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: Il vostro cervello non è solo un sacco di elementi chimici

Filmed:
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I medicinali psichiatrici moderni agiscono sulla chimica di tutto il cervello, ma il neurobiologo David Anderson crede che le funzioni cerebrali siano più sfumate. Egli ci illumina su una nuova ricerca che potrebbe portare a dei trattamenti psichiatrici mirati -- che funzionano meglio ed evitano gli effetti collaterali. Come fa? Prima di tutto, fa arrabbiare un mucchio di moscerini della frutta. (Filmato a 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

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00:16
So raiseaumentare your handmano if you know someonequalcuno
0
630
3228
Alzi la mano chi conosce qualcuno
00:19
in your immediateimmediato familyfamiglia or circlecerchio of friendsamici
1
3858
2647
in famiglia o nella propria cerchia di amici
00:22
who sufferssoffre from some formmodulo of mentalmentale illnessmalattia.
2
6505
3488
che soffre di una malattia mentale.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprisedsorpreso.
3
9993
2784
Già. Come pensavo. Non mi sorprende.
00:28
And raiseaumentare your handmano if you think that
4
12777
2295
E alzi la mano chi pensa che
00:30
basicdi base researchricerca on fruitfrutta fliesmosche has anything to do
5
15072
2825
ricerche di base sui moscerini della frutta abbiano a che fare
00:33
with understandingcomprensione mentalmentale illnessmalattia in humansgli esseri umani.
6
17897
4462
col comprendere la malattia mentale negli umani.
00:38
Yeah. I thought so. I'm alsoanche not surprisedsorpreso.
7
22359
2793
Già. Come pensavo. Non mi sorprende nemmeno questo.
00:41
I can see I've got my work cuttagliare out for me here.
8
25152
3320
Vedo che qui c'è pane per i miei denti.
00:44
As we heardsentito from DrDr. InselInsel this morningmattina,
9
28472
2588
Come abbiamo sentito stamattina dal Dr. Insel,
00:46
psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi like autismautismo, depressiondepressione and schizophreniaschizofrenia
10
31060
4213
disordini psichici come autismo, depressione e schizofrenia
00:51
take a terribleterribile tollPedaggio on humanumano sufferingsofferenza.
11
35273
2875
esigono un tributo enorme di sofferenza umana.
00:54
We know much lessDi meno about theirloro treatmenttrattamento
12
38148
3213
Sappiamo molto meno sui trattamenti possibili
00:57
and the understandingcomprensione of theirloro basicdi base mechanismsmeccanismi
13
41361
2606
e la comprensione dei loro meccanismi di base
00:59
than we do about diseasesmalattie of the bodycorpo.
14
43967
2619
di quanto sappiamo sulle malattie del corpo.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
Pensateci: nel 2013,
01:05
the secondsecondo decadedecennio of the millenniummillennio,
16
49229
1955
la seconda decade del millennio,
01:07
if you're concernedha riguardato about a cancercancro diagnosisdiagnosi
17
51184
2365
se temete di avere il cancro
01:09
and you go to your doctormedico, you get boneosso scansscansioni,
18
53549
2519
e andate dal medico, vi fanno la tac,
01:11
biopsiesbiopsie and bloodsangue teststest.
19
56068
2928
biopsie ed esami del sangue.
01:14
In 2013, if you're concernedha riguardato about a depressiondepressione diagnosisdiagnosi,
20
58996
3865
Nel 2013, se temete di avere la depressione,
01:18
you go to your doctormedico, and what do you get?
21
62861
1963
andate dal medico, e cosa vi danno?
01:20
A questionnairequestionario.
22
64824
1987
Un questionario.
01:22
Now, partparte of the reasonragionare for this is that we have
23
66811
2429
Ora, in parte questo accade perché abbiamo
01:25
an oversimplifiedeccessivamente semplificata and increasinglysempre più outmodedfuori moda viewvista
24
69240
3823
un visione semplicistica e sempre più antiquata
01:28
of the biologicalbiologico basisbase of psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi.
25
73063
3887
dei presupposti biologici dei disordini psichiatrici.
01:32
We tendtendere to viewvista them --
26
76950
1243
Tendiamo a vederli -
01:34
and the popularpopolare pressstampa aidsAIDS and abetsabets this viewvista --
27
78193
2845
e la stampa divulgativa aiuta e appoggia questa visione -
01:36
as chemicalchimico imbalancessquilibri in the braincervello,
28
81038
3016
come degli squilibri chimici nel cervello,
01:39
as if the braincervello were some kindgenere of bagBorsa of chemicalchimico soupla minestra
29
84054
3684
come se il cervello fosse una specie di contenitore di zuppa chimica
01:43
fullpieno of dopaminedopamina, serotoninserotonina and norepinephrinenoradrenalina.
30
87738
4200
piena di dopamina, serotonina e norepinefrina.
01:47
This viewvista is conditionedcondizionata by the factfatto
31
91938
2327
Questa visione è condizionata dal fatto
01:50
that manymolti of the drugsfarmaci that are prescribedprescritto to treattrattare these disordersdisturbi,
32
94265
3406
che molti medicinali prescritti per curare tali disordini,
01:53
like ProzacProzac, actatto by globallyglobalmente changingmutevole braincervello chemistrychimica,
33
97671
4671
come il Prozac, agiscono modificando la chimica cerebrale,
01:58
as if the braincervello were indeedinfatti a bagBorsa of chemicalchimico soupla minestra.
34
102342
3976
come se il cervello fosse davvero un contenitore di zuppa chimica.
02:02
But that can't be the answerrisposta,
35
106318
1901
Ma non può essere questa la risposta,
02:04
because these drugsfarmaci actuallyin realtà don't work all that well.
36
108219
3237
perché questi medicinali non funzionano poi tanto bene.
02:07
A lot of people won'tnon lo farà take them, or stop takingpresa them,
37
111456
3176
Molte persone non li vogliono, o smettono di prenderli,
02:10
because of theirloro unpleasantsgradevole sidelato effectseffetti.
38
114632
2657
a causa di sgradevoli effetti collaterali.
02:13
These drugsfarmaci have so manymolti sidelato effectseffetti
39
117289
2060
Questi medicinali hanno tanti effetti collaterali
02:15
because usingutilizzando them to treattrattare a complexcomplesso psychiatricpsichiatrici disorderdisturbo
40
119349
3956
perché usarli per trattare un disordine psichico complesso
02:19
is a bitpo like tryingprovare to changemodificare your enginemotore oilolio
41
123305
2689
è un po' come cercare di cambiare l'olio alla macchina
02:21
by openingapertura a can and pouringscrosciante it all over the enginemotore blockbloccare.
42
125994
4113
aprendo una lattina e versando olio su tutto il motore.
02:26
Some of it will dribbledribblare into the right placeposto,
43
130107
2150
Un po' sgocciolerà nel posto giusto,
02:28
but a lot of it will do more harmdanno than good.
44
132257
3101
ma parecchio farà più male che bene.
02:31
Now, an emergingemergente viewvista
45
135358
2238
Ora, sta emergendo una teoria
02:33
that you alsoanche heardsentito about from DrDr. InselInsel this morningmattina,
46
137596
2950
che avete sentito dal Dr. Insel stamattina,
02:36
is that psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi are actuallyin realtà
47
140546
2570
secondo cui i disordini psichici in realtà sono
02:39
disturbancesdispersioni of neuralneurale circuitscircuiti that mediatemediare
48
143116
3474
disturbi dei circuiti neurali che mediano
02:42
emotionemozione, moodumore and affectinfluenzare.
49
146590
3519
l'emozione, l'umore e l'affettività.
02:46
When we think about cognitioncognizione,
50
150109
1762
Quando pensiamo alla cognizione,
02:47
we analogizeAnalogize the braincervello to a computercomputer. That's no problemproblema.
51
151871
3576
paragoniamo il cervello a un computer. Senza problemi.
02:51
Well it turnsgiri out that the computercomputer analogyanalogia
52
155447
2581
Pare che l'analogia con il computer
02:53
is just as validvalido for emotionemozione.
53
158028
2383
funzioni anche per l'emozione.
02:56
It's just that we don't tendtendere to think about it that way.
54
160411
2786
E' solo che di solito non ce la raffiguriamo così.
02:59
But we know much lessDi meno about the circuitcircuito basisbase
55
163197
3283
Ma sappiamo molto meno delle basi circuitali
03:02
of psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi
56
166480
1899
dei disordini psichici
03:04
because of the overwhelmingtravolgente dominancedominanza
57
168379
2070
a causa della preponderanza spaventosa
03:06
of this chemicalchimico imbalancesquilibrio hypothesisipotesi.
58
170449
3352
di questa ipotesi di sbilanciamento chimico.
03:09
Now, it's not that chemicalssostanze chimiche are not importantimportante
59
173801
3827
Ora, non è che gli elementi chimici non siano importanti
03:13
in psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi.
60
177628
1537
nei disordini psichici.
03:15
It's just that they don't bathefare il bagno the braincervello like soupla minestra.
61
179165
3972
E' solo che non infradiciano il cervello come zuppa.
03:19
RatherPiuttosto, they're releasedrilasciato in very specificspecifica locationsposizioni
62
183137
3649
Piuttosto, vengono liberati in punti molto specifici
03:22
and they actatto on specificspecifica synapsessinapsi
63
186786
2725
e agiscono su sinapsi specifiche
03:25
to changemodificare the flowflusso of informationinformazione in the braincervello.
64
189511
3688
per cambiare il flusso d'informazioni nel cervello.
03:29
So if we ever really want to understandcapire
65
193199
2437
Perciò se vogliamo davvero capire
03:31
the biologicalbiologico basisbase of psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi,
66
195636
2705
le basi biologiche dei disordini psichici,
03:34
we need to pinpointlocalizzare these locationsposizioni in the braincervello
67
198341
3032
dobbiamo identificare questi punti del cervello
03:37
where these chemicalssostanze chimiche actatto.
68
201373
1734
in cui agiscono gli elementi chimici.
03:39
OtherwiseIn caso contrario, we're going to keep pouringscrosciante oilolio all over our mentalmentale enginesmotori
69
203107
3479
Altrimenti, continueremo a versare olio su tutto il motore mentale
03:42
and sufferingsofferenza the consequencesconseguenze.
70
206586
2957
e subirne le conseguenze.
03:45
Now to begininizio to overcomesuperare our ignoranceignoranza
71
209543
3059
Ora per iniziare a sconfiggere la nostra ignoranza
03:48
of the roleruolo of braincervello chemistrychimica in braincervello circuitrycircuiteria,
72
212602
3534
sul ruolo della chimica cerebrale nel circuito cerebrale,
03:52
it's helpfulutile to work on what we biologistsbiologi call
73
216136
2680
è utile lavorare su quelli che i biologi chiamano
03:54
"modelmodello organismsorganismi,"
74
218816
1579
"organismi campione",
03:56
animalsanimali like fruitfrutta fliesmosche and laboratorylaboratorio micetopi,
75
220395
3334
animali come i moscerini della frutta e i topi di laboratorio,
03:59
in whichquale we can applyapplicare powerfulpotente geneticgenetico techniquestecniche
76
223729
3425
su cui possiamo applicare importanti tecniche genetiche
04:03
to molecularlymolecolarmente identifyidentificare and pinpointlocalizzare
77
227154
3625
per indentificare e individuare a livello molecolare
04:06
specificspecifica classesclassi of neuronsneuroni,
78
230779
1563
classi specifiche di neuroni,
04:08
as you heardsentito about in AllanAllan Jones'sDi Jones talk this morningmattina.
79
232342
2903
come avete sentito nella conferenza di Allan Jones stamattina.
04:11
MoreoverInoltre, onceuna volta we can do that,
80
235245
2461
In più, una volta che possiamo fare questo,
04:13
we can actuallyin realtà activateattivare specificspecifica neuronsneuroni
81
237706
2749
possiamo attivare dei neuroni specifici
04:16
or we can destroydistruggere or inhibitinibire the activityattività of those neuronsneuroni.
82
240455
4211
o distruggerne o inibirne l'attività.
04:20
So if we inhibitinibire a particularparticolare typetipo of neuronneurone,
83
244666
2714
Così se inibiamo un particolare tipo di neurone,
04:23
and we find that a behaviorcomportamento is blockedbloccato,
84
247380
2465
e scopriamo che azzera quel comportamento,
04:25
we can concludeconcludere that those neuronsneuroni
85
249845
2214
possiamo concludere che quei neuroni
04:27
are necessarynecessario for that behaviorcomportamento.
86
252059
2964
sono necessari per quel comportamento.
04:30
On the other handmano, if we activateattivare a groupgruppo of neuronsneuroni
87
255023
2382
D'altro canto, se attiviamo un gruppo di neuroni
04:33
and we find that that producesproduce the behaviorcomportamento,
88
257405
2814
e scopriamo che producono un comportamento,
04:36
we can concludeconcludere that those neuronsneuroni are sufficientsufficiente for the behaviorcomportamento.
89
260219
4074
possiamo concludere che tali neuroni sono sufficienti a quel comportamento.
04:40
So in this way, by doing this kindgenere of testTest,
90
264293
3009
In tal modo, eseguendo test di questo tipo,
04:43
we can drawdisegnare causecausa and effecteffetto relationshipsrelazioni
91
267302
3523
possiamo stabilire rapporti di causa e effetto
04:46
betweenfra the activityattività of specificspecifica neuronsneuroni
92
270825
2356
tra l'attività di neuroni specifici
04:49
in particularparticolare circuitscircuiti and particularparticolare behaviorscomportamenti,
93
273181
2913
in particolari circuiti e particolari comportamenti,
04:51
something that is extremelyestremamente difficultdifficile, if not impossibleimpossibile,
94
276094
2437
qualcosa di estremamente difficile, se non impossibile,
04:54
to do right now in humansgli esseri umani.
95
278531
5051
da fare negli esseri umani in questo momento.
04:59
But can an organismorganismo like a fruitfrutta flyvolare, whichquale is --
96
283582
2837
Ma può un organismo come il moscerino della frutta, che è --
05:02
it's a great modelmodello organismorganismo
97
286419
2200
è un fantastico organismo campione
05:04
because it's got a smallpiccolo braincervello,
98
288619
2538
perché ha un cervello piccolo,
05:07
it's capablecapace of complexcomplesso and sophisticatedsofisticato behaviorscomportamenti,
99
291157
3787
è capace di comportamenti complessi e sofisticati,
05:10
it breedsrazze quicklyvelocemente, and it's cheapa buon mercato.
100
294944
3150
si riproduce in fretta, e costa poco.
05:13
But can an organismorganismo like this
101
298094
1795
Ma un organismo come questo può
05:15
teachinsegnare us anything about emotion-likeemozione-come statesstati?
102
299889
3843
insegnarci qualcosa sugli stati di tipo emotivo?
05:19
Do these organismsorganismi even have emotion-likeemozione-come statesstati,
103
303732
3300
Questi organismi hanno stati di tipo emotivo,
05:22
or are they just little digitaldigitale robotsrobot?
104
307032
3363
o sono solo una specie di robottini digitali?
05:26
CharlesCharles DarwinDarwin believedcreduto that insectsinsetti have emotionemozione
105
310395
3200
Charles Darwin credeva che gli insetti provassero emozioni
05:29
and expressesprimere them in theirloro behaviorscomportamenti, as he wroteha scritto
106
313595
2550
e le esprimessero nel comportamento, come scrisse
05:32
in his 1872 monographmonografia on the expressionespressione of the emotionsemozioni in man and animalsanimali.
107
316145
5193
nella monografia del 1872 sull'espressione delle emozioni nell'uomo e negli animali.
05:37
And my eponymousomonimo colleaguecollega, SeymourSeymour BenzerBenzer, believedcreduto it as well.
108
321338
3519
E anche il mio collega eponimo, Seymur Benzer, ci credeva.
05:40
SeymourSeymour is the man that introducedintrodotto the use of drosophilaDrosophila
109
324857
3414
Fu Seymur a introdurre l'uso della drosofilla (moscerino dell'aceto)
05:44
here at CalTechCalTech in the '60s as a modelmodello organismorganismo
110
328271
3523
qui al CalTech negli anni Sessanta come organismo campione
05:47
to studystudia the connectionconnessione betweenfra genesgeni and behaviorcomportamento.
111
331794
3597
per studiare il rapporto tra geni e comportamento.
05:51
SeymourSeymour recruitedreclutato me to CalTechCalTech in the latein ritardo 1980s.
112
335391
3607
Seymour mi ingaggiò nel CalTech alla fine degli anni Ottanta.
05:54
He was my JediJedi and my rabbirabbino while he was here,
113
338998
4434
E' stato il mio Jedi e il mio rabbì per tutto il tempo che è stato qui,
05:59
and SeymourSeymour taughtinsegnato me bothentrambi to love fliesmosche
114
343432
2388
e Seymour mi ha insegnato sia ad amare i moscerini
06:01
and alsoanche to playgiocare with sciencescienza.
115
345820
3049
che a giocare con la scienza.
06:04
So how do we askChiedere this questiondomanda?
116
348869
3116
Quindi come porre questa domanda?
06:07
It's one thing to believe that fliesmosche have emotion-likeemozione-come statesstati,
117
351985
4060
Una cosa è credere che i moscerini abbiano stati di tipo emotivo,
06:11
but how do we actuallyin realtà find out whetherse that's truevero or not?
118
356045
3163
ma come facciamo a scoprire se è vero?
06:15
Now, in humansgli esseri umani we oftenspesso inferdedurre emotionalemotivo statesstati,
119
359208
3950
Ora, negli esseri umani spesso indoviniamo gli stati emotivi,
06:19
as you'llpotrai hearsentire laterdopo todayoggi, from facialtrattamento viso expressionsespressioni.
120
363158
3905
come sentirete più tardi, dalle espressioni facciali.
06:22
HoweverTuttavia, it's a little difficultdifficile to do that in fruitfrutta fliesmosche.
121
367063
3720
Però, è un po' difficile farlo con i moscerini della frutta.
06:26
(LaughterRisate)
122
370783
3313
(Risate)
06:29
It's kindgenere of like landingatterraggio on MarsMars
123
374096
3137
E' un po' come atterrare su Marte
06:33
and looking out the windowfinestra of your spaceshipnavicella spaziale
124
377233
2705
e guardare fuori della finestra dell'astronave
06:35
at all the little greenverde menuomini who are surroundingcircostante it
125
379938
2470
gli omini verdi che la circondano
06:38
and tryingprovare to figurefigura out, "How do I find out
126
382408
2406
e cercare d'indovinare, "Come faccio a scoprire
06:40
if they have emotionsemozioni or not?"
127
384814
2355
se hanno o meno emozioni?"
06:43
What can we do? It's not so easyfacile.
128
387169
3543
Che possiamo fare? Non è così facile.
06:46
Well, one of the waysmodi that we can startinizio
129
390712
2185
Uno dei modi in cui possiamo cominciare
06:48
is to try to come up with some generalgenerale characteristicscaratteristiche
130
392897
4125
è cercare di stabilire alcune carateristiche generali
06:52
or propertiesproprietà of emotion-likeemozione-come statesstati
131
397022
3748
o proprietà degli stati di tipo emotivo
06:56
suchcome as arousaleccitazione, and see if we can identifyidentificare
132
400770
3464
come l'eccitazione, e cercare
07:00
any flyvolare behaviorscomportamenti that mightpotrebbe exhibitmostra some of those propertiesproprietà.
133
404234
5376
un qualche comportamento dei moscerini che mostri tali proprietà.
07:05
So threetre importantimportante onesquelli that I can think of
134
409610
2820
Tre proprietà importanti che mi vengono in mente
07:08
are persistencepersistenza, gradationsgradazioni in intensityintensità, and valenceValence.
135
412430
4672
sono la persistenza, le gradazioni d'intensità, e la valenza.
07:13
PersistencePersistenza meanssi intende long-lastinglunga durata.
136
417102
2334
Persistenza significa che dura a lungo.
07:15
We all know that the stimulusstimolo that triggerstrigger an emotionemozione
137
419436
3961
Sappiamo tutti che lo stimolo che suscita un'emozione
07:19
causescause that emotionemozione to last long after the stimulusstimolo is goneandato.
138
423397
5016
fa sì che questa perduri molto dopo che lo stimolo è cessato.
07:24
GradationsGradazioni of intensityintensità meanssi intende what it soundssuoni like.
139
428413
3090
Gradazioni d'intensità significa proprio quello che sembra.
07:27
You can dialquadrante up the intensityintensità or dialquadrante down the intensityintensità of an emotionemozione.
140
431503
4583
Possiamo sintonizzarci sulle alte o basse frequenze di un'emozione.
07:31
If you're a little bitpo unhappyinfelice, the cornersangoli of your mouthbocca
141
436086
2600
Se siete un po' tristi, gli angoli della bocca
07:34
turnturno down and you snifflesniffle,
142
438686
1687
si curvano verso il basso e tirate su col naso,
07:36
and if you're very unhappyinfelice, tearslacrime pourversare down your faceviso
143
440373
3138
e se siete davvero infelici, scorrono le lacrime
07:39
and you mightpotrebbe sobsinghiozzare.
144
443511
1832
e forse singhiozzate.
07:41
ValenceValence meanssi intende good or badcattivo, positivepositivo or negativenegativo.
145
445343
4379
Valenza significa buona o cattiva, positiva o negativa.
07:45
So we decideddeciso to see if fliesmosche could be provokedha provocato into showingmostrando
146
449722
4452
Perciò decidemmo di verificare se riuscivamo a provocare nei moscerini
07:50
the kindgenere of behaviorcomportamento that you see
147
454174
2451
il genere di comportamento che vedete
07:52
by the proverbialproverbiale waspVespa at the picnicpic-nic tabletavolo,
148
456625
2810
nella proverbiale vespa al pic-nic,
07:55
you know, the one that keepsmantiene comingvenuta back to your hamburgerhamburger
149
459435
2685
sapete, quella che continua a tornare sul vostro hamburger
07:58
the more vigorouslyvigorosamente you try to swatschiacciare it away,
150
462120
2529
e più cercate di scacciarla più torna,
08:00
and it seemssembra to keep gettingottenere irritatedirritata.
151
464649
2284
e sembra irritarsi sempre più.
08:02
So we builtcostruito a devicedispositivo, whichquale we call a puff-o-matsoffio-o-mat,
152
466933
3647
Abbiamo costruito un congegno, che chiamiamo tappeto-a-sbuffo,
08:06
in whichquale we could deliverconsegnare little briefbreve airaria puffssoffi to fruitfrutta fliesmosche
153
470580
4345
in cui possiamo far uscire sbuffi d'aria contro i moscerini della frutta
08:10
in these plasticplastica tubestubi in our laboratorylaboratorio benchpanchina
154
474925
2776
in dei tubi nel nostro banco di laboratorio
08:13
and blowsoffio them away.
155
477701
1725
e soffiarli via.
08:15
And what we foundtrovato is that if we gaveha dato these fliesmosche
156
479426
3239
E abbiamo scoperto che se sottoponiamo i moscerini
08:18
in the puff-o-matsoffio-o-mat severalparecchi puffssoffi in a rowriga,
157
482665
2848
nel tappeto-a-sbuffo a molti sbuffi di fila,
08:21
they becamedivenne somewhatpiuttosto hyperactiveiperattivo
158
485513
2689
diventano come iperattivi
08:24
and continuedcontinua to runcorrere around for some time after the airaria puffssoffi actuallyin realtà stoppedfermato
159
488202
4435
e continuano ad agitarsi per un po' dopo che gli sbuffi d'aria si sono arrestati
08:28
and tookha preso a while to calmcalma down.
160
492637
2864
e ci mettono un po' a calmarsi.
08:31
So we quantifiedquantificato this behaviorcomportamento
161
495501
2189
Così abbiamo quantificato il comportamento
08:33
usingutilizzando custompersonalizzato locomotordell'apparato locomotore trackingpuntamento softwareSoftware
162
497690
3012
usando un software di tracciamento di locomozione
08:36
developedsviluppato with my collaboratorcollaboratore PietroPietro PeronaPerona,
163
500702
2800
sviluppato dal mio collaboratore Pietro Perona,
08:39
who'schi è in the electricalelettrico engineeringingegneria divisiondivisione here at CalTechCalTech.
164
503502
3612
che fa parte del dipartimento di ingegneria elettrica qui al CalTech.
08:43
And what this quantificationquantificazione showedha mostrato us is that,
165
507114
2814
E questa quantificazione ci ha mostrato che,
08:45
uponsu experiencingsperimentare a traintreno of these airaria puffssoffi,
166
509928
3224
sperimentando una sequenza di sbuffi d'aria,
08:49
the fliesmosche appearapparire to enteraccedere a kindgenere of statestato of hyperactivityiperattività
167
513152
4314
i moscerini sembrano entrare un una specie di stato di iperattività
08:53
whichquale is persistentpersistente, long-lastinglunga durata,
168
517466
2598
che è persistente, duraturo
08:55
and alsoanche appearsappare to be gradedgraduata.
169
520064
2504
e sembra anche avere diversi livelli.
08:58
More puffssoffi, or more intenseintenso puffssoffi,
170
522568
2859
Più sbuffi, o sbuffi più intensi,
09:01
make the statestato last for a longerpiù a lungo periodperiodo of time.
171
525427
3913
fanno sì che quello stato duri più a lungo.
09:05
So now we wanted to try to understandcapire something
172
529340
2036
A quel punto volevamo cercare di capire
09:07
about what controlscontrolli the durationdurata of this statestato.
173
531376
3714
cosa controlli la durata di questo stato.
09:10
So we decideddeciso to use our puff-o-matsoffio-o-mat
174
535090
2851
Decidemmo di usare il nostro tappeto-a-sbuffo
09:13
and our automatedautomatizzato trackingpuntamento softwareSoftware
175
537941
2055
e il nostro software di tracciatura automatica
09:15
to screenschermo throughattraverso hundredscentinaia of linesLinee of mutantmutante fruitfrutta fliesmosche
176
539996
3782
per analizzare centinaia di tracciati di moscerini mutanti
09:19
to see if we could find any that showedha mostrato abnormalanormale responsesrisposte to the airaria puffssoffi.
177
543778
5079
per cercare qualsiasi risposta anomala agli sbuffi d'aria.
09:24
And this is one of the great things about fruitfrutta fliesmosche.
178
548857
2347
E i moscrini della frutta hanno questo di straordinario.
09:27
There are repositoriesrepository where you can just pickraccogliere up the phoneTelefono
179
551204
2793
Ci sono depositi che puoi semplicemente chiamare
09:29
and orderordine hundredscentinaia of vialsfiale of fliesmosche of differentdiverso mutantsmutanti
180
553997
3641
e ordinare centinaia di boccette di moscerini con diverse mutazioni
09:33
and screenschermo them in your assayanalisi and then find out
181
557638
2172
e analizzarli a campione e scoprire
09:35
what genegene is affectedinfluenzato in the mutationmutazione.
182
559810
3319
quale gene viene influenzato dalla mutazione.
09:39
So doing the screenschermo, we discoveredscoperto one mutantmutante
183
563129
3512
Così facendo le analisi, abbiamo scoperto un mutante
09:42
that tookha preso much longerpiù a lungo than normalnormale to calmcalma down
184
566641
3474
che impiegava molto più tempo degli altri a calmarsi
09:46
after the airaria puffssoffi,
185
570115
2277
dopo gli sbuffi,
09:48
and when we examinedesaminato the genegene that was affectedinfluenzato in this mutationmutazione,
186
572392
3950
e quando abbiamo esaminato il gene influenzato da questa mutazione,
09:52
it turnedtrasformato out to encodecodificare a dopaminedopamina receptorrecettore.
187
576342
3605
scoprimmo che era collegato a un ricettore di dopamina.
09:55
That's right -- fliesmosche, like people, have dopaminedopamina,
188
579947
3011
E' così -- i moscerini, come le persone, hanno la dopamina,
09:58
and it actsatti on theirloro brainsmente and on theirloro synapsessinapsi
189
582958
2772
e agisce sul loro cervello e sulle sinapsi
10:01
throughattraverso the samestesso dopaminedopamina receptorrecettore moleculesmolecole
190
585730
2550
attraverso le stesse molecole ricettive per la dopamina
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
che abbiamo voi e io.
10:06
DopamineDella dopamina playsgiochi a numbernumero of importantimportante functionsfunzioni in the braincervello,
192
590669
3486
La dopamina è responsabile di molte funzioni importanti del cervello,
10:10
includingCompreso in attentionAttenzione, arousaleccitazione, rewardricompensa,
193
594155
3113
incluse nell'attenzione, eccitazione, ricompensa,
10:13
and disordersdisturbi of the dopaminedopamina systemsistema have been linkedconnesso
194
597268
3413
e disordini del sistema dopaminico sono stati collegati
10:16
to a numbernumero of mentalmentale disordersdisturbi includingCompreso drugdroga abuseabuso,
195
600681
3100
a molti disturbi mentali come l'abuso di droghe,
10:19
Parkinson'sMalattia di Parkinson diseasemalattia, and ADHDADHD.
196
603781
4234
il morbo di Parkinson, e la sindrome da deficit di attenzione e iperattività (ADHD).
10:23
Now, in geneticsgenetica, it's a little counterintuitivecontrointuitivo.
197
608015
2790
Ora, la genetica è un po' controintuitiva.
10:26
We tendtendere to inferdedurre the normalnormale functionfunzione of something
198
610805
3260
Di solito capiamo la normale funzione di qualcosa
10:29
by what doesn't happenaccadere when we take it away,
199
614065
3710
a seconda di quel che succede se la togliamo,
10:33
by the oppositedi fronte of what we see when we take it away.
200
617775
3003
dall'opposto di ciò che vediamo quando la togliamo.
10:36
So when we take away the dopaminedopamina receptorrecettore
201
620778
3013
Perciò quando eliminiamo il ricettore di dopamina
10:39
and the fliesmosche take longerpiù a lungo to calmcalma down,
202
623791
2557
e i moscerini ci mettono più tempo a calmarsi,
10:42
from that we inferdedurre that the normalnormale functionfunzione of this receptorrecettore and dopaminedopamina
203
626348
3846
da questo capiamo che la normale funzione di tale ricettore e della dopamina
10:46
is to causecausa the fliesmosche to calmcalma down fasterPiù veloce after the puffPuff.
204
630194
4485
è far sì che i moscerini si calmino più in fretta dopo gli sbuffi.
10:50
And that's a bitpo reminiscentricorda of ADHDADHD,
205
634679
2950
E ci ricorda un po' l'ADHD,
10:53
whichquale has been linkedconnesso to disordersdisturbi of the dopaminedopamina systemsistema in humansgli esseri umani.
206
637629
3975
che è stata legata a disturbi del sistema dopaminico negli umani.
10:57
IndeedInfatti, if we increaseaumentare the levelslivelli of dopaminedopamina in normalnormale fliesmosche
207
641604
4606
In realtà, se alziamo il livello di dopamina nei moscerini normali
11:02
by feedingalimentazione them cocainecocaina
208
646210
1710
dando loro della cocaina
11:03
after gettingottenere the appropriateadeguata DEADEA licenselicenza
209
647920
2972
dopo appropriata autorizzazione della Digos
11:06
— oh my God -- (LaughterRisate) —
210
650892
4000
- oh mio Dio -- (Risate) -
11:10
we find indeedinfatti that these cocaine-fedcocaina-Federazione fliesmosche
211
654892
3172
scopriamo che questi moscerini cocainomani
11:13
calmcalma down fasterPiù veloce than normalnormale fliesmosche do,
212
658064
3042
si calmano più in fretta dei moscerini normali,
11:17
and that's alsoanche reminiscentricorda of ADHDADHD,
213
661106
3199
e anche questo ci ricorda la sindrome,
11:20
whichquale is oftenspesso treatedtrattati with drugsfarmaci like RitalinRitalin
214
664305
2045
che spesso viene trattata con droghe come il Ritalin
11:22
that actatto similarlyallo stesso modo to cocainecocaina.
215
666350
3019
che ha effetti simili alla cocaina.
11:25
So slowlylentamente I beganiniziato to realizerendersi conto that what startediniziato out
216
669369
3149
Piano piano ho capito che quel che era iniziato
11:28
as a ratherpiuttosto playfulgiocoso attempttentativo to try to annoyinfastidire fruitfrutta fliesmosche
217
672518
3649
come un tentativo quasi scherzoso di disturbare dei moscerini della frutta
11:32
mightpotrebbe actuallyin realtà have some relevancerilevanza to a humanumano psychiatricpsichiatrici disorderdisturbo.
218
676167
3976
poteva servire davvero ai disturbi psichiatrici umani.
11:36
Now, how farlontano does this analogyanalogia go?
219
680143
2226
Ora, quanto lontano va l'analogia?
11:38
As manymolti of you know, individualsindividui afflictedafflitto with ADHDADHD
220
682369
3122
Come molti di voi sanno, molte persone affette dall'ADHD
11:41
alsoanche have learningapprendimento disabilitiesdisabilità.
221
685491
2337
hanno anche disturbi dell'apprendimento.
11:43
Is that truevero of our dopaminedopamina receptorrecettore mutantmutante fliesmosche?
222
687828
3566
Succede anche ai nostri moscerini con la mutazione al ricettore dopaminico?
11:47
RemarkablyNotevolmente, the answerrisposta is yes.
223
691394
2720
Notate bene, è così.
11:50
As SeymourSeymour showedha mostrato back in the 1970s,
224
694114
2628
Come dimostrato da Seymour negli anni Settanta,
11:52
fliesmosche, like songbirdsuccelli canori, as you just heardsentito,
225
696742
2451
i moscerini, come gli uccelli canori, l'avete appena sentito,
11:55
are capablecapace of learningapprendimento.
226
699193
1733
possono imparare.
11:56
You can traintreno a flyvolare to avoidevitare an odorodore, shownmostrato here in blueblu,
227
700926
4443
Potete addestrare un moscerino a evitare un odore, che qui vedete in blu,
12:01
if you pairpaio that odorodore with a shockshock.
228
705369
2388
se accoppiata l'odore a uno stimolo negativo.
12:03
Then when you give those trainedallenato fliesmosche the chanceopportunità to choosescegliere
229
707757
3384
Quando date al moscerino addestrato la possibilità di decidere
12:07
betweenfra a tubetubo with the shock-pairedshock-accoppiato odorodore and anotherun altro odorodore,
230
711141
3154
tra il tunnel con l'odore da stimolo negativo e un altro odore,
12:10
it avoidsevita the tubetubo containingcontenente the blueblu odorodore that was pairedaccoppiato with shockshock.
231
714295
4200
lui evita quello contenente l'odore blu che collega a uno stimolo negativo.
12:14
Well, if you do this testTest on dopaminedopamina receptorrecettore mutantmutante fliesmosche,
232
718495
3502
Be', se lo fate con moscerini dal ricettore dopaminico mutato,
12:17
they don't learnimparare. TheirLoro learningapprendimento scorePunto is zerozero.
233
721997
2465
non imparano. Il loro livello d'apprendimento è pari a zero.
12:20
They flunkBocciati out of CalTechCalTech.
234
724462
3811
Bocciati al CalTech.
12:24
So that meanssi intende that these fliesmosche have two abnormalitiesanomalie,
235
728273
4748
Significa che questi moscerini presentano due anomalie,
12:28
or phenotypesfenotipi, as we geneticistsgenetisti call them,
236
733021
3050
o fenotipi, come li chiamiamo noi genetisti,
12:31
that one findsreperti in ADHDADHD: hyperactivityiperattività and learningapprendimento disabilitydisabilità.
237
736071
5512
che si trovano nella sindrome: iperattività e disturbi dell'apprendimento.
12:37
Now what's the causalcausale relationshiprelazione, if anything, betweenfra these phenotypesfenotipi?
238
741583
4363
Quale relazione causale può esserci tra questi due fenotipi?
12:41
In ADHDADHD, it's oftenspesso assumedpresupposto that the hyperactivityiperattività
239
745946
3913
Nell'ADHD, spesso si ritiene che l'ipereattività
12:45
causescause the learningapprendimento disabilitydisabilità.
240
749859
1906
causi i disturbi dell'apprendimento.
12:47
The kidsbambini can't sitsedersi still long enoughabbastanza to focusmessa a fuoco, so they don't learnimparare.
241
751765
3719
I bambini non riescono a starsene seduti abbastanza a lungo da concentrarsi, quindi non imparano.
12:51
But it could equallyugualmente be the casecaso that it's the learningapprendimento disabilitiesdisabilità
242
755484
3296
Ma potrebbero anche essere i disturbi dell'apprendimento
12:54
that causecausa the hyperactivityiperattività.
243
758780
1872
a causare l'ipereattività.
12:56
Because the kidsbambini can't learnimparare, they look for other things to distractdistrarre theirloro attentionAttenzione.
244
760652
4470
Dal momento che non riescono a imparare, cercano qualcos'altro su cui fissare l'attenzione.
13:01
And a finalfinale possibilitypossibilità is that there's no relationshiprelazione at all
245
765122
3057
E un'ultima possibilità è che non ci sia nessun legame
13:04
betweenfra learningapprendimento disabilitiesdisabilità and hyperactivityiperattività,
246
768179
2404
tra i disturbi dell'apprendimento e l'ipereattività,
13:06
but that they are causedcausato by a commonComune underlyingsottostanti mechanismmeccanismo in ADHDADHD.
247
770583
4915
ma che siano entrambi causati da un meccanismo implicito nella sindrome.
13:11
Now people have been wonderingchiedendosi about this for a long time
248
775498
2342
Ci siamo interrogati a lungo su questa cosa
13:13
in humansgli esseri umani, but in fliesmosche we can actuallyin realtà testTest this.
249
777840
3488
negli umani, ma sui moscerini possiamo testarla.
13:17
And the way that we do this is to delvescavare deeplyprofondamente into the mindmente
250
781328
3084
E lo facciamo scavando in profondità nella mente
13:20
of the flyvolare and begininizio to untangleUntangle its circuitrycircuiteria usingutilizzando geneticsgenetica.
251
784412
4266
del moscerino e iniziando a districare i suoi circuiti usando la genetica.
13:24
We take our dopaminedopamina receptorrecettore mutantmutante fliesmosche
252
788678
2462
Prendiamo i moscerini con la mutazione del ricettore dopaminico
13:27
and we geneticallygeneticamente restoreristabilire, or curecura, the dopaminedopamina receptorrecettore
253
791140
4564
e ristabiliamo geneticamente, o curiamo, il ricettore
13:31
by puttingmettendo a good copycopia of the dopaminedopamina receptorrecettore genegene
254
795704
3235
rimettendo una buona copia del gene relativo
13:34
back into the flyvolare braincervello.
255
798939
2051
nel cervello del moscerino.
13:36
But in eachogni flyvolare, we put it back only into certaincerto neuronsneuroni
256
800990
3835
Ma in ogni moscerino, lo rimettiamo solo in alcuni neuroni
13:40
and not in othersaltri, and then we testTest eachogni of these fliesmosche
257
804825
3714
e non in altri, e poi testiamo ogni moscerino
13:44
for theirloro abilitycapacità to learnimparare and for hyperactivityiperattività.
258
808539
3668
quanto all'abilità di apprendimento e all'ipereattività.
13:48
RemarkablyNotevolmente, we find we can completelycompletamente dissociatedissociare these two abnormalitiesanomalie.
259
812207
4818
Notate bene, scopriamo che possiamo dissociare completamente le due anomalie.
13:52
If we put a good copycopia of the dopaminedopamina receptorrecettore back
260
817025
2663
Se rimettiamo una buona copia del ricettore dopaminico
13:55
in this ellipticalellittico structurestruttura calledchiamato the centralcentrale complexcomplesso,
261
819688
2961
in questa struttura ellittica detta complesso centrale,
13:58
the fliesmosche are no longerpiù a lungo hyperactiveiperattivo, but they still can't learnimparare.
262
822649
4077
i moscerini non sono più iperattivi, ma continuano a non imparare.
14:02
On the other handmano, if we put the receptorrecettore back in a differentdiverso structurestruttura
263
826726
2726
D'altra parte, se rimettiamo il ricettore in un'altra struttura
14:05
calledchiamato the mushroomfungo bodycorpo,
264
829452
1518
detto il corpo fungineo,
14:06
the learningapprendimento deficitdisavanzo is rescuedsalvato, the fliesmosche learnimparare well,
265
830970
3085
recuperiamo i disturbi dell'apprendimento, i moscerini imparano bene,
14:09
but they're still hyperactiveiperattivo.
266
834055
1830
ma sono ancora iperattivi.
14:11
What that tellsdice us is that dopaminedopamina
267
835885
2250
Questo ci dice che la dopamina
14:14
is not bathingbalneazione the braincervello of these fliesmosche like soupla minestra.
268
838135
3392
non impregna il cervello di questi moscerini come una zuppa.
14:17
RatherPiuttosto, it's actingrecitazione to controlcontrollo two differentdiverso functionsfunzioni
269
841527
3162
Piuttosto, agisce controllando due funzioni diverse
14:20
on two differentdiverso circuitscircuiti,
270
844689
1634
in due circuiti diversi,
14:22
so the reasonragionare there are two things wrongsbagliato with our dopaminedopamina receptorrecettore fliesmosche
271
846323
3904
perciò abbiamo due problemi con i moscerini del ricettore dopaminico
14:26
is that the samestesso receptorrecettore is controllingcontrollo two differentdiverso functionsfunzioni
272
850227
4175
perché lo stesso ricettore controlla due funzioni
14:30
in two differentdiverso regionsregioni of the braincervello.
273
854402
2863
in due diverse regioni del cervello.
14:33
WhetherSe the samestesso thing is truevero in ADHDADHD in humansgli esseri umani
274
857265
3062
Se questo valga anche per gli umani con l'ADHD
14:36
we don't know, but these kindstipi of resultsrisultati
275
860327
2376
non lo sappiamo, ma questo genere di risultati
14:38
should at leastmeno causecausa us to considerprendere in considerazione that possibilitypossibilità.
276
862703
3477
dovrebbe almeno farci prendere in considerazione la possibilità.
14:42
So these resultsrisultati make me and my colleaguescolleghi more convincedconvinto than ever
277
866180
3973
Perciò convincono sempre più me e i miei colleghi
14:46
that the braincervello is not a bagBorsa of chemicalchimico soupla minestra,
278
870153
3412
che il cervello non è un contenitore di zuppa chimica,
14:49
and it's a mistakesbaglio to try to treattrattare complexcomplesso psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi
279
873565
3527
ed è sbagliato cercare di trattare dei disturbi psichiatrici complessi
14:52
just by changingmutevole the flavorsapore of the soupla minestra.
280
877092
2711
cambiando il gusto della zuppa.
14:55
What we need to do is to use our ingenuityingegnosità and our scientificscientifico knowledgeconoscenza
281
879803
4217
Quel che dobbiamo fare è usare ingegno e sapere scientifico
14:59
to try to designdesign a newnuovo generationgenerazione of treatmentstrattamenti
282
884020
2708
per provare a creare una nuova generazione di farmaci
15:02
that are targetedmirata to specificspecifica neuronsneuroni and specificspecifica regionsregioni of the braincervello
283
886728
4288
che sono pensati per specifici neuroni e specifiche regioni del cervello
15:06
that are affectedinfluenzato in particularparticolare psychiatricpsichiatrici disordersdisturbi.
284
891016
3338
coinvolte in particolari disordini psichiatrici.
15:10
If we can do that, we maypuò be ablecapace to curecura these disordersdisturbi
285
894354
3200
Se ci riusciamo, potremo curare quei disturbi,
15:13
withoutsenza the unpleasantsgradevole sidelato effectseffetti,
286
897554
2047
senza sgradevoli effetti collaterali.
15:15
puttingmettendo the oilolio back in our mentalmentale enginesmotori,
287
899601
2746
cambiando l'olio al motore mentale,
15:18
just where it's needednecessaria. Thank you very much.
288
902347
3184
proprio dove serve. Vi ringrazio molto.

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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