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

David Anderson: Vaš je mozak više od kotla kemikalija

Filmed:
1,482,186 views

Moderni psihijatrijski lijekovi liječe kemiju cijelog mozga, ali neurobiolog David Anderson vjeruje u detaljniji pogled na to kako mozak funkcionira. On opisuje nova istraživanja koja bi mogla dovesti do razvoja usmjerenih psihijatrijskih lijekova - koji su učinkovitiji u liječenju i bez nuspojava. Čime se on točno bavi? Za početak, pokušava razljutiti hrpu vinskih mušica (snimljeno na 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 raisepodići your handruka if you know someonenetko
0
630
3228
Dignite ruku ako znate nekog
00:19
in your immediateneposredan familyobitelj or circlekrug of friendsprijatelji
1
3858
2647
u svojoj užoj obitelji ili krugu bliskih prijatelja
00:22
who sufferspati from some formoblik of mentalmentalni illnessbolest.
2
6505
3488
tko pati od nekog oblika mentalne bolesti.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprisediznenađen.
3
9993
2784
Da. Tako sam i mislio. Nisam iznenađen.
00:28
And raisepodići your handruka if you think that
4
12777
2295
Također, dignite ruku ako mislite da
00:30
basicosnovni researchistraživanje on fruitvoće fliesmuhe has anything to do
5
15072
2825
su istraživanja na vinskoj mušici u ikakvoj vezi
00:33
with understandingrazumijevanje mentalmentalni illnessbolest in humansljudi.
6
17897
4462
s razumijevanjem mentalnih bolesti kod ljudi.
00:38
Yeah. I thought so. I'm alsotakođer not surprisediznenađen.
7
22359
2793
Da... Tako sam i mislio. Ponovno, nisam iznenađen.
00:41
I can see I've got my work cutrez out for me here.
8
25152
3320
Vidim da kao publika predstavljate plodno tlo za mene.
00:44
As we heardčuo from DrDr. InselInsel this morningjutro,
9
28472
2588
Kao što ste jutros čuli od dr. Insel,
00:46
psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji like autismautizam, depressiondepresija and schizophreniashizofrenija
10
31060
4213
psihijatrijski poremećaji kao što su autizam, depresija i shizofrenija
00:51
take a terribleužasan tollcestarina on humanljudski sufferingpati.
11
35273
2875
u velikoj mjeri doprinose ljudskoj patnji.
00:54
We know much lessmanje about theirnjihov treatmentliječenje
12
38148
3213
Malo nam je toga poznato o liječenju
00:57
and the understandingrazumijevanje of theirnjihov basicosnovni mechanismsmehanizmi
13
41361
2606
i razumijevanju osnovnih mehanizama tih poremećaja
00:59
than we do about diseasesoboljenja of the bodytijelo.
14
43967
2619
u usporedbi s onim što znamo o fizičkim bolestima.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
Razmislite malo o tome, u 2013. godini,
01:05
the seconddrugi decadedesetljeće of the millenniumMillenium,
16
49229
1955
u drugom desetljeću ovoga milenija,
01:07
if you're concernedzabrinut about a cancerRak diagnosisdijagnoza
17
51184
2365
ako ste zabrinuti da bolujete od karcinoma
01:09
and you go to your doctorliječnik, you get bonekost scansskenira,
18
53549
2519
i odete liječniku, pregledaju vam kosti,
01:11
biopsiesbiopsije and bloodkrv teststestovi.
19
56068
2928
naprave biopsiju i krvne pretrage.
01:14
In 2013, if you're concernedzabrinut about a depressiondepresija diagnosisdijagnoza,
20
58996
3865
U 2013. godini, ako ste zabrinuti da bolujete od depresije
01:18
you go to your doctorliječnik, and what do you get?
21
62861
1963
i odete liječniku, što dobijete?
01:20
A questionnaireupitnik.
22
64824
1987
Upitnik.
01:22
Now, partdio of the reasonrazlog for this is that we have
23
66811
2429
Jedan od razloga je taj što imamo
01:25
an oversimplifiedjednostavnim and increasinglysve outmodedzastarjela viewpogled
24
69240
3823
vrlo pojednostavljen i zastario pogled
01:28
of the biologicalbiološki basisosnova of psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji.
25
73063
3887
na biološku osnovu psihijatrijskih poremećaja.
01:32
We tendskloni to viewpogled them --
26
76950
1243
Obično smatramo,
01:34
and the popularpopularan presstisak aidssida and abetsomogućenja this viewpogled --
27
78193
2845
i to je pogled koji se promovira i u medijima,
01:36
as chemicalkemijski imbalancesneravnoteža in the brainmozak,
28
81038
3016
da se radi o kemijskoj neravnoteži u mozgu,
01:39
as if the brainmozak were some kindljubazan of bagtorba of chemicalkemijski soupjuha
29
84054
3684
kao da je mozak kotao kemijske juhe
01:43
fullpuni of dopaminedopamin, serotoninserotonin and norepinephrinenoradrenalina.
30
87738
4200
od dopamina, serotonina i noradrenalina.
01:47
This viewpogled is conditionedklimatizirani by the factčinjenica
31
91938
2327
Takav stav posljedica je činjenice
01:50
that manymnogi of the drugslijekovi that are prescribedpropisane to treatliječiti these disordersporemećaji,
32
94265
3406
da mnogi lijekovi koji se prepisuju u liječenju tih poremećaja,
01:53
like ProzacProzac, actčin by globallyglobalno changingmijenjanje brainmozak chemistrykemija,
33
97671
4671
kao što je Prozac, djeluju na principu mijenjanja "kemije mozga",
01:58
as if the brainmozak were indeeddoista a bagtorba of chemicalkemijski soupjuha.
34
102342
3976
kao da je mozak uistinu kotao kemijske juhe.
02:02
But that can't be the answerodgovor,
35
106318
1901
Ali to ne može biti rješenje
02:04
because these drugslijekovi actuallyzapravo don't work all that well.
36
108219
3237
jer ti lijekovi zapravo i ne djeluju tako dobro.
02:07
A lot of people won'tnavika take them, or stop takinguzimanje them,
37
111456
3176
Mnogi ih ne žele uzimati ili će ih prestati uzimati
02:10
because of theirnjihov unpleasantneugodan sidestrana effectsefekti.
38
114632
2657
zbog neugodnih nuspojava koje izazivaju.
02:13
These drugslijekovi have so manymnogi sidestrana effectsefekti
39
117289
2060
Ti lijekovi imaju toliko nuspojava
02:15
because usingkoristeći them to treatliječiti a complexkompleks psychiatricpsihijatrijski disorderporemećaj
40
119349
3956
jer njihovo korištenje u liječenju složenih psihijatrijskih poremećaja
02:19
is a bitbit like tryingtežak to changepromijeniti your enginemotor oilulje
41
123305
2689
može se usporediti s mijenjanjem motornog ulja
02:21
by openingotvor a can and pouringkoji lije it all over the enginemotor blockblok.
42
125994
4113
tako da otvorite limenku ulja i izlijete je preko cijelog motora.
02:26
Some of it will dribbledribling into the right placemjesto,
43
130107
2150
Nešto će u konačnici završiti na pravom mjestu,
02:28
but a lot of it will do more harmšteta than good.
44
132257
3101
ali većina će napraviti više štete nego koristi.
02:31
Now, an emergingu nastajanju viewpogled
45
135358
2238
Novi pogled,
02:33
that you alsotakođer heardčuo about from DrDr. InselInsel this morningjutro,
46
137596
2950
o kojem ste također čuli jutros od dr. Insel,
02:36
is that psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji are actuallyzapravo
47
140546
2570
jest taj da su psihijatrijski poremećaji zapravo
02:39
disturbancesporemećaji of neuralživčani circuitskrugovi that mediateposredovati
48
143116
3474
smetnje u neurološkim sklopovima koji sudjeluju u posredovanju
02:42
emotionemocija, moodraspoloženje and affectutjecati.
49
146590
3519
emocija, raspoloženja i afekata.
02:46
When we think about cognitionspoznaja,
50
150109
1762
Kada govorimo o kogniciji,
02:47
we analogizeanalogize the brainmozak to a computerračunalo. That's no problemproblem.
51
151871
3576
poistovjećujemo mozak s računalom. To nije problem.
02:51
Well it turnsokreti out that the computerračunalo analogyanalogija
52
155447
2581
Ali ispostavilo se da analogija s računalom
02:53
is just as validvrijedi for emotionemocija.
53
158028
2383
vrijedi i u slučaju emocija.
02:56
It's just that we don't tendskloni to think about it that way.
54
160411
2786
Samo ne razmišljamo o tome na taj način.
02:59
But we know much lessmanje about the circuitstrujni krug basisosnova
55
163197
3283
Malo nam je poznato o neurološkim sklopovima
03:02
of psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji
56
166480
1899
kao o osnovi psihijatrijskih poremećaja
03:04
because of the overwhelmingneodoljiv dominancedominacija
57
168379
2070
zbog velike dominacije
03:06
of this chemicalkemijski imbalanceneravnoteža hypothesishipoteza.
58
170449
3352
spomenute hipoteze o kemijskoj neravnoteži.
03:09
Now, it's not that chemicalskemikalije are not importantvažno
59
173801
3827
Ne tvrdim da kemijske tvari nisu važne
03:13
in psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji.
60
177628
1537
u psihijatrijskim poremećajima.
03:15
It's just that they don't bathekupanje the brainmozak like soupjuha.
61
179165
3972
Stvar je u tome što one ne oplahnjuju mozak kao juha.
03:19
RatherRadije, they're releasedoslobođen in very specificspecifično locationslokacije
62
183137
3649
Umjesto toga, otpuštaju se na vrlo određenim lokacijama
03:22
and they actčin on specificspecifično synapsessinapse
63
186786
2725
i djeluju na određene sinapse
03:25
to changepromijeniti the flowteći of informationinformacija in the brainmozak.
64
189511
3688
kako bi se promijenio dotok informacija u mozak.
03:29
So if we ever really want to understandrazumjeti
65
193199
2437
Dakle, ako stvarno želimo razumjeti
03:31
the biologicalbiološki basisosnova of psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji,
66
195636
2705
biološku osnovu psihijatrijskih poremećaja,
03:34
we need to pinpointdjelić these locationslokacije in the brainmozak
67
198341
3032
moramo točno locirati mjesta u mozgu
03:37
where these chemicalskemikalije actčin.
68
201373
1734
na koja spomenute kemijske tvari djeluju.
03:39
OtherwiseInače, we're going to keep pouringkoji lije oilulje all over our mentalmentalni enginesmotori
69
203107
3479
Inače ćemo nastaviti prolijevati ulje po našim mentalnim motorima
03:42
and sufferingpati the consequencesposljedice.
70
206586
2957
i trpjeti posljedice.
03:45
Now to beginpočeti to overcomesavladati our ignoranceneznanje
71
209543
3059
U nastojanju da prevladamo svoje neznanje
03:48
of the roleuloga of brainmozak chemistrykemija in brainmozak circuitrystrujni krugovi,
72
212602
3534
o ulozi kemije mozga u neurološkim sklopovima,
03:52
it's helpfulkoristan to work on what we biologistsbiolozi call
73
216136
2680
korisno je raditi na onome što mi biolozi nazivamo
03:54
"modelmodel organismsorganizmi,"
74
218816
1579
modelnim organizmima,
03:56
animalsživotinje like fruitvoće fliesmuhe and laboratorylaboratorija micemiševi,
75
220395
3334
životinjama kao što su vinske mušice i laboratorijski miševi,
03:59
in whichkoji we can applyprimijeniti powerfulsnažan geneticgenetski techniquesTehnike
76
223729
3425
pri čemu možemo primijeniti genetičke metode
04:03
to molecularlymolekularno identifyidentificirati and pinpointdjelić
77
227154
3625
da identificiramo na molekularnoj razini i točno odredimo
04:06
specificspecifično classesklase of neuronsneuroni,
78
230779
1563
specifične klase neurona,
04:08
as you heardčuo about in AllanAllan Jones'sJones je talk this morningjutro.
79
232342
2903
kao što ste ujutro čuli u govoru Allana Jonesa.
04:11
MoreoverOsim toga, oncejednom we can do that,
80
235245
2461
Štoviše, kad to postane moguće,
04:13
we can actuallyzapravo activateaktiviranje specificspecifično neuronsneuroni
81
237706
2749
moći ćemo i aktivirati specifične neurone
04:16
or we can destroyuništiti or inhibitspriječiti the activityaktivnost of those neuronsneuroni.
82
240455
4211
ili ih uništiti ili blokirati njihovu aktivnost.
04:20
So if we inhibitspriječiti a particularposebno typetip of neuronneuron,
83
244666
2714
Dakle, ako blokiramo određeni tip neurona
04:23
and we find that a behaviorponašanje is blockedblokiran,
84
247380
2465
i odredimo da je neki obrazac ponašanja blokiran,
04:25
we can concludezaključiti that those neuronsneuroni
85
249845
2214
možemo zaključiti kako su upravo ti neuroni
04:27
are necessarypotreban for that behaviorponašanje.
86
252059
2964
potrebni za određeni obrazac ponašanja.
04:30
On the other handruka, if we activateaktiviranje a groupskupina of neuronsneuroni
87
255023
2382
S druge strane, ako aktiviramo skupinu neurona
04:33
and we find that that producesproizvodi the behaviorponašanje,
88
257405
2814
i otkrijemo da to uzrokuje novi obrazac ponašanja,
04:36
we can concludezaključiti that those neuronsneuroni are sufficientdovoljno for the behaviorponašanje.
89
260219
4074
možemo zaključiti da su ti neuroni dostatni za javljanje tog obrasca.
04:40
So in this way, by doing this kindljubazan of testtest,
90
264293
3009
Dakle, na ovaj način, provodeći navedena testiranja
04:43
we can drawizvući causeuzrok and effectposljedica relationshipsodnosa
91
267302
3523
možemo uspostaviti odnos uzorka i posljedice
04:46
betweenizmeđu the activityaktivnost of specificspecifično neuronsneuroni
92
270825
2356
između aktivnosti određenih neurona
04:49
in particularposebno circuitskrugovi and particularposebno behaviorsponašanja,
93
273181
2913
u pojedinim sklopovima i određenih obrazaca ponašanja,
04:51
something that is extremelykrajnje difficulttežak, if not impossiblenemoguće,
94
276094
2437
nešto što je vrlo teško, ako ne i nemoguće,
04:54
to do right now in humansljudi.
95
278531
5051
u ovom trenutku kod ljudi.
04:59
But can an organismorganizam like a fruitvoće flyletjeti, whichkoji is --
96
283582
2837
No može li organizam kao što je vinska mušica, koja je --
05:02
it's a great modelmodel organismorganizam
97
286419
2200
odličan modelni organizam
05:04
because it's got a smallmali brainmozak,
98
288619
2538
zato što ima mali mozak,
05:07
it's capablesposoban of complexkompleks and sophisticatedsofisticirana behaviorsponašanja,
99
291157
3787
sposobna je za složena i sofisticirana ponašanja,
05:10
it breedspasmine quicklybrzo, and it's cheapjeftino.
100
294944
3150
brzo se razmnožava i jeftina je...
05:13
But can an organismorganizam like this
101
298094
1795
Može li nas takav organizam
05:15
teachučiti us anything about emotion-likeemocija, kao statesDržave?
102
299889
3843
naučiti nešto o stanjima vezanima uz emocije?
05:19
Do these organismsorganizmi even have emotion-likeemocija, kao statesDržave,
103
303732
3300
Imaju li ti organizmi uopće emocije
05:22
or are they just little digitaldigitalni robotsroboti?
104
307032
3363
ili su samo nalik malim digitalnim robotima?
05:26
CharlesCharles DarwinDarwin believedvjerovao that insectsinsekata have emotionemocija
105
310395
3200
Charles Darwin vjerovao je da insekti imaju emocije
05:29
and expressizraziti them in theirnjihov behaviorsponašanja, as he wrotenapisao
106
313595
2550
i izražavaju ih svojim ponašanjem, kako je napisao
05:32
in his 1872 monographmonografija on the expressionizraz of the emotionsemocije in man and animalsživotinje.
107
316145
5193
1872. godine u svojoj monografiji o izražavanju emocija kod ljudi i životinja.
05:37
And my eponymousistoimenog colleaguekolega, SeymourSeymour BenzerBenzer, believedvjerovao it as well.
108
321338
3519
Isto je i vjerovao moj istoimeni kolega, Seymour Benzer.
05:40
SeymourSeymour is the man that introduceduvedena the use of drosophiladrosophile
109
324857
3414
Seymour je čovjek koji je uveo Drosophilu
05:44
here at CalTechCalTech in the '60s as a modelmodel organismorganizam
110
328271
3523
kao modelni organizam ovdje na CalTech u 60-ima
05:47
to studystudija the connectionveza betweenizmeđu genesgeni and behaviorponašanje.
111
331794
3597
za istraživanje veze između gena i ponašanja.
05:51
SeymourSeymour recruitedregrutirani me to CalTechCalTech in the latekasno 1980s.
112
335391
3607
Seymour me zaposlio na CalTechu u kasnim 1980-ima.
05:54
He was my JediJedi and my rabbiRabin while he was here,
113
338998
4434
Bio je moj Jedi i moj rabin kad je bio ovdje
05:59
and SeymourSeymour taughtučio me bothoba to love fliesmuhe
114
343432
2388
i Seymour me naučio kako voljeti mušice
06:01
and alsotakođer to playigrati with scienceznanost.
115
345820
3049
i istovremeno se igrati sa znanošću.
06:04
So how do we askpitati this questionpitanje?
116
348869
3116
Kako dakle postaviti to pitanje?
06:07
It's one thing to believe that fliesmuhe have emotion-likeemocija, kao statesDržave,
117
351985
4060
Jedna je stvar vjerovati da mušice imaju emocije,
06:11
but how do we actuallyzapravo find out whetherda li that's truepravi or not?
118
356045
3163
ali kako zapravo možemo saznati je li to istina?
06:15
Now, in humansljudi we oftenčesto inferzaključiti emotionalemotivan statesDržave,
119
359208
3950
Kod ljudi, često zaključujemo o emocionalnom stanju,
06:19
as you'llvi ćete hearčuti laterkasnije todaydanas, from faciallica expressionsizrazi.
120
363158
3905
kao što ćete čuti kasnije danas, na temelju izraza lica.
06:22
HoweverMeđutim, it's a little difficulttežak to do that in fruitvoće fliesmuhe.
121
367063
3720
Međutim, malo je teže napraviti isto s vinskim mušicama.
06:26
(LaughterSmijeh)
122
370783
3313
(smijeh)
06:29
It's kindljubazan of like landingslijetanje on MarsMars
123
374096
3137
To je kao da slijećete na Mars
06:33
and looking out the windowprozor of your spaceshipsvemirski brod
124
377233
2705
i gledajući kroz prozor svemirskog broda
06:35
at all the little greenzelena menmuškarci who are surroundingokolni it
125
379938
2470
na sve "male zelene" koji ga okružuju,
06:38
and tryingtežak to figurelik out, "How do I find out
126
382408
2406
pokušavate shvatiti "Kako mogu saznati
06:40
if they have emotionsemocije or not?"
127
384814
2355
imaju li oni emocije ili ne?"
06:43
What can we do? It's not so easylako.
128
387169
3543
Što možemo učiniti? Nije tako lagano.
06:46
Well, one of the waysnačine that we can startpočetak
129
390712
2185
Jedan od načina na koji možemo početi
06:48
is to try to come up with some generalgeneral characteristicskarakteristike
130
392897
4125
jest pokušati s nekim općim značajkama
06:52
or propertiesnekretnine of emotion-likeemocija, kao statesDržave
131
397022
3748
ili obilježjima emocija,
06:56
suchtakav as arousaluzbuđenja, and see if we can identifyidentificirati
132
400770
3464
kao što je uzbuđenje, i vidjeti možemo li identificirati
07:00
any flyletjeti behaviorsponašanja that mightmoć exhibitizložak some of those propertiesnekretnine.
133
404234
5376
bilo koje ponašanje mušice koje pokazuje neka od tih obilježja.
07:05
So threetri importantvažno onesone that I can think of
134
409610
2820
Tri važna obilježja kojih se mogu sjetiti
07:08
are persistenceupornost, gradationsstupnjevanje in intensityintenzitet, and valenceValence.
135
412430
4672
su upornost, gradacije u intenzitetu i valencija.
07:13
PersistenceUpornost meanssredstva long-lastingDugotrajna.
136
417102
2334
Upornost u kontekstu dugotrajnog.
07:15
We all know that the stimuluspoticaj that triggersokidači an emotionemocija
137
419436
3961
Svi znamo da podražaj koji aktivira emociju
07:19
causesuzroci that emotionemocija to last long after the stimuluspoticaj is goneotišao.
138
423397
5016
uzrokuje trajanje emocije i nakon prestanka samog podražaja.
07:24
GradationsStupnjevanje of intensityintenzitet meanssredstva what it soundszvukovi like.
139
428413
3090
Gradacija intenziteta znači baš ono kao što i zvuči.
07:27
You can dialbiranje up the intensityintenzitet or dialbiranje down the intensityintenzitet of an emotionemocija.
140
431503
4583
Možete povisiti ili sniziti intenzitet emocija.
07:31
If you're a little bitbit unhappynesretan, the cornerskutovi of your mouthusta
141
436086
2600
Ako ste pomalo nesretni, uglovi vaših usana
07:34
turnskretanje down and you snifflešmrkanje,
142
438686
1687
okrenu se prema dolje i šmrčete,
07:36
and if you're very unhappynesretan, tearssuze poursipati down your facelice
143
440373
3138
a ako ste vrlo nesretni, lijete suze
07:39
and you mightmoć sobjecanje.
144
443511
1832
i možda zajecate.
07:41
ValenceValence meanssredstva good or badloše, positivepozitivan or negativenegativan.
145
445343
4379
Valencija znači dobro ili loše, pozitivno ili negativno.
07:45
So we decidedodlučio to see if fliesmuhe could be provokedizazvala into showingpokazivanje
146
449722
4452
Odlučili smo vidjeti možemo li izazvati mušice da pokažu
07:50
the kindljubazan of behaviorponašanje that you see
147
454174
2451
neke od obrazaca ponašanja koja možete vidjeti
07:52
by the proverbialposlovična wasposa at the picnicpiknik tablestol,
148
456625
2810
kod ose za stolom na pikniku,
07:55
you know, the one that keepsčuva comingdolazak back to your hamburgerhamburger
149
459435
2685
znate, one koja se uporno vraća na vaš hamburger
07:58
the more vigorouslyenergično you try to swatspljeskati it away,
150
462120
2529
što se više trudite otjerati je
08:00
and it seemsčini se to keep gettinguzimajući irritatedrazdražen.
151
464649
2284
i čini se da je sve uzrujanija.
08:02
So we builtizgrađen a deviceuređaj, whichkoji we call a puff-o-matlisnato-o-mat,
152
466933
3647
Sastavili smo uređaj, koji mi zovemo "puhomat",
08:06
in whichkoji we could deliverdostaviti little briefkratak airzrak puffspahuljice to fruitvoće fliesmuhe
153
470580
4345
kojim smo mogli isporučiti kratku stuju zraka usmjerenu na vinske mušice
08:10
in these plasticplastika tubescijevi in our laboratorylaboratorija benchklupa
154
474925
2776
u plastičnim cjevčicama u našem laboratoriju
08:13
and blowudarac them away.
155
477701
1725
te ih otpuhati.
08:15
And what we foundpronađeno is that if we gavedali these fliesmuhe
156
479426
3239
Doznali smo da ako izložimo mušice
08:18
in the puff-o-matlisnato-o-mat severalnekoliko puffspahuljice in a rowred,
157
482665
2848
u "puhomatu" uzastopnim kratkim strujanjima zraka,
08:21
they becamepostao somewhatnešto hyperactivehiperaktivna
158
485513
2689
one postanu, recimo, hiperaktivne
08:24
and continuedi dalje to runtrčanje around for some time after the airzrak puffspahuljice actuallyzapravo stoppedprestao
159
488202
4435
i nastave letjeti uokolo još neko vrijeme i nakon što je strujanje zraka prestalo
08:28
and tookuzeo a while to calmsmiriti down.
160
492637
2864
te im je potrebno neko vrijeme da se smire.
08:31
So we quantifiedkvantificirati this behaviorponašanje
161
495501
2189
Kvantificirali smo to ponašanje
08:33
usingkoristeći customprilagođene locomotorlokomotornog trackingpraćenje softwaresoftver
162
497690
3012
prilagođenim programom za lokomotorno praćenje
08:36
developedrazvijen with my collaboratorsuradnik PietroPietro PeronaPerona,
163
500702
2800
razvijenim s mojim suradnikom Pietrom Peronom,
08:39
who'stko je in the electricalelektrična engineeringinženjering divisionpodjela here at CalTechCalTech.
164
503502
3612
koji radi u elektrotehničkom odjelu ovdje na CalTechu.
08:43
And what this quantificationkvantifikacija showedpokazala us is that,
165
507114
2814
Ta kvantifikacija pokazala nam je da
08:45
uponna experiencingdoživljava a trainvlak of these airzrak puffspahuljice,
166
509928
3224
nakon izlaganja kontinuiranim kratkim strujanjima zraka
08:49
the fliesmuhe appearpojaviti to enterUnesi a kindljubazan of statedržava of hyperactivityhiperaktivnost
167
513152
4314
mušice naizgled postanu hiperaktivne,
08:53
whichkoji is persistentuporni, long-lastingDugotrajna,
168
517466
2598
što je stabilno, dugotrajno stanje
08:55
and alsotakođer appearsČini to be gradedocjenjuju.
169
520064
2504
koje se također čini gradiranim.
08:58
More puffspahuljice, or more intenseintenzivan puffspahuljice,
170
522568
2859
Više strujanja, ili intenzivnija strujanja,
09:01
make the statedržava last for a longerviše periodrazdoblje of time.
171
525427
3913
uzrokuju dulje stanje hiperaktivnosti.
09:05
So now we wanted to try to understandrazumjeti something
172
529340
2036
Zatim smo htjeli saznati nešto o
09:07
about what controlskontrole the durationtrajanje of this statedržava.
173
531376
3714
načinu kontrole trajanja tog stanja.
09:10
So we decidedodlučio to use our puff-o-matlisnato-o-mat
174
535090
2851
Odlučili smo koristit naš "puhomat"
09:13
and our automatedautomatizirana trackingpraćenje softwaresoftver
175
537941
2055
i automatizirani program za praćenje
09:15
to screenzaslon throughkroz hundredsstotine of lineslinije of mutantmutanta fruitvoće fliesmuhe
176
539996
3782
za provjeru stotine linija mutanata vinske mušice da bismo vidjeli
09:19
to see if we could find any that showedpokazala abnormalnenormalan responsesReakcija to the airzrak puffspahuljice.
177
543778
5079
možemo li pronaći mutante koji pokazuju nenormalne odgovore na strujanja zraka.
09:24
And this is one of the great things about fruitvoće fliesmuhe.
178
548857
2347
Jedna od odličnih stvari vezano uz vinsku mušicu.
09:27
There are repositoriesspremišta where you can just pickodabrati up the phonetelefon
179
551204
2793
Postoje repozitoriji gdje možete samo okrenuti telefonski broj
09:29
and ordernarudžba hundredsstotine of vialsbočice of fliesmuhe of differentdrugačiji mutantsmutanti
180
553997
3641
i naručiti stotine bočica s različitim mutantima vinske mušice,
09:33
and screenzaslon them in your assayesej and then find out
181
557638
2172
analizirati ih i otkriti
09:35
what genegen is affectedpogođeni in the mutationmutacija.
182
559810
3319
koji je gen promijenjen mutacijom.
09:39
So doing the screenzaslon, we discoveredotkriven one mutantmutanta
183
563129
3512
Dakle, tijekom analize otkrili smo jednog mutanta
09:42
that tookuzeo much longerviše than normalnormalan to calmsmiriti down
184
566641
3474
kojem je bilo potrebno mnogo dulje da se smiri
09:46
after the airzrak puffspahuljice,
185
570115
2277
nakon strujanja zraka
09:48
and when we examinedpregledan the genegen that was affectedpogođeni in this mutationmutacija,
186
572392
3950
i kada smo provjerili gen koji je promijenjen tom mutacijom
09:52
it turnedokrenut out to encodekodiranje a dopaminedopamin receptorreceptor.
187
576342
3605
ispostavilo se da taj gen kodira dopaminski receptor.
09:55
That's right -- fliesmuhe, like people, have dopaminedopamin,
188
579947
3011
Da, tako je - mušice, kao i ljudi, imaju dopamin,
09:58
and it actsdjela on theirnjihov brainsmozak and on theirnjihov synapsessinapse
189
582958
2772
koji djeluje na njihov mozak i njihove sinapse
10:01
throughkroz the sameisti dopaminedopamin receptorreceptor moleculesmolekule
190
585730
2550
preko istih dopaminskih receptora
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
koje imamo i vi i ja.
10:06
DopamineDopamin playsigra a numberbroj of importantvažno functionsfunkcije in the brainmozak,
192
590669
3486
Dopamin ima mnogo važnih funkcija u mozgu,
10:10
includinguključujući in attentionpažnja, arousaluzbuđenja, rewardnagrada,
193
594155
3113
uključujući one vezane uz pozornost, uzbuđenje, nagradu,
10:13
and disordersporemećaji of the dopaminedopamin systemsistem have been linkedpovezan
194
597268
3413
a poremećaji dopaminskog sustava povezani su
10:16
to a numberbroj of mentalmentalni disordersporemećaji includinguključujući drugdroga abusezlostavljanje,
195
600681
3100
s brojnim mentalnim poremećajima uključujući zloupotrebu droga,
10:19
Parkinson'sParkinsonove diseasebolest, and ADHDADHD.
196
603781
4234
Parkinsonovu bolest te ADHD (poremećaj pozornosti s hiperaktivnošću).
10:23
Now, in geneticsgenetika, it's a little counterintuitivecounterintuitive.
197
608015
2790
U genetici to je pomalo protuintuitivno.
10:26
We tendskloni to inferzaključiti the normalnormalan functionfunkcija of something
198
610805
3260
Zaključujemo o normalnoj funkciji nečega
10:29
by what doesn't happendogoditi se when we take it away,
199
614065
3710
na temelju onoga što se ne dogodi kada to oduzmemo,
10:33
by the oppositesuprotan of what we see when we take it away.
200
617775
3003
na temelju suprotnog od onog što vidimo kada to oduzmemo.
10:36
So when we take away the dopaminedopamin receptorreceptor
201
620778
3013
Dakle, kada odstranimo domapinski receptor
10:39
and the fliesmuhe take longerviše to calmsmiriti down,
202
623791
2557
i mušicama je potrebno više vremena da se smire,
10:42
from that we inferzaključiti that the normalnormalan functionfunkcija of this receptorreceptor and dopaminedopamin
203
626348
3846
zaključit ćemo da je normalna funkcija tog receptora i dopamina
10:46
is to causeuzrok the fliesmuhe to calmsmiriti down fasterbrže after the pufflisnato.
204
630194
4485
vezana uz brže smirivanje mušica nakon što su izložene struji zraka.
10:50
And that's a bitbit reminiscentkoji podsjeća na of ADHDADHD,
205
634679
2950
To pomalo podsjeća na ADHD,
10:53
whichkoji has been linkedpovezan to disordersporemećaji of the dopaminedopamin systemsistem in humansljudi.
206
637629
3975
koji je povezan s poremećajima dopaminskog sustava u ljudi.
10:57
IndeedDoista, if we increasepovećati the levelsrazina of dopaminedopamin in normalnormalan fliesmuhe
207
641604
4606
Doista, ako povećamo razinu dopamina u normalnih mušica
11:02
by feedinghranjenje them cocainekokain
208
646210
1710
hraneći ih kokainom,
11:03
after gettinguzimajući the appropriateprikladan DEADEA licenselicenca
209
647920
2972
nakon što smo dobili odgovarajuću dozvolu od DEA-e
11:06
— oh my God -- (LaughterSmijeh) —
210
650892
4000
- o moj Bože - (smijeh)
11:10
we find indeeddoista that these cocaine-fedkokain-hranjen fliesmuhe
211
654892
3172
došli smo do saznanja da se kokainom hranjene mušice
11:13
calmsmiriti down fasterbrže than normalnormalan fliesmuhe do,
212
658064
3042
doista smire brže u usporedbi s normalnima,
11:17
and that's alsotakođer reminiscentkoji podsjeća na of ADHDADHD,
213
661106
3199
i to također podsjeća na ADHD,
11:20
whichkoji is oftenčesto treatedliječi with drugslijekovi like RitalinRitalin
214
664305
2045
koji se često liječi lijekovima kao što su Ritalin
11:22
that actčin similarlyslično to cocainekokain.
215
666350
3019
koji djeluje na sličan način kao kokain.
11:25
So slowlypolako I beganpočeo to realizeostvariti that what startedpočeo out
216
669369
3149
Tako sam polako počeo shvaćati da bi ono što smo započeli
11:28
as a ratherradije playfulrazigrani attemptpokušaj to try to annoysmetati fruitvoće fliesmuhe
217
672518
3649
kao prilično razigran pokušaj da uzrujamo vinske mušice
11:32
mightmoć actuallyzapravo have some relevancerelevantnost to a humanljudski psychiatricpsihijatrijski disorderporemećaj.
218
676167
3976
zapravo moglo biti važno za psihijatrijske poremećaje kod ljudi.
11:36
Now, how fardaleko does this analogyanalogija go?
219
680143
2226
Što sve možemo obuhvatiti ovom analogijom?
11:38
As manymnogi of you know, individualspojedinci afflictedpotlačeni with ADHDADHD
220
682369
3122
Kao što mnogi od vas znaju, pojedinci koju boluju od ADHD-a
11:41
alsotakođer have learningučenje disabilitiesinvaliditetom.
221
685491
2337
također imaju i poteškoće u učenju.
11:43
Is that truepravi of our dopaminedopamin receptorreceptor mutantmutanta fliesmuhe?
222
687828
3566
Vrijedi li isto i za naše mušice s mutiranim dopaminskim receptorom?
11:47
RemarkablyIzuzetno, the answerodgovor is yes.
223
691394
2720
Iznenađujuće, odgovor je da.
11:50
As SeymourSeymour showedpokazala back in the 1970s,
224
694114
2628
Kao što je Seymour prezentirao u 1970-ima,
11:52
fliesmuhe, like songbirdsptice pjevice, as you just heardčuo,
225
696742
2451
mušice, poput ptica pjevica, kao što ste upravo čuli,
11:55
are capablesposoban of learningučenje.
226
699193
1733
imaju sposobnost učenja.
11:56
You can trainvlak a flyletjeti to avoidIzbjegavajte an odormiris, shownprikazan here in blueplava,
227
700926
4443
Možete obučiti mušicu da izbjegava određeni miris, što je prikazano plavom bojom,
12:01
if you pairpar that odormiris with a shockšok.
228
705369
2388
ako povežete taj miris sa šokom.
12:03
Then when you give those trainedobučen fliesmuhe the chanceprilika to chooseizabrati
229
707757
3384
Kada date tim obučenim mušicama da biraju
12:07
betweenizmeđu a tubecijev with the shock-pairedšok-u paru odormiris and anotherjoš odormiris,
230
711141
3154
između cijevi s mirisom koji je povezan sa šokom i nekim drugim mirisom,
12:10
it avoidsizbjegava the tubecijev containingkoji sadrži the blueplava odormiris that was pairedu paru with shockšok.
231
714295
4200
izbjegavat će cjevčicu koja sadrži plavi miris koji je povezan sa šokom.
12:14
Well, if you do this testtest on dopaminedopamin receptorreceptor mutantmutanta fliesmuhe,
232
718495
3502
Ali ako provedete isti test na mušicama s mutiranim dopaminskim receptorom,
12:17
they don't learnnaučiti. TheirNjihova learningučenje scorepostići is zeronula.
233
721997
2465
one neće naučiti ništa. Konačna ocjena je nula.
12:20
They flunkneuspjeh out of CalTechCalTech.
234
724462
3811
Izbačene su s CalTecha.
12:24
So that meanssredstva that these fliesmuhe have two abnormalitiesabnormalnosti,
235
728273
4748
Dakle, to znači da te mušice imaju dvije abnormalnosti,
12:28
or phenotypesfenotipova, as we geneticistsgenetičari call them,
236
733021
3050
ili fenotipa, kao što ih mi genetičari nazivamo,
12:31
that one findsnalazi in ADHDADHD: hyperactivityhiperaktivnost and learningučenje disabilityosobe s invaliditetom.
237
736071
5512
koji su prisutni i kod ADHD-a: hiperaktivnost i poteškoće u učenju.
12:37
Now what's the causalkauzalni relationshipodnos, if anything, betweenizmeđu these phenotypesfenotipova?
238
741583
4363
Koja je uzročno-posljedična veza, ako postoji, između tih fenotipova?
12:41
In ADHDADHD, it's oftenčesto assumedpretpostavlja that the hyperactivityhiperaktivnost
239
745946
3913
Kod ADHD-a često se pretpostavlja da hiperaktivnost
12:45
causesuzroci the learningučenje disabilityosobe s invaliditetom.
240
749859
1906
uzrokuje poteškoće u učenju.
12:47
The kidsdjeca can't sitsjediti still long enoughdovoljno to focusfokus, so they don't learnnaučiti.
241
751765
3719
Djeca ne mogu biti mirna dovoljno dugo da se koncentriraju, pa tako ne mogu učiti.
12:51
But it could equallyjednako be the casespis that it's the learningučenje disabilitiesinvaliditetom
242
755484
3296
Ali jednako bi tako mogao biti slučaj da teškoće u učenju
12:54
that causeuzrok the hyperactivityhiperaktivnost.
243
758780
1872
uzrokuju hiperaktivnost.
12:56
Because the kidsdjeca can't learnnaučiti, they look for other things to distractodvratiti theirnjihov attentionpažnja.
244
760652
4470
Budući da djeca ne mogu učiti, traže druge stvari da im skrenu pozornost.
13:01
And a finalkonačni possibilitymogućnost is that there's no relationshipodnos at all
245
765122
3057
I posljednja je mogućnost da povezanost
13:04
betweenizmeđu learningučenje disabilitiesinvaliditetom and hyperactivityhiperaktivnost,
246
768179
2404
između poteškoća u učenju i hiperaktivnosti uopće ne postoji,
13:06
but that they are causedizazvan by a commonzajednička underlyingtemeljne mechanismmehanizam in ADHDADHD.
247
770583
4915
već da su uzrokovani zajedničkim temeljnim mehanizmom ADHD-a.
13:11
Now people have been wonderingpitate about this for a long time
248
775498
2342
To je već dugo predmet rasprava vezano
13:13
in humansljudi, but in fliesmuhe we can actuallyzapravo testtest this.
249
777840
3488
za ljude, ali kod mušica to možemo i testirati.
13:17
And the way that we do this is to delvekopati deeplyduboko into the mindum
250
781328
3084
Način na koji to možemo učiniti jest zaviriti duboko u um
13:20
of the flyletjeti and beginpočeti to untanglerazmrsiti its circuitrystrujni krugovi usingkoristeći geneticsgenetika.
251
784412
4266
mušice i početi raspetljavati sklopove pomoću genetike.
13:24
We take our dopaminedopamin receptorreceptor mutantmutanta fliesmuhe
252
788678
2462
Uzmemo mušice s mutiranim dopamintskim receptorom
13:27
and we geneticallygenetski restorevratiti, or curelijek, the dopaminedopamin receptorreceptor
253
791140
4564
i genetički obnovimo, ili izliječimo, dopaminski receptor
13:31
by puttingstavljanje a good copykopirati of the dopaminedopamin receptorreceptor genegen
254
795704
3235
umetanjem dobre kopije gena za dopaminski receptor
13:34
back into the flyletjeti brainmozak.
255
798939
2051
u mozak mušice.
13:36
But in eachsvaki flyletjeti, we put it back only into certainsiguran neuronsneuroni
256
800990
3835
Ali u svakoj ga mušici umetnemo jedino u određene neurone,
13:40
and not in othersdrugi, and then we testtest eachsvaki of these fliesmuhe
257
804825
3714
a u druge ne, i zatim analiziramo svaku od mušica
13:44
for theirnjihov abilitysposobnost to learnnaučiti and for hyperactivityhiperaktivnost.
258
808539
3668
i njihovu sposobnost učenja i hiperaktivnost.
13:48
RemarkablyIzuzetno, we find we can completelypotpuno dissociateograditi these two abnormalitiesabnormalnosti.
259
812207
4818
Izuzetno, spoznali smo da u potpunosti možemo razdvojiti te dvije anomalije.
13:52
If we put a good copykopirati of the dopaminedopamin receptorreceptor back
260
817025
2663
Ako stavimo dobru kopiju dopaminskog receptora u
13:55
in this ellipticaleliptičan structurestruktura calledzvao the centralsredišnji complexkompleks,
261
819688
2961
eliptičnu strukturu zvanu središnji kompleks,
13:58
the fliesmuhe are no longerviše hyperactivehiperaktivna, but they still can't learnnaučiti.
262
822649
4077
mušice nisu više hiperaktivne, ali još nemaju sposobnost učenja.
14:02
On the other handruka, if we put the receptorreceptor back in a differentdrugačiji structurestruktura
263
826726
2726
S druge strane, ako stavimo receptor u drugačiju strukturu,
14:05
calledzvao the mushroomgljiva bodytijelo,
264
829452
1518
prednji asocijativni centar,
14:06
the learningučenje deficitdeficit is rescuedspašeni, the fliesmuhe learnnaučiti well,
265
830970
3085
počeškoće u učenju su otklonjene, mušice mogu učiti,
14:09
but they're still hyperactivehiperaktivna.
266
834055
1830
ali su i dalje hiperaktivne.
14:11
What that tellsgovori us is that dopaminedopamin
267
835885
2250
To nam govori da dopamin
14:14
is not bathingkupanje the brainmozak of these fliesmuhe like soupjuha.
268
838135
3392
ne oplahnjuje mozak tih mušica kao juha.
14:17
RatherRadije, it's actinggluma to controlkontrolirati two differentdrugačiji functionsfunkcije
269
841527
3162
Umjesto toga, on kontrolira dvije različite funkcije
14:20
on two differentdrugačiji circuitskrugovi,
270
844689
1634
na dva različita sklopa,
14:22
so the reasonrazlog there are two things wrongpogrešno with our dopaminedopamin receptorreceptor fliesmuhe
271
846323
3904
pa razlog postojanja dviju stvari koje nisu u redu s mušicama s mutiranim dopaminskim receptorom
14:26
is that the sameisti receptorreceptor is controllingkontrolni two differentdrugačiji functionsfunkcije
272
850227
4175
leži u činjenici da jedan receptor kontrolira dvije različite funkcije
14:30
in two differentdrugačiji regionsregije of the brainmozak.
273
854402
2863
u dvije različite regije mozga.
14:33
WhetherDa li the sameisti thing is truepravi in ADHDADHD in humansljudi
274
857265
3062
Vrijedi li ista stvar i za ADHD kod ljudi,
14:36
we don't know, but these kindsvrste of resultsrezultati
275
860327
2376
ne znamo, ali rezultati poput ovih
14:38
should at leastnajmanje causeuzrok us to considerrazmotriti that possibilitymogućnost.
276
862703
3477
trebali bi nas barem potaknuti da razmotrimo tu mogućnost.
14:42
So these resultsrezultati make me and my colleagueskolege more convinceduvjeren than ever
277
866180
3973
Dakle, ovi rezultati uvjerili su mene i moje kolege više nego ikad
14:46
that the brainmozak is not a bagtorba of chemicalkemijski soupjuha,
278
870153
3412
da mozak nije samo kotao kemijske juhe
14:49
and it's a mistakepogreška to try to treatliječiti complexkompleks psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji
279
873565
3527
i da je pogrešno pokušavati liječiti složene psihijatrijske poremećaje
14:52
just by changingmijenjanje the flavorokus of the soupjuha.
280
877092
2711
mijenjajući samo okus juhe.
14:55
What we need to do is to use our ingenuitygenijalnost and our scientificznanstvena knowledgeznanje
281
879803
4217
Trebamo iskoristiti svoju domišljatost i svoje znanstvene spoznaje
14:59
to try to designdizajn a newnovi generationgeneracija of treatmentstretmani
282
884020
2708
te pokušati osmisliti novu generaciju tretmana
15:02
that are targetedciljano to specificspecifično neuronsneuroni and specificspecifično regionsregije of the brainmozak
283
886728
4288
koji su usmjereni na određene neurone i specifične regije mozga
15:06
that are affectedpogođeni in particularposebno psychiatricpsihijatrijski disordersporemećaji.
284
891016
3338
koji su pogođeni kod određenih psihijatrijskih poremećaja.
15:10
If we can do that, we maysvibanj be ableu stanju to curelijek these disordersporemećaji
285
894354
3200
Ako to možemo učiniti, mogli bismo izliječiti te bolesti
15:13
withoutbez the unpleasantneugodan sidestrana effectsefekti,
286
897554
2047
bez neugodnih nuspojava,
15:15
puttingstavljanje the oilulje back in our mentalmentalni enginesmotori,
287
899601
2746
dolijevajući ulje u naše mentalne motore
15:18
just where it's neededpotreban. Thank you very much.
288
902347
3184
točno tamo gdje je to potrebno. Puno hvala.

▲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