TEDxCaltech
David Anderson: Your brain is more than a bag of chemicals
David Anderson: su cerebro es más que una bolsa de químicos
Filmed:
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Los psicofármacos modernos tratan la química del cerebro completo, pero el neurobiólogo David Anderson cree en una visión más matizada sobre la manera en que funciona el cerebro. Ilustra una nueva investigación que podría llevar a medicamentos psiquiátricos específicos, es decir, que funcionen mejor y así evitar los efectos secundarios. ¿Cómo lo está haciendo? Para empezar, enojando a un montón de moscas de la fruta. (Filmado en 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
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 your hand if you know someone
0
630
3228
Levanten su mano
si conocen a alguien
si conocen a alguien
00:19
in your immediate family or circle of friends
1
3858
2647
de su familia inmediata o
de su círculo de amigos
de su círculo de amigos
00:22
who suffers from some form of mental illness.
2
6505
3488
que sufra de alguna
enfermedad mental.
enfermedad mental.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprised.
3
9993
2784
Sí. Lo pensé.
No me sorprende.
No me sorprende.
00:28
And raise your hand if you think that
4
12777
2295
Y levanten su mano si creen
00:30
basic research on fruit flies has anything to do
5
15072
2825
que una investigación básica sobre
la mosca de la fruta tiene algo que ver
la mosca de la fruta tiene algo que ver
00:33
with understanding mental illness in humans.
6
17897
4462
con la comprensión de las enfermedades
mentales en los humanos.
mentales en los humanos.
00:38
Yeah. I thought so. I'm also not surprised.
7
22359
2793
Sí. Lo imaginaba.
Tampoco me sorprende.
Tampoco me sorprende.
00:41
I can see I've got my work cut out for me here.
8
25152
3320
Puedo ver que tengo mucho
trabajo que hacer aquí.
trabajo que hacer aquí.
00:44
As we heard from Dr. Insel this morning,
9
28472
2588
Como escuchamos del
Dr. Insel esta mañana,
Dr. Insel esta mañana,
00:46
psychiatric disorders like autism, depression and schizophrenia
10
31060
4213
los trastornos psiquiátricos como
el autismo, la depresión y la esquizofrenia
el autismo, la depresión y la esquizofrenia
00:51
take a terrible toll on human suffering.
11
35273
2875
tienen un efecto terrible
en el sufrimiento humano.
en el sufrimiento humano.
00:54
We know much less about their treatment
12
38148
3213
Sabemos mucho menos
sobre su tratamiento
sobre su tratamiento
00:57
and the understanding of their basic mechanisms
13
41361
2606
y la comprensión de
sus mecanismos básicos
sus mecanismos básicos
00:59
than we do about diseases of the body.
14
43967
2619
que lo que sabemos sobre
las enfermedades del cuerpo.
las enfermedades del cuerpo.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
Piensen en esto: en 2013,
01:05
the second decade of the millennium,
16
49229
1955
la segunda década del milenio,
01:07
if you're concerned about a cancer diagnosis
17
51184
2365
si están preocupados sobre
un diagnóstico de cáncer
un diagnóstico de cáncer
01:09
and you go to your doctor, you get bone scans,
18
53549
2519
van donde su doctor,
les hacen gammagrafías óseas,
les hacen gammagrafías óseas,
01:11
biopsies and blood tests.
19
56068
2928
biopsias y exámenes de sangre.
01:14
In 2013, if you're concerned about a depression diagnosis,
20
58996
3865
En 2013, si están preocupados por
el diagnóstico de una depresión,
el diagnóstico de una depresión,
01:18
you go to your doctor, and what do you get?
21
62861
1963
van donde su doctor y
¿qué es lo que obtienen?
¿qué es lo que obtienen?
01:20
A questionnaire.
22
64824
1987
Un cuestionario.
01:22
Now, part of the reason for this is that we have
23
66811
2429
Parte de esa razón
es que tenemos
es que tenemos
01:25
an oversimplified and increasingly outmoded view
24
69240
3823
una visión demasiado simplista
y cada vez más pasada de moda
y cada vez más pasada de moda
01:28
of the biological basis of psychiatric disorders.
25
73063
3887
de las bases biológicas de
los trastornos psiquiátricos.
los trastornos psiquiátricos.
01:32
We tend to view them --
26
76950
1243
Tendemos a verlas,
01:34
and the popular press aids and abets this view --
27
78193
2845
y la prensa popular contribuye
e incita esta visión,
e incita esta visión,
01:36
as chemical imbalances in the brain,
28
81038
3016
como desequilibrios
químicos en el cerebro,
químicos en el cerebro,
01:39
as if the brain were some kind of bag of chemical soup
29
84054
3684
como si en el cerebro hubiera algo
parecido a una bolsa de sopa química
parecido a una bolsa de sopa química
01:43
full of dopamine, serotonin and norepinephrine.
30
87738
4200
llena de dopamina,
serotonina y norepinefrina.
serotonina y norepinefrina.
01:47
This view is conditioned by the fact
31
91938
2327
Esta visión está
condicionada por el hecho
condicionada por el hecho
01:50
that many of the drugs that are prescribed to treat these disorders,
32
94265
3406
de que muchos de los medicamentos que
se prescriben para tratar estos trastornos,
se prescriben para tratar estos trastornos,
01:53
like Prozac, act by globally changing brain chemistry,
33
97671
4671
como Prozac, actúan globalmente
cambiando la química del cerebro,
cambiando la química del cerebro,
01:58
as if the brain were indeed a bag of chemical soup.
34
102342
3976
como si el cerebro fuera de verdad
una bolsa de sopa química.
una bolsa de sopa química.
02:02
But that can't be the answer,
35
106318
1901
Pero esa no puede
ser la respuesta,
ser la respuesta,
02:04
because these drugs actually don't work all that well.
36
108219
3237
porque estos medicamentos
no funcionan bien del todo.
no funcionan bien del todo.
02:07
A lot of people won't take them, or stop taking them,
37
111456
3176
Mucha gente no los toma
o deja de tomarlos,
o deja de tomarlos,
02:10
because of their unpleasant side effects.
38
114632
2657
debido a sus efectos
secundarios desagradables.
secundarios desagradables.
02:13
These drugs have so many side effects
39
117289
2060
Estos medicamentos tienen
muchos efectos secundarios,
muchos efectos secundarios,
02:15
because using them to treat a complex psychiatric disorder
40
119349
3956
porque utilizarlos para tratar
un trastorno psiquiátrico complejo
un trastorno psiquiátrico complejo
02:19
is a bit like trying to change your engine oil
41
123305
2689
es como intentar cambiar
el aceite de motor
el aceite de motor
02:21
by opening a can and pouring it all over the engine block.
42
125994
4113
abriendo una lata y vertiéndola
sobre todo el bloque del motor.
sobre todo el bloque del motor.
02:26
Some of it will dribble into the right place,
43
130107
2150
Parte goteará en
el lugar correcto,
el lugar correcto,
02:28
but a lot of it will do more harm than good.
44
132257
3101
pero la mayoría hará
más daño que bien.
más daño que bien.
02:31
Now, an emerging view
45
135358
2238
Una visión emergente,
02:33
that you also heard about from Dr. Insel this morning,
46
137596
2950
que también oyeron del
Dr. Insel esta mañana,
Dr. Insel esta mañana,
02:36
is that psychiatric disorders are actually
47
140546
2570
es que los trastornos
psiquiátricos son en realidad
psiquiátricos son en realidad
02:39
disturbances of neural circuits that mediate
48
143116
3474
perturbaciones de los circuitos
neuronales que intervienen
neuronales que intervienen
02:42
emotion, mood and affect.
49
146590
3519
en las emociones,
el ánimo y el afecto.
el ánimo y el afecto.
02:46
When we think about cognition,
50
150109
1762
Cuando pensamos en la cognición,
02:47
we analogize the brain to a computer. That's no problem.
51
151871
3576
comparamos el cerebro con una
computadora. Ese no es el problema.
computadora. Ese no es el problema.
02:51
Well it turns out that the computer analogy
52
155447
2581
Resulta que la analogía
de la computadora
de la computadora
02:53
is just as valid for emotion.
53
158028
2383
es igual de válida
para la emoción.
para la emoción.
02:56
It's just that we don't tend to think about it that way.
54
160411
2786
Es solo que no tendemos
a considerarlo de esa manera.
a considerarlo de esa manera.
02:59
But we know much less about the circuit basis
55
163197
3283
Pero sabemos mucho menos
sobre las bases del circuito
sobre las bases del circuito
03:02
of psychiatric disorders
56
166480
1899
de los trastornos psiquiátricos
03:04
because of the overwhelming dominance
57
168379
2070
debido al abrumador dominio
03:06
of this chemical imbalance hypothesis.
58
170449
3352
de esta hipótesis de
desbalance químico.
desbalance químico.
03:09
Now, it's not that chemicals are not important
59
173801
3827
Bien, no es que los químicos
no sean importantes
no sean importantes
03:13
in psychiatric disorders.
60
177628
1537
en los trastornos psiquiátricos.
03:15
It's just that they don't bathe the brain like soup.
61
179165
3972
Es solo que no bañan
al cerebro como en una sopa.
al cerebro como en una sopa.
03:19
Rather, they're released in very specific locations
62
183137
3649
Más bien, se liberan en
lugares muy específicos
lugares muy específicos
03:22
and they act on specific synapses
63
186786
2725
y actúan en sinapsis específicas
03:25
to change the flow of information in the brain.
64
189511
3688
para cambiar el flujo de
información en el cerebro.
información en el cerebro.
03:29
So if we ever really want to understand
65
193199
2437
Si alguna vez realmente
queremos entender
queremos entender
03:31
the biological basis of psychiatric disorders,
66
195636
2705
la base biológica de
los trastornos psiquiátricos,
los trastornos psiquiátricos,
03:34
we need to pinpoint these locations in the brain
67
198341
3032
necesitamos localizar
estos sitios en el cerebro
estos sitios en el cerebro
03:37
where these chemicals act.
68
201373
1734
en donde actúan estos químicos.
03:39
Otherwise, we're going to keep pouring oil all over our mental engines
69
203107
3479
De lo contrario, vamos a seguir vertiendo
petróleo sobre nuestros motores mentales
petróleo sobre nuestros motores mentales
03:42
and suffering the consequences.
70
206586
2957
y sufrir las consecuencias.
03:45
Now to begin to overcome our ignorance
71
209543
3059
Ahora para comenzar a
vencer nuestra ignorancia
vencer nuestra ignorancia
03:48
of the role of brain chemistry in brain circuitry,
72
212602
3534
sobre el rol de la química del
cerebro en los circuitos cerebrales,
cerebro en los circuitos cerebrales,
03:52
it's helpful to work on what we biologists call
73
216136
2680
es útil trabajar en algo
que los biólogos llamamos
que los biólogos llamamos
03:54
"model organisms,"
74
218816
1579
"organismos modelo",
03:56
animals like fruit flies and laboratory mice,
75
220395
3334
animales como la mosca de
la fruta y el ratón de laboratorio,
la fruta y el ratón de laboratorio,
03:59
in which we can apply powerful genetic techniques
76
223729
3425
en los que podemos aplicar
técnicas genéticas potentes
técnicas genéticas potentes
04:03
to molecularly identify and pinpoint
77
227154
3625
para identificar y
localizar molecularmente
localizar molecularmente
04:06
specific classes of neurons,
78
230779
1563
las clases específicas de neuronas,
04:08
as you heard about in Allan Jones's talk this morning.
79
232342
2903
como ya lo oyeron en la charla
de Allan Jones esta mañana.
de Allan Jones esta mañana.
04:11
Moreover, once we can do that,
80
235245
2461
Por otra parte, una vez
que podemos hacer eso,
que podemos hacer eso,
04:13
we can actually activate specific neurons
81
237706
2749
podemos realmente activar
neuronas específicas
neuronas específicas
04:16
or we can destroy or inhibit the activity of those neurons.
82
240455
4211
o podemos destruir o inhibir
la actividad de aquellas neuronas.
la actividad de aquellas neuronas.
04:20
So if we inhibit a particular type of neuron,
83
244666
2714
Si inhibimos un tipo
particular de neurona
particular de neurona
04:23
and we find that a behavior is blocked,
84
247380
2465
y encontramos que
un comportamiento se bloquea,
un comportamiento se bloquea,
04:25
we can conclude that those neurons
85
249845
2214
podemos concluir
que esas neuronas
que esas neuronas
04:27
are necessary for that behavior.
86
252059
2964
son necesarias para
ese comportamiento.
ese comportamiento.
04:30
On the other hand, if we activate a group of neurons
87
255023
2382
Por otro lado, si activamos
un grupo de neuronas
un grupo de neuronas
04:33
and we find that that produces the behavior,
88
257405
2814
y encontramos que
produce el comportamiento,
produce el comportamiento,
04:36
we can conclude that those neurons are sufficient for the behavior.
89
260219
4074
podemos concluir que esas neuronas
son suficientes para el comportamiento.
son suficientes para el comportamiento.
04:40
So in this way, by doing this kind of test,
90
264293
3009
De esta manera, haciendo
este tipo de pruebas,
este tipo de pruebas,
04:43
we can draw cause and effect relationships
91
267302
3523
podemos extraer las relaciones
de causa y efecto
de causa y efecto
04:46
between the activity of specific neurons
92
270825
2356
entre la actividad de
neuronas específicas
neuronas específicas
04:49
in particular circuits and particular behaviors,
93
273181
2913
en circuitos y comportamientos particulares,
04:51
something that is extremely difficult, if not impossible,
94
276094
2437
algo que es extremadamente difícil,
por no decir imposible,
por no decir imposible,
04:54
to do right now in humans.
95
278531
5051
hacer ahora mismo
en los humanos.
en los humanos.
04:59
But can an organism like a fruit fly, which is --
96
283582
2837
Pero puede un organismo como
una mosca de la fruta...
una mosca de la fruta...
05:02
it's a great model organism
97
286419
2200
es un gran organismo modelo
05:04
because it's got a small brain,
98
288619
2538
porque tiene un cerebro pequeño,
05:07
it's capable of complex and sophisticated behaviors,
99
291157
3787
es capaz de comportamientos
complejos y sofisticados,
complejos y sofisticados,
05:10
it breeds quickly, and it's cheap.
100
294944
3150
se reproduce rápidamente
y es barato.
y es barato.
05:13
But can an organism like this
101
298094
1795
¿Pero puede un organismo como este
05:15
teach us anything about emotion-like states?
102
299889
3843
enseñarnos algo sobre los estados
parecidos a las emociones?
parecidos a las emociones?
05:19
Do these organisms even have emotion-like states,
103
303732
3300
¿Tienen siquiera estos organismos
estados parecidos a las emociones?
estados parecidos a las emociones?
05:22
or are they just little digital robots?
104
307032
3363
¿O solo son pequeños
robots digitales?
robots digitales?
05:26
Charles Darwin believed that insects have emotion
105
310395
3200
Charles Darwin creía que
los insectos tienen emociones
los insectos tienen emociones
05:29
and express them in their behaviors, as he wrote
106
313595
2550
y las expresan en
sus comportamientos, como escribió
sus comportamientos, como escribió
05:32
in his 1872 monograph on the expression of the emotions in man and animals.
107
316145
5193
en su monografía de 1872 sobre la expresión
de las emociones en hombres y animales.
de las emociones en hombres y animales.
05:37
And my eponymous colleague, Seymour Benzer, believed it as well.
108
321338
3519
Y mi colega del mismo nombre,
Seymour Benzer, lo creía también.
Seymour Benzer, lo creía también.
05:40
Seymour is the man that introduced the use of drosophila
109
324857
3414
Seymour es el hombre que
introdujo el uso de la drosophila,
introdujo el uso de la drosophila,
05:44
here at CalTech in the '60s as a model organism
110
328271
3523
acá en CalTech en la década de
1960 como un organismo modelo
1960 como un organismo modelo
05:47
to study the connection between genes and behavior.
111
331794
3597
para estudiar la conexión entre
los genes y el comportamiento.
los genes y el comportamiento.
05:51
Seymour recruited me to CalTech in the late 1980s.
112
335391
3607
Seymour me contrató para CalTech
a finales de la década de 1980.
a finales de la década de 1980.
05:54
He was my Jedi and my rabbi while he was here,
113
338998
4434
Fue mi Jedi y mi rabino
mientras estuvo acá,
mientras estuvo acá,
05:59
and Seymour taught me both to love flies
114
343432
2388
y Seymour me enseñó
a amar a las moscas
a amar a las moscas
06:01
and also to play with science.
115
345820
3049
y también a jugar con la ciencia.
06:04
So how do we ask this question?
116
348869
3116
Así que ¿cómo hacemos esta pregunta?
06:07
It's one thing to believe that flies have emotion-like states,
117
351985
4060
Una cosa es creer que las moscas
tienen estados parecidos a las emociones,
tienen estados parecidos a las emociones,
06:11
but how do we actually find out whether that's true or not?
118
356045
3163
pero ¿cómo podemos saber si
en realidad eso es cierto o no?
en realidad eso es cierto o no?
06:15
Now, in humans we often infer emotional states,
119
359208
3950
En los humanos a menudo
inferimos los estados emocionales,
inferimos los estados emocionales,
06:19
as you'll hear later today, from facial expressions.
120
363158
3905
como lo oíran más tarde hoy,
a partir de las expresiones faciales.
a partir de las expresiones faciales.
06:22
However, it's a little difficult to do that in fruit flies.
121
367063
3720
Sin embargo, es un poco difícil hacer
eso en las moscas de la fruta.
eso en las moscas de la fruta.
06:26
(Laughter)
122
370783
3313
(Risas)
06:29
It's kind of like landing on Mars
123
374096
3137
Es parecido a aterrizar en Marte
06:33
and looking out the window of your spaceship
124
377233
2705
y mirar por la ventana
de su nave espacial
de su nave espacial
06:35
at all the little green men who are surrounding it
125
379938
2470
a todos esos hombrecitos
verdes que los rodean
verdes que los rodean
06:38
and trying to figure out, "How do I find out
126
382408
2406
y tratan de dilucidar,
"¿Cómo averiguo
"¿Cómo averiguo
06:40
if they have emotions or not?"
127
384814
2355
si tienen emociones o no?"
06:43
What can we do? It's not so easy.
128
387169
3543
¿Qué podemos hacer?
No es tan fácil.
No es tan fácil.
06:46
Well, one of the ways that we can start
129
390712
2185
Bueno, una de las formas en
las que podemos comenzar
las que podemos comenzar
06:48
is to try to come up with some general characteristics
130
392897
4125
es intentar proponer
algunas características
algunas características
06:52
or properties of emotion-like states
131
397022
3748
o propiedades generales de
los estados parecidos a las emociones,
los estados parecidos a las emociones,
06:56
such as arousal, and see if we can identify
132
400770
3464
tales como la excitación,
y ver si podemos identificar
y ver si podemos identificar
07:00
any fly behaviors that might exhibit some of those properties.
133
404234
5376
algún comportamiento de la mosca que
pueda exhibir alguna de esas propiedades.
pueda exhibir alguna de esas propiedades.
07:05
So three important ones that I can think of
134
409610
2820
Las tres importantes
que se me ocurren
que se me ocurren
07:08
are persistence, gradations in intensity, and valence.
135
412430
4672
son la persistencia, las gradaciones
de la intensidad y la valencia.
de la intensidad y la valencia.
07:13
Persistence means long-lasting.
136
417102
2334
La persistencia significa
que es perdurable.
que es perdurable.
07:15
We all know that the stimulus that triggers an emotion
137
419436
3961
Todos sabemos que el estímulo
que desencadena una emoción
que desencadena una emoción
07:19
causes that emotion to last long after the stimulus is gone.
138
423397
5016
hace que la emoción dure mucho más
después de que el estímulo se ha ido.
después de que el estímulo se ha ido.
07:24
Gradations of intensity means what it sounds like.
139
428413
3090
Las gradaciones de la intensidad
significan tal como se oye.
significan tal como se oye.
07:27
You can dial up the intensity or dial down the intensity of an emotion.
140
431503
4583
Pueden subir o bajar
la intensidad de una emoción.
la intensidad de una emoción.
07:31
If you're a little bit unhappy, the corners of your mouth
141
436086
2600
Si están un poco tristes,
las comisuras de su boca
las comisuras de su boca
07:34
turn down and you sniffle,
142
438686
1687
bajan un poco y sollozan
07:36
and if you're very unhappy, tears pour down your face
143
440373
3138
y si están muy tristes,
derraman lágrimas
derraman lágrimas
07:39
and you might sob.
144
443511
1832
y pueden llorar.
07:41
Valence means good or bad, positive or negative.
145
445343
4379
La valencia significa bueno
o malo, positivo o negativo.
o malo, positivo o negativo.
07:45
So we decided to see if flies could be provoked into showing
146
449722
4452
Así que decidimos ver si las moscas
podían ser provocadas a mostrar
podían ser provocadas a mostrar
07:50
the kind of behavior that you see
147
454174
2451
el tipo de comportamiento que ven
07:52
by the proverbial wasp at the picnic table,
148
456625
2810
en la avispa proverbial
en la mesa de picnic,
en la mesa de picnic,
07:55
you know, the one that keeps coming back to your hamburger
149
459435
2685
ya saben, esa que sigue
volviendo a su hamburguesa
volviendo a su hamburguesa
07:58
the more vigorously you try to swat it away,
150
462120
2529
cuanto más enérgicamente
intenten aplastarla
intenten aplastarla
08:00
and it seems to keep getting irritated.
151
464649
2284
y parece que se mantiene irritada.
08:02
So we built a device, which we call a puff-o-mat,
152
466933
3647
Construimos un dispositivo,
que llamamos puff-o-mat,
que llamamos puff-o-mat,
08:06
in which we could deliver little brief air puffs to fruit flies
153
470580
4345
en el que pudimos suministrar breves
bocanadas de aire a las moscas de la fruta
bocanadas de aire a las moscas de la fruta
08:10
in these plastic tubes in our laboratory bench
154
474925
2776
en estos tublos plásticos de
nuestro banco de laboratorio
nuestro banco de laboratorio
08:13
and blow them away.
155
477701
1725
y soplarlas.
08:15
And what we found is that if we gave these flies
156
479426
3239
Y lo que encontramos es que
si les dábamos a estas moscas
si les dábamos a estas moscas
08:18
in the puff-o-mat several puffs in a row,
157
482665
2848
varios soplidos a la vez
en la puff-o-mat,
en la puff-o-mat,
08:21
they became somewhat hyperactive
158
485513
2689
se volvían un poco hiperactivas
08:24
and continued to run around for some time after the air puffs actually stopped
159
488202
4435
y continuaron volando por algún tiempo
después de que los soplidos cesaron
después de que los soplidos cesaron
08:28
and took a while to calm down.
160
492637
2864
y tomó un momento
para que se calmaran.
para que se calmaran.
08:31
So we quantified this behavior
161
495501
2189
Así que cuantificamos
este comportamiento
este comportamiento
08:33
using custom locomotor tracking software
162
497690
3012
utilizando software de seguimiento
locomotor personalizado
locomotor personalizado
08:36
developed with my collaborator Pietro Perona,
163
500702
2800
desarrollado con
mi colaborador Pietro Perona,
mi colaborador Pietro Perona,
08:39
who's in the electrical engineering division here at CalTech.
164
503502
3612
que está en la división de
ingeniería eléctrica aquí en CalTech.
ingeniería eléctrica aquí en CalTech.
08:43
And what this quantification showed us is that,
165
507114
2814
Y lo que esta cuantificación
nos mostró es que,
nos mostró es que,
08:45
upon experiencing a train of these air puffs,
166
509928
3224
al experimentar un tren de
estas bocanadas de aire,
estas bocanadas de aire,
08:49
the flies appear to enter a kind of state of hyperactivity
167
513152
4314
las moscas parecen entrar en
una especie de estado de hiperactividad
una especie de estado de hiperactividad
08:53
which is persistent, long-lasting,
168
517466
2598
que es persistente, duradero
08:55
and also appears to be graded.
169
520064
2504
y también parece ser graduado.
08:58
More puffs, or more intense puffs,
170
522568
2859
Más bocanadas o
más bocanadas intensas
más bocanadas intensas
09:01
make the state last for a longer period of time.
171
525427
3913
hacen que el estado dure
por un periodo mayor.
por un periodo mayor.
09:05
So now we wanted to try to understand something
172
529340
2036
Así que quisimos
intentar comprender algo
intentar comprender algo
09:07
about what controls the duration of this state.
173
531376
3714
sobre qué controla
la duración de este estado.
la duración de este estado.
09:10
So we decided to use our puff-o-mat
174
535090
2851
Así que decidimos
utilizar nuestro puff-o-mat
utilizar nuestro puff-o-mat
09:13
and our automated tracking software
175
537941
2055
y nuestro software de
seguimiento automatizado
seguimiento automatizado
09:15
to screen through hundreds of lines of mutant fruit flies
176
539996
3782
para detectar a través de cientos de
líneas de moscas de la fruta mutantes
líneas de moscas de la fruta mutantes
09:19
to see if we could find any that showed abnormal responses to the air puffs.
177
543778
5079
para ver si podíamos encontrar alguna que mostrara respuestas anormales a las bocanadas de aire.
09:24
And this is one of the great things about fruit flies.
178
548857
2347
Y esta es una de las grandes
cosas sobre la mosca de la fruta.
cosas sobre la mosca de la fruta.
09:27
There are repositories where you can just pick up the phone
179
551204
2793
Hay depósitos donde solo
pueden contestar el teléfono
pueden contestar el teléfono
09:29
and order hundreds of vials of flies of different mutants
180
553997
3641
y ordenar cientos de frascos de
moscas de diferentes mutantes
moscas de diferentes mutantes
09:33
and screen them in your assay and then find out
181
557638
2172
y examinarlas en sus análisis
y luego encontrar
y luego encontrar
09:35
what gene is affected in the mutation.
182
559810
3319
qué gen es afectado
en la mutación.
en la mutación.
09:39
So doing the screen, we discovered one mutant
183
563129
3512
Así que al examinar,
descubrimos un mutante
descubrimos un mutante
09:42
that took much longer than normal to calm down
184
566641
3474
que tomó mucho más tiempo
del normal para calmarse
del normal para calmarse
09:46
after the air puffs,
185
570115
2277
después de las bocanadas de aire
09:48
and when we examined the gene that was affected in this mutation,
186
572392
3950
y cuando examinamos el gen
que era afectado por esta mutación
que era afectado por esta mutación
09:52
it turned out to encode a dopamine receptor.
187
576342
3605
Resultó ser que codifica
un receptor de dopamina.
un receptor de dopamina.
09:55
That's right -- flies, like people, have dopamine,
188
579947
3011
Así es, las moscas como
la gente, tienen dopamina
la gente, tienen dopamina
09:58
and it acts on their brains and on their synapses
189
582958
2772
y actúa en su cerebro
y en su sinapsis
y en su sinapsis
10:01
through the same dopamine receptor molecules
190
585730
2550
a través de las mismas moléculas
receptoras de dopamina
receptoras de dopamina
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
que ustedes y yo tenemos.
10:06
Dopamine plays a number of important functions in the brain,
192
590669
3486
La dopamina desempeña una cantidad
de funciones importantes en el cerebro,
de funciones importantes en el cerebro,
10:10
including in attention, arousal, reward,
193
594155
3113
incluyendo la atención,
la excitación, la gratificación
la excitación, la gratificación
10:13
and disorders of the dopamine system have been linked
194
597268
3413
y los trastornos del sistema
dopaminérgico se han vinculado
dopaminérgico se han vinculado
10:16
to a number of mental disorders including drug abuse,
195
600681
3100
a una cantidad de trastornos mentales
incluyendo el abuso de drogas,
incluyendo el abuso de drogas,
10:19
Parkinson's disease, and ADHD.
196
603781
4234
la enfermedad de
Parkinson y TDAH.
Parkinson y TDAH.
10:23
Now, in genetics, it's a little counterintuitive.
197
608015
2790
Ahora, en la genética,
es un poco contradictorio.
es un poco contradictorio.
10:26
We tend to infer the normal function of something
198
610805
3260
Tendemos a inferir
la función normal de algo
la función normal de algo
10:29
by what doesn't happen when we take it away,
199
614065
3710
según lo que no sucede
cuando lo quitamos,
cuando lo quitamos,
10:33
by the opposite of what we see when we take it away.
200
617775
3003
según lo contrario de lo que
vemos cuando lo quitamos.
vemos cuando lo quitamos.
10:36
So when we take away the dopamine receptor
201
620778
3013
Así que cuando quitamos
el receptor de dopamina
el receptor de dopamina
10:39
and the flies take longer to calm down,
202
623791
2557
y las moscas se demoraban
más en calmarse,
más en calmarse,
10:42
from that we infer that the normal function of this receptor and dopamine
203
626348
3846
lo que deducimos es que la función normal
de este receptor y de la dopamina
de este receptor y de la dopamina
10:46
is to cause the flies to calm down faster after the puff.
204
630194
4485
causa que las moscas se calmen
más rápido después de la bocanada de aire.
más rápido después de la bocanada de aire.
10:50
And that's a bit reminiscent of ADHD,
205
634679
2950
Y eso se asemeja
un poco al TDAH,
un poco al TDAH,
10:53
which has been linked to disorders of the dopamine system in humans.
206
637629
3975
que ha sido vinculado a los trastornos del
sistema dopaminérgico en los humanos.
sistema dopaminérgico en los humanos.
10:57
Indeed, if we increase the levels of dopamine in normal flies
207
641604
4606
En efecto, si aumentan los niveles
de dopamina en las moscas normales
de dopamina en las moscas normales
11:02
by feeding them cocaine
208
646210
1710
al alimentarlas con cocaína
11:03
after getting the appropriate DEA license
209
647920
2972
después de obtener la licencia
correspondiente de la DEA
correspondiente de la DEA
11:06
— oh my God -- (Laughter) —
210
650892
4000
--oh, Dios mío, (risas)--
11:10
we find indeed that these cocaine-fed flies
211
654892
3172
encontramos efectivamente que estas
moscas alimentadas con cocaína
moscas alimentadas con cocaína
11:13
calm down faster than normal flies do,
212
658064
3042
se calmaron más rápido
que las moscas normales
que las moscas normales
11:17
and that's also reminiscent of ADHD,
213
661106
3199
y eso también
se asemeja al TDAH,
se asemeja al TDAH,
11:20
which is often treated with drugs like Ritalin
214
664305
2045
que a menudo se trata con
medicamentos como Ritalin
medicamentos como Ritalin
11:22
that act similarly to cocaine.
215
666350
3019
que actúan de manera
similar a la cocaína.
similar a la cocaína.
11:25
So slowly I began to realize that what started out
216
669369
3149
Así que comencé lentamente a
darme cuenta que lo que comenzó
darme cuenta que lo que comenzó
11:28
as a rather playful attempt to try to annoy fruit flies
217
672518
3649
como un intento más bien lúdico para tratar
de molestar a las moscas de la fruta
de molestar a las moscas de la fruta
11:32
might actually have some relevance to a human psychiatric disorder.
218
676167
3976
podría en realidad tener alguna relación
con un trastorno psiquiátrico humano.
con un trastorno psiquiátrico humano.
11:36
Now, how far does this analogy go?
219
680143
2226
Ahora bien, ¿hasta dónde
llega esta analogía?
llega esta analogía?
11:38
As many of you know, individuals afflicted with ADHD
220
682369
3122
Como muchos de ustedes saben,
los individuos afectados con TDAH
los individuos afectados con TDAH
11:41
also have learning disabilities.
221
685491
2337
también tienen problemas
de aprendizaje.
de aprendizaje.
11:43
Is that true of our dopamine receptor mutant flies?
222
687828
3566
¿Es cierto eso del receptor de dopamina
de nuestras moscas mutantes?
de nuestras moscas mutantes?
11:47
Remarkably, the answer is yes.
223
691394
2720
Sorprendentemente,
la respuesta es sí.
la respuesta es sí.
11:50
As Seymour showed back in the 1970s,
224
694114
2628
Como Seymour lo demostró
en la década de 1970,
en la década de 1970,
11:52
flies, like songbirds, as you just heard,
225
696742
2451
las moscas, como las aves cantoras,
como acabamos de escuchar,
como acabamos de escuchar,
11:55
are capable of learning.
226
699193
1733
son capaces de aprender.
11:56
You can train a fly to avoid an odor, shown here in blue,
227
700926
4443
Pueden entrenar a una mosca para
que evite un olor, mostrado acá en azul,
que evite un olor, mostrado acá en azul,
12:01
if you pair that odor with a shock.
228
705369
2388
si combinan ese olor
con una descarga.
con una descarga.
12:03
Then when you give those trained flies the chance to choose
229
707757
3384
Entonces cuando le dan a estas moscas
entrenadas la oportunidad de elegir
entrenadas la oportunidad de elegir
12:07
between a tube with the shock-paired odor and another odor,
230
711141
3154
entre un tubo con un olor combinado
con una descarga y otro olor,
con una descarga y otro olor,
12:10
it avoids the tube containing the blue odor that was paired with shock.
231
714295
4200
evitará el tubo que contiene el olor azul
que estaba combinado con la descarga.
que estaba combinado con la descarga.
12:14
Well, if you do this test on dopamine receptor mutant flies,
232
718495
3502
Bueno, si hacen esta prueba en las moscas
con receptor de dopamina mutante,
con receptor de dopamina mutante,
12:17
they don't learn. Their learning score is zero.
233
721997
2465
no aprenderán. Su puntuación
de aprendizaje es cero.
de aprendizaje es cero.
12:20
They flunk out of CalTech.
234
724462
3811
Salieron de CalTech
sin recibir un título.
sin recibir un título.
12:24
So that means that these flies have two abnormalities,
235
728273
4748
Así que eso significa que
estas moscas tienen dos anomalías,
estas moscas tienen dos anomalías,
12:28
or phenotypes, as we geneticists call them,
236
733021
3050
o fenotipos, como les
decimos los genetistas,
decimos los genetistas,
12:31
that one finds in ADHD: hyperactivity and learning disability.
237
736071
5512
que se encuentra en el TDAH:
hiperactividad y problemas de aprendizaje.
hiperactividad y problemas de aprendizaje.
12:37
Now what's the causal relationship, if anything, between these phenotypes?
238
741583
4363
Ahora, ¿cuál es la relación causal,
en todo caso, entre estos fenotipos?
en todo caso, entre estos fenotipos?
12:41
In ADHD, it's often assumed that the hyperactivity
239
745946
3913
En el TDAH, a menudo se asume
que la hiperactividad
que la hiperactividad
12:45
causes the learning disability.
240
749859
1906
causa los problemas
de aprendizaje.
de aprendizaje.
12:47
The kids can't sit still long enough to focus, so they don't learn.
241
751765
3719
Los niños no se pueden sentar quietos lo bastante
para enfocarse, así que no aprenden.
para enfocarse, así que no aprenden.
12:51
But it could equally be the case that it's the learning disabilities
242
755484
3296
Pero podría igualmente ser el caso de
que son los problemas de aprendizaje
que son los problemas de aprendizaje
12:54
that cause the hyperactivity.
243
758780
1872
los que causan la hiperactividad.
12:56
Because the kids can't learn, they look for other things to distract their attention.
244
760652
4470
Ya que los niños no pueden aprender, buscan
otras cosas que distraigan su atención.
otras cosas que distraigan su atención.
13:01
And a final possibility is that there's no relationship at all
245
765122
3057
Y una posibilidad final es que
no hay relación en absoluto
no hay relación en absoluto
13:04
between learning disabilities and hyperactivity,
246
768179
2404
entre los problemas del aprendizaje
y la hiperactividad,
y la hiperactividad,
13:06
but that they are caused by a common underlying mechanism in ADHD.
247
770583
4915
sino que son causados por un mecanismo
común subyacente del TDAH.
común subyacente del TDAH.
13:11
Now people have been wondering about this for a long time
248
775498
2342
Ahora la gente se ha estado preguntando
esto durante mucho tiempo
esto durante mucho tiempo
13:13
in humans, but in flies we can actually test this.
249
777840
3488
en los humanos, pero en las moscas
podemos en efecto probar esto.
podemos en efecto probar esto.
13:17
And the way that we do this is to delve deeply into the mind
250
781328
3084
Y la manera en que lo hacemos
es profundizar en la mente
es profundizar en la mente
13:20
of the fly and begin to untangle its circuitry using genetics.
251
784412
4266
de la mosca y comenzar a desenredar
su circuito utilizando la genética.
su circuito utilizando la genética.
13:24
We take our dopamine receptor mutant flies
252
788678
2462
Tomamos nuestras moscas con
receptor de dopamina mutante
receptor de dopamina mutante
13:27
and we genetically restore, or cure, the dopamine receptor
253
791140
4564
y restauramos genéticamente o
curamos el receptor de dopamina
curamos el receptor de dopamina
13:31
by putting a good copy of the dopamine receptor gene
254
795704
3235
al colocar una copia buena
del gen del receptor de dopamina
del gen del receptor de dopamina
13:34
back into the fly brain.
255
798939
2051
en el cerebro de la mosca.
13:36
But in each fly, we put it back only into certain neurons
256
800990
3835
Pero en cada mosca colocamos
de vuelta solo ciertas neuronas
de vuelta solo ciertas neuronas
13:40
and not in others, and then we test each of these flies
257
804825
3714
y no en otras y luego probamos
cada una de estas moscas
cada una de estas moscas
13:44
for their ability to learn and for hyperactivity.
258
808539
3668
en su capacidad de aprender
y en la hiperactividad.
y en la hiperactividad.
13:48
Remarkably, we find we can completely dissociate these two abnormalities.
259
812207
4818
Sorprendentemente, encontramos que podemos
disociar completamente estas dos anomalías.
disociar completamente estas dos anomalías.
13:52
If we put a good copy of the dopamine receptor back
260
817025
2663
Si ponemos una buena copia
del receptor de dopamina
del receptor de dopamina
13:55
in this elliptical structure called the central complex,
261
819688
2961
de vuelta en esta estructura
elíptica llamada el complejo central,
elíptica llamada el complejo central,
13:58
the flies are no longer hyperactive, but they still can't learn.
262
822649
4077
las moscas ya no serán hiperactivas,
pero aún no podrán aprender.
pero aún no podrán aprender.
14:02
On the other hand, if we put the receptor back in a different structure
263
826726
2726
Por otro lado, si colocamos de vuelta
el receptor en una estructura diferente
el receptor en una estructura diferente
14:05
called the mushroom body,
264
829452
1518
llamada el cuerpo pedunculado,
14:06
the learning deficit is rescued, the flies learn well,
265
830970
3085
se rescata el déficit de aprendizaje,
las moscas aprenden bien,
las moscas aprenden bien,
14:09
but they're still hyperactive.
266
834055
1830
pero aún son hiperactivas.
14:11
What that tells us is that dopamine
267
835885
2250
Lo que esto nos dice
es que la dopamina
es que la dopamina
14:14
is not bathing the brain of these flies like soup.
268
838135
3392
no está bañando el cerebro de
estas moscas como en una sopa.
estas moscas como en una sopa.
14:17
Rather, it's acting to control two different functions
269
841527
3162
Más bien, está actuando para
controlar dos funciones diferentes
controlar dos funciones diferentes
14:20
on two different circuits,
270
844689
1634
en dos circuitos diferentes,
14:22
so the reason there are two things wrong with our dopamine receptor flies
271
846323
3904
así que la razón por la que hay dos cosas mal
en nuestras moscas con receptor de dopamina
en nuestras moscas con receptor de dopamina
14:26
is that the same receptor is controlling two different functions
272
850227
4175
es que el mismo receptor está
controlando dos funciones diferentes
controlando dos funciones diferentes
14:30
in two different regions of the brain.
273
854402
2863
en dos regiones
diferentes del cerebro.
diferentes del cerebro.
14:33
Whether the same thing is true in ADHD in humans
274
857265
3062
Si lo mismo es cierto en
el TDAH de los seres humanos
el TDAH de los seres humanos
14:36
we don't know, but these kinds of results
275
860327
2376
no lo sabemos, pero
este tipo de resultados
este tipo de resultados
14:38
should at least cause us to consider that possibility.
276
862703
3477
debería al menos hacernos
considerar esa posibilidad.
considerar esa posibilidad.
14:42
So these results make me and my colleagues more convinced than ever
277
866180
3973
Así que estos resultados nos convencen
más que nunca a mis colegas y a mí
más que nunca a mis colegas y a mí
14:46
that the brain is not a bag of chemical soup,
278
870153
3412
de que el cerebro no es
una bolsa de sopa química,
una bolsa de sopa química,
14:49
and it's a mistake to try to treat complex psychiatric disorders
279
873565
3527
y es un error intentar de tratar
trastornos psiquiátricos complejos
trastornos psiquiátricos complejos
14:52
just by changing the flavor of the soup.
280
877092
2711
solo cambiando
el sabor de la sopa.
el sabor de la sopa.
14:55
What we need to do is to use our ingenuity and our scientific knowledge
281
879803
4217
Lo que necesitamos es utilizar nuestro ingenio
y nuestro conocimiento científico
y nuestro conocimiento científico
14:59
to try to design a new generation of treatments
282
884020
2708
para intentar diseñar una nueva
generación de tratamientos
generación de tratamientos
15:02
that are targeted to specific neurons and specific regions of the brain
283
886728
4288
que estén dirigidos a neuronas específicas
y regiones específicas del cerebro
y regiones específicas del cerebro
15:06
that are affected in particular psychiatric disorders.
284
891016
3338
que son afectadas en trastornos
psiquiátricos particulares.
psiquiátricos particulares.
15:10
If we can do that, we may be able to cure these disorders
285
894354
3200
Si podemos hacer eso, podríamos ser
capaces de curar estos trastornos
capaces de curar estos trastornos
15:13
without the unpleasant side effects,
286
897554
2047
sin los efectos
secundarios desagradables,
secundarios desagradables,
15:15
putting the oil back in our mental engines,
287
899601
2746
colocando el aceite de nuevo
en nuestros motores mentales,
en nuestros motores mentales,
15:18
just where it's needed. Thank you very much.
288
902347
3184
justo donde se necesita.
Muchas gracias.
Muchas gracias.
ABOUT THE SPEAKER
David Anderson - NeurobiologistThrough 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.
David Anderson | Speaker | TED.com