ABOUT THE SPEAKER
David Anderson - Neurobiologist
Through his lab at the California Institute of Technology, David Anderson seeks to find the neural underpinnings of emotions like fear, anxiety and anger.

Why you should listen

How is emotional behavior encoded in the brain? And what parts of the brain are affected by depression, ADHD and anxiety? This is what neurobiologist David Anderson researches in his lab at the California Institute for Technology by studying the brains of lab mice and fruit flies. By looking at how neural circuits give rise to emotions, Anderson hopes to advance a more nuanced view of psychiatric disorders -- that they aren’t the result of a simple “chemical imbalance,” but of a chemical imbalance at a specific site that has a specific emotional consequences. By researching these cause-and-effect relationships, Anderson hopes to pave the way for the development of new treatments for psychiatric disorders that are far more targeted and have far fewer side effects.

Trained by two Nobel laureates, Gunter Blobel and Richard Axel, Anderson is also an investigator at the Howard Hughes Medical Institute.

More profile about the speaker
David Anderson | Speaker | TED.com
TEDxCaltech

David Anderson: Your brain is more than a bag of chemicals

Дейвид Андерсън: Мозъкът ви не е само торба с химикали

Filmed:
1,482,186 views

Съвременните лекарства за психични заболявания действат на химиите в целия мозък, но невробиологът Дейвид Андерсън вярва в по-друг нюанс за това как работи мозъкът. Той представя ново проучване, което може да доведе дo целенасочени психиатрични лечения -- които действат по-ефективно и нямат странични ефекти. Как го прави? За начало, като ядоса куп винени мушици (Заснето в TEDxCaltech.)
- Neurobiologist
Through his lab at the California Institute of Technology, David Anderson seeks to find the neural underpinnings of emotions like fear, anxiety and anger. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16
So raiseповишаване на your handръка if you know someoneнякой
0
630
3228
Вдигнете ръка, ако имате някой близък
00:19
in your immediateнепосредствен familyсемейство or circleкръг of friendsприятели
1
3858
2647
в семейството или приятелския кръг,
00:22
who suffersстрада from some formформа of mentalумствен illnessзаболяване.
2
6505
3488
който страда от форма на умствено заболяване.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprisedизненадан.
3
9993
2784
Да, Така си и мислех, Не съм изненадан.
00:28
And raiseповишаване на your handръка if you think that
4
12777
2295
Сега вдигнете ръка, ако мислите, че
00:30
basicосновен researchизследване on fruitплодове fliesмухи has anything to do
5
15072
2825
изследването на винените мушици има нещо общо
00:33
with understandingразбиране mentalумствен illnessзаболяване in humansхората.
6
17897
4462
с разбирането за умствените заболявания на хората.
00:38
Yeah. I thought so. I'm alsoсъщо not surprisedизненадан.
7
22359
2793
Да. Така си и мислех, Не съм изненадан.
00:41
I can see I've got my work cutразрез out for me here.
8
25152
3320
Виждам, че работата ми е наполовина свършена.
00:44
As we heardчух from DrД-р. InselInsel this morningсутрин,
9
28472
2588
Както разбрахме от д-р Инсел тази сутрин,
00:46
psychiatricпсихиатрични disordersразстройства like autismаутизъм, depressionдепресия and schizophreniaшизофрения
10
31060
4213
психическите отклонения като аутизъм, депресия и шизофрения
00:51
take a terribleужасен tollдан on humanчовек sufferingстрадание.
11
35273
2875
имат ужасно влияние върху човешкото страдание.
00:54
We know much lessпо-малко about theirтехен treatmentлечение
12
38148
3213
Знаем много по-малко за тяхното лечение
00:57
and the understandingразбиране of theirтехен basicосновен mechanismsмеханизми
13
41361
2606
и разбирането на основния им механизъм,
00:59
than we do about diseasesзаболявания of the bodyтяло.
14
43967
2619
отколкото знаем за болестите на тялото.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
Замислете се: През 2013,
01:05
the secondвтори decadeдесетилетие of the millenniumхилядолетие,
16
49229
1955
втората декада на века,
01:07
if you're concernedобезпокоен about a cancerрак diagnosisдиагноза
17
51184
2365
ако се опасявате от ракова диагноза
01:09
and you go to your doctorлекар, you get boneкостен scansсканиране,
18
53549
2519
и отидете при доктора си, ви изписват костно сканиране,
01:11
biopsiesбиопсии and bloodкръв testsтестове.
19
56068
2928
биопсии и кръвни тестове.
01:14
In 2013, if you're concernedобезпокоен about a depressionдепресия diagnosisдиагноза,
20
58996
3865
През 2013, ако се притеснявате от диагноза депресия,
01:18
you go to your doctorлекар, and what do you get?
21
62861
1963
отивате при доктора си и какво получавате?
01:20
A questionnaireвъпросник.
22
64824
1987
Въпросник.
01:22
Now, partчаст of the reasonпричина for this is that we have
23
66811
2429
Сега, част от причината за това е, че имаме
01:25
an oversimplifiedопростени and increasinglyвсе повече outmodedстаромоден viewизглед
24
69240
3823
крайно опростено и изключително старомодно мнение
01:28
of the biologicalбиологичен basisоснова of psychiatricпсихиатрични disordersразстройства.
25
73063
3887
за биологичните основи на психичните отклонения.
01:32
We tendсклонен to viewизглед them --
26
76950
1243
Склонни сме да ги разглеждаме --
01:34
and the popularпопулярен pressНатиснете aidsпомагала and abetsabets this viewизглед --
27
78193
2845
и медиите помагат и насърчават за това мнение --
01:36
as chemicalхимически imbalancesдисбаланси in the brainмозък,
28
81038
3016
като химически дисбаланс в мозъка,
01:39
as if the brainмозък were some kindмил of bagчанта of chemicalхимически soupсупа
29
84054
3684
като че мозъкът е някаква голяма торба с химическа супа,
01:43
fullпълен of dopamineдопамин, serotoninсеротонин and norepinephrineнорадреналин.
30
87738
4200
пълна с допамин, серотонин и норепинефирин.
01:47
This viewизглед is conditionedобусловено by the factфакт
31
91938
2327
Тази гледна точка се подкрепя от факта,
01:50
that manyмного of the drugsнаркотици that are prescribedпредписано to treatлечение these disordersразстройства,
32
94265
3406
че много от лекарствата, изписвани за лечение на отклоненията,
01:53
like ProzacПрозак, actакт by globallyв световен мащаб changingсмяна brainмозък chemistryхимия,
33
97671
4671
например Прозак, действат като тотално променят мозъчната химия,
01:58
as if the brainмозък were indeedнаистина a bagчанта of chemicalхимически soupсупа.
34
102342
3976
сякаш умът ни наистина е торба с химическа супа.
02:02
But that can't be the answerотговор,
35
106318
1901
Но това не може да е отговорът,
02:04
because these drugsнаркотици actuallyвсъщност don't work all that well.
36
108219
3237
защото тези медикаменти всъщност не влияят толкова добре.
02:07
A lot of people won'tняма да take them, or stop takingприемате them,
37
111456
3176
Много хора не ги приемат или спират да го правят,
02:10
because of theirтехен unpleasantнеприятен sideстрана effectsвещи.
38
114632
2657
заради неприятните им странични ефекти.
02:13
These drugsнаркотици have so manyмного sideстрана effectsвещи
39
117289
2060
Тези лекарства имат толкова много,
02:15
because usingизползвайки them to treatлечение a complexкомплекс psychiatricпсихиатрични disorderсмущение
40
119349
3956
защото да се опитат да лекуват сложно психично разстройство
02:19
is a bitмалко like tryingопитвайки to changeпромяна your engineдвигател oilмасло
41
123305
2689
е като да опитват да сменят маслото на двигател
02:21
by openingотвор a can and pouringполиване it all over the engineдвигател blockблок.
42
125994
4113
като отворят тубата и го излеят върху мотора.
02:26
Some of it will dribbleдрибъл into the right placeмясто,
43
130107
2150
Част от маслото ще попадне на правилното място,
02:28
but a lot of it will do more harmвреда than good.
44
132257
3101
но много от него по-скоро ще навреди, отколкото да помогне.
02:31
Now, an emergingнововъзникващите viewизглед
45
135358
2238
Сега, зараждащо се мнение,
02:33
that you alsoсъщо heardчух about from DrД-р. InselInsel this morningсутрин,
46
137596
2950
това също сте чули от д-р Инсел тази сутрин,
02:36
is that psychiatricпсихиатрични disordersразстройства are actuallyвсъщност
47
140546
2570
е че психичните заболявания са действително
02:39
disturbancesсмущения of neuralнервен circuitsвериги that mediateпосредничи
48
143116
3474
разстройства на неврални вериги, които пренасят
02:42
emotionемоция, moodнастроение and affectзасегне.
49
146590
3519
емоции, настроения и чувства.
02:46
When we think about cognitionпознание,
50
150109
1762
Когато мислим за познание,
02:47
we analogizeаналогия the brainмозък to a computerкомпютър. That's no problemпроблем.
51
151871
3576
правим аналог на мозъка с компютър, Това не е проблем.
02:51
Well it turnsзавои out that the computerкомпютър analogyаналогия
52
155447
2581
Излиза, че компютърната аналогия
02:53
is just as validвалиден for emotionемоция.
53
158028
2383
е валидна и за емоциите.
02:56
It's just that we don't tendсклонен to think about it that way.
54
160411
2786
Просто не го възприемаме така.
02:59
But we know much lessпо-малко about the circuitверига basisоснова
55
163197
3283
Но знаем доста малко за невралните вериги
03:02
of psychiatricпсихиатрични disordersразстройства
56
166480
1899
на психичните разстройства,
03:04
because of the overwhelmingпоразителен dominanceгосподство
57
168379
2070
поради поразителната доминантност
03:06
of this chemicalхимически imbalanceдисбаланс hypothesisхипотеза.
58
170449
3352
на хипотезата за химически дисбаланс.
03:09
Now, it's not that chemicalsхимикали are not importantважно
59
173801
3827
Сега, не че химическите процеси не са важни
03:13
in psychiatricпсихиатрични disordersразстройства.
60
177628
1537
при психичните заболявания.
03:15
It's just that they don't batheкъпя the brainмозък like soupсупа.
61
179165
3972
Само че не окъпват мозъка като супа.
03:19
RatherПо-скоро, they're releasedосвободен in very specificспецифичен locationsместоположения
62
183137
3649
По-скоро, се освобождават на дадени места
03:22
and they actакт on specificспецифичен synapsesсинапси
63
186786
2725
и действат на определени синапси
03:25
to changeпромяна the flowпоток of informationинформация in the brainмозък.
64
189511
3688
за да променят потока от данни в мозъка.
03:29
So if we ever really want to understandразбирам
65
193199
2437
Така че, ако наистина искаме да разберем
03:31
the biologicalбиологичен basisоснова of psychiatricпсихиатрични disordersразстройства,
66
195636
2705
биологичните принципи на психичните отклонения,
03:34
we need to pinpointизтъквам these locationsместоположения in the brainмозък
67
198341
3032
трябва да открием тези места в мозъка,
03:37
where these chemicalsхимикали actакт.
68
201373
1734
където действат химикалите.
03:39
OtherwiseВ противен случай, we're going to keep pouringполиване oilмасло all over our mentalумствен enginesдвигатели
69
203107
3479
В противен случай, ще продължаваме да заливаме с масло умствените двигатели
03:42
and sufferingстрадание the consequencesпоследствия.
70
206586
2957
и да носим последствията.
03:45
Now to beginзапочвам to overcomeпреодолеят our ignoranceневежество
71
209543
3059
За да започнем да преодоляваме невежеството си
03:48
of the roleроля of brainмозък chemistryхимия in brainмозък circuitryсхема,
72
212602
3534
за ролята на мозъчните химични процеси в умствените вериги,
03:52
it's helpfulполезен to work on what we biologistsбиолози call
73
216136
2680
е полезно да работим върху, както биолозите го наричаме,
03:54
"modelмодел organismsорганизми,"
74
218816
1579
"тестови организми",
03:56
animalsживотни like fruitплодове fliesмухи and laboratoryлаборатория miceмишки,
75
220395
3334
животни като винените мушици и лабораторните мишки,
03:59
in whichкойто we can applyПриложи powerfulмощен geneticгенетичен techniquesтехники
76
223729
3425
на които можем да приложим силни генетични техники,
04:03
to molecularlyмолекулярно identifyидентифициране and pinpointизтъквам
77
227154
3625
за да разпознаем молекулярно и да открием
04:06
specificспецифичен classesкласове of neuronsневрони,
78
230779
1563
даден клас неврони,
04:08
as you heardчух about in AllanАлън Jones'sДжоунс talk this morningсутрин.
79
232342
2903
както чухте от Алън Джоунс тази сутрин.
04:11
MoreoverОсвен това, onceведнъж we can do that,
80
235245
2461
Щом веднъж го направим,
04:13
we can actuallyвсъщност activateактивиране specificспецифичен neuronsневрони
81
237706
2749
можем действително да активираме дадени неврони
04:16
or we can destroyунищожи or inhibitинхибира the activityдейност of those neuronsневрони.
82
240455
4211
или да унищожим или спрем активността им.
04:20
So if we inhibitинхибира a particularособен typeТип of neuronневрон,
83
244666
2714
Ако ограничим действието на определен вид неврони
04:23
and we find that a behaviorповедение is blockedблокиран,
84
247380
2465
и видим, че поведение е блокирано,
04:25
we can concludeсключва that those neuronsневрони
85
249845
2214
можем да заключим, че тези неврони
04:27
are necessaryнеобходимо for that behaviorповедение.
86
252059
2964
са необходими за това поведение.
04:30
On the other handръка, if we activateактивиране a groupгрупа of neuronsневрони
87
255023
2382
От друга страна, ако активираме група неврони
04:33
and we find that that producesпроизвежда the behaviorповедение,
88
257405
2814
и видим, че това предизвиква поведение,
04:36
we can concludeсключва that those neuronsневрони are sufficientдостатъчно for the behaviorповедение.
89
260219
4074
заключваме, че тези неврони са причинителите му.
04:40
So in this way, by doing this kindмил of testтест,
90
264293
3009
По този начин, с тези опити,
04:43
we can drawрисувам causeкауза and effectефект relationshipsвзаимоотношения
91
267302
3523
можем да извлечем причинно-следствени връзки
04:46
betweenмежду the activityдейност of specificспецифичен neuronsневрони
92
270825
2356
между активността на специфични неврони
04:49
in particularособен circuitsвериги and particularособен behaviorsповедения,
93
273181
2913
в дадени вериги и определени поведения,
04:51
something that is extremelyизвънредно difficultтруден, if not impossibleневъзможен,
94
276094
2437
нещо изключително трудно, ако не невъзможно,
04:54
to do right now in humansхората.
95
278531
5051
за постигане в момента при хората.
04:59
But can an organismорганизъм like a fruitплодове flyлетя, whichкойто is --
96
283582
2837
Но може ли организъм като плодовата мушица, която е --
05:02
it's a great modelмодел organismорганизъм
97
286419
2200
е чудесен тестови организъм,
05:04
because it's got a smallмалък brainмозък,
98
288619
2538
защото има малък мозък,
05:07
it's capableспособен of complexкомплекс and sophisticatedсложен behaviorsповедения,
99
291157
3787
способност за сложни и комплексни поведения,
05:10
it breedsпороди quicklyбързо, and it's cheapевтин.
100
294944
3150
диша бързо и е евтино.
05:13
But can an organismорганизъм like this
101
298094
1795
Но може ли подобен организъм
05:15
teachпреподавам us anything about emotion-likeемоция като statesсъстояния?
102
299889
3843
да ни научи нещо за емоционалните състояния?
05:19
Do these organismsорганизми even have emotion-likeемоция като statesсъстояния,
103
303732
3300
Дали тези организми дори имат такива
05:22
or are they just little digitalдигитален robotsроботи?
104
307032
3363
или са просто малки дигитални роботи?
05:26
CharlesЧарлз DarwinДарвин believedвярвал that insectsнасекоми have emotionемоция
105
310395
3200
Чарлс Дарвин вярвал, че насекомите имат чувства
05:29
and expressизразявам them in theirтехен behaviorsповедения, as he wroteнаписах
106
313595
2550
и ги изразяват в поведението си, както написал
05:32
in his 1872 monographмонография on the expressionизразяване of the emotionsемоции in man and animalsживотни.
107
316145
5193
през 1872 в монографа за изява на емоции при човека и животните.
05:37
And my eponymousедноименната colleagueколега, SeymourСиймор BenzerBenzer, believedвярвал it as well.
108
321338
3519
Моят прочут колега, Сиймор Бензър, също вярваше в това.
05:40
SeymourСиймор is the man that introducedвъведено the use of drosophilaDrosophila
109
324857
3414
Сиймор е човекът, който въведе употребата на дрозофила
05:44
here at CalTechКалтек in the '60s as a modelмодел organismорганизъм
110
328271
3523
тук в CalTech през 60те като тестов организъм,
05:47
to studyуча the connectionВръзка betweenмежду genesгени and behaviorповедение.
111
331794
3597
за да изучаваме връзката м/у гени и поведение.
05:51
SeymourСиймор recruitedнаети me to CalTechКалтек in the lateкъсен 1980s.
112
335391
3607
Сиймор ме привлече в CalTech в края на 1980.
05:54
He was my JediДжедаите and my rabbiравин while he was here,
113
338998
4434
Той бе моят джедай и равин, докато беше там,
05:59
and SeymourСиймор taughtпреподава me bothи двете to love fliesмухи
114
343432
2388
и Сиймор ме научи да обичам мушиците
06:01
and alsoсъщо to playиграя with scienceнаука.
115
345820
3049
и да играя с науката.
06:04
So how do we askпитам this questionвъпрос?
116
348869
3116
Та как да зададем този въпрос?
06:07
It's one thing to believe that fliesмухи have emotion-likeемоция като statesсъстояния,
117
351985
4060
Едно е да вярваме, че мухите имат емоционални състояния,
06:11
but how do we actuallyвсъщност find out whetherдали that's trueвярно or not?
118
356045
3163
но как наистина да разберем дали това е така или не?
06:15
Now, in humansхората we oftenчесто inferподразбирам emotionalемоционален statesсъстояния,
119
359208
3950
Така, при хората често отгатваме емоционални състояния,
06:19
as you'llти ще hearчувам laterпо късно todayднес, from facialлицето expressionsизражения.
120
363158
3905
както ще чуете по-късно днес, от лицеви изражения.
06:22
HoweverВъпреки това, it's a little difficultтруден to do that in fruitплодове fliesмухи.
121
367063
3720
Малко е трудно, обаче, да направим това с мухите.
06:26
(LaughterСмях)
122
370783
3313
(Смях)
06:29
It's kindмил of like landingприземяване on MarsМарс
123
374096
3137
Това е като да кацнем на Марс
06:33
and looking out the windowпрозорец of your spaceshipкосмически кораб
124
377233
2705
и да гледаме през прозореца на совалката
06:35
at all the little greenзелен menхора who are surroundingобграждащ it
125
379938
2470
към малките зелени човечета, които я обграждат
06:38
and tryingопитвайки to figureфигура out, "How do I find out
126
382408
2406
и опитваме да отгатнем " Как да разбера
06:40
if they have emotionsемоции or not?"
127
384814
2355
дали те имат чувства или не?"
06:43
What can we do? It's not so easyлесно.
128
387169
3543
Какво да направим? Не е толкова лесно.
06:46
Well, one of the waysначини that we can startначало
129
390712
2185
Е, един от начините, които може да започнем,
06:48
is to try to come up with some generalобщ characteristicsхарактеристики
130
392897
4125
е да опитаме да направим обща характеристика
06:52
or propertiesсвойства of emotion-likeемоция като statesсъстояния
131
397022
3748
или свойства на емоционалните състояния
06:56
suchтакъв as arousalвъзбуда, and see if we can identifyидентифициране
132
400770
3464
като възбудимост и да видим дали можем да открием
07:00
any flyлетя behaviorsповедения that mightбиха могли, може exhibitекспонат some of those propertiesсвойства.
133
404234
5376
поведения при мухите, които да проявяват някои от тези свойства.
07:05
So threeтри importantважно onesтакива that I can think of
134
409610
2820
Три важни, за които се сещам,
07:08
are persistenceупоритост, gradationsградация in intensityинтензивност, and valenceвалентност.
135
412430
4672
са постоянство, натрупване на интензивност и валентност.
07:13
PersistenceУпоритост meansсредства long-lastingдълготрайни.
136
417102
2334
Упоритост значи дълго съществуване.
07:15
We all know that the stimulusстимул that triggersтригери an emotionемоция
137
419436
3961
Всички знаем, че подбудата, която предизвиква емоция,
07:19
causesкаузи that emotionемоция to last long after the stimulusстимул is goneси отиде.
138
423397
5016
кара емоцията да продължава дълго след като стимулът го няма.
07:24
GradationsГрадация of intensityинтензивност meansсредства what it soundsзвуци like.
139
428413
3090
Натрупването на интензитет е както звучи.
07:27
You can dialнабиране up the intensityинтензивност or dialнабиране down the intensityинтензивност of an emotionемоция.
140
431503
4583
Можете на увеличите или намалите интензитета на една емоция.
07:31
If you're a little bitмалко unhappyнещастен, the cornersъгли of your mouthуста
141
436086
2600
Ако сте малко нещастни, краищата на устните ви
07:34
turnзавой down and you snifflesniffle,
142
438686
1687
са надолу и подсмърчате,
07:36
and if you're very unhappyнещастен, tearsплач pourизливам down your faceлице
143
440373
3138
и ако сте много недоволни, сълзи се стичат по лицето ви
07:39
and you mightбиха могли, може sobридание.
144
443511
1832
и може да хлипате.
07:41
ValenceВалентност meansсредства good or badлошо, positiveположителен or negativeотрицателен.
145
445343
4379
Валентност означава добра или лоша, позитивна или негативна.
07:45
So we decidedреши to see if fliesмухи could be provokedпровокирани into showingпоказване
146
449722
4452
Решихме да проверим дали можем да провокираме мухите да покажат
07:50
the kindмил of behaviorповедение that you see
147
454174
2451
поведение, което наблюдаваме
07:52
by the proverbialпословичен waspоса at the picnicпикник tableмаса,
148
456625
2810
при прочутата оса на масата за пикник,
07:55
you know, the one that keepsпродължава comingидващ back to your hamburgerхамбургер
149
459435
2685
нали знаете, тази, която не престава да се връща при хамбургера ви
07:58
the more vigorouslyенергично you try to swatудрям силно it away,
150
462120
2529
колкото по-настоятелно опитвате да я изпъдите,
08:00
and it seemsИзглежда to keep gettingполучаване на irritatedраздразнен.
151
464649
2284
и сякаш става все по-раздразнена.
08:02
So we builtпостроен a deviceприспособление, whichкойто we call a puff-o-matбутер-о-Мат,
152
466933
3647
Направихме устройства, което наричаме пъф-о-мат,
08:06
in whichкойто we could deliverдоставям little briefкратък airвъздух puffsкълба to fruitплодове fliesмухи
153
470580
4345
с който пускаме леки въздушни струйки на винени мушици
08:10
in these plasticпластмаса tubesтръби in our laboratoryлаборатория benchпейка
154
474925
2776
в пластмасови тръби в лабораторията
08:13
and blowудар them away.
155
477701
1725
и ги отвяваме.
08:15
And what we foundнамерено is that if we gaveдадох these fliesмухи
156
479426
3239
И открихме, че ако ги отвеем
08:18
in the puff-o-matбутер-о-Мат severalняколко puffsкълба in a rowред,
157
482665
2848
няколко пъти с пъф-о-мата,
08:21
they becameстана somewhatдо известна степен hyperactiveхиперактивно
158
485513
2689
ставаха хиперактивни
08:24
and continuedпродължи to runтичам around for some time after the airвъздух puffsкълба actuallyвсъщност stoppedспряна
159
488202
4435
и продължаваха да се въртят безцелно след като струята е спряна
08:28
and tookвзеха a while to calmспокоен down.
160
492637
2864
и им отнемаше време да се успокоят.
08:31
So we quantifiedколичествено this behaviorповедение
161
495501
2189
Определихме количествено това поведението,
08:33
usingизползвайки customпо избор locomotorопорно trackingпроследяване softwareсофтуер
162
497690
3012
използвайки двигателен проследяващ софтуер,
08:36
developedразвита with my collaboratorсътрудник PietroПиетро PeronaPerona,
163
500702
2800
разработен със сътрудника ми Пиетро Перона,
08:39
who'sкой е in the electricalелектрически engineeringинженерство divisionделене here at CalTechКалтек.
164
503502
3612
който е в електротехническата дивизия на CalTech
08:43
And what this quantificationколичествено определяне showedпоказан us is that,
165
507114
2814
Тази количественост ни показа, че
08:45
uponвърху experiencingпреживява a trainвлак of these airвъздух puffsкълба,
166
509928
3224
след няколко такива въздушни струи,
08:49
the fliesмухи appearсе появи to enterвъведете a kindмил of stateсъстояние of hyperactivityхиперактивност
167
513152
4314
мухите изглежда изпадат в състояние на хиперактивност,
08:53
whichкойто is persistentустойчиви, long-lastingдълготрайни,
168
517466
2598
което е устойчиво, продължително,
08:55
and alsoсъщо appearsпоявява се to be gradedкласирани.
169
520064
2504
а сякаш и постепенно.
08:58
More puffsкълба, or more intenseинтензивен puffsкълба,
170
522568
2859
Още струи, или по-силни такива,
09:01
make the stateсъстояние last for a longerповече време periodПериод of time.
171
525427
3913
карат състоянието да се задържи по-дълго
09:05
So now we wanted to try to understandразбирам something
172
529340
2036
После искахме да опитаме да разберем
09:07
about what controlsконтроли the durationпродължителност of this stateсъстояние.
173
531376
3714
какво контролира продължителността на състоянието.
09:10
So we decidedреши to use our puff-o-matбутер-о-Мат
174
535090
2851
Решихме да използваме пъф-о-мата
09:13
and our automatedавтоматизирано trackingпроследяване softwareсофтуер
175
537941
2055
и автоматизирания проследяващ софтуер
09:15
to screenекран throughпрез hundredsстотици of linesлинии of mutantмутант fruitплодове fliesмухи
176
539996
3782
да прегледаме стотици мутирали винени мушици,
09:19
to see if we could find any that showedпоказан abnormalнеобичайни responsesотговор to the airвъздух puffsкълба.
177
543778
5079
за да проверим дали ще намерим някои, които да реагират различно на въздушните струи.
09:24
And this is one of the great things about fruitплодове fliesмухи.
178
548857
2347
Това е едно от хубавите неща на мушиците.
09:27
There are repositoriesхранилища where you can just pickизбирам up the phoneтелефон
179
551204
2793
Има складове, в които можете просто да се обадите
09:29
and orderпоръчка hundredsстотици of vialsфлакони of fliesмухи of differentразличен mutantsмутанти
180
553997
3641
и да поръчате стотици мушици с различни мутации
09:33
and screenекран them in your assayанализ and then find out
181
557638
2172
и да ги анализирате, за да откриете
09:35
what geneген is affectedповлиян in the mutationмутация.
182
559810
3319
кой ген е засегнат от мутацията.
09:39
So doing the screenекран, we discoveredоткрит one mutantмутант
183
563129
3512
Чрез анализа открихме една мутация,
09:42
that tookвзеха much longerповече време than normalнормален to calmспокоен down
184
566641
3474
на която отнема много по-дълго време за успокояване
09:46
after the airвъздух puffsкълба,
185
570115
2277
след въздушната струя
09:48
and when we examinedпрегледан the geneген that was affectedповлиян in this mutationмутация,
186
572392
3950
и когато изследвахме гена, който е повлиян от мутацията,
09:52
it turnedоказа out to encodeкодиране a dopamineдопамин receptorрецептор.
187
576342
3605
се оказа допаминов рецептор.
09:55
That's right -- fliesмухи, like people, have dopamineдопамин,
188
579947
3011
Точно така -- мухите, като хората, имат допамин,
09:58
and it actsактове on theirтехен brainsмозъците and on theirтехен synapsesсинапси
189
582958
2772
и той действа на мозъците и синапсите им
10:01
throughпрез the sameедин и същ dopamineдопамин receptorрецептор moleculesмолекули
190
585730
2550
чрез същите молекули на допаминови рецептори,
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
които вие и аз имаме.
10:06
DopamineДопамин playsпиеси a numberномер of importantважно functionsфункции in the brainмозък,
192
590669
3486
Допаминът има редица важни функции в мозъка,
10:10
includingвключително in attentionвнимание, arousalвъзбуда, rewardнаграда,
193
594155
3113
включително за внимание, възбудимост, компенсация
10:13
and disordersразстройства of the dopamineдопамин systemсистема have been linkedсвързан
194
597268
3413
и аномалии в допаминовата система се свързват
10:16
to a numberномер of mentalумствен disordersразстройства includingвключително drugлекарство abuseзлоупотреба,
195
600681
3100
с някои умствени разстройства като наркомания,
10:19
Parkinson'sПаркинсон diseaseболест, and ADHDADHD.
196
603781
4234
Паркинсон и ХРНВ.
10:23
Now, in geneticsгенетика, it's a little counterintuitiveнелогично.
197
608015
2790
В генетиката е малко нелогично.
10:26
We tendсклонен to inferподразбирам the normalнормален functionфункция of something
198
610805
3260
Отгатваме обичайните функции на нещо
10:29
by what doesn't happenстава when we take it away,
199
614065
3710
по това какво не се случва, когато го отстраним,
10:33
by the oppositeпротивоположен of what we see when we take it away.
200
617775
3003
по противоположното на каквото видим, когато го махнем.
10:36
So when we take away the dopamineдопамин receptorрецептор
201
620778
3013
Като премахнем допаминовия рецептор
10:39
and the fliesмухи take longerповече време to calmспокоен down,
202
623791
2557
и на мухите им трябва повече време да се успокоят
10:42
from that we inferподразбирам that the normalнормален functionфункция of this receptorрецептор and dopamineдопамин
203
626348
3846
заключваме, че нормалната функция на този рецептор и допамина
10:46
is to causeкауза the fliesмухи to calmспокоен down fasterпо-бързо after the puffбутер.
204
630194
4485
е да спомага на мушиците да се успокояват по-бързо след струята.
10:50
And that's a bitмалко reminiscentнапомня of ADHDADHD,
205
634679
2950
А това наподобява ХРНВ,
10:53
whichкойто has been linkedсвързан to disordersразстройства of the dopamineдопамин systemсистема in humansхората.
206
637629
3975
който е свързан с разстройства на допаминовата система при хората.
10:57
IndeedНаистина, if we increaseнараства the levelsнива of dopamineдопамин in normalнормален fliesмухи
207
641604
4606
Наистина, ако увеличим нивото на допамин при обикновените мухи
11:02
by feedingхранене them cocaineкокаин
208
646210
1710
като им даваме кокаин
11:03
after gettingполучаване на the appropriateподходящ DEADEA licenseРазрешително
209
647920
2972
след като вземем разрешително от Агенцията за борба с наркотиците
11:06
— oh my God -- (LaughterСмях) —
210
650892
4000
-- о Боже -- (Смях)
11:10
we find indeedнаистина that these cocaine-fedкокаин-хранени fliesмухи
211
654892
3172
откриваме, че действително тези нахранени с кокаин мухи
11:13
calmспокоен down fasterпо-бързо than normalнормален fliesмухи do,
212
658064
3042
се успокояват по-бързо
11:17
and that's alsoсъщо reminiscentнапомня of ADHDADHD,
213
661106
3199
и това пак напомня за ХРНВ,
11:20
whichкойто is oftenчесто treatedтретира with drugsнаркотици like RitalinРиталин
214
664305
2045
който често се лекува с лекарства като Риталин,
11:22
that actакт similarlyпо същия начин to cocaineкокаин.
215
666350
3019
който действа подобно на кокаин.
11:25
So slowlyбавно I beganзапочна to realizeосъзнавам that what startedзапочна out
216
669369
3149
Бавно започнах да осъзнавам, че това, което започна
11:28
as a ratherпо-скоро playfulигриво attemptопит to try to annoyдразнят fruitплодове fliesмухи
217
672518
3649
като игрив опит да дразним винени мушици
11:32
mightбиха могли, може actuallyвсъщност have some relevanceуместност to a humanчовек psychiatricпсихиатрични disorderсмущение.
218
676167
3976
може в действителност да има връзка с човешките психични заболявания.
11:36
Now, how farдалече does this analogyаналогия go?
219
680143
2226
Колко далеч се простира тази аналогия?
11:38
As manyмного of you know, individualsиндивиди afflictedогорчен with ADHDADHD
220
682369
3122
Както много от вас знаят, индивидите, засегнати от ХРНВ,
11:41
alsoсъщо have learningизучаване на disabilitiesувреждания.
221
685491
2337
имат и проблеми със запомнянето.
11:43
Is that trueвярно of our dopamineдопамин receptorрецептор mutantмутант fliesмухи?
222
687828
3566
Това важи ли за нашите мухи с мутации на допаминовия рецептор?
11:47
RemarkablyЗабележително, the answerотговор is yes.
223
691394
2720
Изненадващо, отговорът е да.
11:50
As SeymourСиймор showedпоказан back in the 1970s,
224
694114
2628
Както Сиймор показа през 70те,
11:52
fliesмухи, like songbirdsпойни птици, as you just heardчух,
225
696742
2451
мухи, като пойните птици, както току що чухте,
11:55
are capableспособен of learningизучаване на.
226
699193
1733
могат да учат.
11:56
You can trainвлак a flyлетя to avoidда се избегне an odorмиризма, shownпосочен here in blueсин,
227
700926
4443
Можете да научите муха да избягва аромат, показан тук в синьо,
12:01
if you pairдвойка that odorмиризма with a shockшок.
228
705369
2388
ако свържете миризмата с шок.
12:03
Then when you give those trainedобучен fliesмухи the chanceшанс to chooseизбирам
229
707757
3384
После, когато дадете на тренираните мухи шанс да изберат
12:07
betweenмежду a tubeтръба with the shock-pairedшок сдвоени odorмиризма and anotherоще odorмиризма,
230
711141
3154
между тръба със синия и с друг аромат,
12:10
it avoidsизбягва the tubeтръба containingсъдържащи the blueсин odorмиризма that was pairedсдвоени with shockшок.
231
714295
4200
те избягват тази със синия аромат, която е свързана с шок.
12:14
Well, if you do this testтест on dopamineдопамин receptorрецептор mutantмутант fliesмухи,
232
718495
3502
Е, ако направите този тест на мухи с допамин рецепторни мутации,
12:17
they don't learnуча. TheirИм learningизучаване на scoreрезултат is zeroнула.
233
721997
2465
те не се учат. Запомнянето е нулево.
12:20
They flunkflunk out of CalTechКалтек.
234
724462
3811
Отпадат от CalTech.
12:24
So that meansсредства that these fliesмухи have two abnormalitiesаномалии,
235
728273
4748
Това сочи, че тези мухи имат две аномалии
12:28
or phenotypesфенотипове, as we geneticistsгенетици call them,
236
733021
3050
или фенотипи, както ги наричаме в генетиката,
12:31
that one findsнаходки in ADHDADHD: hyperactivityхиперактивност and learningизучаване на disabilityинвалидност.
237
736071
5512
които се откриват при ХРНВ: хиперактивност и неспособност за заучаване.
12:37
Now what's the causalпричинен relationshipвръзка, if anything, betweenмежду these phenotypesфенотипове?
238
741583
4363
Каква е причинната връзка, ако я има, между тези фенотипи?
12:41
In ADHDADHD, it's oftenчесто assumedприема that the hyperactivityхиперактивност
239
745946
3913
При ХРНВ често се смята, че хиперактивността
12:45
causesкаузи the learningизучаване на disabilityинвалидност.
240
749859
1906
причинява неспособността за заучаване.
12:47
The kidsдеца can't sitседя still long enoughдостатъчно to focusфокус, so they don't learnуча.
241
751765
3719
Децата не могат да стоят спокойно, за да се съсредоточат, и не възприемат.
12:51
But it could equallyпо равно be the caseслучай that it's the learningизучаване на disabilitiesувреждания
242
755484
3296
Но е абсолютно възможно проблемът с възприемането
12:54
that causeкауза the hyperactivityхиперактивност.
243
758780
1872
да причинява хиперактивността.
12:56
Because the kidsдеца can't learnуча, they look for other things to distractРазсейвам theirтехен attentionвнимание.
244
760652
4470
Тъй като децата не могат да учат, търсят други неща за отвличане на вниманието.
13:01
And a finalфинал possibilityвъзможност is that there's no relationshipвръзка at all
245
765122
3057
И последна вероятност е да няма никаква връзка
13:04
betweenмежду learningизучаване на disabilitiesувреждания and hyperactivityхиперактивност,
246
768179
2404
между неспособността за запомняне и хиперактивността,
13:06
but that they are causedпричинен by a commonчесто срещани underlyingосновните mechanismмеханизъм in ADHDADHD.
247
770583
4915
а че са причинени от общ скрит механизъм на ХРНВ.
13:11
Now people have been wonderingчудех about this for a long time
248
775498
2342
Хората от много време се питат за това
13:13
in humansхората, but in fliesмухи we can actuallyвсъщност testтест this.
249
777840
3488
при хората, но с мухите можем да го проверим.
13:17
And the way that we do this is to delveровя deeplyдълбоко into the mindум
250
781328
3084
И можем да го направим като ровим дълбоко в съзнанието
13:20
of the flyлетя and beginзапочвам to untangleUntangle its circuitryсхема usingизползвайки geneticsгенетика.
251
784412
4266
на мушицата и започнем да разплитаме връзките му, използвайки генетиката.
13:24
We take our dopamineдопамин receptorрецептор mutantмутант fliesмухи
252
788678
2462
Взимаме мухи с мутации на допаминовия рецептор
13:27
and we geneticallyгенетично restoreВъзстановяване, or cureлек, the dopamineдопамин receptorрецептор
253
791140
4564
и генетично възстановяваме, или излекуваме, допаминовия рецептор
13:31
by puttingпускането a good copyкопие of the dopamineдопамин receptorрецептор geneген
254
795704
3235
като поставяме здраво копие на гена на допаминовия рецептор
13:34
back into the flyлетя brainмозък.
255
798939
2051
обратно в мозъка на мухата.
13:36
But in eachвсеки flyлетя, we put it back only into certainопределен neuronsневрони
256
800990
3835
Но във всяка муха, го връщаме само в определени неврони,
13:40
and not in othersдруги, and then we testтест eachвсеки of these fliesмухи
257
804825
3714
а в други не, и така тестваме всяка от тези мухи
13:44
for theirтехен abilityспособност to learnуча and for hyperactivityхиперактивност.
258
808539
3668
за способността им да научават и за хиперактивност.
13:48
RemarkablyЗабележително, we find we can completelyнапълно dissociateразделянето these two abnormalitiesаномалии.
259
812207
4818
Учудващо, открихме, че можем напълно да разграничим тези две аномалии.
13:52
If we put a good copyкопие of the dopamineдопамин receptorрецептор back
260
817025
2663
Ако сложим здраво копие на допаминовия рецептор обратно,
13:55
in this ellipticalелиптичен structureструктура calledНаречен the centralцентрален complexкомплекс,
261
819688
2961
в тази елипсовидна структура наречена централна част,
13:58
the fliesмухи are no longerповече време hyperactiveхиперактивно, but they still can't learnуча.
262
822649
4077
мухите вече не са хиперактивни, но все още не могат да запомнят.
14:02
On the other handръка, if we put the receptorрецептор back in a differentразличен structureструктура
263
826726
2726
От друга страна, ако поставим рецептора в друга структура,
14:05
calledНаречен the mushroomгъби bodyтяло,
264
829452
1518
наречена гъбовидно тяло,
14:06
the learningизучаване на deficitдефицит is rescuedспасени, the fliesмухи learnуча well,
265
830970
3085
проблемът със запомнянето се избягва, мухите помнят добре,
14:09
but they're still hyperactiveхиперактивно.
266
834055
1830
но още са хиперактивни.
14:11
What that tellsразказва us is that dopamineдопамин
267
835885
2250
Това ни показва, че допаминът
14:14
is not bathingза къпане the brainмозък of these fliesмухи like soupсупа.
268
838135
3392
не олива мозъка на тези мухи като в супа.
14:17
RatherПо-скоро, it's actingактьорско майсторство to controlконтрол two differentразличен functionsфункции
269
841527
3162
По-скоро, действа, за да контролира различни функции
14:20
on two differentразличен circuitsвериги,
270
844689
1634
на две отделни вериги.
14:22
so the reasonпричина there are two things wrongпогрешно with our dopamineдопамин receptorрецептор fliesмухи
271
846323
3904
И проблемът с наличието на две нередности с нашите мухи с допамин рецептори
14:26
is that the sameедин и същ receptorрецептор is controllingконтролинг two differentразличен functionsфункции
272
850227
4175
е, че един и същ рецептор управлява две различни функции
14:30
in two differentразличен regionsрегиони of the brainмозък.
273
854402
2863
в две различни области на мозъка.
14:33
WhetherДали the sameедин и същ thing is trueвярно in ADHDADHD in humansхората
274
857265
3062
Дали същото важи за ХРНВ при хората
14:36
we don't know, but these kindsвидове of resultsрезултати
275
860327
2376
не знаем, но този вид резултати
14:38
should at leastнай-малко causeкауза us to considerобмислям that possibilityвъзможност.
276
862703
3477
трябва поне да ни накарат да обмислим вероятността.
14:42
So these resultsрезултати make me and my colleaguesколеги more convincedубеден than ever
277
866180
3973
Тези резултати убеждават все повече мен и колегите ми,
14:46
that the brainмозък is not a bagчанта of chemicalхимически soupсупа,
278
870153
3412
че мозъкът не е торба с химическа супа,
14:49
and it's a mistakeгрешка to try to treatлечение complexкомплекс psychiatricпсихиатрични disordersразстройства
279
873565
3527
и е грешно да опитваме да лекуваме сложно психично заболяване
14:52
just by changingсмяна the flavorвкус of the soupсупа.
280
877092
2711
като само променим вкуса на супата.
14:55
What we need to do is to use our ingenuityизобретателност and our scientificнаучен knowledgeзнание
281
879803
4217
Трябва да използваме своята изобретателност и своите научни познания
14:59
to try to designдизайн a newнов generationпоколение of treatmentsлечения
282
884020
2708
и да опитаме да създадем ново поколение на медикаменти,
15:02
that are targetedцеленасочена to specificспецифичен neuronsневрони and specificспецифичен regionsрегиони of the brainмозък
283
886728
4288
които действат на дадени неврони и определени области в мозъка,
15:06
that are affectedповлиян in particularособен psychiatricпсихиатрични disordersразстройства.
284
891016
3338
които са засегнати от специфично психично разстройство.
15:10
If we can do that, we mayможе be ableспособен to cureлек these disordersразстройства
285
894354
3200
Ако го постигнем, може би ще излекуваме заболяванията
15:13
withoutбез the unpleasantнеприятен sideстрана effectsвещи,
286
897554
2047
без неприятните странични ефекти,
15:15
puttingпускането the oilмасло back in our mentalумствен enginesдвигатели,
287
899601
2746
слагайки маслото обратно в мисловния двигател
15:18
just where it's neededнеобходима. Thank you very much.
288
902347
3184
точно където трябва. Благодаря ви.
Translated by Lilia Mladenova
Reviewed by Anton Hikov

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
David Anderson - Neurobiologist
Through his lab at the California Institute of Technology, David Anderson seeks to find the neural underpinnings of emotions like fear, anxiety and anger.

Why you should listen

How is emotional behavior encoded in the brain? And what parts of the brain are affected by depression, ADHD and anxiety? This is what neurobiologist David Anderson researches in his lab at the California Institute for Technology by studying the brains of lab mice and fruit flies. By looking at how neural circuits give rise to emotions, Anderson hopes to advance a more nuanced view of psychiatric disorders -- that they aren’t the result of a simple “chemical imbalance,” but of a chemical imbalance at a specific site that has a specific emotional consequences. By researching these cause-and-effect relationships, Anderson hopes to pave the way for the development of new treatments for psychiatric disorders that are far more targeted and have far fewer side effects.

Trained by two Nobel laureates, Gunter Blobel and Richard Axel, Anderson is also an investigator at the Howard Hughes Medical Institute.

More profile about the speaker
David Anderson | Speaker | TED.com