TEDxCaltech
David Anderson: Your brain is more than a bag of chemicals
دیوید اندرسون: مغز ما بیش از یک کیسه حاوی مواد شیمیایی است
Filmed:
Readability: 5
1,482,186 views
داروهای روانپزشکی مدرن، شیمی تمام مغز را تحت اثر قرار میدهند. اما دیوید اندرسون، پژوهشگر زیست شناسی اعصاب، به دیدگاه کاملتری ازعملکرد مغز باور دارد. او تحقیقات جدیدی را آشکار می کند که می تواند به داروهای روانپزشکی هدفمند منجر شود، که هم بهتر و هم بدور از عارضه های جانبی عمل میکنند. چگونه؟ پژوهش های او با عصبانی کردن تعداد زیادی مگس میوه آغاز میشود. (Filmed at TEDxCaltech)
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. Full bio
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 raise your hand if you know someone
0
630
3228
لطفا دست بالا ببرید اگر کسی را
00:19
in your immediate family or circle of friends
1
3858
2647
در خانواده یا دوستان نزدیک خود سراغ دارید
00:22
who suffers from some form of mental illness.
2
6505
3488
که ازگونه ای از بیماریهای روانی رنج میبرد.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprised.
3
9993
2784
بله همانطور که فکر میکردم. تعجب نمیکنم.
00:28
And raise your hand if you think that
4
12777
2295
حالا لطفا دست بالا ببرید اگر فکر میکنید
00:30
basic research on fruit flies has anything to do
5
15072
2825
پژوهش های اولیه روی مگس میوه ربطی با
00:33
with understanding mental illness in humans.
6
17897
4462
فهمیدن بیماریهای روانی درنوع انسان دارد.
00:38
Yeah. I thought so. I'm also not surprised.
7
22359
2793
بله، همین‌طور فکر میکردم. متعجب هم نیستم.
00:41
I can see I've got my work cut out for me here.
8
25152
3320
میبینم که اینجا کار زیادی پیش رو دارم.
00:44
As we heard from Dr. Insel this morning,
9
28472
2588
همانطور که صبح از زبان دکتر اینسل شنیدیم،
00:46
psychiatric disorders like autism, depression and schizophrenia
10
31060
4213
اختلالات ذهنی مثل اوتیسم،
افسردگی و اسکیزوفرنی
افسردگی و اسکیزوفرنی
00:51
take a terrible toll on human suffering.
11
35273
2875
عوارض وحشتناکی برای رهایی از
درد و رنج انسانی داشته اند.
درد و رنج انسانی داشته اند.
00:54
We know much less about their treatment
12
38148
3213
ما در زمینه درمان آنها
00:57
and the understanding of their basic mechanisms
13
41361
2606
و درک مکانیزم های اساسی آنها
00:59
than we do about diseases of the body.
14
43967
2619
بسیار کمتر از بیماری های بدن می دانیم.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
فکرکنید: درسال ۲۰۱۳،
01:05
the second decade of the millennium,
16
49229
1955
دهه دوم این هزاره،
01:07
if you're concerned about a cancer diagnosis
17
51184
2365
اگر شما از تشخیص یک سرطان نگران هستید و
01:09
and you go to your doctor, you get bone scans,
18
53549
2519
پیش دکتر می‌روید، تصویربرداری از استخوان،
01:11
biopsies and blood tests.
19
56068
2928
نمونه برداری و آزمایش خون از شما میگیرند.
01:14
In 2013, if you're concerned about a depression diagnosis,
20
58996
3865
در۲۰۱۳ اگر از تشخیص افسردگی نگران باشید
01:18
you go to your doctor, and what do you get?
21
62861
1963
به دکترمراجعه می کنید چه می‌گیرید؟
01:20
A questionnaire.
22
64824
1987
یک پرسشنامه.
01:22
Now, part of the reason for this is that we have
23
66811
2429
حالا، بخشی از این بدلیل آنست که ما
01:25
an oversimplified and increasingly outmoded view
24
69240
3823
یک دیدگاه بی‌اندازه ساده شده و
هر چه بیشتراز اعتبارافتاده ای
هر چه بیشتراز اعتبارافتاده ای
01:28
of the biological basis of psychiatric disorders.
25
73063
3887
نسبت به اساس زیستی اختلالات روانی داریم.
01:32
We tend to view them --
26
76950
1243
نگاه ما به آنها،
01:34
and the popular press aids and abets this view --
27
78193
2845
-- که مطبوعات عامه‌پسند هم
آنرا تشویق و یاری میکند --
آنرا تشویق و یاری میکند --
01:36
as chemical imbalances in the brain,
28
81038
3016
نامیزان بودن ترکیبات شیمیایی مغز است،
01:39
as if the brain were some kind of bag of chemical soup
29
84054
3684
و مغزبمنزله یک کیسه حاوی سوپ شیمیایی
01:43
full of dopamine, serotonin and norepinephrine.
30
87738
4200
پراز دوپامین، سروتونین و نوراپینفرین است.
01:47
This view is conditioned by the fact
31
91938
2327
این دیدگاه مشروط به این واقعیت ست
01:50
that many of the drugs that are prescribed to treat these disorders,
32
94265
3406
که بیشترداروهایی که برای درمان
این اختلالات تجویز میشوند،
این اختلالات تجویز میشوند،
01:53
like Prozac, act by globally changing brain chemistry,
33
97671
4671
مثل داروی پروزاک،
کارشان تغییر کلی ترکیب شیمیایی مغز است،
کارشان تغییر کلی ترکیب شیمیایی مغز است،
01:58
as if the brain were indeed a bag of chemical soup.
34
102342
3976
انگارکه مغز واقعا یک
کیسه مواد شیمیایی باشد.
کیسه مواد شیمیایی باشد.
02:02
But that can't be the answer,
35
106318
1901
ولی این نمیتواند یک راه حل باشد،
02:04
because these drugs actually don't work all that well.
36
108219
3237
چراکه هیچیک ازاین داروها
در واقع آنقدرخوب کار نمیکند.
در واقع آنقدرخوب کار نمیکند.
02:07
A lot of people won't take them, or stop taking them,
37
111456
3176
افراد زیادی آنها را نمی‌گیرند،
یا مصرفش را قطع میکنند،
یا مصرفش را قطع میکنند،
02:10
because of their unpleasant side effects.
38
114632
2657
بخاطر عوارض جانبی ناخوشایند این داروها.
02:13
These drugs have so many side effects
39
117289
2060
این داروها عوارض جانبی بسیار زیادی دارند
02:15
because using them to treat a complex psychiatric disorder
40
119349
3956
چون مصرف آنها برای درمان
یک اختلال ذهنی چند جانبه
یک اختلال ذهنی چند جانبه
02:19
is a bit like trying to change your engine oil
41
123305
2689
به آن میماند که برای تعویض روغن موتور
02:21
by opening a can and pouring it all over the engine block.
42
125994
4113
یک قوطی روغن را بازکنیم و
روی همه جعبه موتور بریزیم.
روی همه جعبه موتور بریزیم.
02:26
Some of it will dribble into the right place,
43
130107
2150
مقداری از آن در جای درست می‌ریزد،
02:28
but a lot of it will do more harm than good.
44
132257
3101
ولی عمده آن بیشتر از آنکه مفید باشد
آسیب میرساند.
آسیب میرساند.
02:31
Now, an emerging view
45
135358
2238
حالا، دیدگاه نوظهوری
02:33
that you also heard about from Dr. Insel this morning,
46
137596
2950
که امروز صبح از دکتر اینسل
هم درباره اش شنیدیم،
هم درباره اش شنیدیم،
02:36
is that psychiatric disorders are actually
47
140546
2570
اینست که اختلالات ذهنی درواقع
02:39
disturbances of neural circuits that mediate
48
143116
3474
نابسامانی در مدارهای جریان عصبی
است که رسانگر
است که رسانگر
02:42
emotion, mood and affect.
49
146590
3519
هیجانات، خُلق، و تاثرات در فرد میباشند.
02:46
When we think about cognition,
50
150109
1762
وقتی به فرآیند ادراک فکر میکنیم،
02:47
we analogize the brain to a computer. That's no problem.
51
151871
3576
ما مغز را با کامپیوتر قیاس میکنیم.
که اشکالی ندارد.
که اشکالی ندارد.
02:51
Well it turns out that the computer analogy
52
155447
2581
خوب به این نتیجه می‌رسیم که تشبیه کامپیوتر
02:53
is just as valid for emotion.
53
158028
2383
برای هیجانات هم قابل قبول هست.
اگرچه غالبا اینگونه به آن نمی نگریم.
02:56
It's just that we don't tend to think about it that way.
54
160411
2786
02:59
But we know much less about the circuit basis
55
163197
3283
اما بمراتب کمتر درباره اساس مداری
03:02
of psychiatric disorders
56
166480
1899
اختلالات ذهنی
03:04
because of the overwhelming dominance
57
168379
2070
می‌دانیم، به‌خاطر غلبه مقاومت ناپذیر
03:06
of this chemical imbalance hypothesis.
58
170449
3352
این فرضیه اختلال شیمیایی.
03:09
Now, it's not that chemicals are not important
59
173801
3827
نه اینکه مواد شیمیایی
03:13
in psychiatric disorders.
60
177628
1537
در اختلالات ذهنی بی اهمیت اند.
03:15
It's just that they don't bathe the brain like soup.
61
179165
3972
فقط اینکه مغزرا در چنین سوپی غرق نمی کنند.
03:19
Rather, they're released in very specific locations
62
183137
3649
بلکه در مکانهای بسیار ویژه ای ترشح میشوند
03:22
and they act on specific synapses
63
186786
2725
و در سیناپس‌های خاصی عمل میکنند
03:25
to change the flow of information in the brain.
64
189511
3688
تا جریان اطلاعات را در مغز تغییر دهند.
03:29
So if we ever really want to understand
65
193199
2437
بنابراین اگر ما می‌خواهیم واقعا
03:31
the biological basis of psychiatric disorders,
66
195636
2705
اساس زیستی اختلالات روانی را بفهمیم،
03:34
we need to pinpoint these locations in the brain
67
198341
3032
نیاز به شناسایی دقیق این نقاط در مغز داریم
03:37
where these chemicals act.
68
201373
1734
جایی که این مواد شیمیایی عمل میکنند.
03:39
Otherwise, we're going to keep pouring oil all over our mental engines
69
203107
3479
درغیراین صورت، روغن را همچنان بر
روی تمام موتور روانی خواهیم ریخت
روی تمام موتور روانی خواهیم ریخت
03:42
and suffering the consequences.
70
206586
2957
واز پیامدهای آن هم رنج خواهیم برد.
03:45
Now to begin to overcome our ignorance
71
209543
3059
حالا برای غلبه بر بی‌اطلاعی‌مان
03:48
of the role of brain chemistry in brain circuitry,
72
212602
3534
از عملکرد شیمیایی مغز در شبکه اعصاب مغز،
03:52
it's helpful to work on what we biologists call
73
216136
2680
خوب است روی چیزی کارکنیم
که ما زیست‌شناسان به آن
که ما زیست‌شناسان به آن
03:54
"model organisms,"
74
218816
1579
"جاندار مدل" می‌گوییم،
03:56
animals like fruit flies and laboratory mice,
75
220395
3334
جانورانی مانند مگس و موش‌های آزمایشگاهی،
03:59
in which we can apply powerful genetic techniques
76
223729
3425
که میتوانیم تکنیک‌های ژنتیکی
قوی روی آنها اعمال کنیم
قوی روی آنها اعمال کنیم
04:03
to molecularly identify and pinpoint
77
227154
3625
برای تشخیص مولکولی و شناسایی دقیق
04:06
specific classes of neurons,
78
230779
1563
دسته های خاصی از نورون ها،
04:08
as you heard about in Allan Jones's talk this morning.
79
232342
2903
که امروز صبح در سخنرانی آلن جونز شنیدید.
04:11
Moreover, once we can do that,
80
235245
2461
علاوه براین،
وقتی بتوانیم این کار را انجام دهیم،
وقتی بتوانیم این کار را انجام دهیم،
04:13
we can actually activate specific neurons
81
237706
2749
درواقع میتوانیم اعصاب خاصی را فعال کنیم
04:16
or we can destroy or inhibit the activity of those neurons.
82
240455
4211
یا فعالیت آن دسته اعصاب را
ازبین ببریم یا مهار کنیم.
ازبین ببریم یا مهار کنیم.
04:20
So if we inhibit a particular type of neuron,
83
244666
2714
پس اگر یک نوع خاصی از اعصاب را مهار کنیم،
04:23
and we find that a behavior is blocked,
84
247380
2465
و ببینیم که یک رفتاری مسدود شده‌است،
04:25
we can conclude that those neurons
85
249845
2214
میتوانیم نتیجه بگیریم که آن اعصاب
04:27
are necessary for that behavior.
86
252059
2964
برای آن رفتار ضروری بوده است.
04:30
On the other hand, if we activate a group of neurons
87
255023
2382
از طرف دیگر، اگر دسته‌ای از
اعصاب را فعال کنیم
اعصاب را فعال کنیم
04:33
and we find that that produces the behavior,
88
257405
2814
و ببینیم که رفتاری را پدید می‌آورد،
04:36
we can conclude that those neurons are sufficient for the behavior.
89
260219
4074
میتوانیم نتیجه بگیریم که
این اعصاب برای آن رفتار کفایت میکند.
این اعصاب برای آن رفتار کفایت میکند.
04:40
So in this way, by doing this kind of test,
90
264293
3009
پس در این روش، با این آزمایش‌ها،
04:43
we can draw cause and effect relationships
91
267302
3523
میتوانیم روابط علت و معلولی برقرار کنیم
04:46
between the activity of specific neurons
92
270825
2356
بین فعالیت اعصاب ویژه ای
04:49
in particular circuits and particular behaviors,
93
273181
2913
در اتصالات خاصی با رفتار خاصی؛
04:51
something that is extremely difficult, if not impossible,
94
276094
2437
چیزی که اگرنه ناممکن, اما بسیار سخت است،
04:54
to do right now in humans.
95
278531
5051
که در حال حاضر روی انسان انجام دهیم.
04:59
But can an organism like a fruit fly, which is --
96
283582
2837
ولی موجودی مانند مگس میوه که
05:02
it's a great model organism
97
286419
2200
که جاندار مدل بسیار خوبی ست
05:04
because it's got a small brain,
98
288619
2538
چون یک مغز کوچک دارد،
05:07
it's capable of complex and sophisticated behaviors,
99
291157
3787
قابلیت رفتارهای بغرنج و پیچیده را دارد،
05:10
it breeds quickly, and it's cheap.
100
294944
3150
باروری سریع دارد، و ارزان است.
05:13
But can an organism like this
101
298094
1795
اما آیا چنین موجودی می‌تواند
05:15
teach us anything about emotion-like states?
102
299889
3843
چیزی درباره حالات احساسی به ما بیاموزد؟
05:19
Do these organisms even have emotion-like states,
103
303732
3300
آیا این موجودات اصلا احساسات دارند،
05:22
or are they just little digital robots?
104
307032
3363
یا فقط روبات‌های دیجیتالی هستند؟
05:26
Charles Darwin believed that insects have emotion
105
310395
3200
چارلز داروین معتقد بود
که حشرات احساسات دارند
که حشرات احساسات دارند
05:29
and express them in their behaviors, as he wrote
106
313595
2550
و در رفتارشان ابراز میکنند، چنانچه او
05:32
in his 1872 monograph on the expression of the emotions in man and animals.
107
316145
5193
در تک نگاشتی در۱۸۷۲ در باب بیان
احساسات در انسان و حیوانات نوشته است.
احساسات در انسان و حیوانات نوشته است.
05:37
And my eponymous colleague, Seymour Benzer, believed it as well.
108
321338
3519
و همکار نامآور من، سیمور بنزر، هم به آن اعتقاد داشت.
05:40
Seymour is the man that introduced the use of drosophila
109
324857
3414
سیمور کسی است که استفاده از دروزوفیلا را
05:44
here at CalTech in the '60s as a model organism
110
328271
3523
اینجا در CalTech در دهه 60 بعنوان مُدلی
05:47
to study the connection between genes and behavior.
111
331794
3597
برای مطالعه ارتباط
بین ژن و رفتار معرفی کرد.
بین ژن و رفتار معرفی کرد.
05:51
Seymour recruited me to CalTech in the late 1980s.
112
335391
3607
سیمور مرا اواخر 1980 در CalTech گماشت.
05:54
He was my Jedi and my rabbi while he was here,
113
338998
4434
او قهرمان من و پیشوای من بود
زمانی که اینجا بود و
زمانی که اینجا بود و
05:59
and Seymour taught me both to love flies
114
343432
2388
سیمور به من یاد داد عاشق مگسها باشم
06:01
and also to play with science.
115
345820
3049
و بازی با علوم را بمن آموخت.
06:04
So how do we ask this question?
116
348869
3116
خب چطور این پرسش را مطرح کنیم؟
06:07
It's one thing to believe that flies have emotion-like states,
117
351985
4060
اینکه باورکنیم مگس
حالات احساسی دارد یک طرف
حالات احساسی دارد یک طرف
06:11
but how do we actually find out whether that's true or not?
118
356045
3163
ولی چگونه میتوان فهمید که
این درست است یا نه؟
این درست است یا نه؟
06:15
Now, in humans we often infer emotional states,
119
359208
3950
ما در انسان حالات احساسی را,
06:19
as you'll hear later today, from facial expressions.
120
363158
3905
همانطور که امروز خواهید شنید
از حالات چهره تعبیر می کنیم.
از حالات چهره تعبیر می کنیم.
06:22
However, it's a little difficult to do that in fruit flies.
121
367063
3720
بهر تقدیر خواندن چهره مگس میوه
قدری دشوار است.
قدری دشوار است.
06:26
(Laughter)
122
370783
3313
(خنده)
06:29
It's kind of like landing on Mars
123
374096
3137
چیزی شبیه به آنکه بر روی مریخ فرود بیاییم
06:33
and looking out the window of your spaceship
124
377233
2705
و از پنجره فضاپیما به بیرون نگاه کنیم
06:35
at all the little green men who are surrounding it
125
379938
2470
بهمه آدم کوچولو های سبزی
که فضاپیما را احاطه کرده اند
که فضاپیما را احاطه کرده اند
06:38
and trying to figure out, "How do I find out
126
382408
2406
و سعی کنیم که کشف کنیم "چطور میتوان فهمید
06:40
if they have emotions or not?"
127
384814
2355
آیا اینها احساسات دارند یا نه؟"
06:43
What can we do? It's not so easy.
128
387169
3543
چکار میتوانیم بکنیم؟ کار خیلی آسانی نیست.
06:46
Well, one of the ways that we can start
129
390712
2185
خب، یکی از راههاییکه میتوان با آن شروع کرد
06:48
is to try to come up with some general characteristics
130
392897
4125
آنست که سعی کنیم برخی مشخصات عمومی
06:52
or properties of emotion-like states
131
397022
3748
یا ویژگیهای حالات احساس مانند را در آنها
06:56
such as arousal, and see if we can identify
132
400770
3464
از قبیل برانگیختگی در نظر گرفته ببینیم آیا
07:00
any fly behaviors that might exhibit some of those properties.
133
404234
5376
میتوانیم رفتارهایی در مگس, که نمایش
آن سری ویژگیها باشد را شناسایی کنیم.
آن سری ویژگیها باشد را شناسایی کنیم.
07:05
So three important ones that I can think of
134
409610
2820
باین ترتیب سه تا از مهم ترین آنها
که بفکر من میرسد
که بفکر من میرسد
07:08
are persistence, gradations in intensity, and valence.
135
412430
4672
تداوم، درجه شدت، و همچنین ارزش می باشند.
07:13
Persistence means long-lasting.
136
417102
2334
تداوم به مفهوم ادامه دار بودن است.
07:15
We all know that the stimulus that triggers an emotion
137
419436
3961
همه ما می دانیم که محرکی که
منجر به احساساتی می شود
منجر به احساساتی می شود
07:19
causes that emotion to last long after the stimulus is gone.
138
423397
5016
سبب ادامه آن احساس میشود
حتی مدتی پس از پایان آن محرک.
حتی مدتی پس از پایان آن محرک.
07:24
Gradations of intensity means what it sounds like.
139
428413
3090
درجه بندی شدت به همان معنی است
که بنظر میرسد.
که بنظر میرسد.
07:27
You can dial up the intensity or dial down the intensity of an emotion.
140
431503
4583
می توان میزان شدت
احساسات را بالاتر یا پایین تر برد.
احساسات را بالاتر یا پایین تر برد.
07:31
If you're a little bit unhappy, the corners of your mouth
141
436086
2600
اگرکمی ناراحت باشید، گوشه های دهان شما
07:34
turn down and you sniffle,
142
438686
1687
آویزان است و بینی تانرا بالا میکشید
07:36
and if you're very unhappy, tears pour down your face
143
440373
3138
اگرخیلی ناراحت باشید، اشک برچهره می بارید
07:39
and you might sob.
144
443511
1832
و ممکن است زاری کنید.
07:41
Valence means good or bad, positive or negative.
145
445343
4379
ارزش بمفهوم خوب یا بد، مثبت یا منفی است.
07:45
So we decided to see if flies could be provoked into showing
146
449722
4452
بنابراین ما تصمیم گرفتیم ببینیم که
آیا می توان مگس ها را تحریک کرد تا
آیا می توان مگس ها را تحریک کرد تا
07:50
the kind of behavior that you see
147
454174
2451
نوع رفتاری را از خود نشان دهند که
07:52
by the proverbial wasp at the picnic table,
148
456625
2810
در زنبور معروف میز پیک نیک می بینیم.
07:55
you know, the one that keeps coming back to your hamburger
149
459435
2685
می دانید، همان که مرتب به سراغ
همبرگرتان میآید،
همبرگرتان میآید،
07:58
the more vigorously you try to swat it away,
150
462120
2529
هر چه با شدت بیشتر می خواهید آن را برانید،
08:00
and it seems to keep getting irritated.
151
464649
2284
زنبور بنظر بیشتر تحریک میشود.
08:02
So we built a device, which we call a puff-o-mat,
152
466933
3647
بنابراین ما یک وسیله ای ساختیم،
که ما آن را ماشین فوت می نامیم
که ما آن را ماشین فوت می نامیم
08:06
in which we could deliver little brief air puffs to fruit flies
153
470580
4345
که با آن میتوانیم پُکهای
مختصری از هوا به مگس های
مختصری از هوا به مگس های
08:10
in these plastic tubes in our laboratory bench
154
474925
2776
درون این لوله های پلاستیکی
روی نیمکت آزمایشگاه
روی نیمکت آزمایشگاه
08:13
and blow them away.
155
477701
1725
بدمیم و آنها را دور کنیم.
08:15
And what we found is that if we gave these flies
156
479426
3239
و آنچه ما دریافتیم این بود
که اگر ما به این مگس ها
که اگر ما به این مگس ها
08:18
in the puff-o-mat several puffs in a row,
157
482665
2848
درماشین فوت چند دم هوای پی در پی می دمیدیم
08:21
they became somewhat hyperactive
158
485513
2689
آنها قدری بیش فعال میشدند.
08:24
and continued to run around for some time after the air puffs actually stopped
159
488202
4435
و برای مدتی بعد از آنکه دمیدن باد درواقع
قطع شده بود، به چرخیدن ادامه میدادند،
قطع شده بود، به چرخیدن ادامه میدادند،
08:28
and took a while to calm down.
160
492637
2864
و قدری طول میکشید تا آنها آرام شوند
08:31
So we quantified this behavior
161
495501
2189
بنابراین ما این رفتار را محاسبه کردیم
08:33
using custom locomotor tracking software
162
497690
3012
با بکارگیری نرم افزار مرسوم حرکت سنجی
08:36
developed with my collaborator Pietro Perona,
163
500702
2800
با اهتمام همکارم پیترو پروونا
08:39
who's in the electrical engineering division here at CalTech.
164
503502
3612
که در بخش مهندسی برق CalTech است.
08:43
And what this quantification showed us is that,
165
507114
2814
و آنچه که این اندازه گیری به ما نشان داد،
این است که
این است که
08:45
upon experiencing a train of these air puffs,
166
509928
3224
پس از روبرو شدن با یک قطار
از این فوت های هوا
از این فوت های هوا
08:49
the flies appear to enter a kind of state of hyperactivity
167
513152
4314
به نظر میرسد مگس ها وارد
نوعی حالت بیش فعالی میشوند
نوعی حالت بیش فعالی میشوند
08:53
which is persistent, long-lasting,
168
517466
2598
که ماندگار، طولانی،
08:55
and also appears to be graded.
169
520064
2504
و همچنین به نظر درجه بندی شده هست.
08:58
More puffs, or more intense puffs,
170
522568
2859
فوت های بیشتر یا با شدت قوی تر
09:01
make the state last for a longer period of time.
171
525427
3913
سبب میشود این حالت زمان بلندتری دوام آورد.
09:05
So now we wanted to try to understand something
172
529340
2036
پس ما حالا می خواستیم بفهمیم چه چیزی
09:07
about what controls the duration of this state.
173
531376
3714
مدت ادامه این حالت را تعیین می کند.
09:10
So we decided to use our puff-o-mat
174
535090
2851
پس تصمیم گرفتیم از ماشین فوت و از
09:13
and our automated tracking software
175
537941
2055
نرم افزار ردیاب خودکار استفاده کرده و
09:15
to screen through hundreds of lines of mutant fruit flies
176
539996
3782
صدها نسل از مگس میوه جهش یافته را
بررسی کنیم
بررسی کنیم
09:19
to see if we could find any that showed abnormal responses to the air puffs.
177
543778
5079
و ببینیم آیا می توانیم مگسی که پاسخی
غیرطبیعی به فوتهای هوا نشان دهد پیدا کنیم.
غیرطبیعی به فوتهای هوا نشان دهد پیدا کنیم.
09:24
And this is one of the great things about fruit flies.
178
548857
2347
و این یکی از امتیازهای مگس میوه است.
09:27
There are repositories where you can just pick up the phone
179
551204
2793
مخازنی هست که شما فقط با برداشتن گوشی تلفن
09:29
and order hundreds of vials of flies of different mutants
180
553997
3641
میتوانید صدها بسته مگس با
جهش های گوناگون سفارش دهید
جهش های گوناگون سفارش دهید
09:33
and screen them in your assay and then find out
181
557638
2172
و در بررسی خود آنها را مرور کنید و ببینید
09:35
what gene is affected in the mutation.
182
559810
3319
کدام ژن در اثر جهش تغییر یافته است.
09:39
So doing the screen, we discovered one mutant
183
563129
3512
پس با کمک غربال یا مرورگری
مگس میوه جهش یافته ای را یافتیم
مگس میوه جهش یافته ای را یافتیم
09:42
that took much longer than normal to calm down
184
566641
3474
که خیلی بیشتر از حد معمول
طول می کشید تا پس از
طول می کشید تا پس از
09:46
after the air puffs,
185
570115
2277
فوت های هوا آرام شود،
09:48
and when we examined the gene that was affected in this mutation,
186
572392
3950
و پس از بررسی این ژن جهش یافته
09:52
it turned out to encode a dopamine receptor.
187
576342
3605
معلوم شد که یک گیرنده دوپامین را
رمزگذاری میکند.
رمزگذاری میکند.
09:55
That's right -- flies, like people, have dopamine,
188
579947
3011
درست است - مگس ها، مثل آدمها،
دارای دوپامین هستند
دارای دوپامین هستند
09:58
and it acts on their brains and on their synapses
189
582958
2772
که روی مغز آنها و سیناپس های آنها
10:01
through the same dopamine receptor molecules
190
585730
2550
بواسطه همان نوع گیرنده های دوپامینی
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
که من و شما داریم عمل میکند.
10:06
Dopamine plays a number of important functions in the brain,
192
590669
3486
دوپامین چندین نقش مهم را در مغز ایفا میکند
10:10
including in attention, arousal, reward,
193
594155
3113
از جمله در توجه، برانگیختگی و پاداش،
10:13
and disorders of the dopamine system have been linked
194
597268
3413
و دانشمندان اختلال های سیستم دوپامین را
10:16
to a number of mental disorders including drug abuse,
195
600681
3100
با تعدادی از اختلال های ذهنی
10:19
Parkinson's disease, and ADHD.
196
603781
4234
از جمله اعتیاد، بیماری پارکینسون و ADHD
مرتبط دانسته اند.
مرتبط دانسته اند.
10:23
Now, in genetics, it's a little counterintuitive.
197
608015
2790
حال در ژنتیک این اندکی بدورازعقل سلیم است.
10:26
We tend to infer the normal function of something
198
610805
3260
ما غالباعملکرد طبیعی یک چیز را
10:29
by what doesn't happen when we take it away,
199
614065
3710
با کمک آنچه در نبود آن چیز صورت نمیگیرد،
10:33
by the opposite of what we see when we take it away.
200
617775
3003
از خلاف مشاهده خود وقتی آن چیز حذف شود،
نتیجه گیری میکنیم.
نتیجه گیری میکنیم.
10:36
So when we take away the dopamine receptor
201
620778
3013
وقتی گیرنده دوپامین را حذف میکنیم
10:39
and the flies take longer to calm down,
202
623791
2557
و آرام شدن مگس ها بیشتر طول می کشد
10:42
from that we infer that the normal function of this receptor and dopamine
203
626348
3846
و از آن ما نتیجه می گیریم که
عملکرد طبیعی این گیرنده و دوپامین
عملکرد طبیعی این گیرنده و دوپامین
10:46
is to cause the flies to calm down faster after the puff.
204
630194
4485
این است که باعث می شود مگس
پس از وزش هوا سریعتر آرام شود.
پس از وزش هوا سریعتر آرام شود.
10:50
And that's a bit reminiscent of ADHD,
205
634679
2950
و این کمی یادآور ADHD است،
10:53
which has been linked to disorders of the dopamine system in humans.
206
637629
3975
که با اختلالات سیستم دوپامین
در انسان مرتبط دانسته شده است.
در انسان مرتبط دانسته شده است.
10:57
Indeed, if we increase the levels of dopamine in normal flies
207
641604
4606
در واقع، اگر ما سطح دوپامین را
در مگس های معمولی افزایش دهیم
در مگس های معمولی افزایش دهیم
11:02
by feeding them cocaine
208
646210
1710
از طریق تغذیه آنها با کوکائین
11:03
after getting the appropriate DEA license
209
647920
2972
پس از دریافت مجوز DEA مناسب
11:06
— oh my God -- (Laughter) —
210
650892
4000
-- آه خدای من -- (خنده) --
11:10
we find indeed that these cocaine-fed flies
211
654892
3172
ما واقعا میبینیم که این مگس های
با کوکائین تغذیه شده
با کوکائین تغذیه شده
11:13
calm down faster than normal flies do,
212
658064
3042
سریعتر از مگس های عادی آرام میشوند،
11:17
and that's also reminiscent of ADHD,
213
661106
3199
و این هم کمی یادآور ADHD است،
11:20
which is often treated with drugs like Ritalin
214
664305
2045
که غالبا با داروی ریتالین مداوا میشود
11:22
that act similarly to cocaine.
215
666350
3019
که شبیه کوکایین عمل میکند.
11:25
So slowly I began to realize that what started out
216
669369
3149
به این ترتیب کم کم متوجه شدم
چیزی که از آغاز
چیزی که از آغاز
11:28
as a rather playful attempt to try to annoy fruit flies
217
672518
3649
فقط تلاش شوخی آمیزی
درعصبانی کردن مگسها بود
درعصبانی کردن مگسها بود
11:32
might actually have some relevance to a human psychiatric disorder.
218
676167
3976
در واقع ممکن است برای یک
اختلال روانی انسانی حایز اهمیت باشد.
اختلال روانی انسانی حایز اهمیت باشد.
11:36
Now, how far does this analogy go?
219
680143
2226
حالا این مقایسه تا کجا قابل قبول است؟
11:38
As many of you know, individuals afflicted with ADHD
220
682369
3122
همانطور که بسیاری از شما می دانید
افراد مبتلا به ADHD
افراد مبتلا به ADHD
11:41
also have learning disabilities.
221
685491
2337
همچنین دارای کم توانی در یادگیری هستند.
11:43
Is that true of our dopamine receptor mutant flies?
222
687828
3566
آیا این درباره مگسهای دارای
گیرنده دوپامین جهش یافته هم صدق میکند؟
گیرنده دوپامین جهش یافته هم صدق میکند؟
11:47
Remarkably, the answer is yes.
223
691394
2720
قابل ملاحظه است که پاسخ مثبت است .
11:50
As Seymour showed back in the 1970s,
224
694114
2628
همانطور که سیمور در دهه 1970 نشان داد
11:52
flies, like songbirds, as you just heard,
225
696742
2451
مگسها همانطورکه شنیدید
مثل پرندگان آوازخوان
مثل پرندگان آوازخوان
11:55
are capable of learning.
226
699193
1733
قابلیت فراگیری دارند.
11:56
You can train a fly to avoid an odor, shown here in blue,
227
700926
4443
می توانیم به مگس بیاموزیم از یک رایحه
دوری کند، اینجا با آبی نشان داده شده،
دوری کند، اینجا با آبی نشان داده شده،
12:01
if you pair that odor with a shock.
228
705369
2388
اگر آن بو را با یک شوک همراه کنیم.
12:03
Then when you give those trained flies the chance to choose
229
707757
3384
و هنگامی که میگذارید مگس تربیت شده
12:07
between a tube with the shock-paired odor and another odor,
230
711141
3154
بین آن رایحه شوک آور و یک
عطر دیگر یکی را انتخاب کند
عطر دیگر یکی را انتخاب کند
12:10
it avoids the tube containing the blue odor that was paired with shock.
231
714295
4200
ازظرف حاوی عطرآبی که
با شوک همراه بود دوری میکند
با شوک همراه بود دوری میکند
12:14
Well, if you do this test on dopamine receptor mutant flies,
232
718495
3502
خب، اگر این آزمایش را در مگس های با جهش
گیرنده دوپامین انجام دهید
گیرنده دوپامین انجام دهید
12:17
they don't learn. Their learning score is zero.
233
721997
2465
آنها یاد نمی گیرند.
نمره یادگیری آنها صفر است.
نمره یادگیری آنها صفر است.
12:20
They flunk out of CalTech.
234
724462
3811
از CalTech رفوزه بیرون میآیند.
12:24
So that means that these flies have two abnormalities,
235
728273
4748
به این معنی که این مگس ها دو اختلال دارند.
12:28
or phenotypes, as we geneticists call them,
236
733021
3050
یا دو فنوتیپ،
آنطور که در ژنتیک نامیده میشود.
آنطور که در ژنتیک نامیده میشود.
12:31
that one finds in ADHD: hyperactivity and learning disability.
237
736071
5512
که درADHD هم می بینیم:
بیش فعالی و ناتوانی در یادگیری.
بیش فعالی و ناتوانی در یادگیری.
12:37
Now what's the causal relationship, if anything, between these phenotypes?
238
741583
4363
حالا، رابطه علت و معلولی بین
دو فنوتیپ اگرهست، کدام است؟
دو فنوتیپ اگرهست، کدام است؟
12:41
In ADHD, it's often assumed that the hyperactivity
239
745946
3913
در ADHD، اغلب فرض می شود که بیش فعالی
12:45
causes the learning disability.
240
749859
1906
باعث ناتوانی یادگیری می شود.
12:47
The kids can't sit still long enough to focus, so they don't learn.
241
751765
3719
بچه ها نمی توانند به اندازه کافی آرام
بنشینند تا تمرکز کنند، پس یاد نمی گیرند.
بنشینند تا تمرکز کنند، پس یاد نمی گیرند.
12:51
But it could equally be the case that it's the learning disabilities
242
755484
3296
اما همانقدر میتوان فرض کرد
که ناتوانی یادگیری است
که ناتوانی یادگیری است
12:54
that cause the hyperactivity.
243
758780
1872
که باعث بیش فعالی می شود.
12:56
Because the kids can't learn, they look for other things to distract their attention.
244
760652
4470
کودک چون نمی تواند یاد بگیرد، بدنبال
چیزهای دیگرست تا توجهش را منحرف کند.
چیزهای دیگرست تا توجهش را منحرف کند.
13:01
And a final possibility is that there's no relationship at all
245
765122
3057
و یک امکان نهایی آنکه هیچ ارتباطی بین
13:04
between learning disabilities and hyperactivity,
246
768179
2404
ناتوانی یادگیری و بیش فعالی وجود ندارد،
13:06
but that they are caused by a common underlying mechanism in ADHD.
247
770583
4915
فقط این دو توسط یک مکانیزم مشترک
در ADHD ایجاد می شوند.
در ADHD ایجاد می شوند.
13:11
Now people have been wondering about this for a long time
248
775498
2342
این از دیرباز مورد سوال بوده
13:13
in humans, but in flies we can actually test this.
249
777840
3488
در انسان، اما در مگس ما
می توانیم این را آزمایش کنیم.
می توانیم این را آزمایش کنیم.
13:17
And the way that we do this is to delve deeply into the mind
250
781328
3084
این کار را با عمیق شدن در
ذهن مگس انجام می دهیم
ذهن مگس انجام می دهیم
13:20
of the fly and begin to untangle its circuitry using genetics.
251
784412
4266
و با کمک ژنتیک شروع به
گره گشایی از مسیرمداری آن میکنیم.
گره گشایی از مسیرمداری آن میکنیم.
13:24
We take our dopamine receptor mutant flies
252
788678
2462
ما مگس جهش یافته در
گیرنده دوپامین را برمیداریم
گیرنده دوپامین را برمیداریم
13:27
and we genetically restore, or cure, the dopamine receptor
253
791140
4564
و بروش ژنتیکی گیرنده دوپامین آنرا
بازیابی یا درمان می کنیم
بازیابی یا درمان می کنیم
13:31
by putting a good copy of the dopamine receptor gene
254
795704
3235
با قرار دادن یک نسخه خوب از ژن گیرنده
13:34
back into the fly brain.
255
798939
2051
در مغز مگس.
13:36
But in each fly, we put it back only into certain neurons
256
800990
3835
اما برای هر مگس،
آنرا در یک نورون معینی قرار میدهیم
آنرا در یک نورون معینی قرار میدهیم
13:40
and not in others, and then we test each of these flies
257
804825
3714
و سپس هر یک از این مگس ها را
13:44
for their ability to learn and for hyperactivity.
258
808539
3668
در زمینه یادگیری و بیش فعالی
آزمایش می کنیم.
آزمایش می کنیم.
13:48
Remarkably, we find we can completely dissociate these two abnormalities.
259
812207
4818
قابل توجه است که می توانیم
این دو ناهنجاری را کاملا جدا کنیم.
این دو ناهنجاری را کاملا جدا کنیم.
13:52
If we put a good copy of the dopamine receptor back
260
817025
2663
اگر یک نسخه سالم گیرنده دوپامین را
13:55
in this elliptical structure called the central complex,
261
819688
2961
در این ساختار بیضوی به نام
مجموعه مرکزی بگذاریم
مجموعه مرکزی بگذاریم
13:58
the flies are no longer hyperactive, but they still can't learn.
262
822649
4077
مگس دیگر بیش فعال نخواهد بود،
اما هنوز نمی تواند یاد بگیرد.
اما هنوز نمی تواند یاد بگیرد.
14:02
On the other hand, if we put the receptor back in a different structure
263
826726
2726
از سوی دیگر، اگر گیرنده را
در یک ساختار دیگر
در یک ساختار دیگر
14:05
called the mushroom body,
264
829452
1518
بنام جسم قارچی قرار دهیم،
14:06
the learning deficit is rescued, the flies learn well,
265
830970
3085
نقص یادگیری علاج میشود و
مگسها به خوبی یاد می گیرند
مگسها به خوبی یاد می گیرند
14:09
but they're still hyperactive.
266
834055
1830
ولی آنها همچنان بیش فعال هستند.
14:11
What that tells us is that dopamine
267
835885
2250
چیزیکه این به ما می گوید اینست که دوپامین
14:14
is not bathing the brain of these flies like soup.
268
838135
3392
مغز مگس را در سوپ حمام نمی دهد.
14:17
Rather, it's acting to control two different functions
269
841527
3162
بلکه روی کنترل دو عملکرد مختلف
14:20
on two different circuits,
270
844689
1634
در دو مدار متفاوت اثر میگذارد.
14:22
so the reason there are two things wrong with our dopamine receptor flies
271
846323
3904
بنابراین دلیل آنکه دو چیز در این
مگسهای جهش یافته کار نمیکند
مگسهای جهش یافته کار نمیکند
14:26
is that the same receptor is controlling two different functions
272
850227
4175
این است که همان نوع گیرنده
مسئول کنترل دو عملکرد مختلف
مسئول کنترل دو عملکرد مختلف
14:30
in two different regions of the brain.
273
854402
2863
در دو ناحیه مختلف مغز است.
14:33
Whether the same thing is true in ADHD in humans
274
857265
3062
آیا این درباره ADHD در
انسان هم صدق میکند یا نه
انسان هم صدق میکند یا نه
14:36
we don't know, but these kinds of results
275
860327
2376
ما نمی دانیم، اما این سری نتایج
14:38
should at least cause us to consider that possibility.
276
862703
3477
می بایست اقلا سبب شود
این امکان را در نظر بگیریم.
این امکان را در نظر بگیریم.
14:42
So these results make me and my colleagues more convinced than ever
277
866180
3973
بنابراین این نتایج من و همکاران مرا
بیش از هر وقت متقاعد می کند
بیش از هر وقت متقاعد می کند
14:46
that the brain is not a bag of chemical soup,
278
870153
3412
که مغز انبانی از سوپ شیمیائی نیست.
14:49
and it's a mistake to try to treat complex psychiatric disorders
279
873565
3527
و این اشتباه است که برای
درمان ناهنجاریهای روانی پیچیده
درمان ناهنجاریهای روانی پیچیده
14:52
just by changing the flavor of the soup.
280
877092
2711
سعی کنیم طعم و مزه سوپ را عوض کنیم.
14:55
What we need to do is to use our ingenuity and our scientific knowledge
281
879803
4217
آنچه ما باید انجام دهیم آنست که
با دانش علمی و نبوغ
با دانش علمی و نبوغ
14:59
to try to design a new generation of treatments
282
884020
2708
نسل جدیدی از درمانهایی را طراحی کنیم
15:02
that are targeted to specific neurons and specific regions of the brain
283
886728
4288
که نورون های خاصی را در مناطق خاصی
از مغز مورد هدف قرار می دهند
از مغز مورد هدف قرار می دهند
15:06
that are affected in particular psychiatric disorders.
284
891016
3338
که در اختلالات روانپزشکی بخصوصی
تحت اثر قرار میگیرند.
تحت اثر قرار میگیرند.
15:10
If we can do that, we may be able to cure these disorders
285
894354
3200
اگر ما بتوانیم این کار را انجام دهیم،
ممکن است بتوانیم این اختلالات را
ممکن است بتوانیم این اختلالات را
15:13
without the unpleasant side effects,
286
897554
2047
بدون عوارض جانبی ناخوشایند درمان کنیم
15:15
putting the oil back in our mental engines,
287
899601
2746
با ریختن روغن درموتورهای ذهنی،
15:18
just where it's needed. Thank you very much.
288
902347
3184
فقط در آن جاهایی که لازم هست. خیلی متشکرم.
ABOUT THE SPEAKER
David Anderson - NeurobiologistThrough 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.
David Anderson | Speaker | TED.com