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

デイビッド・アンダーソン：あなたの脳はただの化学物質の袋ではない

Filmed:
1,482,186 views

現代の精神治療薬は脳全体に影響を与えてしまいます。しかし神経生物学者のデイビッド・アンダーソンは脳がどのように機能するかという微妙な差異に着目しました。今日彼が発表するのは、効果が高く、そして副作用も回避できる精神病の投薬治療法へとつながる新しい研究結果です。彼は何をしたのか？まず、大量のハエを怒らせるところから始めました。（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 raise上げる your handハンド if you know someone誰か
0
630
3228
自分の家族や
友達の中の誰かが
00:19
in your immediate即時 family家族 or circleサークル of friends友達
1
3858
2647
何らかの精神病に
苦しんでいるという人は
00:22
who suffers苦しむ from some form形 of mental精神的な illness病気.
2
6505
3488
手を上げてみてください
00:25
Yeah. I thought so. Not surprised驚いた.
3
9993
2784
ええ そうでしょう
そうだと思いました
00:28
And raise上げる your handハンド if you think that
4
12777
2295
それでは ショウジョウバエの基礎研究が
00:30
basic基本的な research研究 on fruitフルーツ flies飛行機 has anything to do
5
15072
2825
人間の心の病を理解するのに
00:33
with understanding理解 mental精神的な illness病気 in humans人間.
6
17897
4462
役立つと思う人は
どれくらいいますか？
00:38
Yeah. I thought so. I'm alsoまた、 not surprised驚いた.
7
22359
2793
ええ そうでしょうね
驚いてませんよ
00:41
I can see I've got my work cutカット out for me here.
8
25152
3320
どうやら仕事がありそうですね
00:44
As we heard聞いた from DrDr. InselInsel this morning朝,
9
28472
2588
今朝 インゼル博士の
話にもあったように
00:46
psychiatric精神科 disorders障害 like autism自閉症, depressionうつ病 and schizophrenia統合失調症
10
31060
4213
自閉症､うつ病､統合失調症
などの精神疾患をもつ方は
00:51
take a terribleひどい toll通行料金 on human人間 suffering苦しみ.
11
35273
2875
大変な苦しみを抱えています
00:54
We know much lessもっと少なく about their彼らの treatment処理
12
38148
3213
心の病気について
その治療法や
00:57
and the understanding理解 of their彼らの basic基本的な mechanismsメカニズム
13
41361
2606
基本的なメカニズムについて
我々は　ほとんど知りません
00:59
than we do about diseases病気 of the body体.
14
43967
2619
体の病気ならわかるのに
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
考えてみてください
今世紀も10年以上経った
01:05
the second二番 decade10年 of the millenniumミレニアム,
16
49229
1955
2013 年の今
01:07
if you're concerned心配している about a cancer癌 diagnosis診断
17
51184
2365
もしあなたが がん検診を
受けようかと考えた場合
01:09
and you go to your doctor医師, you get bone骨 scansスキャン,
18
53549
2519
あなたは医者に行き
レントゲンを撮り
01:11
biopsies生検 and blood血液 testsテスト.
19
56068
2928
生検と血液検査を行いますね
01:14
In 2013, if you're concerned心配している about a depressionうつ病 diagnosis診断,
20
58996
3865
同じく2013年
うつ病かなと心配になったら
01:18
you go to your doctor医師, and what do you get?
21
62861
1963
医者に行って
どんな検査を受けますか？
01:20
A questionnaireアンケート.
22
64824
1987
問診のみです
01:22
Now, part部 of the reason理由 for this is that we have
23
66811
2429
さて この理由の一つは
01:25
an oversimplified単純化された and increasinglyますます outmoded時代遅れの view見る
24
69240
3823
精神疾患の生物学的根拠に
対する 我々の見方が
01:28
of the biological生物学的 basis基礎 of psychiatric精神科 disorders障害.
25
73063
3887
単純化し ますます時代遅れに
なっているからです
01:32
We tend傾向がある to view見る them --
26
76950
1243
よくある考えで
01:34
and the popular人気 press押す aidsエイズ and abets奪う this view見る --
27
78193
2845
大衆紙などが
そそのかすのが
01:36
as chemical化学 imbalances不均衡 in the brain脳,
28
81038
3016
これらの病気は 脳内の
化学物質の不均衡が原因で
01:39
as if the brain脳 were some kind種類 of bagバッグ of chemical化学 soupスープ
29
84054
3684
まるで脳がドーパミン､セロトニン
ノルエピネフリンがつまった
01:43
full満員 of dopamineドーパミン, serotoninセロトニン and norepinephrineノルエピネフリン.
30
87738
4200
化学物質の袋のようだ
といいます
01:47
This view見る is conditioned条件付き by the fact事実
31
91938
2327
これは精神疾患患者に対し
01:50
that manyたくさんの of the drugs薬物 that are prescribed所定 to treat治療する these disorders障害,
32
94265
3406
非常に多くの薬物が
処方されるからです
01:53
like Prozacプロザック, act行為 by globally世界的に changing変化 brain脳 chemistry化学,
33
97671
4671
プロザック等の坑うつ剤は あたかも本当に
脳が化学物質の袋であるかのように
01:58
as if the brain脳 were indeed確かに a bagバッグ of chemical化学 soupスープ.
34
102342
3976
脳全体の化学成分を変化させます
02:02
But that can't be the answer回答,
35
106318
1901
しかしそれは答えではありません
02:04
because these drugs薬物 actually実際に don't work all that well.
36
108219
3237
実際に これらの薬が
うまく効くとは限らないからです
02:07
A lot of people won't〜されません take them, or stop taking取る them,
37
111456
3176
多くの人が薬を飲もうとしない
または途中で服用を中止します
02:10
because of their彼らの unpleasant不快 side側 effects効果.
38
114632
2657
不快な副作用があるからです
02:13
These drugs薬物 have so manyたくさんの side側 effects効果
39
117289
2060
これらの薬には非常に多くの
副作用があります
02:15
because usingを使用して them to treat治療する a complex複合体 psychiatric精神科 disorder障害
40
119349
3956
このような薬を使用して
複雑な精神障害を治療するということは
02:19
is a bitビット like trying試す to change変化する your engineエンジン oil油
41
123305
2689
オイル交換をするのに
02:21
by opening開ける a can and pouring注ぐ it all over the engineエンジン blockブロック.
42
125994
4113
オイルの缶を開け エンジン全体に
注ぐようなものです
02:26
Some of it will dribbleドリブル into the right place場所,
43
130107
2150
ある程度は正しい場所にかかりますが
02:28
but a lot of it will do more harm害 than good.
44
132257
3101
それ以外の多くには
害をもたらすのです
02:31
Now, an emerging新興 view見る
45
135358
2238
これについて
新しい考え方があります
02:33
that you alsoまた、 heard聞いた about from DrDr. InselInsel this morning朝,
46
137596
2950
今朝インゼル博士の発表で
みなさんも聞いたように
02:36
is that psychiatric精神科 disorders障害 are actually実際に
47
140546
2570
精神障害というのは
実際には
02:39
disturbances外乱 of neuralニューラル circuits回路 that mediate仲介する
48
143116
3474
感情､気分､情緒を
仲介する神経回路の
02:42
emotion感情, mood気分 and affect影響を与える.
49
146590
3519
阻害によって起こります
02:46
When we think about cognition認知,
50
150109
1762
知的活動について考えるとき
02:47
we analogize類推する the brain脳 to a computerコンピューター. That's no problem問題.
51
151871
3576
我々は 脳をコンピューターに例えます
02:51
Well it turnsターン out that the computerコンピューター analogy類推
52
155447
2581
ということは感情も同様に
02:53
is just as valid有効な for emotion感情.
53
158028
2383
コンピューターに例えられる
ということになります
02:56
It's just that we don't tend傾向がある to think about it that way.
54
160411
2786
通常 そのように
考えないだけです
02:59
But we know much lessもっと少なく about the circuit回路 basis基礎
55
163197
3283
しかし 精神疾患における
基礎回路について
03:02
of psychiatric精神科 disorders障害
56
166480
1899
我々はあまり知りません
03:04
because of the overwhelming圧倒的 dominance支配
57
168379
2070
なぜなら 化学物質の不均衡が
原因だという仮説が
03:06
of this chemical化学 imbalance不均衡 hypothesis仮説.
58
170449
3352
圧倒的な優位性を
持っているからです
03:09
Now, it's not that chemicals薬品 are not important重要
59
173801
3827
化学物質が精神疾患において
03:13
in psychiatric精神科 disorders障害.
60
177628
1537
重要でないという
わけではありません
03:15
It's just that they don't bathe入浴 the brain脳 like soupスープ.
61
179165
3972
ただ 化学物質がスープのように
脳全体を浸しているのとは違います
03:19
Ratherむしろ, they're released解放された in very specific特定 locations場所
62
183137
3649
むしろ ある特定の場所に放出されて
03:22
and they act行為 on specific特定 synapsesシナプス
63
186786
2725
特定のシナプスに働きかけ
03:25
to change変化する the flowフロー of information情報 in the brain脳.
64
189511
3688
脳における情報の流れを
変更しているのです
03:29
So if we ever really want to understandわかる
65
193199
2437
私たちが精神疾患の
生物学的基礎を
03:31
the biological生物学的 basis基礎 of psychiatric精神科 disorders障害,
66
195636
2705
本当に理解したいのであれば
03:34
we need to pinpointピンポイント these locations場所 in the brain脳
67
198341
3032
脳内でその化学物質が
働きかける場所を
03:37
where these chemicals薬品 act行為.
68
201373
1734
特定する必要があります
03:39
Otherwiseさもないと, we're going to keep pouring注ぐ oil油 all over our mental精神的な enginesエンジン
69
203107
3479
さもないと 心のエンジン全体に
私たちはオイルを注ぎ続け
03:42
and suffering苦しみ the consequences結果.
70
206586
2957
その影響に苦しみ続けることになります
03:45
Now to beginベギン to overcome克服する our ignorance無知
71
209543
3059
脳回路内の化学物質の
役割に対する
03:48
of the role役割 of brain脳 chemistry化学 in brain脳 circuitry回路,
72
212602
3534
我々の無知を克服するには
03:52
it's helpful役に立つ to work on what we biologists生物学者 call
73
216136
2680
「モデル生物」と呼ばれるものが
03:54
"modelモデル organisms生物,"
74
218816
1579
大変役に立ちます
03:56
animals動物 like fruitフルーツ flies飛行機 and laboratory研究室 miceマウス,
75
220395
3334
ショウジョウバエや
実験マウスのような動物には
03:59
in whichどの we can apply適用する powerful強力な genetic遺伝的な techniques技術
76
223729
3425
強力な遺伝子技術を
適用することで
04:03
to molecularly分子的に identify識別する and pinpointピンポイント
77
227154
3625
分子レベルで特定の種類の
ニューロンの場所を
04:06
specific特定 classesクラス of neuronsニューロン,
78
230779
1563
識別 特定することができます
04:08
as you heard聞いた about in Allanアラン Jones'sジョーンズ talk this morning朝.
79
232342
2903
今朝のアラン・ジョーンズの話でもありました
04:11
Moreoverさらに, once一度 we can do that,
80
235245
2461
それが出来るようになると
04:13
we can actually実際に activate活性化する specific特定 neuronsニューロン
81
237706
2749
特定のニューロンを
活性化させることができ
04:16
or we can destroy破壊する or inhibit阻害する the activityアクティビティ of those neuronsニューロン.
82
240455
4211
もしくは ニューロンの活動を
破壊したり阻害することもできます
04:20
So if we inhibit阻害する a particular特に typeタイプ of neuronニューロン,
83
244666
2714
もし 特定の種類の
ニューロンを抑制し
04:23
and we find that a behavior動作 is blockedブロックされた,
84
247380
2465
ある行動がブロック
されているのがわかれば
04:25
we can conclude結論づける that those neuronsニューロン
85
249845
2214
そのニューロンが
04:27
are necessary必要 for that behavior動作.
86
252059
2964
その行動に必要不可欠であると
結論付けられます
04:30
On the other handハンド, if we activate活性化する a groupグループ of neuronsニューロン
87
255023
2382
一方 もしニューロン群を活性化し
04:33
and we find that that produces生産する the behavior動作,
88
257405
2814
行動が引き起こされていれば
04:36
we can conclude結論づける that those neuronsニューロン are sufficient十分 for the behavior動作.
89
260219
4074
そのニューロン群が その行動に
必要十分であると結論付けられます
04:40
So in this way, by doing this kind種類 of testテスト,
90
264293
3009
このようなテストを行うことによって
04:43
we can drawドロー cause原因 and effect効果 relationships関係
91
267302
3523
特定の回路にある
特定のニューロン活動と
04:46
betweenの間に the activityアクティビティ of specific特定 neuronsニューロン
92
270825
2356
特定の行動との間に
04:49
in particular特に circuits回路 and particular特に behaviors行動,
93
273181
2913
因果関係を導くことができます
04:51
something that is extremely極端な difficult難しい, if not impossible不可能,
94
276094
2437
これをすぐに
人間の体で実験することは
04:54
to do right now in humans人間.
95
278531
5051
不可能ではないですが
非常に困難です
04:59
But can an organism生物 like a fruitフルーツ fly飛ぶ, whichどの is --
96
283582
2837
しかし ショウジョウバエ等の生物
というのは―
05:02
it's a great modelモデル organism生物
97
286419
2200
モデル生物としてはすごいですよ
05:04
because it's got a small小さい brain脳,
98
288619
2538
小さな脳を持ち
05:07
it's capable可能な of complex複合体 and sophisticated洗練された behaviors行動,
99
291157
3787
複雑で洗練された行動もでき
05:10
it breeds品種 quickly早く, and it's cheap安いです.
100
294944
3150
すぐに繁殖でき
安価です
05:13
But can an organism生物 like this
101
298094
1795
しかし このような生物というのは
05:15
teach教える us anything about emotion-like感情のような states州?
102
299889
3843
感情のような状態を私たちに
訴えることができるのでしょうか
05:19
Do these organisms生物 even have emotion-like感情のような states州,
103
303732
3300
そもそも彼らには感情があるのでしょうか
05:22
or are they just little digitalデジタル robotsロボット?
104
307032
3363
それとも単なるロボットなのでしょうか
05:26
Charlesチャールズ Darwinダーウィン believed信じる that insects昆虫 have emotion感情
105
310395
3200
チャールズ・ダーウィンは
昆虫にも感情があり
05:29
and express表現する them in their彼らの behaviors行動, as he wrote書きました
106
313595
2550
それを行動で表現できると
1872年発表の
05:32
in his 1872 monographモノグラフ on the expression表現 of the emotions感情 in man and animals動物.
107
316145
5193
人間と動物の感情表現に関する
論文の中で記述しています
05:37
And my eponymous名目上の colleague同僚, Seymourシーモア Benzerベンツァー, believed信じる it as well.
108
321338
3519
私の尊敬する同僚シーモア・ベンザーも
そう信じていました
05:40
Seymourシーモア is the man that introduced導入された the use of drosophilaショウジョウバエ
109
324857
3414
シーモアはモデル生物として
ショウジョウバエの使用を導入し
05:44
here at CalTechCalTech in the '60s as a modelモデル organism生物
110
328271
3523
60年代 ここカリフォルニア工科大学で
05:47
to study調査 the connection接続 betweenの間に genes遺伝子 and behavior動作.
111
331794
3597
遺伝子と行動の関係を研究しました
05:51
Seymourシーモア recruited募集 me to CalTechCalTech in the late遅く 1980s.
112
335391
3607
私は1980年代後半にシーモアに雇われて
カリフォルニア工科大学に在籍しました
05:54
He was my Jediジェダイ and my rabbiラビ while he was here,
113
338998
4434
私にとって彼はジェダイであり
ラビ（ユダヤ教指導者）でした
05:59
and Seymourシーモア taught教えた me bothどちらも to love flies飛行機
114
343432
2388
そしてシーモアは私に
ショウジョウバエを愛し
06:01
and alsoまた、 to play遊びます with science科学.
115
345820
3049
また科学を楽しむことを
教えてくれました
06:04
So how do we ask尋ねる this question質問?
116
348869
3116
さあ この質問はどうやって
すればいいでしょうか
06:07
It's one thing to believe that flies飛行機 have emotion-like感情のような states州,
117
351985
4060
まずハエに感情のような状態が
あると信じた上で
06:11
but how do we actually実際に find out whetherかどうか that's true真実 or not?
118
356045
3163
しかし それが正しいかどうか
どのように見分ければいいのでしょうか
06:15
Now, in humans人間 we oftenしばしば infer推論 emotional感情の states州,
119
359208
3950
私たち人間は
06:19
as you'llあなたは hear聞く later後で today今日, from facialフェイシャル expressions表現.
120
363158
3905
今日この後お伝えしますが
感情を顔の表情から読みとります
06:22
Howeverしかしながら, it's a little difficult難しい to do that in fruitフルーツ flies飛行機.
121
367063
3720
しかし ショウジョウバエとなると
少し難しいです
06:26
(Laughter笑い)
122
370783
3313
（笑）
06:29
It's kind種類 of like landing着陸 on Mars火星
123
374096
3137
まるで火星に着陸して
06:33
and looking out the window窓 of your spaceship宇宙船
124
377233
2705
宇宙船の窓の外を見て
06:35
at all the little green緑 men男性 who are surrounding周囲 it
125
379938
2470
宇宙船を取り囲んでいる
小さな緑色の人たちを見ながら
06:38
and trying試す to figure数字 out, "How do I find out
126
382408
2406
「彼らに感情があるかないかを―
06:40
if they have emotions感情 or not?"
127
384814
2355
―どうすれば調べられるだろうか」
と考えるようなものです
06:43
What can we do? It's not so easy簡単.
128
387169
3543
何ができるか
それはそう簡単ではありません
06:46
Well, one of the ways方法 that we can start開始
129
390712
2185
我々ができる方法の1 つは
06:48
is to try to come up with some general一般 characteristics特性
130
392897
4125
感情に似た状態
例えば覚醒などの
06:52
or propertiesプロパティ of emotion-like感情のような states州
131
397022
3748
一般的な特性や特徴を
見つけ出すことです
06:56
suchそのような as arousal覚醒, and see if we can identify識別する
132
400770
3464
これらの状態を表現している
かもしれないハエの行動を
07:00
any fly飛ぶ behaviors行動 that mightかもしれない exhibit示す some of those propertiesプロパティ.
133
404234
5376
特定できるかどうかを見ます
07:05
So three三 important重要 onesもの that I can think of
134
409610
2820
重要なのは３点です
07:08
are persistence永続性, gradationsグラデーション in intensity強度, and valence価数.
135
412430
4672
永続性や強さの度合い
そして誘発性です
07:13
Persistence永続性 means手段 long-lasting長持ちする.
136
417102
2334
永続性とは
長期的な継続行動のことです
07:15
We all know that the stimulus刺激 that triggersトリガー an emotion感情
137
419436
3961
ご存知の通り
感情は一度引き起こされると
07:19
causes原因 that emotion感情 to last long after the stimulus刺激 is gone行った.
138
423397
5016
その原因がなくなったあとも長く続きます
07:24
Gradationsグラデーション of intensity強度 means手段 what it sounds音 like.
139
428413
3090
強さの度合いとは
言葉通りの意味です
07:27
You can dialダイヤル up the intensity強度 or dialダイヤル down the intensity強度 of an emotion感情.
140
431503
4583
人は感情の度合いを
強めたり 弱めたりできます
07:31
If you're a little bitビット unhappy不幸, the cornersコーナー of your mouth口
141
436086
2600
少し悲しいとき
人は口角を下げ
07:34
turn順番 down and you sniffleスニフル,
142
438686
1687
鼻をすすります
07:36
and if you're very unhappy不幸, tears涙 pour注ぐ down your face面
143
440373
3138
とても悲しいときは
涙が頬をつたい
07:39
and you mightかもしれない sobうわー.
144
443511
1832
むせび泣いたりするかもしれません
07:41
Valenceヴァレンス means手段 good or bad悪い, positiveポジティブ or negative負.
145
445343
4379
誘発性は 快か不快か
引かれるか回避か
07:45
So we decided決定しました to see if flies飛行機 could be provoked誘惑された into showing表示
146
449722
4452
そこでハエが誘発されて
感情を表現するような行動を
07:50
the kind種類 of behavior動作 that you see
147
454174
2451
取ることができるのか
検証してみることにしました
07:52
by the proverbial諺 waspワピー at the picnicピクニック table表,
148
456625
2810
例えばピクニックでおなじみですが
07:55
you know, the one that keeps維持する coming到来 back to your hamburgerハンバーガー
149
459435
2685
ハチがハンバーガーに寄ってきて
07:58
the more vigorously激しく you try to swatスワット it away,
150
462120
2529
追い払おうとすればするほど
何度も帰ってきて
08:00
and it seems思われる to keep getting取得 irritatedイライラしている.
151
464649
2284
イライラしているよう見える
そんな行動です
08:02
So we built建てられた a deviceデバイス, whichどの we call a puff-o-matパフオートマット,
152
466933
3647
我々はある装置を作り
パフ・オ・マットと名づけました
08:06
in whichどの we could deliver配信する little brief簡潔な air空気 puffsパフ to fruitフルーツ flies飛行機
153
470580
4345
研究室の実験台にある
このプラスチック管から
08:10
in these plasticプラスチック tubesチューブ in our laboratory研究室 benchベンチ
154
474925
2776
息を吹き込んで
風をショウジョウバエに届け
08:13
and blowブロー them away.
155
477701
1725
そして吹き飛ばすのです
08:15
And what we found見つけた is that if we gave与えた these flies飛行機
156
479426
3239
この実験を行った結果
08:18
in the puff-o-matパフオートマット severalいくつかの puffsパフ in a row行,
157
482665
2848
パフ・オ・マットにいるハエに
何回か息を吹き込むと
08:21
they becameなりました somewhat幾分 hyperactive過活動
158
485513
2689
彼らは非常に活発になり
08:24
and continued続ける to run走る around for some time after the air空気 puffsパフ actually実際に stopped停止
159
488202
4435
吹き込みを停止した後も
しばらくは飛び回り続け
08:28
and took取った a while to calm落ち着いた down.
160
492637
2864
落ち着くのに
しばらく時間がかかりました
08:31
So we quantified定量化された this behavior動作
161
495501
2189
そこで我々は
この行動を定量化するため
08:33
usingを使用して customカスタム locomotor歩行者 tracking追跡 softwareソフトウェア
162
497690
3012
協力者ピエトロ・ペローナに開発してもらった
08:36
developed発展した with my collaborator協力者 Pietroピエトロ Peronaペローナ,
163
500702
2800
運動追跡ソフトウェアを使用しました
08:39
who'sだれの in the electrical電気 engineeringエンジニアリング division分割 here at CalTechCalTech.
164
503502
3612
彼はここカリフォルニア工科大学で
電気工学部に所属しています
08:43
And what this quantification定量 showed示した us is that,
165
507114
2814
この測量の結果
08:45
upon〜に experiencing経験する a train列車 of these air空気 puffsパフ,
166
509928
3224
これらの連続した風を経験することで
08:49
the flies飛行機 appear現れる to enter入る a kind種類 of state状態 of hyperactivity多動
167
513152
4314
ハエは一種の活動過多状態になり
08:53
whichどの is persistent永続的な, long-lasting長持ちする,
168
517466
2598
それは永続的 長期的に続き
08:55
and alsoまた、 appears登場する to be graded段階的.
169
520064
2504
また程度が段階的である
ことが分かりました
08:58
More puffsパフ, or more intense激しい puffsパフ,
170
522568
2859
より多くの風 または
より強い風を送ると
09:01
make the state状態 last for a longerより長いです period期間 of time.
171
525427
3913
より長い期間
この状態が続きます
09:05
So now we wanted to try to understandわかる something
172
529340
2036
そこで何がこの状態の期間を
09:07
about what controlsコントロール the duration期間 of this state状態.
173
531376
3714
制御しているのか調べたくなりました
09:10
So we decided決定しました to use our puff-o-matパフオートマット
174
535090
2851
そこで このパフ・オ・マットと
09:13
and our automated自動化 tracking追跡 softwareソフトウェア
175
537941
2055
自動追跡ソフトウェアを使って
09:15
to screen画面 throughを通して hundreds数百 of lines行 of mutant変異体 fruitフルーツ flies飛行機
176
539996
3782
何百匹ものショウジョウバエの
突然変異体をスクリーニングし
09:19
to see if we could find any that showed示した abnormal異常な responses反応 to the air空気 puffsパフ.
177
543778
5079
風に対して異常な反応を示すものが
いるかどうかを調べることにしました
09:24
And this is one of the great things about fruitフルーツ flies飛行機.
178
548857
2347
ここがショウジョウバエの
素晴らしい所の一つですが
09:27
There are repositoriesリポジトリ where you can just pickピック up the phone電話
179
551204
2793
貯蔵庫があり
電話一本で簡単に
09:29
and order注文 hundreds数百 of vialsバイアル of flies飛行機 of different異なる mutants突然変異体
180
553997
3641
何百本もの 異なる変異体の
試用びんをオーダーでき
09:33
and screen画面 them in your assayアッセイ and then find out
181
557638
2172
それらをスクリーニング 分析して
09:35
what gene遺伝子 is affected影響を受けた in the mutation突然変異.
182
559810
3319
どの遺伝子が突然変異の影響を
受けるのか見つけ出せます
09:39
So doing the screen画面, we discovered発見された one mutant変異体
183
563129
3512
スクリーニングをしていると
1 つの突然変異体が
09:42
that took取った much longerより長いです than normal正常 to calm落ち着いた down
184
566641
3474
風を送った後
落ち着くまでに
09:46
after the air空気 puffsパフ,
185
570115
2277
通常よりも時間が
かかることがわかり
09:48
and when we examined調べた the gene遺伝子 that was affected影響を受けた in this mutation突然変異,
186
572392
3950
さらに 突然変異の影響を受けた
遺伝子を検査した結果
09:52
it turned回した out to encodeエンコード a dopamineドーパミン receptor受容体.
187
576342
3605
ドーパミン受容体をコードする
遺伝子であることがわかりました
09:55
That's right -- flies飛行機, like people, have dopamineドーパミン,
188
579947
3011
そうです ハエは人と同様に
ドーパミンを持ち
09:58
and it acts行為 on their彼らの brains頭脳 and on their彼らの synapsesシナプス
189
582958
2772
同じドーパミン受容体分子を通して
10:01
throughを通して the same同じ dopamineドーパミン receptor受容体 molecules分子
190
585730
2550
脳とシナプスに働きかけるのです
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
私やあなた方と同じように
10:06
Dopamineドーパミン plays演劇 a number数 of important重要 functions機能 in the brain脳,
192
590669
3486
ドーパミンは脳で
多くの重要な機能を持っています
10:10
includingを含む in attention注意, arousal覚醒, reward褒賞,
193
594155
3113
注意､覚醒､報酬などです
10:13
and disorders障害 of the dopamineドーパミン systemシステム have been linkedリンクされた
194
597268
3413
ドーパミン系の疾患は
10:16
to a number数 of mental精神的な disorders障害 includingを含む drugドラッグ abuse乱用,
195
600681
3100
多くの精神障害に関係しています
10:19
Parkinson'sパーキンソン病 disease疾患, and ADHDADHD.
196
603781
4234
薬物乱用 パーキンソン病や
ADHDなどです
10:23
Now, in genetics遺伝学, it's a little counterintuitive反直観的.
197
608015
2790
遺伝学では少し直感に反します
10:26
We tend傾向がある to infer推論 the normal正常 function関数 of something
198
610805
3260
我々はある物質の
通常の役割を調べるのに
10:29
by what doesn't happen起こる when we take it away,
199
614065
3710
その物質を取り除いたとき
何が「起こらないか」で結論付けます
10:33
by the opposite反対の of what we see when we take it away.
200
617775
3003
取り除いて何が「起こるか」は
普通見ません
10:36
So when we take away the dopamineドーパミン receptor受容体
201
620778
3013
ドーパミン受容体を取り除くと
10:39
and the flies飛行機 take longerより長いです to calm落ち着いた down,
202
623791
2557
ハエを落ち着かせるのに
時間がかかる場合
10:42
from that we infer推論 that the normal正常 function関数 of this receptor受容体 and dopamineドーパミン
203
626348
3846
受容体とドーパミンの
通常の役割が
10:46
is to cause原因 the flies飛行機 to calm落ち着いた down fasterもっと早く after the puffパフ.
204
630194
4485
より早くハエを落ち着かせることだと
我々は推測するのです
10:50
And that's a bitビット reminiscent思い出す of ADHDADHD,
205
634679
2950
ADHD のことを少し連想させますが
10:53
whichどの has been linkedリンクされた to disorders障害 of the dopamineドーパミン systemシステム in humans人間.
206
637629
3975
人間のドーパミン系の疾患と関係しています
10:57
Indeed確かに, if we increase増加する the levelsレベル of dopamineドーパミン in normal正常 flies飛行機
207
641604
4606
もし通常のハエに
コカインを与えて
11:02
by feeding給餌 them cocaineコカイン
208
646210
1710
ドーパミンの
レベルを上げると
11:03
after getting取得 the appropriate適切な DEADEA licenseライセンス
209
647920
2972
適切な麻薬取り締まり局のライセンスを
取得してからですが
11:06
— oh my God -- (Laughter笑い) —
210
650892
4000
大変です　（笑）
11:10
we find indeed確かに that these cocaine-fedコカイン給餌 flies飛行機
211
654892
3172
実際 コカインを与えたハエは
11:13
calm落ち着いた down fasterもっと早く than normal正常 flies飛行機 do,
212
658064
3042
通常のハエよりも速く落ち着いて
11:17
and that's alsoまた、 reminiscent思い出す of ADHDADHD,
213
661106
3199
これはまた ADHD のようですが
11:20
whichどの is oftenしばしば treated治療された with drugs薬物 like Ritalinリタリン
214
664305
2045
しばしばリタリンのような
薬を処方されます
11:22
that act行為 similarly同様に to cocaineコカイン.
215
666350
3019
コカインと同じような役割を
果たすからです
11:25
So slowlyゆっくり I began始まった to realize実現する that what started開始した out
216
669369
3149
私は徐々に気付き始めました
11:28
as a ratherむしろ playful遊び心のある attempt試みる to try to annoy悩ます fruitフルーツ flies飛行機
217
672518
3649
遊びのような感覚で始めた
ハエを怒らせるという試みが
11:32
mightかもしれない actually実際に have some relevance関連性 to a human人間 psychiatric精神科 disorder障害.
218
676167
3976
実は ヒトの精神疾患に
関係があるかもしれないのです
11:36
Now, how far遠い does this analogy類推 go?
219
680143
2226
では どこまでこの類推が
当てはまるのでしょう
11:38
As manyたくさんの of you know, individuals個人 afflicted悩んでいる with ADHDADHD
220
682369
3122
多くの方がご存知の通り
ADHDに悩まされる方は
11:41
alsoまた、 have learning学習 disabilities障害.
221
685491
2337
学習障害も持ち合わせています
11:43
Is that true真実 of our dopamineドーパミン receptor受容体 mutant変異体 flies飛行機?
222
687828
3566
これはドーパミン受容体に変異を持つハエにも
同様のことが言えるのでしょうか
11:47
Remarkably著しく, the answer回答 is yes.
223
691394
2720
驚くことに
答えはイエスです
11:50
As Seymourシーモア showed示した back in the 1970s,
224
694114
2628
シーモアが1970年代に発表したように
11:52
flies飛行機, like songbirds鳥, as you just heard聞いた,
225
696742
2451
ハエは 鳴き鳥同様
11:55
are capable可能な of learning学習.
226
699193
1733
学習能力があります
11:56
You can train列車 a fly飛ぶ to avoid避ける an odor臭い, shown示された here in blue青,
227
700926
4443
ここに青い香水ありますが
この匂いと同時にショックを与えれば
12:01
if you pairペア that odor臭い with a shockショック.
228
705369
2388
ハエにその匂いを避けるように
刷り込むことができます
12:03
Then when you give those trained訓練された flies飛行機 the chanceチャンス to choose選択する
229
707757
3384
その刷り込みをしたハエに
12:07
betweenの間に a tubeチューブ with the shock-pairedショックペア odor臭い and another別の odor臭い,
230
711141
3154
ショック有の匂いと
別の匂いの入った管を選ばせると
12:10
it avoids回避する the tubeチューブ containing含有 the blue青 odor臭い that was paired対になった with shockショック.
231
714295
4200
ショック有の青い香水が入った
管を避けるのです
12:14
Well, if you do this testテスト on dopamineドーパミン receptor受容体 mutant変異体 flies飛行機,
232
718495
3502
これをドーパミン受容体に
変異のあるハエに行うと
12:17
they don't learn学ぶ. Their彼らの learning学習 scoreスコア is zeroゼロ.
233
721997
2465
彼らは学びません
学習スコアはゼロです
12:20
They flunk脱落した out of CalTechCalTech.
234
724462
3811
カリフォルニア工科大学からは落第します
12:24
So that means手段 that these flies飛行機 have two abnormalities異常,
235
728273
4748
よって このタイプのハエは
二つの障害を持っていることになります
12:28
or phenotypes表現型, as we geneticists遺伝学者 call them,
236
733021
3050
我々遺伝子学者は
表現型と呼んでいますが
12:31
that one finds見つけた in ADHDADHD: hyperactivity多動 and learning学習 disability障害.
237
736071
5512
ADHDに見られる
多動性障害と学習障害です
12:37
Now what's the causal因果関係 relationship関係, if anything, betweenの間に these phenotypes表現型?
238
741583
4363
では この二つの表現型に関係性が
あるとすればそれはなんでしょうか
12:41
In ADHDADHD, it's oftenしばしば assumed想定される that the hyperactivity多動
239
745946
3913
ADHDではよく
多動性障害が
12:45
causes原因 the learning学習 disability障害.
240
749859
1906
学習障害を引き起こすと
考えられています
12:47
The kids子供たち can't sit座る still long enough十分な to focusフォーカス, so they don't learn学ぶ.
241
751765
3719
長い間じっと座っていられないため
集中して学習ができないのです
12:51
But it could equally均等に be the case場合 that it's the learning学習 disabilities障害
242
755484
3296
しかし 学習障害が多動性障害を
引き起こすということも
12:54
that cause原因 the hyperactivity多動.
243
758780
1872
同様に起こり得るのです
12:56
Because the kids子供たち can't learn学ぶ, they look for other things to distract気をそらす their彼らの attention注意.
244
760652
4470
学習ができないため 他のものに目が行き
注意がそれてしまうのです
13:01
And a final最後の possibility可能性 is that there's no relationship関係 at all
245
765122
3057
そして最後に残る可能性は
学習障害と多動性障害には
13:04
betweenの間に learning学習 disabilities障害 and hyperactivity多動,
246
768179
2404
全く相関性はなく
13:06
but that they are caused原因 by a common一般 underlying根底にある mechanism機構 in ADHDADHD.
247
770583
4915
共通のADHDのメカニズムによって
起こるということです
13:11
Now people have been wondering不思議 about this for a long time
248
775498
2342
この事は長い間
謎のままでしたが
13:13
in humans人間, but in flies飛行機 we can actually実際に testテスト this.
249
777840
3488
ヒトでなくハエでなら
実際に実験できます
13:17
And the way that we do this is to delve掘り下げる deeply深く into the mindマインド
250
781328
3084
方法としては 遺伝学を使い
ハエの心を探求し
13:20
of the fly飛ぶ and beginベギン to untangle切り詰める its circuitry回路 usingを使用して genetics遺伝学.
251
784412
4266
その神経回路を解き明かします
13:24
We take our dopamineドーパミン receptor受容体 mutant変異体 flies飛行機
252
788678
2462
異常なドーパミン受容体
を持つハエを用いて
13:27
and we genetically遺伝的に restoreリストア, or cure治す, the dopamineドーパミン receptor受容体
253
791140
4564
正常なドーパミン受容体遺伝子の
コピーをハエの脳に戻すことで
13:31
by puttingパッティング a good copyコピー of the dopamineドーパミン receptor受容体 gene遺伝子
254
795704
3235
ドーパミン受容体を
遺伝子学的に再構築
13:34
back into the fly飛ぶ brain脳.
255
798939
2051
または修復をします
13:36
But in each各 fly飛ぶ, we put it back only into certainある neuronsニューロン
256
800990
3835
ただし ハエの
ある特定のニューロンのみに戻し
13:40
and not in othersその他, and then we testテスト each各 of these flies飛行機
257
804825
3714
それぞれのハエにおける
学習障害と多動性障害について
13:44
for their彼らの ability能力 to learn学ぶ and for hyperactivity多動.
258
808539
3668
テストをします
13:48
Remarkably著しく, we find we can completely完全に dissociate分離する these two abnormalities異常.
259
812207
4818
驚くことに これら二つの異常は
全くの別物であることがわかりました
13:52
If we put a good copyコピー of the dopamineドーパミン receptor受容体 back
260
817025
2663
この楕円形の構造をした
中央複合体と呼ばれるものに
13:55
in this elliptical楕円形の structure構造 calledと呼ばれる the central中央 complex複合体,
261
819688
2961
正常なドーパミン受容体の
コピーを戻すと
13:58
the flies飛行機 are no longerより長いです hyperactive過活動, but they still can't learn学ぶ.
262
822649
4077
ハエに多動性障害はなくなりますが
学習障害がまだあります
14:02
On the other handハンド, if we put the receptor受容体 back in a different異なる structure構造
263
826726
2726
一方で キノコ体と呼ばれる
別の組織に
14:05
calledと呼ばれる the mushroomキノコ body体,
264
829452
1518
受容体を戻すと
14:06
the learning学習 deficit赤字 is rescued救出された, the flies飛行機 learn学ぶ well,
265
830970
3085
学習能力が回復し
ハエはよく学ぶようになりますが
14:09
but they're still hyperactive過活動.
266
834055
1830
多動性は消えません
14:11
What that tells伝える us is that dopamineドーパミン
267
835885
2250
ここからわかることは
ハエの脳内を
14:14
is not bathing入浴 the brain脳 of these flies飛行機 like soupスープ.
268
838135
3392
ドーパミンがスープのように
浸しているのではないということです
14:17
Ratherむしろ, it's acting演技 to controlコントロール two different異なる functions機能
269
841527
3162
むしろ それは
二つの異なる回路で
14:20
on two different異なる circuits回路,
270
844689
1634
異なる機能を
コントロールしているのです
14:22
so the reason理由 there are two things wrong違う with our dopamineドーパミン receptor受容体 flies飛行機
271
846323
3904
だからドーパミン受容体異常のハエに
二つの障害が起こるのは
14:26
is that the same同じ receptor受容体 is controlling制御する two different異なる functions機能
272
850227
4175
同じ受容体が二つの機能を
脳内の二つの別領域で
14:30
in two different異なる regions地域 of the brain脳.
273
854402
2863
コントロールしているからです
14:33
Whetherどうか the same同じ thing is true真実 in ADHDADHD in humans人間
274
857265
3062
同じことがヒトの
ADHDにも言えるのか
14:36
we don't know, but these kinds種類 of results結果
275
860327
2376
それはわかりません
しかしこれらの結果は
14:38
should at least少なくとも cause原因 us to consider検討する that possibility可能性.
276
862703
3477
その可能性を考えさせる
きっかけにはなります
14:42
So these results結果 make me and my colleagues同僚 more convinced確信している than ever
277
866180
3973
この結果によって 我々は
より確信を持ってこう言えます
14:46
that the brain脳 is not a bagバッグ of chemical化学 soupスープ,
278
870153
3412
「脳は化学物質の袋ではなく　―
14:49
and it's a mistake間違い to try to treat治療する complex複合体 psychiatric精神科 disorders障害
279
873565
3527
ただやみくもに
スープの味を変えるだけで　―
14:52
just by changing変化 the flavor風味 of the soupスープ.
280
877092
2711
複雑な精神疾患を
治そうとすることは間違っている」と
14:55
What we need to do is to use our ingenuity独創性 and our scientific科学的 knowledge知識
281
879803
4217
我々は創意工夫と
科学的知識を持って
14:59
to try to design設計 a new新しい generation世代 of treatments治療
282
884020
2708
治療の新しい時代を
デザインしなければいけません
15:02
that are targeted目標 to specific特定 neuronsニューロン and specific特定 regions地域 of the brain脳
283
886728
4288
特定の精神疾患に影響される
特定のニューロンと特定の脳領域を
15:06
that are affected影響を受けた in particular特に psychiatric精神科 disorders障害.
284
891016
3338
対象にできることが重要です
15:10
If we can do that, we mayかもしれない be ableできる to cure治す these disorders障害
285
894354
3200
もしそれができたなら
15:13
withoutなし the unpleasant不快 side側 effects効果,
286
897554
2047
不快な副作用もなく
15:15
puttingパッティング the oil油 back in our mental精神的な enginesエンジン,
287
899601
2746
心のエンジンの
必要なところにだけオイルをさし
15:18
just where it's needed必要な. Thank you very much.
288
902347
3184
これらの疾患を治療できるかもしれません
ありがとうございました
Translated by Hisae Uchiyama
Reviewed by Hidehito Sumitomo

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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
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