Steve McCarroll: How data is helping us unravel the mysteries of the brain
استیو مککارول: چگونه دادهها به ما کمک میکنند پرده از رازهای مغز برداریم
Steve McCarroll is conducting groundbreaking research on the causes of mental illness. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
in her neck and arm
تودههایی پیدا کرد
that science has of cancer.
برای او به ارمغان میآورد.
about how she was doing
became available every few years.
از راه میرسید.
that she was struggling heroically
an innovative new medical treatment
نوآورانهای قرار گرفت
this Thanksgiving with?
با که میگذرانم؟
many people in this room,
even in a decade --
حتی یک دهه --
to have a specific illness.
بکلی دگرگون کند.
were classmates in graduate school.
more disorganized.
got a job in a store ...
در فروشگاهی مشغول به کار شد ...
he started hearing voices
were following him.
the best drug they could.
somewhat quieter,
or his social connectedness.
و جوشش اجتماعی او کارگر نبود.
and work and friends.
so much to offer my sister,
اینهمه دستاورد برای خواهر من دارد و
millions of people like Robert?
اینچنین دستخالی است؟
estimates that brain illnesses
بیماریهای مغزی
and major depression
ناهنجاری دوقطبی و افسردگی حاد
of lost years of life and work.
و از زندگی در تمام جهان هستند.
often strike early in life,
اغلب در آغاز زندگی بروز میکنند،
their educations, starting careers,
آغاز بکار میکنند،
منجر به خودکشی شوند،
to work at one's full potential;
قادر به انجام کار به بهترین شکل نباشد،
tragedies harder to measure:
که قابل اندازهگیری نیستند:
to pursue dreams and ideas.
برای رسیدن به رویاها و آرزوها.
پایین میآورند.
there's profound medical progress
علوم پزشکی پیشرفتهای شگرفی
is a great example,
of heart disease.
millions of heart attacks and strokes.
سکته قلبی و مغزی پیشگیری میکنند.
of profound medical progress
شگرف پیشروی پزشکی نگاه میکنیم
that matter to an illness,
که برای یک بیماری مهم بود،
and measure those molecules in the body,
اندازهگیری آن ابداع کردند،
to interfere with those molecules
مداخله در نحوه کار آن مولکول
again and again and again.
بارها و بارها ثمربخش بوده است.
that strategy has been limited,
آن راهبرد دچار محدودیت میشود.
nearly enough, yet,
matter to each illness,
در یک بیماری نقش دارند،
matter to each illness.
در بیماری نقش دارند.
I want to tell you about today.
امروز میخواهم از آن گفتگو کنم.
with which we try to turn the brain
ایجاد میکند تا مغز را بتوان بدل
I worked in computers and math,
حوزه ریاضی و کامپیوتر کار میکردم،
of the right kinds of data
از اقسام دادههای مناسب زد،
پرقدرت نوینی بهره جست
and learn how it works.
و اینکه بیاموزیم چگونه کار میکند.
are transforming
درحال دگرگون ساختن
in biology and medicine, too.
علوم زیستی و پزشکی بگذارند.
the right kinds of data.
مناسب را در اختیار داشت.
about the right things.
new technologies and ideas.
ایده و فنآوری نوین است.
the scientists in my lab.
درآزمایشگاه من برانگیخته میکند.
two short stories from our work.
کاری که میکنیم برایتان بگویم.
into a big-data problem
and built from billions of cells.
میلیاردها یاخته (سلول) ترکیب و ساخته شده،
they're specialists.
بلکه تخصصی است.
of different cellular careers,
در یکی تخصصی شده،
the cell types in our body
we don't even know today
ما امروز حتی نمیدانیم
of most of those talks would be.
بیشتر آن سخنرانیها چه میتوانست باشد.
important things about cell types.
از انواع یاختهها میدانیم.
in size and shape.
در اندازه و شکل متفاوت باشند.
that the other doesn't respond to,
که آن دیگری نمیدهد،
been reaching these insights
بینشها عمدتا
برای یک نوع سلول بوده
all of this quickly and systematically.
همه اینها را روشمند و باسرعت بیاموزیم.
all of the molecules
کل مولکولی را بررسی کنیم
into a kind of cellular smoothie.
و بشکل خمیر همگن سلولی درمیآوردیم.
of the average cell --
سلول میانگین رامطالعه کنیم
how a big city like New York works,
شهربزرگی چون نیویورک بدست آوریم،
by reviewing some statistics
and important and exciting
بااهمیت و پرهیجان است،
and the specializations.
و ویژگی داشتن است.
the brain not as a cellular smoothie
نه به مثابه خمیر سلولی
data about and learn from
و فراگیری دربارهٔ
a technology for doing that.
انجام این کار پدید آوردیم.
tens of thousands of individual cells,
سلول منفرد را بسته بندی میکنیم،
it's greeted by a tiny bead,
یک دانه مهرهٔ کوچکی به او خوشآمد میگوید
of DNA bar code molecules.
مولکول رمز خط نماد DNA میباشد.
a different bar code sequence
transcripts it's making
که سلول میسازد
that it's using to do its job.
برای انجام حرفه اش بکار میبرد.
of these combined molecules
را توالی خوانی میکنیم
because we use droplets
زیرا با کمک قطره
to tag and inventory
برچسبگذاری میکنیم تا بررسی و
of individual cells.
how to learn as much as we can
که چطور هرچه بیشتر بیاموزیم،
people used to tell us,
دراپ-سیک بودیم دیگران میگفتند
the go-to for every major brain project."
هر طرح عظیم مغز را خواهد گشود"
is generating lots of exciting data.
موفق به تولید دادههای مهیج زیادی بشود.
their own Drop-seq system from scratch.
سیستم دراپ-سیک خود را از صفر بسازد.
downloaded from our lab website
از تارنمای آزمایشگاه ما، تا حالا
بارگیری شده است.
that any scientist could use
هر دانشمند بتواند آنرا
from Drop-seq experiments,
آزمایش دراپ-سیک بکار برد،
30,000 times in the past two years.
در دو سال گذشته بارگیری شدهاست.
about discoveries that they've made
درباره یافتههای خود نوشتهاند
to make a human cell atlas.
یک اطلس یاخته انسانی بکار میرود.
of the cell types in the human body
یاخته (سلول) در بدن انسان خواهد بود
that each cell type uses to do its job.
در انجام وظیفه خود بکار میبرد.
a second challenge that we face
بگویم که ما با آن هنگام
into a big data problem.
بزرگ دادهای، روبروییم.
we'd like to learn from the brains
accessible while we're living.
قابل دسترسی نیست.
if we can't hold the molecules?
وقتی نمیتوان مولکولها را در دست گرقت؟
the most informative molecules, proteins,
پراطلاعات ترین مولکولها، پروتئین ها،
to make all of our proteins.
برای ساختن پروتئینها از آن پیروی میکنند.
from person to person to person
to vary from person to person
از فردی به فرد دیگر فرق کنند
makes of each protein.
از هر پروتئین تولید میکند.
and it's all genetics,
و همه ژنتیک است.
that we learned about in school.
چشمتان قهوهای خواهد شد؟
than a single pigment molecule.
فقط یک مولکول رنگدانه نقش دارد.
as the function of our brains
of thousands of genes.
varies meaningfully
تفاوت هدفدارانهای است
combination of that variation.
از این گوناگونی هستیم.
possible to make progress
هرگز ممکن نبود، فراهم است.
are sharing the data with one another
با یکدیگر به اشتراک می گذارند تا
about a discovery we recently made
کشفی که بتازگی کردهایم برایتان بگویم
by 50,000 people from 30 countries,
۵۰٫۰۰۰ نفر از سی کشور میسر شد
to genetic research on schizophrenia.
پژوهش در باب شیزوفرنی اهدا کردند.
on risk of schizophrenia
خطر ابتلا به شیزوفرنی
in our immune system.
دستگاه ایمنی ما را رمزگذاری میکند.
was responsible.
a new way to analyze DNA with computers,
بررسی DNA با رایانه پدید آوردهاست،
very surprising.
"complement component 4" --
"جزء چهارم سامانه کمپلمان" نامیده میشود --
in different people's genomes,
در خزانه ژنی افراد مختلف ظاهر میشود،
make different amounts
C4 protein our genes make,
ژنهای ما از این پروتیٔین C4 بسازند،
in a complex system.
در میان یک سامانه پیچیده.
a molecule that matters.
were known for a long time
مدت درازی است که شناخته شدهاند
molecular Post-it note
gets put on lots of debris
to eliminate them.
دعوت به از میان بردن اینها کند.
that the C4 Post-it note
که برگه یادآوری C4
of synapses is a normal part
سیناپسها یک بخش طبیعی
synapses all the time.
و نابود میکند.
that in schizophrenia,
که در شیزوفرنی،
may go into overdrive.
they're excited about this discovery,
از این کشف هیجان زده اند،
on complement proteins for years
پروتیٔینهای کمپلمان
about how they work.
درباره نحوه کار آنها آموحتهاند.
that interfere with complement proteins,
با پروتیٔینهای کمپلمان تداخل میکند،
in the brain as well as the immune system.
همچنین دستگاه ایمنی به امتحان بگذارند.
that might address a root cause
برای علت ریشهای و
by many scientists over many years
بسیار و در طول سالیان در حال انجام است
scientific approaches
that are centuries old.
موضوعات پزشکی یک قرن گذشته.
in our genomes
to the next molecular insight
به بینش مولکولی بعدی
use these genes in different combinations.
در ترکیبهای گوناگون، بکار برده میشوند.
work to generate
درکار تأمین
from that data,
از این دادهها هستیم،
جبهههای نوین بیشتری را بگشاییم.
are just two ways
into a big data problem.
are creating a technology
connections in the brain
to which other neurons
با کدام پییاخته دیگرگفتگو دارد
throughout life and during illness.
در مسیر عمر و بیماری تغییر میکند.
to test in a single tube
تا با یک لوله واحد آزمایش کنیم
of different people's genomes
ژنوم انسانی مختلف
people with diverse backgrounds
از پیشینه گوناگون
math, statistics, engineering.
ریاضی، آمار، مهندسی.
rally people with diverse interests
منافع ناهمراستا را گرد هم میآورد
that we could hope to create?
کدام است؟
about what causes cancer,
to personal psychological characteristics,
به ویژگیهای روانی شخصی نسبت داده میشد،
of the true biological causes of cancer.
بیولوژیکی سرطان، هجرت کردهایم.
leads to innovative medicine
منتهی به یک داروی نوآورانه
so much work to do,
who have been cured of cancers
که از سرطان هایی شفا یافتهاند
a generation ago.
غیرقابل درمان تصور میشدند.
like my sister
چنگار (سرطان) همچون خواهر من
that they didn't take for granted
to create around mental illness --
پیرامون بیماریهای ذهنی بوجود آوریم
ABOUT THE SPEAKER
Steve McCarroll - GeneticistSteve McCarroll is conducting groundbreaking research on the causes of mental illness.
Why you should listen
Steve McCarroll and the scientists in his lab use human genetics, molecular biology and engineering to create new ways of studying the human brain, reveal the ways in which genomes vary from person to person and discover the molecular and cellular processes that underlie brain illness. McCarroll and his team at Harvard have linked schizophrenia to specific gene variations that recruit immune molecules into "pruning" synapses in the brain, a discovery that is leading toward new ways of thinking about the biological basis of schizophrenia and new approaches for discovering medicines.
Prior to leading his lab, McCarroll earned his PhD in neuroscience at the University of California, San Francisco. He is also currently serving as Director of Genetics for the Broad Institute's Stanley Center for Psychiatric Research.
Steve McCarroll | Speaker | TED.com