på ett minne,
05:10
and we'd probably fry the brain.
117
298764
1878
och vi skulle nog steka hjärnan.
05:12
XL: Oh. That's true. So it looks like, hmm,
118
300642
3195
XL: Ah, det är sant,
så är det nog, hmmm.
så är det nog, hmmm.
05:15
indeed we need to find a better way
119
303837
2611
Ja, vi måste hitta ett bättre sätt
05:18
to impact the brain at the speed of light.
120
306448
3295
att påverka hjärnan i ljusets hastighet.
05:21
SR: So it just so happens that light travels at the speed of light.
121
309743
5086
SR: Det råkar vara så att ljuset
färdas i ljusets hastighet.
färdas i ljusets hastighet.
05:26
So maybe we could activate or inactive memories
122
314829
3483
Så vi kunde kanske aktivera
eller inaktivera minnen,
eller inaktivera minnen,
05:30
by just using light --
123
318312
1497
bara med hjälp av ljus.
05:31
XL: That's pretty fast.
124
319809
1355
XL: Det är ganska snabbt.
05:33
SR: -- and because normally brain cells
125
321164
1885
SR: Och eftersom hjärnceller vanligtvis
05:35
don't respond to pulses of light,
126
323049
1588
inte reagerar på ljuspulser,
05:36
so those that would respond to pulses of light
127
324637
1958
så är de som skulle svara på ljuspulser,
05:38
are those that contain a light-sensitive switch.
128
326595
2464
de som innehåller
en ljuskänslig strömbrytare.
en ljuskänslig strömbrytare.
För att göra det,
måste vi lura hjärncellerna
måste vi lura hjärncellerna
05:41
Now to do that, first we need to trick brain cells
129
329059
1946
05:43
to respond to laser beams.
130
331005
1462
att reagera på laserstrålar.
05:44
XL: Yep. You heard it right.
131
332467
1070
XL: Ja, ni hörde rätt.
05:45
We are trying to shoot lasers into the brain.
132
333537
2132
Vi försöker skjuta laserstrålar
in i hjärnan.
in i hjärnan.
05:47
(Laughter)
133
335669
1745
(Skratt)
05:49
SR: And the technique that lets us do that is optogenetics.
134
337414
3324
SR: Och tekniken som låter oss göra det
är optogenetik.
är optogenetik.
05:52
Optogenetics gave us this light switch that we can use
135
340738
3282
Optogenetik gav oss en strömbrytare
som vi kan använda
som vi kan använda
för att slå på eller slå av hjärncellerna,
05:56
to turn brain cells on or off,
136
344020
1508
05:57
and the name of that switch is channelrhodopsin,
137
345528
2517
och den kopplingen kallas kanalrodopsin,
som ni ser som gröna prickar
kopplade till denna hjärncell.
kopplade till denna hjärncell.
06:00
seen here as these green dots attached to this brain cell.
138
348045
2537
06:02
You can think of channelrhodopsin as a sort of light-sensitive switch
139
350582
3299
Ni kan tänka er kanalrodopsin
som en ljuskänslig strömbrytare
som en ljuskänslig strömbrytare
06:05
that can be artificially installed in brain cells
140
353881
2627
som kan installeras i hjärnans celler
på konstgjord väg
på konstgjord väg
06:08
so that now we can use that switch
141
356508
1914
så att vi nu kan använda strömbrytaren
06:10
to activate or inactivate the brain cell simply by clicking it,
142
358422
3013
för att slå av eller på hjärncellen
genom att klicka på den,
genom att klicka på den,
och i detta fall klickar vi på den
med ljuspulser.
med ljuspulser.
06:13
and in this case we click it on with pulses of light.
143
361435
2468
06:15
XL: So we attach this light-sensitive switch of channelrhodopsin
144
363903
3786
XL: Så vi kopplar denna ljuskänsliga
kanalrodopsin-strömbrytare
kanalrodopsin-strömbrytare
06:19
to the sensor we've been talking about
145
367689
2208
till sensorn vi har pratat om
06:21
and inject this into the brain.
146
369897
2455
och injicerar det in i hjärnan.
06:24
So whenever a memory is being formed,
147
372352
3211
Så närhelst ett minne bildas,
06:27
any active cell for that particular memory
148
375563
2227
så kommer varje aktiv cell för det minnet
06:29
will also have this light-sensitive switch installed in it
149
377790
3484
också att ha denna ljuskänsliga
strömbrytare installerad,
strömbrytare installerad,
06:33
so that we can control these cells
150
381274
2401
så att vi kan kontrollera dessa celler
06:35
by the flipping of a laser just like this one you see.
151
383675
4264
genom att slå på eller av en laserstråle,
precis som denna.
precis som denna.
06:39
SR: So let's put all of this to the test now.
152
387939
2864
SR: Så låt oss sätta allt detta på prov.
06:42
What we can do is we can take our mice
153
390803
2135
Det vi kan göra,
är att vi kan ta våra möss
är att vi kan ta våra möss
06:44
and then we can put them in a box that looks exactly like this box here,
154
392938
2928
och sedan sätta dem i en låda
som ser ut exakt som denna,
som ser ut exakt som denna,
06:47
and then we can give them a very mild foot shock
155
395866
2340
och så kan vi ge
en mycket svag elstöt i tassarna
en mycket svag elstöt i tassarna
06:50
so that they form a fear memory of this box.
156
398206
2035
så de bildar ett minne
av rädsla från lådan.
av rädsla från lådan.
06:52
They learn that something bad happened here.
157
400241
1979
De lär sig att något hemskt hände här.
06:54
Now with our system, the cells that are active
158
402220
2342
Med vårt system kommer
de celler som är aktiva
de celler som är aktiva
06:56
in the hippocampus in the making of this memory,
159
404562
2931
i hippocampus vid skapandet
av detta minne,
av detta minne,
06:59
only those cells will now contain channelrhodopsin.
160
407493
2883
och endast de cellerna,
att innehålla kanalrodopsin.
att innehålla kanalrodopsin.
07:02
XL: When you are as small as a mouse,
161
410376
3017
XL: När du är liten som en mus,
07:05
it feels as if the whole world is trying to get you.
162
413393
3595
känns det som om hela världen
försöker få tag i dig.
försöker få tag i dig.
07:08
So your best response of defense
163
416988
1748
Så ditt bästa försvar
07:10
is trying to be undetected.
164
418736
2482
är att försöka vara oupptäckt.
07:13
Whenever a mouse is in fear,
165
421218
2033
När en mus känner rädsla,
visar den ett mycket typiskt beteende
07:15
it will show this very typical behavior
166
423251
1526
07:16
by staying at one corner of the box,
167
424777
1769
genom att stanna i ett av lådans hörn
07:18
trying to not move any part of its body,
168
426546
3118
och den försöker att inte röra
någon del av kroppen,
någon del av kroppen,
07:21
and this posture is called freezing.
169
429664
3295
detta beteende kallas frysrespons.
07:24
So if a mouse remembers that something bad happened in this box,
170
432959
4294
Så om en mus minns att något hemskt
hänt i denna låda,
hänt i denna låda,
07:29
and when we put them back into the same box,
171
437253
2623
och vi sätter tillbaka den i samma låda,
07:31
it will basically show freezing
172
439876
1804
så kommer den att visa frysrespons
07:33
because it doesn't want to be detected
173
441680
2285
eftersom den inte vill bli upptäckt
07:35
by any potential threats in this box.
174
443965
2695
av de potentiella hoten i den här lådan.
SR: Ni kan tänka på frysrespons som
07:38
SR: So you can think of freezing as,
175
446660
1355
07:40
you're walking down the street minding your own business,
176
448015
2215
att du går längs gatan i egna tankar,
07:42
and then out of nowhere you almost run into
177
450230
1725
och helt oväntat stöter du ihop med
07:43
an ex-girlfriend or ex-boyfriend,
178
451955
2192
en ex-flickvän eller ex-pojkvän,
07:46
and now those terrifying two seconds
179
454147
2134
och de skräckfyllda två sekunderna kommer
07:48
where you start thinking, "What do I do? Do I say hi?
180
456281
1876
då du tänker, "Vad gör jag? Hälsar jag?
07:50
Do I shake their hand? Do I turn around and run away?
181
458157
1368
Skaka hand? Springa iväg?
07:51
Do I sit here and pretend like I don't exist?"
182
459525
2029
Sitta här och låtsas att jag inte finns?"
07:53
Those kinds of fleeting thoughts that physically incapacitate you,
183
461554
3184
Denna typ av flyktiga tankar
som fysiskt låser dig,
som fysiskt låser dig,
07:56
that temporarily give you that deer-in-headlights look.
184
464738
2746
som tillfälligt ger dig
"rådjur-i-strålkastar-blicken".
"rådjur-i-strålkastar-blicken".
07:59
XL: However, if you put the mouse in a completely different
185
467484
3291
XL: Men om du placerar musen
i en helt annan,
i en helt annan,
08:02
new box, like the next one,
186
470775
3161
ny låda, som exempelvis den här,
08:05
it will not be afraid of this box
187
473936
2147
kommer den inte att vara rädd
för denna låda
för denna låda
08:08
because there's no reason that it will be afraid of this new environment.
188
476083
4729
eftersom det saknas anledning
att vara rädd i denna nya miljö.
att vara rädd i denna nya miljö.
08:12
But what if we put the mouse in this new box
189
480812
3180
Men vad händer om vi lägger musen
i denna nya låda
i denna nya låda
08:15
but at the same time, we activate the fear memory
190
483992
3611
och samtidigt aktiverar minnet av rädsla
08:19
using lasers just like we did before?
191
487603
2679
genom att använda laserstrålen
som vi gjorde innan?
som vi gjorde innan?
08:22
Are we going to bring back the fear memory
192
490282
2854
Kommer vi få tillbaka minnet av rädsla
08:25
for the first box into this completely new environment?
193
493136
3997
från den första lådan
i denna helt nya miljö?
i denna helt nya miljö?
08:29
SR: All right, and here's the million-dollar experiment.
194
497133
2735
SR: Okej, det här är
det viktiga experimentet.
det viktiga experimentet.
08:31
Now to bring back to life the memory of that day,
195
499868
2913
Att få tillbaka minnet av den dagen,
08:34
I remember that the Red Sox had just won,
196
502781
2183
jag minns att Red Sox precis hade vunnit,
08:36
it was a green spring day,
197
504964
1909
det var en grön vårdag,
08:38
perfect for going up and down the river
198
506873
1817
som gjord för promenera längs floden
08:40
and then maybe going to the North End
199
508690
2334
och sedan kanske gå till North End
08:43
to get some cannolis, #justsaying.
200
511024
2160
för att köpa några cannoli, #justsaying.
08:45
Now Xu and I, on the other hand,
201
513184
3102
Men Xu och jag, å andra sidan,
08:48
were in a completely windowless black room
202
516286
2829
var instängda i
ett helt fönsterlöst mörkt rum
ett helt fönsterlöst mörkt rum
08:51
not making any ocular movement that even remotely resembles an eye blink
203
519115
3661
utan att våga göra något som ens
liknade en ögonblinkning
liknade en ögonblinkning
08:54
because our eyes were fixed onto a computer screen.
204
522776
2466
eftersom våra ögon var fästa
på en datorskärm.
på en datorskärm.
Vi tittade på en mus som vi försökte
aktivera ett minne hos
aktivera ett minne hos
08:57
We were looking at this mouse here trying to activate a memory
205
525242
2556
08:59
for the first time using our technique.
206
527798
1883
för första gången med vår teknik.
09:01
XL: And this is what we saw.
207
529681
2688
XL: Och det här är vad vi fick se.
09:04
When we first put the mouse into this box,
208
532369
2202
När vi först satte musen i lådan,
09:06
it's exploring, sniffing around, walking around,
209
534571
3113
började den att utforska,
sniffa runt, gå runt,
sniffa runt, gå runt,
09:09
minding its own business,
210
537684
1689
skötte sitt,
09:11
because actually by nature,
211
539373
1701
eftersom möss av naturen är
09:13
mice are pretty curious animals.
212
541074
1979
ganska nyfikna djur.
09:15
They want to know, what's going on in this new box?
213
543053
2622
De vill veta vad som händer
i den här nya lådan.
i den här nya lådan.
09:17
It's interesting.
214
545675
1531
Det är intressant.
09:19
But the moment we turned on the laser, like you see now,
215
547206
3451
Men i ögonblicket som vi slog på lasern,
som ni ser nu,
som ni ser nu,
09:22
all of a sudden the mouse entered this freezing mode.
216
550657
3032
gick musen in i denna frysrespons.
09:25
It stayed here and tried not to move any part of its body.
217
553689
4431
Den stannade och försökte att inte
röra någon del av sin kropp.
röra någon del av sin kropp.
09:30
Clearly it's freezing.
218
558120
1628
Uppenbart en frysrespons.
09:31
So indeed, it looks like we are able to bring back
219
559748
2583
Så det ser faktiskt ut som om vi
lyckats ta tillbaka
lyckats ta tillbaka
09:34
the fear memory for the first box
220
562331
2064
minnet av rädsla från den första lådan
09:36
in this completely new environment.
221
564395
3367
i denna helt nya miljö.
09:39
While watching this, Steve and I
222
567762
2112
Medan vi såg på detta, var Steve och jag
09:41
are as shocked as the mouse itself.
223
569874
2133
lika chockade som musen själv.
09:44
(Laughter)
224
572007
1262
(Skratt)
09:45
So after the experiment, the two of us just left the room
225
573269
3307
Så efter experimentet,
lämnade vi båda rummet
lämnade vi båda rummet
09:48
without saying anything.
226
576576
1753
utan att säga ett ord.
09:50
After a kind of long, awkward period of time,
227
578329
3396
Efter en lång, obekväm väntan,
09:53
Steve broke the silence.
228
581725
2212
bröt Steve tystnaden.
09:55
SR: "Did that just work?"
229
583937
2341
SR: "Fungerade det där precis?"
09:58
XL: "Yes," I said. "Indeed it worked!"
230
586278
2974
XL: "Ja", sa jag.
"Det fungerade faktiskt!."
"Det fungerade faktiskt!."
10:01
We're really excited about this.
231
589252
2117
Vi var verkligen glada över detta.
10:03
And then we published our findings
232
591369
2624
Och sedan publicerade vi vår upptäckt
10:05
in the journal Nature.
233
593993
1696
i tidskriften Nature.
10:07
Ever since the publication of our work,
234
595689
2471
Ända sedan publiceringen av vårt arbete,
10:10
we've been receiving numerous comments
235
598160
2415
har vi fått otaliga kommentarer
10:12
from all over the Internet.
236
600575
2125
från alla möjliga håll på internet.
10:14
Maybe we can take a look at some of those.
237
602700
3750
Kanske kan vi ta en titt
på några av dessa.
på några av dessa.
(Skratt)
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
SR: Det första ni kommer att märka
är att människor
är att människor
10:20
SR: So the first thing that you'll notice is that people
239
608907
2000
10:22
have really strong opinions about this kind of work.
240
610907
2903
har väldigt starka åsikter
om denna typ av arbete.
om denna typ av arbete.
10:25
Now I happen to completely agree with the optimism
241
613810
2554
Nu råkar jag hålla helt med
om optimismen i detta första citat,
om optimismen i detta första citat,
10:28
of this first quote,
242
616364
816
10:29
because on a scale of zero to Morgan Freeman's voice,
243
617180
2808
för på en skala från noll
till Morgan Freemans röst,
till Morgan Freemans röst,
10:31
it happens to be one of the most evocative accolades
244
619988
2123
är det här en av de mest
associationsrika utmärkelser
associationsrika utmärkelser
10:34
that I've heard come our way.
245
622111
1550
som jag hört uttryckas om oss.
10:35
(Laughter)
246
623661
2196
(Skratt)
10:37
But as you'll see, it's not the only opinion that's out there.
247
625857
1951
Men som ni kommer se:
Det är inte det enda yttrande som gjorts.
Det är inte det enda yttrande som gjorts.
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
10:41
XL: Indeed, if we take a look at the second one,
249
629372
1918
XL: Om vi tar en titt på det andra,
10:43
I think we can all agree that it's, meh,
250
631290
2107
tror jag att vi alla
kan enas om att det är,
kan enas om att det är,
10:45
probably not as positive.
251
633397
2375
hmm, förmodligen inte lika positivt.
10:47
But this also reminds us that,
252
635772
2185
Men detta påminner oss också om att,
10:49
although we are still working with mice,
253
637957
2186
även om vi fortfarande arbetar med möss,
10:52
it's probably a good idea to start thinking and discussing
254
640143
3517
så är det nog en god idé
att börja tänka och diskutera
att börja tänka och diskutera
10:55
about the possible ethical ramifications
255
643660
2991
möjliga etiska aspekter
10:58
of memory control.
256
646651
1948
av att kontrollera minnet.
11:00
SR: Now, in the spirit of the third quote,
257
648599
2200
SR: Så, i andan av det tredje citatet,
11:02
we want to tell you about a recent project that we've been
258
650799
1974
vill vi berätta om vårt senaste projekt,
11:04
working on in lab that we've called Project Inception.
259
652773
2428
ett experiment vi kallat
Inception (påbörjan).
Inception (påbörjan).
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
(Skratt)
11:10
So we reasoned that now that we can reactivate a memory,
261
658444
3734
Vi resonerade som så att nu
när vi kan återaktivera ett minne,
när vi kan återaktivera ett minne,
11:14
what if we do so but then begin to tinker with that memory?
262
662178
2952
vad händer om vi gör det,
och sedan mixtrar med det?
och sedan mixtrar med det?
11:17
Could we possibly even turn it into a false memory?
263
665130
3033
Kan vi möjligen även förvandla det
till ett falskt minne?
till ett falskt minne?
11:20
XL: So all memory is sophisticated and dynamic,
264
668163
4099
XL: Alla minnen är sofistikerade
och dynamiska,
och dynamiska,
11:24
but if just for simplicity, let's imagine memory
265
672262
2979
men vi om bara för enkelhetens skull
föreställer oss minnet
föreställer oss minnet
11:27
as a movie clip.
266
675241
1402
som ett filmklipp.
Det vi har sagt är alltså
att vi i princip kan kontrollera
att vi i princip kan kontrollera
11:28
So far what we've told you is basically we can control
267
676643
2670
11:31
this "play" button of the clip
268
679313
1931
"uppspelningsknappen" på klippet
11:33
so that we can play this video clip any time, anywhere.
269
681244
4585
så att vi kan spela upp detta videoklipp
närsomhelst och varsomhelst.
närsomhelst och varsomhelst.
11:37
But is there a possibility that we can actually get
270
685829
2531
Men finns det en möjlighet
att vi faktiskt kan gå
att vi faktiskt kan gå
11:40
inside the brain and edit this movie clip
271
688360
2860
in i hjärnan och redigera detta filmklipp
11:43
so that we can make it different from the original?
272
691220
2896
så att vi kan göra det
annorlunda än originalet?
annorlunda än originalet?
11:46
Yes we can.
273
694116
2178
Ja det kan vi.
11:48
Turned out that all we need to do is basically
274
696294
2130
Allt vi behöver göra är att
11:50
reactivate a memory using lasers just like we did before,
275
698424
4275
återaktivera ett minne med laser
så som vi gjorde innan,
så som vi gjorde innan,
11:54
but at the same time, if we present new information
276
702699
3439
men på samma gång
skapar vi ny information
skapar vi ny information
11:58
and allow this new information to incorporate into this old memory,
277
706138
3974
och låter denna nya information införlivas
i det gamla minnet,
i det gamla minnet,
12:02
this will change the memory.
278
710112
2438
så kommer detta att ändra minnet.
12:04
It's sort of like making a remix tape.
279
712550
3663
Det är ungefär som att göra ett blandband.
(Skratt)
(Skratt)
SR: Så hur gör vi detta?
12:08
SR: So how do we do this?
280
716213
2858
12:11
Rather than finding a fear memory in the brain,
281
719071
1957
Snarare än att hitta ett minne av rädsla,
12:13
we can start by taking our animals,
282
721028
1716
kan vi börja med att ta våra djur,
12:14
and let's say we put them in a blue box like this blue box here
283
722744
2933
låt oss säga att vi sätter dem
i en blå låda som den här,
i en blå låda som den här,
12:17
and we find the brain cells that represent that blue box
284
725677
2494
hittar hjärncellerna som
representerar den blå lådan
representerar den blå lådan
12:20
and we trick them to respond to pulses of light
285
728171
2073
och vi lurar dem
att reagera på ljuspulser
att reagera på ljuspulser
12:22
exactly like we had said before.
286
730244
2121
precis som vi förklarade tidigare.
12:24
Now the next day, we can take our animals and place them
287
732365
2124
Redan nästa dag kan vi placera djuren
12:26
in a red box that they've never experienced before.
288
734489
2699
i en röd låda, som de
aldrig har sett tidigare.
aldrig har sett tidigare.
12:29
We can shoot light into the brain to reactivate
289
737188
2026
Vi skjuter ljus in i hjärnan
för att återaktivera
för att återaktivera
12:31
the memory of the blue box.
290
739214
2109
minnet av den blå lådan.
12:33
So what would happen here if, while the animal
291
741323
1744
Så vad skulle hända om, medan djuret
12:35
is recalling the memory of the blue box,
292
743067
1894
återkallar minnet av den blå lådan,
12:36
we gave it a couple of mild foot shocks?
293
744961
2643
vi gav det ett par milda elstötar
mot tassarna?
mot tassarna?
12:39
So here we're trying to artificially make an association
294
747604
2693
Här försöker vi på konstgjord väg
göra en association
göra en association
12:42
between the memory of the blue box
295
750297
1915
mellan minnet av den blå lådan
12:44
and the foot shocks themselves.
296
752212
1503
och att tassen får elstöten.
12:45
We're just trying to connect the two.
297
753715
1779
Vi försöker bara koppla samman dem.
12:47
So to test if we had done so,
298
755494
1543
För att se om vi lyckats,
12:49
we can take our animals once again
299
757037
1328
kan vi ta våra djur igen
12:50
and place them back in the blue box.
300
758365
1946
och placera dem i den blå lådan igen.
12:52
Again, we had just reactivated the memory of the blue box
301
760311
2738
Alltså, vi hade just återaktiverat
minnet av den blå lådan
minnet av den blå lådan
12:55
while the animal got a couple of mild foot shocks,
302
763049
2167
medan djuret fick ett par milda elstötar,
12:57
and now the animal suddenly freezes.
303
765216
2370
och nu stelnar djuret plötsligt.
12:59
It's as though it's recalling being mildly shocked in this environment
304
767586
3202
Det är som om det erinrar sig om
att få elstötar i denna miljö
att få elstötar i denna miljö
13:02
even though that never actually happened.
305
770788
3002
även om det aldrig hänt.
13:05
So it formed a false memory,
306
773790
1862
Så det bildas ett falskt minne,
13:07
because it's falsely fearing an environment
307
775652
2011
eftersom det falskt fruktar
en miljö där, tekniskt sett,
en miljö där, tekniskt sett,
13:09
where, technically speaking,
308
777663
1254
13:10
nothing bad actually happened to it.
309
778917
2349
inget hemskt faktiskt hände med den.
13:13
XL: So, so far we are only talking about
310
781266
2453
XL: Så långt talar vi bara om
13:15
this light-controlled "on" switch.
311
783719
2366
denna ljuskontrollerade "på"-knapp.
13:18
In fact, we also have a light-controlled "off" switch,
312
786085
3288
I själva verket har vi också
en ljuskontrollerad "av"-knapp,
en ljuskontrollerad "av"-knapp,
13:21
and it's very easy to imagine that
313
789373
2080
och det är lätt att föreställa sig att
13:23
by installing this light-controlled "off" switch,
314
791453
2478
genom att installera denna "av"-knapp,
13:25
we can also turn off a memory, any time, anywhere.
315
793931
5588
kan vi också stänga av ett minne,
närsomhelst, varsomhelst.
närsomhelst, varsomhelst.
13:31
So everything we've been talking about today
316
799519
2214
Allt vi har pratat om här idag
13:33
is based on this philosophically charged principle of neuroscience
317
801733
4677
baseras på den filosofiskt omdiskuterade
princippen inom neurovetenskap
princippen inom neurovetenskap
13:38
that the mind, with its seemingly mysterious properties,
318
806410
4118
att sinnet, med dess till synes
mystiska egenskaper,
mystiska egenskaper,
13:42
is actually made of physical stuff that we can tinker with.
319
810528
3645
faktiskt är gjort av fysiska saker
som vi kan mixtra med.
som vi kan mixtra med.
13:46
SR: And for me personally,
320
814173
1475
SR: Och jag personligen,
ser en värld där vi kan återaktivera
ser en värld där vi kan återaktivera
13:47
I see a world where we can reactivate
321
815648
1581
13:49
any kind of memory that we'd like.
322
817229
2116
vilken typ av minne vi än skulle vilja.
13:51
I also see a world where we can erase unwanted memories.
323
819345
3298
Jag ser också en värld där vi
kan radera oönskade minnen.
kan radera oönskade minnen.
13:54
Now, I even see a world where editing memories
324
822643
1936
Jag ser en värld
där redigering av minnen
där redigering av minnen
13:56
is something of a reality,
325
824579
1539
är något av en verklighet,
13:58
because we're living in a time where it's possible
326
826118
1705
för i vår tid är det möjligt
13:59
to pluck questions from the tree of science fiction
327
827823
2225
att plocka idéer
från science fiction-trädet
från science fiction-trädet
14:02
and to ground them in experimental reality.
328
830048
2420
och plantera dem
i den experimentella verkligheten.
i den experimentella verkligheten.
14:04
XL: Nowadays, people in the lab
329
832468
1883
XL: Nu för tiden använder vi i labbet
14:06
and people in other groups all over the world
330
834351
2386
och människor i andra grupper
över hela världen
över hela världen
14:08
are using similar methods to activate or edit memories,
331
836737
3817
liknande metoder för att aktivera
eller redigera minnen,
eller redigera minnen,
14:12
whether that's old or new, positive or negative,
332
840554
3841
vare sig det är gamla eller nya,
positiva eller negativa,
positiva eller negativa,
14:16
all sorts of memories so that we can understand
333
844395
2672
alla typer av minnen, så att vi kan förstå
14:19
how memory works.
334
847067
1864
hur minnet fungerar.
14:20
SR: For example, one group in our lab
335
848931
1784
SR: En grupp i vårt labb
14:22
was able to find the brain cells that make up a fear memory
336
850715
2638
kunde hitta de hjärnceller
som utgör ett minne av rädsla
som utgör ett minne av rädsla
14:25
and converted them into a pleasurable memory, just like that.
337
853353
2775
och omvandlade dem
till ett lustfyllt minne, bara sådär.
till ett lustfyllt minne, bara sådär.
14:28
That's exactly what I mean about editing these kinds of processes.
338
856128
3062
Det är vad jag menar med att redigera
dessa typer av processer.
dessa typer av processer.
14:31
Now one dude in lab was even able to reactivate
339
859190
1812
En snubbe lyckades återaktivera
14:33
memories of female mice in male mice,
340
861002
2501
minnen av honmöss i hanmöss,
14:35
which rumor has it is a pleasurable experience.
341
863503
2995
som enligt ryktet var en angenäm
upplevelse för dem.
upplevelse för dem.
14:38
XL: Indeed, we are living in a very exciting moment
342
866498
4117
XL: Ja, vi lever i en
mycket spännande tidsålder
mycket spännande tidsålder
14:42
where science doesn't have any arbitrary speed limits
343
870615
3805
där vetenskapen saknar
godtyckliga hastighetsbegränsningar
godtyckliga hastighetsbegränsningar
14:46
but is only bound by our own imagination.
344
874420
3187
och endast är bunden av vår egen fantasi.
14:49
SR: And finally, what do we make of all this?
345
877607
2147
SR: Och slutligen,
vad gör vi med allt detta?
vad gör vi med allt detta?
14:51
How do we push this technology forward?
346
879754
1971
Hur driver vi denna teknik framåt?
14:53
These are the questions that should not remain
347
881725
1837
Det är frågor som inte bör stanna
14:55
just inside the lab,
348
883562
1675
endast inne i labbet.
14:57
and so one goal of today's talk was to bring everybody
349
885237
2572
Så ett mål för dagens föredrag,
var att få alla
var att få alla
14:59
up to speed with the kind of stuff that's possible
350
887809
2319
medvetna om vilken typ av saker
som är möjliga
som är möjliga
15:02
in modern neuroscience,
351
890128
1384
med modern neurovetenskap,
15:03
but now, just as importantly,
352
891512
1510
men även, minst lika viktigt,
15:05
to actively engage everybody in this conversation.
353
893022
3332
att aktivt engagera alla
i den här konversationen.
i den här konversationen.
15:08
So let's think together as a team about what this all means
354
896354
2329
Så låt oss tänka tillsammans
på vad detta betyder
på vad detta betyder
15:10
and where we can and should go from here,
355
898683
2474
och vart vi kan, och bör, gå härifrån
15:13
because Xu and I think we all have
356
901157
2098
eftersom Xu och jag tror att vi alla har
15:15
some really big decisions ahead of us.
357
903255
2536
några riktigt stora beslut framför oss.
15:17
Thank you.
XL: Thank you.
XL: Thank you.
358
905791
1125
Tack.
XL: Tack.
XL: Tack.
15:18
(Applause)
359
906916
1634
(Applåder)
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