15:22
TEDGlobal 2011

Allan Jones: A map of the brain

アラン・ジョーンズ: 脳の地図

Filmed:

脳の機能を理解するには、どこから始めることが出来るでしょうか?街を理解し始める時のように、地図を作りましょう。この魅力的な映像あふれる講演をとおして、アラン・ジョーンズは、いかにして脳の各部分で活性化している遺伝子を特定した地図や、脳の異なる部位がどのように連結されているかという地図を、彼のチームがどうやって作っているのか紹介します。

- Brain scientist
As CEO of the Allen Institute for Brain Science, Allan Jones leads an ambitious project to build an open, online, interactive atlas of the human brain. Full bio

脳は常に
00:15
Humans have long held a fascination
人を魅了してきました
00:17
for the human brain.
人は脳の構造を研究して記録し
00:19
We chart it, we've described it,
図に描いて
00:22
we've drawn it,
地図を作りました
00:24
we've mapped it.
さてGoogle MapsやGPSのように
00:27
Now just like the physical maps of our world
テクノロジーの恩恵に授かった
00:30
that have been highly influenced by technology --
物理地図と同様に
00:33
think Google Maps,
脳マッピングも
00:35
think GPS --
今 変革の時を
00:37
the same thing is happening for brain mapping
迎えているのです
00:39
through transformation.
それでは脳を見てみましょう
00:41
So let's take a look at the brain.
新鮮な脳を見ると大抵の人は
00:43
Most people, when they first look at a fresh human brain,
「いつも見せてもらっているものと
00:46
they say, "It doesn't look what you're typically looking at
少し違うな」と言います
00:49
when someone shows you a brain."
通例 目にするものは灰色の固定標本なんです
00:51
Typically, what you're looking at is a fixed brain. It's gray.
さて 外側は高度に発達した
00:54
And this outer layer, this is the vasculature,
脈管系です
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which is incredible, around a human brain.
赤い部分は血管です
00:58
This is the blood vessels.
肺から送りだされる酸素の20%と
01:00
20 percent of the oxygen
心臓から送り出される血流の
01:03
coming from your lungs,
20%がこの単一の
01:05
20 percent of the blood pumped from your heart,
器官で消費されています
01:07
is servicing this one organ.
大きさはというと
01:09
That's basically, if you hold two fists together,
拳2つをわずかに上回る程度です
01:11
it's just slightly larger than the two fists.
研究者は20世紀の終わり頃に
01:13
Scientists, sort of at the end of the 20th century,
血流を追跡することで
01:16
learned that they could track blood flow
脳を侵襲することなく
01:18
to map non-invasively
脳の活動部位を特定するに至りました
01:21
where activity was going on in the human brain.
例えば脳の
01:24
So for example, they can see in the back part of the brain,
後方の部分には
01:27
which is just turning around there.
垂直でいたり 立っていたりするなど
01:29
There's the cerebellum; that's keeping you upright right now.
協調運動を司る小脳があります
01:31
It's keeping me standing. It's involved in coordinated movement.
こちら側には側頭皮質が見えます
01:34
On the side here, this is temporal cortex.
ここで一次聴覚が処理され
01:37
This is the area where primary auditory processing --
聴き取った単語を高次の
01:40
so you're hearing my words,
言語処理センターに送りだします
01:42
you're sending it up into higher language processing centers.
脳の前方部では
01:44
Towards the front of the brain
より複雑な思考や意志決定が行われます
01:46
is the place in which all of the more complex thought, decision making --
成熟は最も遅く 成人期の後半です
01:49
it's the last to mature in late adulthood.
全ての意志決定プロセスはここで処理されます
01:53
This is where all your decision-making processes are going on.
「今晩 ステーキは注文しない」
01:56
It's the place where you're deciding right now
といった意志決定はこの部分で行われています
01:58
you probably aren't going to order the steak for dinner.
脳を掘り下げて
02:01
So if you take a deeper look at the brain,
その断面図を眺めてみると
02:03
one of the things, if you look at it in cross-section,
たいした脳構造は
02:05
what you can see
見当たらないように見えますが
02:07
is that you can't really see a whole lot of structure there.
ここにも脳構造はあるのです
02:10
But there's actually a lot of structure there.
細胞とケーブルは全て繋がっています
02:12
It's cells and it's wires all wired together.
約100年前 研究者が
02:14
So about a hundred years ago,
細胞を染める染色剤を開発しました
02:16
some scientists invented a stain that would stain cells.
画面上の薄い青色の部分は
02:18
And that's shown here in the the very light blue.
神経細胞体です
02:21
You can see areas
分布はとても不均等ですね
02:23
where neuronal cell bodies are being stained.
もっと構造が見えます
02:25
And what you can see is it's very non-uniform. You see a lot more structure there.
さて脳の外側には
02:28
So the outer part of that brain
新皮質があります
02:30
is the neocortex.
これは一連の処理装置とでも呼びましょうか
02:32
It's one continuous processing unit, if you will.
この下にもまだ見るものはたくさんあります
02:35
But you can also see things underneath there as well.
そしてこの染色されていない部分は全て
02:37
And all of these blank areas
ワイヤー(軸索)が通っている部分で
02:39
are the areas in which the wires are running through.
細胞密度は低いはずです
02:41
They're probably less cell dense.
脳内にはおよそ860億のニューロンが存在します
02:43
So there's about 86 billion neurons in our brain.
ご覧の通り分布はとても不均等ですが
02:47
And as you can see, they're very non-uniformly distributed.
この分布こそが脳の機能と
02:50
And how they're distributed really contributes
密接に関連しているのです
02:52
to their underlying function.
もちろん説明した通り
02:54
And of course, as I mentioned before,
脳機能マッピングが可能となり始め
02:56
since we can now start to map brain function,
個々の細胞を機能と結び付けることも始められます
02:59
we can start to tie these into the individual cells.
それでは細かく見ていきましょう
03:02
So let's take a deeper look.
初めにニューロンが見えてきます
03:04
Let's look at neurons.
ニューロンの数は860億です
03:06
So as I mentioned, there are 86 billion neurons.
より小さな細胞が見えてきますよ
03:08
There are also these smaller cells as you'll see.
アストロサイトグリアという支持細胞です
03:10
These are support cells -- astrocytes glia.
この神経自身が
03:12
And the nerves themselves
入力情報を受信し
03:15
are the ones who are receiving input.
蓄え 処理します
03:17
They're storing it, they're processing it.
脳内の各ニューロンはシナプスを通じて最大で
03:19
Each neuron is connected via synapses
1万のニューロンと連結されます
03:23
to up to 10,000 other neurons in your brain.
それぞれのニューロンが
03:26
And each neuron itself
独自性を備えています
03:28
is largely unique.
各ニューロンと集合体としての
03:30
The unique character of both individual neurons
ニューロンの特徴の両方を
03:32
and neurons within a collection of the brain
決定しているのは表に見えない基本的な
03:34
are driven by fundamental properties
生化学的性質なのです
03:37
of their underlying biochemistry.
これはタンパク質です
03:39
These are proteins.
イオンチャンネルの動きを制御する働きがあり
03:41
They're proteins that are controlling things like ion channel movement.
神経細胞の連結を管理するだけではなく
03:44
They're controlling who nervous system cells partner up with.
神経系の機能は全て
03:48
And they're controlling
タンパク質がコントロールしています
03:50
basically everything that the nervous system has to do.
更に倍率を上げて見ましょう すると
03:52
So if we zoom in to an even deeper level,
タンパク質は全てゲノムに
03:55
all of those proteins
コード化されています
03:57
are encoded by our genomes.
人間は23対の染色体を持っています
03:59
We each have 23 pairs of chromosomes.
両親のそれぞれから一つずつを受け継ぎます
04:02
We get one from mom, one from dad.
この染色体の中には
04:04
And on these chromosomes
おおよそ25000の遺伝子があり
04:06
are roughly 25,000 genes.
全てDNAとしてコード化されています
04:08
They're encoded in the DNA.
脳細胞がその基盤である
04:10
And the nature of a given cell
生化学的機能を左右する性質は
04:13
driving its underlying biochemistry
この25000のうちのどの遺伝子が
04:15
is dictated by which of these 25,000 genes
活性化されているか またその活性化の度合いにより
04:18
are turned on
決定されます
04:20
and at what level they're turned on.
私たちのプロジェクトでは
04:22
And so our project
活性化した遺伝子を
04:24
is seeking to look at this readout,
特定することを目指しています
04:27
understanding which of these 25,000 genes is turned on.
このプロジェクトにはもちろん
04:30
So in order to undertake such a project,
脳が必要となります
04:33
we obviously need brains.
私たちは実験補助者を送り出して
04:36
So we sent our lab technician out.
正常な脳を探しています
04:39
We were seeking normal human brains.
まずは死体が運び込まれる
04:41
What we actually start with
検死官の事務所から
04:43
is a medical examiner's office.
当たります
04:45
This a place where the dead are brought in.
正常な人な脳を求めています
04:47
We are seeking normal human brains.
選定にはいくつもの基準があります
04:49
There's a lot of criteria by which we're selecting these brains.
年齢は20から60歳
04:52
We want to make sure
自然死した人で
04:54
that we have normal humans between the ages of 20 to 60,
脳には傷がついていないこと
04:57
they died a somewhat natural death
精神疾患歴がないこと
04:59
with no injury to the brain,
薬物使用歴がないこと
05:01
no history of psychiatric disease,
05:03
no drugs on board --
加えて毒物学検査も行います
05:05
we do a toxicology workup.
更に提供していただく脳にも
05:07
And we're very careful
細心の注意を払っています
05:09
about the brains that we do take.
この他 親族の同意の下
05:11
We're also selecting for brains
死後24時間以内に
05:13
in which we can get the tissue,
脳組織を採取できる
05:15
we can get consent to take the tissue
脳を選んでいます
05:17
within 24 hours of time of death.
私たちの研究しているRNAというのは
05:19
Because what we're trying to measure, the RNA --
遺伝子情報の読み出しなのですが
05:22
which is the readout from our genes --
変性しやすいために
05:24
is very labile,
すぐに処理しなくてはいけません
05:26
and so we have to move very quickly.
脳採集の豆知識になりますが
05:28
One side note on the collection of brains:
私たちの収集方法や
05:31
because of the way that we collect,
同意の必要性もあって
05:33
and because we require consent,
女性のものより男性の脳が多く手に入ります
05:35
we actually have a lot more male brains than female brains.
男性が壮年に事故死する可能性は女性より高く
05:38
Males are much more likely to die an accidental death in the prime of their life.
更に配偶者から
05:41
And men are much more likely
臓器提供の同意が得られるのは
05:43
to have their significant other, spouse, give consent
得てして男性なのです
05:46
than the other way around.
(笑)
05:48
(Laughter)
さて脳を入手してまず初めにすることは
05:52
So the first thing that we do at the site of collection
MR画像の撮影です
05:54
is we collect what's called an MR.
磁気共鳴映像法と呼ばれるものです
05:56
This is magnetic resonance imaging -- MRI.
標準データとして残りのデータの参照に使います
05:58
It's a standard template by which we're going to hang the rest of this data.
こうして集めたMR画像は
06:01
So we collect this MR.
脳の衛星画像だと思って下さい
06:03
And you can think of this as our satellite view for our map.
その次に行うのが
06:05
The next thing we do
拡散テンソル画像の撮影です
06:07
is we collect what's called a diffusion tensor imaging.
脳内の線維連絡を画像化します
06:10
This maps the large cabling in the brain.
こちらは言い方を変えれば
06:12
And again, you can think of this
脳内の高速道路を映し出したものです
06:14
as almost mapping our interstate highways, if you will.
頭蓋骨から取り出された脳は
06:16
The brain is removed from the skull,
1cm厚にスライスされていきます
06:18
and then it's sliced into one-centimeter slices.
このように凍結し
06:21
And those are frozen solid,
シアトルに発送されます
06:23
and they're shipped to Seattle.
シアトルではというと
06:25
And in Seattle, we take these --
この脳半球全部を
06:27
this is a whole human hemisphere --
ハイテクなミートスライサーにかけます
06:29
and we put them into what's basically a glorified meat slicer.
この刃が
06:31
There's a blade here that's going to cut across
脳の組織をスライスし
06:33
a section of the tissue
顕微鏡のスライドグラスに乗せます
06:35
and transfer it to a microscope slide.
その後 染色を施し
06:37
We're going to then apply one of those stains to it,
スキャンにかけます
06:39
and we scan it.
こうして最初の地図が得られます
06:41
And then what we get is our first mapping.
ここで専門家が基本的な
06:44
So this is where experts come in
解剖学的特定を行います
06:46
and they make basic anatomic assignments.
このきれいな縁取りを
06:48
You could consider this state boundaries, if you will,
州の境界とでも思って下さい
06:51
those pretty broad outlines.
ここから 更に脳を細分化していき
06:53
From this, we're able to then fragment that brain into further pieces,
小型の凍結切片作成機にかけます
06:57
which then we can put on a smaller cryostat.
これは凍結された脳を
06:59
And this is just showing this here --
スライスしているところです
07:01
this frozen tissue, and it's being cut.
厚さは赤ん坊の髪と同じ20ミクロンです
07:03
This is 20 microns thin, so this is about a baby hair's width.
これでもまだ凍っているんですよ
07:06
And remember, it's frozen.
ご覧の通り少し時代遅れではありますが
07:08
And so you can see here,
ブラシを使って
07:10
old-fashioned technology of the paintbrush being applied.
スライドグラスの上に載せ
07:12
We take a microscope slide.
細心の注意を払ってこれを溶かします
07:14
Then we very carefully melt onto the slide.
その後染色ロボットで
07:17
This will then go onto a robot
染色します
07:19
that's going to apply one of those stains to it.
解剖学者たちがここから更に解析を行います
07:26
And our anatomists are going to go in and take a deeper look at this.
これは顕微鏡の画像です
07:29
So again this is what they can see under the microscope.
脳内に点在する大小様々な細胞からなる
07:31
You can see collections and configurations
集合体や配置が
07:33
of large and small cells
確認できますね
07:35
in clusters and various places.
ここから通常の方法で脳部位を特定していき
07:37
And from there it's routine. They understand where to make these assignments.
基準地図ができます
07:39
And they can make basically what's a reference atlas.
これはもっと詳細な脳地図です
07:42
This is a more detailed map.
次に
07:44
Our scientists then use this
もうひとつの組織片を使い
07:46
to go back to another piece of that tissue
レーザー光で組織の一部を切り取ります
07:49
and do what's called laser scanning microdissection.
ここでは技術者が切断する部位を
07:51
So the technician takes the instructions.
画面上でトレースし
07:54
They scribe along a place there.
レーザー光で切断していきます
07:56
And then the laser actually cuts.
青い点が組織を切って 分離します
07:58
You can see that blue dot there cutting. And that tissue falls off.
スライドグラス上で
08:01
You can see on the microscope slide here,
切断をしている最中の画像です
08:03
that's what's happening in real time.
下には切断後の組織の受け皿があります
08:05
There's a container underneath that's collecting that tissue.
切断された組織を取り出し
08:08
We take that tissue,
ここから基本的な技術を利用して
08:10
we purify the RNA out of it
RNAを精製します
08:12
using some basic technology,
そしてこれを蛍光標識します
08:14
and then we put a florescent tag on it.
標識されたサンプルを
08:16
We take that tagged material
マイクロアレイという機械で分析します
08:18
and we put it on to something called a microarray.
ただの点の集合体に見えるかもしれませんが
08:21
Now this may look like a bunch of dots to you,
それぞれの点が実は
08:23
but each one of these individual dots
ガラス上に固定された
08:25
is actually a unique piece of the human genome
ヒトゲノムの特定の断片なんです
08:27
that we spotted down on glass.
ここには約6万の要素がありますが
08:29
This has roughly 60,000 elements on it,
ゲノム内の遺伝子を
08:32
so we repeatedly measure various genes
反復して測定しています
08:35
of the 25,000 genes in the genome.
さて サンプルにハイブリッド形成すると
08:37
And when we take a sample and we hybridize it to it,
サンプル中で活性化している
08:40
we get a unique fingerprint, if you will,
遺伝子の量を示す固有の「指紋」が得られます
08:42
quantitatively of what genes are turned on in that sample.
この一連の作業を
08:45
Now we do this over and over again,
1つの脳に何度も何度も繰り返します
08:47
this process for any given brain.
1つの脳から取るサンプル数は1000を上回ります
08:50
We're taking over a thousand samples for each brain.
ご覧頂いているのは学習と記憶をつかさどる
08:53
This area shown here is an area called the hippocampus.
海馬という部位です
08:56
It's involved in learning and memory.
1000のサンプルの内
08:58
And it contributes to about 70 samples
約70がこの部位から得られます
09:01
of those thousand samples.
各サンプルから5万程のデータが得られるので
09:03
So each sample gets us about 50,000 data points
1つの脳から取るサンプルの数約1000個からは
09:07
with repeat measurements, a thousand samples.
大体の値としては脳ひとつにつき
09:10
So roughly, we have 50 million data points
データ数は5000万ということになります
09:12
for a given human brain.
現在までに2つの脳の
09:14
We've done right now
データの解析が終わっています
09:16
two human brains-worth of data.
こうして得られたデータを全て統合し
09:18
We've put all of that together
1つにまとめ上げました
09:20
into one thing,
合わせたものがこちらです
09:22
and I'll show you what that synthesis looks like.
これは世界中の研究者に無償で公開されている
09:24
It's basically a large data set of information
膨大な情報の集合体とでも言っておきましょう
09:27
that's all freely available to any scientist around the world.
このツールを使ってデータを探索して
09:30
They don't even have to log in to come use this tool,
興味あることを発見するのにログインは不要です
09:33
mine this data, find interesting things out with this.
次にデータの統合方法をご紹介します
09:37
So here's the modalities that we put together.
こちらの画像は先ほどもお見せしましたね
09:40
You'll start to recognize these things from what we've collected before.
このMR画像が枠組みになります
09:43
Here's the MR. It provides the framework.
右側にあるツールバーを利用して
09:45
There's an operator side on the right that allows you to turn,
回転 倍率の変更
09:48
it allows you to zoom in,
一つずつの構造をハイライトするなどの操作も可能です
09:50
it allows you to highlight individual structures.
しかしそれ以上に大切なのは
09:53
But most importantly,
この誰もが理解できる脳の解剖学的骨格に
09:55
we're now mapping into this anatomic framework,
どの遺伝子が活性化されているかを書き加えたことです
09:58
which is a common framework for people to understand where genes are turned on.
赤い部位は遺伝子が
10:01
So the red levels
高度に活性化されている部位です
10:03
are where a gene is turned on to a great degree.
緑の部分は活動していない部分になります
10:05
Green is the sort of cool areas where it's not turned on.
一つずつの遺伝子の「指紋」が描けます
10:08
And each gene gives us a fingerprint.
お話しした通りゲノム中の25000の遺伝子すべてを解析しました
10:10
And remember that we've assayed all the 25,000 genes in the genome
その全てのデータを閲覧することができます
10:15
and have all of that data available.
研究者はここから何を学べるでしょう?
10:19
So what can scientists learn about this data?
私たち自身はデータの解析を始めたばかりです
10:21
We're just starting to look at this data ourselves.
ご理解頂きたい基本的なことがらがあります
10:24
There's some basic things that you would want to understand.
プロザックとウェルブトリンは
10:27
Two great examples are drugs,
この上ない例です
10:29
Prozac and Wellbutrin.
2つとも広く処方されている抗うつ剤です
10:31
These are commonly prescribed antidepressants.
私たちの研究対象は遺伝子でしたね
10:34
Now remember, we're assaying genes.
遺伝子がタンパク質合成の指令をだします
10:36
Genes send the instructions to make proteins.
タンパク質こそが薬物の標的なのです
10:39
Proteins are targets for drugs.
薬物はタンパク質に結合し
10:41
So drugs bind to proteins
不活性化したりするのです
10:43
and either turn them off, etc.
薬効を理解するには
10:45
So if you want to understand the action of drugs,
まず期待通りに薬物が作用しているか否かを
10:47
you want to understand how they're acting in the ways you want them to,
理解する必要があるのです
10:50
and also in the ways you don't want them to.
副作用に関しても どの遺伝子が
10:52
In the side effect profile, etc.,
活性化されたか知る必要があります
10:54
you want to see where those genes are turned on.
初めてそれができるようになりました
10:56
And for the first time, we can actually do that.
複数の被験者からもデータが得られます
10:58
We can do that in multiple individuals that we've assayed too.
脳内をくまなく探索することができますし
11:01
So now we can look throughout the brain.
固有の「指紋」を
11:04
We can see this unique fingerprint.
確認することもできます
11:06
And we get confirmation.
セロトニン作動性の神経に働くことが知られている
11:08
We get confirmation that, indeed, the gene is turned on --
プロザックなどの薬物が実際に関連した遺伝子を
11:11
for something like Prozac,
活性化していることが裏付けられます
11:13
in serotonergic structures, things that are already known be affected --
脳全体を見る必要もあります
11:16
but we also get to see the whole thing.
誰も調べたことのなかったような部位も調べる必要があります
11:18
We also get to see areas that no one has ever looked at before,
そしてそこで活性化されている遺伝子を知ることができます
11:20
and we see these genes turned on there.
この上なく興味をそそる「副作用」です
11:22
It's as interesting a side effect as it could be.
もう一つできることがあります
11:25
One other thing you can do with such a thing
この地図はパターンマッチングを利用しており
11:27
is you can, because it's a pattern matching exercise,
それぞれに固有の「指紋」があるため
11:30
because there's unique fingerprint,
このゲノム全体をスキャンして
11:32
we can actually scan through the entire genome
類似した「指紋」を持つタンパク質を
11:34
and find other proteins
検索することができます
11:36
that show a similar fingerprint.
例えば新薬開発を行う際には
11:38
So if you're in drug discovery, for example,
ゲノムの提供してくれる
11:41
you can go through
リスト全体を検討して
11:43
an entire listing of what the genome has on offer
よりよい薬物標的を見つけ最適化を図ることができます
11:45
to find perhaps better drug targets and optimize.
皆さんのほとんどは
11:49
Most of you are probably familiar
「最近ある研究者がXに
11:51
with genome-wide association studies
影響を及ぼす遺伝子を発見しました」というような
11:53
in the form of people covering in the news
ゲノムワイド関連解析についての
11:56
saying, "Scientists have recently discovered the gene or genes
ニュースを耳にしたことがあるでしょう
11:59
which affect X."
このような素晴しい研究は
12:01
And so these kinds of studies
日常的に発表されています
12:03
are routinely published by scientists
多くの人を分析し ゲノム全体を分析して
12:05
and they're great. They analyze large populations.
遺伝子と因果関係のありそうな
12:07
They look at their entire genomes,
活性化している いわゆる
12:09
and they try to find hot spots of activity
ホットスポットを探しているのです
12:11
that are linked causally to genes.
しかしここから得られるのは
12:14
But what you get out of such an exercise
単なる遺伝子名のリストに過ぎません
12:16
is simply a list of genes.
その活動部位についての情報は皆無です
12:18
It tells you the what, but it doesn't tell you the where.
ですから 私たちの地図はこういった研究者にとって
12:21
And so it's very important for those researchers
大変有益なものとなるでしょう
12:24
that we've created this resource.
この地図を利用して
12:26
Now they can come in
活動部位の情報を得ることもできますし
12:28
and they can start to get clues about activity.
以前は 単純にできなかった
12:30
They can start to look at common pathways --
遺伝子活性経路のようなものを見ることもできます
12:32
other things that they simply haven't been able to do before.
ここにいる皆さんはとりわけ
12:36
So I think this audience in particular
個性のもつ重要性をより一層理解できるでしょう
12:39
can understand the importance of individuality.
私たちは皆異なる
12:42
And I think every human,
遺伝的背景を持ち
12:44
we all have different genetic backgrounds,
異なる人生を生きてきました
12:48
we all have lived separate lives.
しかし 実際には私たちの
12:50
But the fact is
ゲノムの99%以上は似通っています
12:52
our genomes are greater than 99 percent similar.
遺伝子レベルでは皆同じなんです
12:55
We're similar at the genetic level.
脳も生化学的レベルでは
12:58
And what we're finding
類似であるということが
13:00
is actually, even at the brain biochemical level,
明らかになりつつあります
13:02
we are quite similar.
この図を見てみると
13:04
And so this shows it's not 99 percent,
99%とは言わないまでも90%程の相関は
13:06
but it's roughly 90 percent correspondence
有意に認められるので
13:08
at a reasonable cutoff,
概ね似ていると言えるでしょう
13:11
so everything in the cloud is roughly correlated.
通常からから外れているものも
13:13
And then we find some outliers,
ときに見受けられます
13:15
some things that lie beyond the cloud.
こういった遺伝子は興味をそそるものの
13:18
And those genes are interesting,
差異はごく僅かなものです
13:20
but they're very subtle.
そこで今日皆さんに覚えて頂きたい
13:22
So I think it's an important message
大切なメッセージとは
13:25
to take home today
私たちの個性は祝福されているものの
13:27
that even though we celebrate all of our differences,
脳という観点からすると
13:30
we are quite similar
とても似通っているという点です
13:32
even at the brain level.
さて 違いとはどんなものでしょうか?
13:34
Now what do those differences look like?
こちらはその違いに焦点を当てた
13:36
This is an example of a study that we did
私たちの追跡調査の結果で
13:38
to follow up and see what exactly those differences were --
これは個々の細胞で活性化されている遺伝子の様子ですが
13:40
and they're quite subtle.
違いはほんの僅かなものですね
13:42
These are things where genes are turned on in an individual cell type.
この2つの遺伝子はそれを示すよい例だと思います
13:46
These are two genes that we found as good examples.
ひとつは初期発生の決定要因であるリーリンです
13:49
One is called RELN -- it's involved in early developmental cues.
DISC1 は統合失調症で
13:52
DISC1 is a gene
欠失の見られる遺伝子です
13:54
that's deleted in schizophrenia.
これは統合失調症の患者さんからのサンプルではありませんが
13:56
These aren't schizophrenic individuals,
ばらつきがいくらか見られます
13:58
but they do show some population variation.
ここでご覧頂いている
14:01
And so what you're looking at here
ドナー1 とドナー4 ですが
14:03
in donor one and donor four,
この2つは例外で
14:05
which are the exceptions to the other two,
一部の特定の細胞だけで
14:07
that genes are being turned on
遺伝子が活性化されています
14:09
in a very specific subset of cells.
この細胞内の暗紫色の沈殿物が
14:11
It's this dark purple precipitate within the cell
そこで遺伝子が活性化されていることを示しています
14:14
that's telling us a gene is turned on there.
この現象が個人の遺伝子的背景のせいか
14:17
Whether or not that's due
経験のせいかということは
14:19
to an individual's genetic background or their experiences,
わかっていません
14:21
we don't know.
こういった研究では もっと多くの被験者が必要です
14:23
Those kinds of studies require much larger populations.
最後に脳の複雑さと
14:28
So I'm going to leave you with a final note
これからの課題について
14:30
about the complexity of the brain
少し触れて終わりにしたいと思います
14:33
and how much more we have to go.
これらのデータは大変有効なものです
14:35
I think these resources are incredibly valuable.
研究者たちにこれからの
14:37
They give researchers a handle
道筋を示してくれます
14:39
on where to go.
しかし解析を行った被験者は指で数える程なので
14:41
But we only looked at a handful of individuals at this point.
私たちは解析を継続します
14:44
We're certainly going to be looking at more.
最後に一言だけ言わせて下さい
14:46
I'll just close by saying
ツールは出そろいました
14:48
that the tools are there,
これは前人未踏の未知の大陸であり
14:50
and this is truly an unexplored, undiscovered continent.
これは最前線とでも呼びましょうかね
14:54
This is the new frontier, if you will.
新たな発見を恐れず
14:58
And so for those who are undaunted,
脳の複雑さに謙虚な方には
15:00
but humbled by the complexity of the brain,
未来が待ち受けています
15:02
the future awaits.
ありがとうございました
15:04
Thanks.
(拍手)
15:06
(Applause)
Translated by Takahiro Shimpo
Reviewed by Masaki Yanagishita

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About the Speaker:

Allan Jones - Brain scientist
As CEO of the Allen Institute for Brain Science, Allan Jones leads an ambitious project to build an open, online, interactive atlas of the human brain.

Why you should listen

The Allen Institute for Brain Science -- based in Seattle, kickstarted by Microsoft co-founder Paul Allen -- has a mission to fuel discoveries about the human brain by building tools the entire scientific community can use. As CEO, one of Allan Jones' first projects was to lead the drive to create a comprehensive atlas of the brain of a mouse. Flash forward to April 2011, when the Allen Institute announced the first milestone in its online interactive atlas of the human brain, showing the activity of the more than 20,000 human genes it contains. It's based on a composite of 15 brains, since every human brain is unique.

Think of the Allen Human Brain Atlas as a high-tech bridge between brain anatomy and genetics. Using this atlas, scientists will be able to determine where in the brain genes that encode specific proteins are active, including proteins that are affected by medication. Or researchers could zoom in on brain structures thought to be altered in mental disorders such as schizophrenia to find their molecular footprint. The atlas may provide clues to memory, attention, motor coordination, hunger, and perhaps emotions such as happiness or anxiety.

He says: "Understanding how our genes are used in our brains will help scientists and the medical community better understand and discover new treatments for the full spectrum of brain diseases and disorders."

Watch Dr. Jones' latest TEDx talk on the map of the brain, from TEDxCaltech 2013 >>

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Allan Jones | Speaker | TED.com