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

데이빗 앤더슨(David Anderson): 당신의 뇌는 화학 물질 덩어리 그 이상이에요.

Filmed: 2013-01-18

1,482,186 views

현대의 정신 질환 치료제들은 전체 뇌의 화학 물질을 다루지만, 신경생물학자인 데이빗 앤더슨은 뇌 기능의 좀 더 미묘한 관점에서 믿습니다. 그는 더 낫게 작용하고 부작용이 없는 특정 신경 질환 치료제 개발에 대한 새로운 연구를 집중 조명합니다. 어떻게 하는 걸까요? 연구는 초파리들을 화나게 하는 것부터 시작합니다.(TEDxCaltech)

David Anderson - Neurobiologist
Through his lab at the California Institute of Technology, David Anderson seeks to find the neural underpinnings of emotions like fear, anxiety and anger. Full bio

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00:16

So raise증가 your hand손 if you know someone어떤 사람

0

630

3228

그럼 여러분 가족이나 친구중

00:19

in your immediate즉시의 family가족 or circle원 of friends친구

1

3858

2647

정신 질환으로 고통받는
사람을 아시는 분들은

00:22

who suffers고통을 겪다 from some form형태 of mental지적인 illness병고.

2

6505

3488

손을 들어 보시겠습니까?

00:25

Yeah. I thought so. Not surprised놀란.

3

9993

2784

예, 생각대로네요,
놀랍지 않습니다.

00:28

And raise증가 your hand손 if you think that

4

12777

2295

그리고 여러분 중 초파리에 대한
기본적인 연구가

00:30

basic기본 research연구 on fruit과일 flies파리 has anything to do

5

15072

2825

인간 정신 질환의 이해를 위한 연구와
어떤 관계가 있을거라고

00:33

with understanding이해 mental지적인 illness병고 in humans인간.

6

17897

4462

생각되시는 분들은
손을 들어 보세요.

00:38

Yeah. I thought so. I'm also또한 not surprised놀란.

7

22359

2793

예 역시, 놀랍지 않은 결과네요.

00:41

I can see I've got my work cut절단 out for me here.

8

25152

3320

제가 적합한 연구를 하고
있다는 걸 알 수 있군요.

00:44

As we heard들었던 from Dr박사. InselInsel this morning아침,

9

28472

2588

인셀 박사가 아침에
이야기하셨듯이,

00:46

psychiatric정신과의 disorders장애 like autism자폐성, depression우울증 and schizophrenia정신 분열증

10

31060

4213

자폐증, 우울증, 정신 분열증 같은
정신 질환으로

00:51

take a terrible무서운 toll희생 on human인간의 suffering괴로움.

11

35273

2875

많은 인류가 고통받고 있습니다.

00:54

We know much less적게 about their그들의 treatment치료

12

38148

3213

우리는 이런 정신 질환의
기본적인 매커니즘에 대해서는

00:57

and the understanding이해 of their그들의 basic기본 mechanisms메커니즘

13

41361

2606

신체와 관련된 질병보다

00:59

than we do about diseases질병 of the body신체.

14

43967

2619

잘 알지 못합니다.

01:02

Think about it: In 2013,

15

46586

2643

새 천년을 맞은지
십년도 더 지난

01:05

the second둘째 decade로사리오 염주 of the millennium천년기,

16

49229

1955

2013년 현재

01:07

if you're concerned우려하는 about a cancer암 diagnosis진단

17

51184

2365

우리는 암 검진을
받아야겠다고 생각하면

01:09

and you go to your doctor의사, you get bone뼈 scans스캔,

18

53549

2519

의사에게 가서 골수 검사를 받거나,

01:11

biopsies생검 and blood피 tests검사들.

19

56068

2928

조직 검사를 받거나
혈액 검사를 받으면 됩니다.

01:14

In 2013, if you're concerned우려하는 about a depression우울증 diagnosis진단,

20

58996

3865

같은 2013년이지만
우울증에 대해 걱정이 되어

01:18

you go to your doctor의사, and what do you get?

21

62861

1963

의사에게 가면,
무슨 검사를 받지요 ?

01:20

A questionnaire질문 사항.

22

64824

1987

질문서입니다.

01:22

Now, part부품 of the reason이유 for this is that we have

23

66811

2429

이렇게 된 부분적인 이유는

01:25

an oversimplified지나치게 단순화 된 and increasingly더욱 더 outmoded구식의 view전망

24

69240

3823

우리가 정신 질환의 생리적 기초에 대해
너무 단순화되고

01:28

of the biological생물학의 basis기초 of psychiatric정신과의 disorders장애.

25

73063

3887

뒤떨어진 생각을
갖고 있기 때문입니다.

01:32

We tend지키다 to view전망 them --

26

76950

1243

우리는 이런 정신 질환의 원인을

01:34

and the popular인기 있는 press프레스 aids에이즈 and abets면제하다 this view전망 --

27

78193

2845

인기있는 기사에서 말하듯이

01:36

as chemical화학 물질 imbalances불균형 in the brain뇌,

28

81038

3016

두뇌가 도파민, 세로토닌,
노르에피네프린 등의 화학 물질로

01:39

as if the brain뇌 were some kind종류 of bag가방 of chemical화학 물질 soup수프

29

84054

3684

가득 채워진 것으로 보고,

01:43

full완전한 of dopamine도파민, serotonin세로토닌 and norepinephrine노르 에피네프린.

30

87738

4200

이들 화학 물질 불균형
때문이라고 생각하곤 합니다.

01:47

This view전망 is conditioned조건부 by the fact것

31

91938

2327

이런 시각은 사실
정신 질환을 다루기 위해

01:50

that many많은 of the drugs약제 that are prescribed처방 된 to treat턱 these disorders장애,

32

94265

3406

프로작같은 약들이
전반적인 뇌화학 구조를

01:53

like Prozac프로작, act행위 by globally전 세계적으로 changing작고 보기 흉한 사람 brain뇌 chemistry화학,

33

97671

4671

바꾼다는 사실에
기초하고 있습니다.

01:58

as if the brain뇌 were indeed과연 a bag가방 of chemical화학 물질 soup수프.

34

102342

3976

마치 정말 뇌가 화학 물질로
가득 차 있는 것처럼 다루는 것이죠.

02:02

But that can't be the answer대답,

35

106318

1901

그러나 이것은 답이 아닙니다.

02:04

because these drugs약제 actually사실은 don't work all that well.

36

108219

3237

이런 약품으로는 실질적으로
치료가 되지 않기 때문입니다.

02:07

A lot of people won't습관 take them, or stop taking취득 them,

37

111456

3176

많은 사람들이 이 약을
복용하지 않거나 중단하는데

02:10

because of their그들의 unpleasant불쾌한 side측면 effects효과.

38

114632

2657

불쾌한 부작용이 많기 때문입니다.

02:13

These drugs약제 have so many많은 side측면 effects효과

39

117289

2060

이 약품들은 매우 다양한
부작용이 있습니다.

02:15

because using~을 사용하여 them to treat턱 a complex복잡한 psychiatric정신과의 disorder무질서

40

119349

3956

왜냐하면 복잡한 정신 질환의
치유를 위해 약을 복용하는 것은

02:19

is a bit비트 like trying견딜 수 없는 to change변화 your engine엔진 oil기름

41

123305

2689

마치 자동차 엔진 오일을 바꾸기 위해

02:21

by opening열리는 a can and pouring붓는 것 it all over the engine엔진 block블록.

42

125994

4113

엔진 오일을 엔진 전체에
퍼붓는 것과 같기 때문입니다.

02:26

Some of it will dribble드리블 into the right place장소,

43

130107

2150

일부는 우연히 맞아들어
약효를 볼 수도 있겠지만

02:28

but a lot of it will do more harm해 than good.

44

132257

3101

대부분은 나쁜 영향을 줍니다.

02:31

Now, an emerging떠오르는 view전망

45

135358

2238

이미 인셀 박사로부터
아침에 들으셨겠지만

02:33

that you also또한 heard들었던 about from Dr박사. InselInsel this morning아침,

46

137596

2950

요즘 대두되는 의견은

02:36

is that psychiatric정신과의 disorders장애 are actually사실은

47

140546

2570

정신 질환은 실질적으로

02:39

disturbances교란 of neural신경 circuits회로들 that mediate중재하다

48

143116

3474

감정, 기분이나 영향을 조정하는

02:42

emotion감정, mood기분 and affect감정.

49

146590

3519

뇌신경 회로 계통의
문제로 보고 있습니다.

02:46

When we think about cognition인식,

50

150109

1762

우리가 인식에 대해 생각해 볼 때

02:47

we analogize유추하다 the brain뇌 to a computer컴퓨터. That's no problem문제.

51

151871

3576

보통 뇌를 컴퓨터와 같다고
생각합니다. 문제 없지요.

02:51

Well it turns회전 out that the computer컴퓨터 analogy유추

52

155447

2581

컴퓨터에 비유하는 것이

02:53

is just as valid유효한 for emotion감정.

53

158028

2383

감정에는 유효한 것으로
밝혀졌습니다.

02:56

It's just that we don't tend지키다 to think about it that way.

54

160411

2786

단지 그런 방식으로
생각하지 않는다는 것뿐 입니다.

02:59

But we know much less적게 about the circuit회로 basis기초

55

163197

3283

그러나 회로의 관점으로는

03:02

of psychiatric정신과의 disorders장애

56

166480

1899

정신 질환에 대해 잘 모릅니다.

03:04

because of the overwhelming압도적 인 dominance권세

57

168379

2070

그것은 화학 물질의
불균형이 원인이라는

03:06

of this chemical화학 물질 imbalance불균형 hypothesis가설.

58

170449

3352

가정이 주류를 이루기 때문입니다.

03:09

Now, it's not that chemicals화학 are not important중대한

59

173801

3827

자, 정신 질환에 화학 물질은

03:13

in psychiatric정신과의 disorders장애.

60

177628

1537

중요하지 않습니다.

03:15

It's just that they don't bathe미역 the brain뇌 like soup수프.

61

179165

3972

뇌에 화학 물질이 스프처럼
고여있는게 아닙니다.

03:19

Rather차라리, they're released석방 된 in very specific특유한 locations위치들

62

183137

3649

그보다 화학 물질은 뇌 신경 체계의
특정 부위에서 분비되어

03:22

and they act행위 on specific특유한 synapses시냅스

63

186786

2725

특정한 시냅스에 작용하고

03:25

to change변화 the flow흐름 of information정보 in the brain뇌.

64

189511

3688

뇌에서 정보의 흐름을 변화시킵니다.

03:29

So if we ever really want to understand알다

65

193199

2437

따라서 우리가 정신 질환의 생리적 원인을

03:31

the biological생물학의 basis기초 of psychiatric정신과의 disorders장애,

66

195636

2705

정확하게 이해하려면

03:34

we need to pinpoint핀 끝 these locations위치들 in the brain뇌

67

198341

3032

이 화학 물질들이
뇌의 어느 부위에 분비되어

03:37

where these chemicals화학 act행위.

68

201373

1734

작동하는지 정확히 알아야 합니다.

03:39

Otherwise그렇지 않으면, we're going to keep pouring붓는 것 oil기름 all over our mental지적인 engines엔진

69

203107

3479

이렇게 하지 않으면 계속해서
정신의 엔진인 우리의 뇌에

03:42

and suffering괴로움 the consequences결과.

70

206586

2957

오일을 붓고그 부작용을
겪어야만 할 겁니다.

03:45

Now to begin시작하다 to overcome이기다 our ignorance무지

71

209543

3059

뇌전달 회로의 화학 물질에 대한 무지를

03:48

of the role역할 of brain뇌 chemistry화학 in brain뇌 circuitry회로,

72

212602

3534

극복하기 위한 시작으로

03:52

it's helpful도움이되는 to work on what we biologists생물 학자 call

73

216136

2680

우리 생물학자들이 부르는

03:54

"model모델 organisms유기체,"

74

218816

1579

"유기체 모델"로 실험하는
것이 유용합니다.

03:56

animals동물 like fruit과일 flies파리 and laboratory실험실 mice생쥐,

75

220395

3334

초파리나 실험용 쥐 같은 동물들이죠.

03:59

in which어느 we can apply대다 powerful강한 genetic유전적인 techniques기법

76

223729

3425

이런 모델에
강력한 유전자 기술을 적용하여

04:03

to molecularly분자 적으로 identify식별하다 and pinpoint핀 끝

77

227154

3625

분자학적으로
특정 신경 세포를 정확히

04:06

specific특유한 classes수업 of neurons뉴런,

78

230779

1563

찾아낼 수 있습니다.

04:08

as you heard들었던 about in Allan앨런 Jones's존스 talk this morning아침.

79

232342

2903

아침에 앨런 존스의 강연에서
들으셨듯이 말이죠.

04:11

Moreover그 위에, once일단 we can do that,

80

235245

2461

더욱이 이걸 할 수만 있게 된다면,

04:13

we can actually사실은 activate활성화하다 specific특유한 neurons뉴런

81

237706

2749

우리는 실제로 특정 신경세포를
활성화시키거나,

04:16

or we can destroy멸하다 or inhibit억제하다 the activity활동 of those neurons뉴런.

82

240455

4211

또는 없애버리거나 억제할 수 있게 됩니다.

04:20

So if we inhibit억제하다 a particular특별한 type유형 of neuron뉴런,

83

244666

2714

만약 우리가 특정 신경세포를 억제하고,

04:23

and we find that a behavior행동 is blocked막힌,

84

247380

2465

어떤 행동이 제어된다면

04:25

we can conclude끝내다 that those neurons뉴런

85

249845

2214

그 신경세포가 그러한 행동에

04:27

are necessary필요한 for that behavior행동.

86

252059

2964

작용한다는 것을 알 수 있습니다.

04:30

On the other hand손, if we activate활성화하다 a group그룹 of neurons뉴런

87

255023

2382

다른 각도로 얘기하자면,
신경세포 그룹을 활성화 시긴 다음,

04:33

and we find that that produces생산하다 the behavior행동,

88

257405

2814

특정 행동들을 생성할 수 있으면

04:36

we can conclude끝내다 that those neurons뉴런 are sufficient충분한 for the behavior행동.

89

260219

4074

이런 신경세포들이 행동을
촉발한다고 결론 지을 수 있습니다.

04:40

So in this way, by doing this kind종류 of test테스트,

90

264293

3009

이런 방법,
이런 테스트를 통해

04:43

we can draw무승부 cause원인 and effect효과 relationships관계

91

267302

3523

특정 뇌회로의 거동사이의

04:46

between중에서 the activity활동 of specific특유한 neurons뉴런

92

270825

2356

인과관계,

04:49

in particular특별한 circuits회로들 and particular특별한 behaviors행동,

93

273181

2913

특히, 회로와 특정 행동간의
인과 관계를 파악할 수 있게 됩니다.

04:51

something that is extremely매우 difficult어려운, if not impossible불가능한,

94

276094

2437

물론 이것을 인간에게
지금 당장 실험하기는

04:54

to do right now in humans인간.

95

278531

5051

매우 어려운 것입니다.

04:59

But can an organism유기체 like a fruit과일 fly파리, which어느 is --

96

283582

2837

그렇지만 실험 모델 개체로 매우 훌륭한,

05:02

it's a great model모델 organism유기체

97

286419

2200

초파리와 같은 실험체로는 가능합니다.

05:04

because it's got a small작은 brain뇌,

98

288619

2538

왜냐하면 초파리는 뇌는 작지만

05:07

it's capable유능한 of complex복잡한 and sophisticated매우 복잡한 behaviors행동,

99

291157

3787

복잡하고 미묘한 행동을 할 수 있으며,

05:10

it breeds품종 quickly빨리, and it's cheap싼.

100

294944

3150

키우기도 쉽고,
저렴하기 때문입니다.

05:13

But can an organism유기체 like this

101

298094

1795

이런 개체로

05:15

teach가르치다 us anything about emotion-like감정과 같은 states주?

102

299889

3843

우리의 감정 상태 같은 것을
알아 볼 수 있을까요 ?

05:19

Do these organisms유기체 even have emotion-like감정과 같은 states주,

103

303732

3300

이런 개체들이 도대체
감정이라는 건 있는 건지,

05:22

or are they just little digital디지털 robots로봇?

104

307032

3363

아니면 초소형 디지털
로봇 같은 것인지 ?

05:26

Charles찰스 Darwin다윈 believed믿었다 that insects곤충 have emotion감정

105

310395

3200

찰스 다윈은 곤충들이
감정이 있다고 믿었는데,

05:29

and express표하다 them in their그들의 behaviors행동, as he wrote쓴

106

313595

2550

행동에서 그런 걸 표현한다고,
1872년 저술한

05:32

in his 1872 monograph모노 그래프 on the expression표현 of the emotions감정 in man and animals동물.

107

316145

5193

'인간과 동물의 감정 표현'이라는
논문에서 언급했습니다.

05:37

And my eponymous시조의 colleague동료, Seymour남자 이름 Benzer벤저, believed믿었다 it as well.

108

321338

3519

저와 이름이 비슷한 세이모어 밴져도
그렇게 믿었습니다.

05:40

Seymour남자 이름 is the man that introduced도입 된 the use of drosophila초파리

109

324857

3414

세이모어는 이곳 칼텍에서
60년대부터 초파리를

05:44

here at CalTechCalTech in the '60s as a model모델 organism유기체

110

328271

3523

실험 개체로
도입했던 인물 입니다.

05:47

to study연구 the connection연결 between중에서 genes유전자 and behavior행동.

111

331794

3597

유전자와 행동의 연결성을
연구하기 위해서였죠.

05:51

Seymour남자 이름 recruited모집 된 me to CalTechCalTech in the late늦은 1980s.

112

335391

3607

세이마르가 80년대에
저를 칼텍으로 데려왔습니다.

05:54

He was my Jedi제다이 and my rabbi랍비 while he was here,

113

338998

4434

그가 바로 저의 스승이며
랍비였습니다.

05:59

and Seymour남자 이름 taught가르쳤다 me both양자 모두 to love flies파리

114

343432

2388

그는 저에게 초파리를
사랑하고

06:01

and also또한 to play놀이 with science과학.

115

345820

3049

과학을 즐기도록
가르쳐 주셨죠.

06:04

So how do we ask청하다 this question문제?

116

348869

3116

그럼 어떻게 이런 질문을
할 수 있을까요 ?

06:07

It's one thing to believe that flies파리 have emotion-like감정과 같은 states주,

117

351985

4060

파리가 감정 상태를
가졌다고 믿는다면,

06:11

but how do we actually사실은 find out whether인지 어떤지 that's true참된 or not?

118

356045

3163

이게 사실일지 아닐지
어떻게 알 수 있을까요 ?

06:15

Now, in humans인간 we often자주 infer미루다 emotional정서적 인 states주,

119

359208

3950

사람은 겉으로 표현되는
표정을 보고

06:19

as you'll너 hear듣다 later후에 today오늘, from facial얼굴 마사지 expressions표현.

120

363158

3905

감정 상태를 종종 추정합니다.

06:22

However하나, it's a little difficult어려운 to do that in fruit과일 flies파리.

121

367063

3720

그렇지만 초파리는 이게 좀 어렵죠.

06:26

(Laughter웃음)

122

370783

3313

(웃음)

06:29

It's kind종류 of like landing착륙 on Mars화성

123

374096

3137

이건 화성에 착륙했을 때

06:33

and looking out the window창문 of your spaceship우주선

124

377233

2705

우주선 밖을 보니

06:35

at all the little green녹색 men남자 who are surrounding주변의 it

125

379938

2470

초록색 사람들에
둘러싸여 있을 때

06:38

and trying견딜 수 없는 to figure그림 out, "How do I find out

126

382408

2406

"이들이 감정이 있는지
없는지 어떻게 알지?"라고

06:40

if they have emotions감정 or not?"

127

384814

2355

생각하는 것과 같습니다.

06:43

What can we do? It's not so easy쉬운.

128

387169

3543

우리가 뭘 할 수 있을까요?
쉽지는 않죠.

06:46

Well, one of the ways길 that we can start스타트

129

390712

2185

글쎄요, 우리가 시작할 수 있는 방법은

06:48

is to try to come up with some general일반 characteristics형질

130

392897

4125

감정 상태의 일반적인

06:52

or properties속성들 of emotion-like감정과 같은 states주

131

397022

3748

특징이나 상태에 대해

06:56

such이러한 as arousal각성, and see if we can identify식별하다

132

400770

3464

특히 흥분상 태 같은 것들을

07:00

any fly파리 behaviors행동 that might힘 exhibit전시회 some of those properties속성들.

133

404234

5376

초파리에게서 찾을 수
있으면 될 것 같습니다.

07:05

So three세 important중대한 ones그들 that I can think of

134

409610

2820

그래서 제가 생각할 수있는
중요한 3가지는

07:08

are persistence고집, gradations순서 in intensity강렬, and valence원자가.

135

412430

4672

항상성, 밀도의 단계적 차이,
그리고 유의성 등 입니다.

07:13

Persistence고집 means방법 long-lasting오래 지속되는.

136

417102

2334

항상성은 오래 견디는 것을
의미합니다.

07:15

We all know that the stimulus자극 that triggers트리거 an emotion감정

137

419436

3961

우리는 감정의 자극을 받으면

07:19

causes원인 that emotion감정 to last long after the stimulus자극 is gone지나간.

138

423397

5016

자극이 없어져도 그로 인한
감정은 오래 간다는건 알죠.

07:24

Gradations순서 of intensity강렬 means방법 what it sounds소리 like.

139

428413

3090

밀도의 단계적 차이는
그게 어떻게 들리는가와 같습니다.

07:27

You can dial다이얼 up the intensity강렬 or dial다이얼 down the intensity강렬 of an emotion감정.

140

431503

4583

감정의 강도를 올리거나
내리거나 할 수 있는거죠.

07:31

If you're a little bit비트 unhappy불행한, the corners모퉁이 of your mouth입

141

436086

2600

여러분들의 좀 기분이
안좋으면 입술이 쳐지고

07:34

turn회전 down and you sniffle콧노래,

142

438686

1687

훌쩍거리지요.

07:36

and if you're very unhappy불행한, tears눈물 pour붓다 down your face얼굴

143

440373

3138

매우 기분이 안좋으면
눈물이 흘러 내리고

07:39

and you might힘 sob흐느낌.

144

443511

1832

울음을 터트립니다.

07:41

Valence원자가 means방법 good or bad나쁜, positive양 or negative부정.

145

445343

4379

유의성은 나쁘거나 좋거나 또는
긍정적이거나 부정적인 것을 의미 합니다.

07:45

So we decided결정적인 to see if flies파리 could be provoked자극받은 into showing전시

146

449722

4452

그래서 초파리에게
말벌들이 피크닉 테이불

07:50

the kind종류 of behavior행동 that you see

147

454174

2451

햄버거에 달려들고

07:52

by the proverbial유명한 wasp말벌 at the picnic피크닉 table표,

148

456625

2810

여러분들은 그것을
쫓아내려고 계속해서

07:55

you know, the one that keeps유지하다 coming오는 back to your hamburger햄버거

149

459435

2685

노력해도 다시 돌아오는,

07:58

the more vigorously격렬히 you try to swat구타 it away,

150

462120

2529

그래서 여러분들을
짜증나게 하는

08:00

and it seems~ 같다 to keep getting점점 irritated자극받은.

151

464649

2284

행동을 만들어
내기로 했었습니다.

08:02

So we built세워짐 a device장치, which어느 we call a puff-o-mat퍼프 오 매트,

152

466933

3647

그래서 "퍼프-오-매트"라는
장치를 만들었는데

08:06

in which어느 we could deliver배달 little brief간결한 air공기 puffs퍼프 to fruit과일 flies파리

153

470580

4345

이 장치는 실험실의
플라스틱 튜브에 있는

08:10

in these plastic플라스틱 tubes관 in our laboratory실험실 bench벤치

154

474925

2776

초파리에게 공기를 불어

08:13

and blow타격 them away.

155

477701

1725

날려 보내는 장치 입니다.

08:15

And what we found녹이다 is that if we gave준 these flies파리

156

479426

3239

이 파리들이
연속적으로 여러차례

08:18

in the puff-o-mat퍼프 오 매트 several수개 puffs퍼프 in a row열,

157

482665

2848

퍼프-오-매트에서
공기를 맞으면

08:21

they became되었다 somewhat약간 hyperactive지나친

158

485513

2689

점점 항진적인 활동을 보여

08:24

and continued계속되는 to run운영 around for some time after the air공기 puffs퍼프 actually사실은 stopped멈춘

159

488202

4435

공기가 멈춰도 계속해서
어느 정도 날아다니다가

08:28

and took~했다 a while to calm고요한 down.

160

492637

2864

멈추는 것을 발견했습니다.

08:31

So we quantified계량화 된 this behavior행동

161

495501

2189

그래서 이런 행동들을
정량화했는데

08:33

using~을 사용하여 custom관습 locomotor이동 발동기 tracking추적 software소프트웨어

162

497690

3012

이 학교의 전기공학부에
근무하고 있는

08:36

developed개발 된 with my collaborator협력자 Pietro피에트로 PeronaPerona,

163

500702

2800

제 동료 피에트로 페로나와
함께 개발한

08:39

who's누가 in the electrical전기 같은 engineering공학 division분할 here at CalTechCalTech.

164

503502

3612

이동 추적 소프트웨어를
사용했습니다.

08:43

And what this quantification부량 showed보여 주었다 us is that,

165

507114

2814

이 정량화된

08:45

upon...에 experiencing경험하는 a train기차 of these air공기 puffs퍼프,

166

509928

3224

일련의 공기 분사의 결과를 보면

08:49

the flies파리 appear나타나다 to enter들어가다 a kind종류 of state상태 of hyperactivity과잉 행동

167

513152

4314

초파리들이 활동이 항진되는 것을 보여주는데

08:53

which어느 is persistent지속성 있는, long-lasting오래 지속되는,

168

517466

2598

이것들은 항상성이 있고, 지속되며

08:55

and also또한 appears등장하다 to be graded등급이 매겨진.

169

520064

2504

측정이 가능한 것처럼 보였습니다.

08:58

More puffs퍼프, or more intense심한 puffs퍼프,

170

522568

2859

좀더 많고 집중적으로 공기를 분사하면

09:01

make the state상태 last for a longer더 길게 period기간 of time.

171

525427

3913

이런 긴장 상태가
오래 지속되었습니다.

09:05

So now we wanted to try to understand알다 something

172

529340

2036

그래서 우리는 이런
긴장 상태를 지속시키는 무언가를

09:07

about what controls통제 수단 the duration지속 of this state상태.

173

531376

3714

찾아내기로 마음 먹었습니다.

09:10

So we decided결정적인 to use our puff-o-mat퍼프 오 매트

174

535090

2851

그래서 우리는 이 퍼프-오-매트와

09:13

and our automated자동화 된 tracking추적 software소프트웨어

175

537941

2055

자동 추적 소프트웨어를 이용하여

09:15

to screen화면 through...을 통하여 hundreds수백 of lines윤곽 of mutant돌연변이 fruit과일 flies파리

176

539996

3782

수백 마리의 유전자 변형
초파리의 움직임을 파악하여

09:19

to see if we could find any that showed보여 주었다 abnormal비정상적인 responses응답 to the air공기 puffs퍼프.

177

543778

5079

이 공기 분사에 이상 반응을
보이는 것들을 발견하려 했습니다.

09:24

And this is one of the great things about fruit과일 flies파리.

178

548857

2347

이것은 초파리를 실험체로
사용하는 아주 좋은 예이지요.

09:27

There are repositories저장소 where you can just pick선택 up the phone전화

179

551204

2793

전화 한 통으로 유전자가
변형된 여러 종류의

09:29

and order주문 hundreds수백 of vials유리 병 of flies파리 of different다른 mutants돌연변이 체

180

553997

3641

초파리를 주문하고

09:33

and screen화면 them in your assay시험 and then find out

181

557638

2172

이것들을 이용하여 실험하여
어느 유전자 변형이

09:35

what gene유전자 is affected체하는 in the mutation돌연 변이.

182

559810

3319

이런 영향을 주었는지 실험할 수 있는
저장소는 많습니다.

09:39

So doing the screen화면, we discovered발견 된 one mutant돌연변이

183

563129

3512

이 실험 결과 우리는

09:42

that took~했다 much longer더 길게 than normal표준 to calm고요한 down

184

566641

3474

한 유전자 변이가
정상보다 오랜 기간이 걸려

09:46

after the air공기 puffs퍼프,

185

570115

2277

진정되는 것을 발견했는데,

09:48

and when we examined조사한 the gene유전자 that was affected체하는 in this mutation돌연 변이,

186

572392

3950

우리가 발견한 유전자 변형체는

09:52

it turned돌린 out to encode인코딩하다 a dopamine도파민 receptor수용체.

187

576342

3605

도파민 수용을 담당하는
유전자 코드에 의한 것이었습니다.

09:55

That's right -- flies파리, like people, have dopamine도파민,

188

579947

3011

맞습니다.
초파리들도 인간과 같이

09:58

and it acts행위 on their그들의 brains두뇌 and on their그들의 synapses시냅스

189

582958

2772

도파민이 있고,
또 이게 뇌에 작용하고 있고

10:01

through...을 통하여 the same같은 dopamine도파민 receptor수용체 molecules분자

190

585730

2550

여러분들과 제가 갖고 있는
동일한 도파민 수용체를 통해

10:04

that you and I have.

191

588280

2389

동일하게 작용합니다.

10:06

Dopamine도파민 plays연극 a number번호 of important중대한 functions기능들 in the brain뇌,

192

590669

3486

도파민은 뇌의 여러 부분에
중요하게 작용하는데

10:10

including포함 in attention주의, arousal각성, reward보상,

193

594155

3113

특히 주의력, 분노 또는
보상 심리에 작용하며

10:13

and disorders장애 of the dopamine도파민 system체계 have been linked링크 된

194

597268

3413

특히 약물 남용, 파킨스병, 주의력 결핍증
등의 정신 질환을 포함한

10:16

to a number번호 of mental지적인 disorders장애 including포함 drug약 abuse남용,

195

600681

3100

여러가지 도파민 시스템 장애와

10:19

Parkinson's파킨슨 병 disease질병, and ADHDADHD.

196

603781

4234

연관성이 있습니다.

10:23

Now, in genetics유전학, it's a little counterintuitive반 직관적 인.

197

608015

2790

유전 공학에서는 이건 좀
직관과는 반대의 경우인데,

10:26

We tend지키다 to infer미루다 the normal표준 function기능 of something

198

610805

3260

우리는 일반적 기능들을
우리가 그걸 없앴을 때

10:29

by what doesn't happen우연히 있다 when we take it away,

199

614065

3710

발생하지 않는 것을 관찰하는 방법으로
알아보는 경향이 있습니다.

10:33

by the opposite반대말 of what we see when we take it away.

200

617775

3003

반대로, 없앴을 때
관찰할 수 있도록 하는게 아니라 말이죠.

10:36

So when we take away the dopamine도파민 receptor수용체

201

620778

3013

그래서 우리가 도파민 수용체를 없앴을 때

10:39

and the flies파리 take longer더 길게 to calm고요한 down,

202

623791

2557

초파리가 진정하는데 오래 걸리면

10:42

from that we infer미루다 that the normal표준 function기능 of this receptor수용체 and dopamine도파민

203

626348

3846

도파민 수용체와
초파리가 진정되는 것이

10:46

is to cause원인 the flies파리 to calm고요한 down faster더 빠른 after the puff퍼프.

204

630194

4485

원인과 결과라고
해석할 수 있지요.

10:50

And that's a bit비트 reminiscent연상시키는 of ADHDADHD,

205

634679

2950

이건 주의력 장애를 연상시키는데요.

10:53

which어느 has been linked링크 된 to disorders장애 of the dopamine도파민 system체계 in humans인간.

206

637629

3975

주의력 결핍은 인간의 도파민 장애와
연관이 있습니다.

10:57

Indeed과연, if we increase증가하다 the levels수준 of dopamine도파민 in normal표준 flies파리

207

641604

4606

사실 우리가 초파리에게
DEA에서 인증된

11:02

by feeding급송 them cocaine코카인

208

646210

1710

마약을 이용하여
초파리들의 도파민 레벨을

11:03

after getting점점 the appropriate적당한 DEADEA license특허

209

647920

2972

올리게 되면

11:06

— oh my God -- (Laughter웃음) —

210

650892

4000

세상에나! (웃음)

11:10

we find indeed과연 that these cocaine-fed코카인 먹이 flies파리

211

654892

3172

우리는 사실 마약을 먹은 초파리가

11:13

calm고요한 down faster더 빠른 than normal표준 flies파리 do,

212

658064

3042

일반적인 초파리보다
빨리 진정되는 것을 발견했고

11:17

and that's also또한 reminiscent연상시키는 of ADHDADHD,

213

661106

3199

주의력 장애에 사용되는

11:20

which어느 is often자주 treated치료 된 with drugs약제 like Ritalin리탈린

214

664305

2045

마약 성분과 비슷한
리탈린 같은 약품도

11:22

that act행위 similarly비슷하게 to cocaine코카인.

215

666350

3019

마찬가지라는 것을 알게 되었습니다.

11:25

So slowly천천히 I began시작되었다 to realize깨닫다 that what started시작한 out

216

669369

3149

그래서 점진적으로
저는 인간의 정신 질환과

11:28

as a rather차라리 playful장난이 심하다 attempt시도 to try to annoy괴롭히다 fruit과일 flies파리

217

672518

3649

초파리들을 화나게 하는

11:32

might힘 actually사실은 have some relevance관련성 to a human인간의 psychiatric정신과의 disorder무질서.

218

676167

3976

행동간의 연관성에 대해
깨닫기 시작했습니다.

11:36

Now, how far멀리 does this analogy유추 go?

219

680143

2226

이 연구가 얼마나 진행되었을까요?

11:38

As many많은 of you know, individuals개인 afflicted괴로워하는 with ADHDADHD

220

682369

3122

여러분들이 아시다시피
주의력 결핍 장애를 가진 사람들은

11:41

also또한 have learning배우기 disabilities장애.

221

685491

2337

학습 능력에 문제가 있습니다.

11:43

Is that true참된 of our dopamine도파민 receptor수용체 mutant돌연변이 flies파리?

222

687828

3566

이게 도파민 수용체가 변이된
초파리에게도 적용될까요 ?

11:47

Remarkably놀랍게도, the answer대답 is yes.

223

691394

2720

놀랍게도 답은 "예" 입니다.

11:50

As Seymour남자 이름 showed보여 주었다 back in the 1970s,

224

694114

2628

세이모어가 1970년대에 보여주었듯이

11:52

flies파리, like songbirds송 버드, as you just heard들었던,

225

696742

2451

노래하는 새들과 마찬가지로

11:55

are capable유능한 of learning배우기.

226

699193

1733

초파리도 학습 능력이 있습니다.

11:56

You can train기차 a fly파리 to avoid기피 an odor냄새, shown표시된 here in blue푸른,

227

700926

4443

여기 파란색으로,
냄새와 전기 충격을 함께 주면

12:01

if you pair쌍 that odor냄새 with a shock충격.

228

705369

2388

파리가 이 냄새를 피하도록
학습시킬 수 있습니다.

12:03

Then when you give those trained훈련 된 flies파리 the chance기회 to choose고르다

229

707757

3384

그리고 이 훈련된 초파리들에게

12:07

between중에서 a tube튜브 with the shock-paired충격과 짝을 이룬 odor냄새 and another다른 odor냄새,

230

711141

3154

충격기가 붙은 관과
다른 관의 냄새를 선택하게 하면

12:10

it avoids회피하다 the tube튜브 containing함유 the blue푸른 odor냄새 that was paired쌍을 이루는 with shock충격.

231

714295

4200

초파리는 충격기가 있는
파란색관을 피합니다.

12:14

Well, if you do this test테스트 on dopamine도파민 receptor수용체 mutant돌연변이 flies파리,

232

718495

3502

그렇지만 도파민 수용체 변형 초파리들은

12:17

they don't learn배우다. Their그들의 learning배우기 score점수 is zero제로.

233

721997

2465

학습하지 않습니다.
그들은 학습 능력이 없습니다.

12:20

They flunk실신 out of CalTechCalTech.

234

724462

3811

그들은 칼텍연구소에 실패를 안겼지요.

12:24

So that means방법 that these flies파리 have two abnormalities이상,

235

728273

4748

이것은 이 파리들이
두 가지 비정상적인 것

12:28

or phenotypes표현형, as we geneticists유전 학자 call them,

236

733021

3050

또는 유전학적 용어로
유전자 형질을 가졌는데

12:31

that one finds발견하다 in ADHDADHD: hyperactivity과잉 행동 and learning배우기 disability무능.

237

736071

5512

ADHD에서 찾아볼 수 있는
과잉 행동이나 학습 장애입니다.

12:37

Now what's the causal인과적인 relationship관계, if anything, between중에서 these phenotypes표현형?

238

741583

4363

이 두 가지 유전 형질의
인과 관계는 있는 것일까요 ?

12:41

In ADHDADHD, it's often자주 assumed꾸민 that the hyperactivity과잉 행동

239

745946

3913

주의력 장애는 과잉 행동이
학습 장애를 만든다고

12:45

causes원인 the learning배우기 disability무능.

240

749859

1906

종종 가정합니다.

12:47

The kids아이들 can't sit앉다 still long enough충분히 to focus초점, so they don't learn배우다.

241

751765

3719

아이들이 오랫동안
집중을 못하니 학습을 못하죠.

12:51

But it could equally같이 be the case케이스 that it's the learning배우기 disabilities장애

242

755484

3296

그러나 학습 장애가
동일하게 과잉 행동의

12:54

that cause원인 the hyperactivity과잉 행동.

243

758780

1872

원인이기도 합니다.

12:56

Because the kids아이들 can't learn배우다, they look for other things to distract괴롭히다 their그들의 attention주의.

244

760652

4470

학습 못하는 아이들은 관심을 끌
다른 것을 찾기 때문이죠.

13:01

And a final결정적인 possibility가능성 is that there's no relationship관계 at all

245

765122

3057

마지막 가능성은 이 두가지에
연관성이 전혀 없다는 겁니다.

13:04

between중에서 learning배우기 disabilities장애 and hyperactivity과잉 행동,

246

768179

2404

학습 장애와 과잉 행동간에요.

13:06

but that they are caused일으킨 by a common공유지 underlying밑에 있는 mechanism기구 in ADHDADHD.

247

770583

4915

그러나 이 두가지가 주의력 장애에서
발견되는 공통적 특징입니다.

13:11

Now people have been wondering궁금해하는 about this for a long time

248

775498

2342

사람들은 이에 대해
오랜동안 생각해 왔는데,

13:13

in humans인간, but in flies파리 we can actually사실은 test테스트 this.

249

777840

3488

우리는 파리로 이것을
실제로 실험했습니다.

13:17

And the way that we do this is to delve동굴 deeply깊이 into the mind마음

250

781328

3084

유전 공학을 이용하여
초파리의 인식을 심도있게 파악하여

13:20

of the fly파리 and begin시작하다 to untangle풀다 its circuitry회로 using~을 사용하여 genetics유전학.

251

784412

4266

유전자를 사용하는
회로을 발견하기 시작한 것이죠.

13:24

We take our dopamine도파민 receptor수용체 mutant돌연변이 flies파리

252

788678

2462

우리는 도파민 수용체 변형 초파리를 이용하여

13:27

and we genetically유 전적으로 restore복원, or cure치료법, the dopamine도파민 receptor수용체

253

791140

4564

유전 공학적으로 도파민 수용체를
복구하거나 치료했는데

13:31

by putting퍼팅 a good copy부 of the dopamine도파민 receptor수용체 gene유전자

254

795704

3235

도파민 수용체를 복제하여
다시 주입시키는 방법을

13:34

back into the fly파리 brain뇌.

255

798939

2051

사용했습니다.

13:36

But in each마다 fly파리, we put it back only into certain어떤 neurons뉴런

256

800990

3835

그러나 파리마다
일정 부분의 뉴런만 복구하여

13:40

and not in others다른 사람, and then we test테스트 each마다 of these flies파리

257

804825

3714

어느 단계로 학습하고 행동하는지

13:44

for their그들의 ability능력 to learn배우다 and for hyperactivity과잉 행동.

258

808539

3668

테스트했습니다.

13:48

Remarkably놀랍게도, we find we can completely완전히 dissociate해리하다 these two abnormalities이상.

259

812207

4818

놀랍게도 이 두가지 비정상을
완전히 분리하는데 성공했습니다.

13:52

If we put a good copy부 of the dopamine도파민 receptor수용체 back

260

817025

2663

도파민 수용체 복제체를
중앙 복합체라 부르는

13:55

in this elliptical타원형의 structure구조 called전화 한 the central본부 complex복잡한,

261

819688

2961

타원형 구조에 다시
완전히 복구하면

13:58

the flies파리 are no longer더 길게 hyperactive지나친, but they still can't learn배우다.

262

822649

4077

초파리가 과잉 행동은 하지 않지만
여전히 학습은 못합니다.

14:02

On the other hand손, if we put the receptor수용체 back in a different다른 structure구조

263

826726

2726

반대로 구름체라 부르는
다른 지점으로

14:05

called전화 한 the mushroom버섯 body신체,

264

829452

1518

도파민 수용체를 복구하면

14:06

the learning배우기 deficit부족 is rescued구출 된, the flies파리 learn배우다 well,

265

830970

3085

학습 능력은 복구되고
잘 학습하지만

14:09

but they're still hyperactive지나친.

266

834055

1830

그들은 여전히 과잉 행동을 합니다.

14:11

What that tells말하다 us is that dopamine도파민

267

835885

2250

이것으로 도파민은 파리의 뇌에

14:14

is not bathing입욕 the brain뇌 of these flies파리 like soup수프.

268

838135

3392

스프처럼 있는 것이 아니라고
알게 되었습니다.

14:17

Rather차라리, it's acting연기 to control제어 two different다른 functions기능들

269

841527

3162

그보다는 도파민은 두가지 기능을

14:20

on two different다른 circuits회로들,

270

844689

1634

두가지 다른 회로에서
제어한다는 겁니다.

14:22

so the reason이유 there are two things wrong잘못된 with our dopamine도파민 receptor수용체 flies파리

271

846323

3904

도파민 수용체 변형 파리들에게
잘못되었던 원인은

14:26

is that the same같은 receptor수용체 is controlling제어 two different다른 functions기능들

272

850227

4175

같은 수용체가 두 가지
다른 뇌의 지점에 있는

14:30

in two different다른 regions지역들 of the brain뇌.

273

854402

2863

기능을 제어하기 때문에
발생했습니다.

14:33

Whether인지 어떤지 the same같은 thing is true참된 in ADHDADHD in humans인간

274

857265

3062

주의력 장애인 인간에게도

14:36

we don't know, but these kinds종류 of results결과들

275

860327

2376

아직은 모르지만
이런 결과로 볼 때

14:38

should at least가장 작은 cause원인 us to consider중히 여기다 that possibility가능성.

276

862703

3477

적어도 같은 가능성을
생각해 볼 수 있습니다.

14:42

So these results결과들 make me and my colleagues동료들 more convinced납득시키다 than ever

277

866180

3973

그래서 이 연구 결과에 의해
저와 동료들은 어느 때보다도

14:46

that the brain뇌 is not a bag가방 of chemical화학 물질 soup수프,

278

870153

3412

뇌는 화학물질 스프로
가득찬 덩어리가 아니고

14:49

and it's a mistake잘못 to try to treat턱 complex복잡한 psychiatric정신과의 disorders장애

279

873565

3527

이 스프의 맛만 다르게 하는 치료는
맞지 않다는 것을

14:52

just by changing작고 보기 흉한 사람 the flavor맛 of the soup수프.

280

877092

2711

확신하게 되었습니다.

14:55

What we need to do is to use our ingenuity독창성 and our scientific과학적 knowledge지식

281

879803

4217

우리의 독창성과
과학 지식을 통해

14:59

to try to design디자인 a new새로운 generation세대 of treatments치료법

282

884020

2708

새로운 세대의 치료법을
만들어야 합니다.

15:02

that are targeted목표로 삼은 to specific특유한 neurons뉴런 and specific특유한 regions지역들 of the brain뇌

283

886728

4288

즉 정신 질환을 일으키는
특정 뉴런과 뇌 영역에 대해

15:06

that are affected체하는 in particular특별한 psychiatric정신과의 disorders장애.

284

891016

3338

치료하는 방법을 만드는 겁니다.

15:10

If we can do that, we may할 수있다 be able할 수 있는 to cure치료법 these disorders장애

285

894354

3200

이렇게 된다면,

15:13

without없이 the unpleasant불쾌한 side측면 effects효과,

286

897554

2047

정신의 엔진에 오일을 퍼부어 생기는

15:15

putting퍼팅 the oil기름 back in our mental지적인 engines엔진,

287

899601

2746

불쾌한 부작용없이

15:18

just where it's needed필요한. Thank you very much.

288

902347

3184

정신 질환을 치료하게 될 겁니다.
대단히 감사합니다.

Translated by K Bang
Reviewed by Surie Lee

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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데이빗 앤더슨(David Anderson): 당신의 뇌는 화학 물질 덩어리 그 이상이에요. | TED Talk | TED.com