TEDxCaltech
David Anderson: Your brain is more than a bag of chemicals
David Anderson: Otak Anda lebih dari sekantong bahan kimia
Filmed:
Readability: 5
1,482,186 views
Obat modern untuk kelainan jiwa ditujukan untuk mengobati kondisi kimiawi seluruh otak, namun neurobiologiwan David Anderson percaya cara pandang baru tentang bagaimana otak berfungsi. Dia menjelaskan penelitian baru yang dapat membawa kepada pengobatan tersasar -- yang bekerja lebih baik dan menghindari efek samping. Bagaimana dia melakukannya? Sebagai langkah awal, dengan membuat sekumpulan lalat buah marah. (Difilmkan di 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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
So raise your hand if you know someone
0
630
3228
Silahkan angkat tangan Anda jika Anda kenal seseorang
00:19
in your immediate family or circle of friends
1
3858
2647
dari keluarga dekat Anda atau teman-teman Anda
00:22
who suffers from some form of mental illness.
2
6505
3488
yang menderita sejenis penyakit mental.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprised.
3
9993
2784
Ya, Saya kira demikian. Tidak mengejutkan.
00:28
And raise your hand if you think that
4
12777
2295
Dan angkatlah tangan Anda jika Anda mengira bahwa
00:30
basic research on fruit flies has anything to do
5
15072
2825
riset dasar pada lalat buah tidak ada hubungannya
00:33
with understanding mental illness in humans.
6
17897
4462
dengan pemahaman mengenai penyakit mental pada manusia.
00:38
Yeah. I thought so. I'm also not surprised.
7
22359
2793
Ya, Saya kira begitu. Saya juga tidak terkejut.
00:41
I can see I've got my work cut out for me here.
8
25152
3320
Saya bisa melihat bahwa pekerjaan saya cocok untuk dibicarakan disini.
00:44
As we heard from Dr. Insel this morning,
9
28472
2588
Sebagaimana yang kita dengar dari Dr. Insel pagi ini,
00:46
psychiatric disorders like autism, depression and schizophrenia
10
31060
4213
gangguan jiwa seperti autisme, depresi, dan skizoprenia
00:51
take a terrible toll on human suffering.
11
35273
2875
menyebabkan banyak sekali penderitaan manusia.
00:54
We know much less about their treatment
12
38148
3213
Kita hanya tahu sedikit tentang pengobatannya
00:57
and the understanding of their basic mechanisms
13
41361
2606
dan hanya memahami sedikit pula tentang mekanisme penyerangannya
00:59
than we do about diseases of the body.
14
43967
2619
dibandingkan dengan penyakit pada tubuh.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
Coba pikirkan; Pada tahun 2013,
01:05
the second decade of the millennium,
16
49229
1955
dekade kedua milenium ini,
01:07
if you're concerned about a cancer diagnosis
17
51184
2365
jika Anda peduli dengan diagnosis kanker
01:09
and you go to your doctor, you get bone scans,
18
53549
2519
dan Anda pergi berobat ke dokter, tulang Anda akan dipindai,
01:11
biopsies and blood tests.
19
56068
2928
atau dibiopsi dan darah Anda diperiksa.
01:14
In 2013, if you're concerned about a depression diagnosis,
20
58996
3865
Pada tahun 2013, jika Anda peduli dengan diagnosis penyakit depresi,
01:18
you go to your doctor, and what do you get?
21
62861
1963
lalu Anda berobat ke dokter, apa yang Anda peroleh?
01:20
A questionnaire.
22
64824
1987
Sebuah daftar pertanyaan.
01:22
Now, part of the reason for this is that we have
23
66811
2429
Alasan mengapa terjadi hal ini adalah karena kita memiliki
01:25
an oversimplified and increasingly outmoded view
24
69240
3823
pandangan yang sempit dan kuno
01:28
of the biological basis of psychiatric disorders.
25
73063
3887
tentang dasar biologis dari penyakit kejiwaan.
01:32
We tend to view them --
26
76950
1243
Kita cenderung melihatnya --
01:34
and the popular press aids and abets this view --
27
78193
2845
dan para wartawan membantu menggiring pendapat ke arah ini --
01:36
as chemical imbalances in the brain,
28
81038
3016
disebabkan oleh tidak seimbangnya proses kimia di dalam otak,
01:39
as if the brain were some kind of bag of chemical soup
29
84054
3684
mereka menganggap otak bagaikan sebuah kantong berisi sup bahan kimia
01:43
full of dopamine, serotonin and norepinephrine.
30
87738
4200
yang penuh dengan dopamin, serotonin, dan norepiferin.
01:47
This view is conditioned by the fact
31
91938
2327
Pandangan ini dikondisikan oleh kenyataan
01:50
that many of the drugs that are prescribed to treat these disorders,
32
94265
3406
bahwa kebanyakan obat yang diresepkan untuk menyembuhkan penyakit ini,
01:53
like Prozac, act by globally changing brain chemistry,
33
97671
4671
seperti Prozac, bekerja dengan mengubah proses kimia di otak secara global,
01:58
as if the brain were indeed a bag of chemical soup.
34
102342
3976
sehingga memang otak diperlakukan seperti sebuah kantong sup bahan kimia.
02:02
But that can't be the answer,
35
106318
1901
Namun itu bukan jawabannya,
02:04
because these drugs actually don't work all that well.
36
108219
3237
karena obat-obatan ini tidaklah bekerja sebaik itu.
02:07
A lot of people won't take them, or stop taking them,
37
111456
3176
Banyak orang tidak mau menggunakannya, atau berhenti mengkonsumsinya,
02:10
because of their unpleasant side effects.
38
114632
2657
karena efek samping yang tidak menyenangkan.
02:13
These drugs have so many side effects
39
117289
2060
Obat-obatan ini menyebabkan berbagai efek samping
02:15
because using them to treat a complex psychiatric disorder
40
119349
3956
karena menggunakannya untuk mengobati penyakit kejiwaan kompleks
02:19
is a bit like trying to change your engine oil
41
123305
2689
bagaikan mengganti oli mesin Anda
02:21
by opening a can and pouring it all over the engine block.
42
125994
4113
dengan membuka kaleng oli dan menyiramkannya ke seluruh bagian mesin.
02:26
Some of it will dribble into the right place,
43
130107
2150
Beberapa diantaranya mungkin memang jatuh di tempat yang seharusnya,
02:28
but a lot of it will do more harm than good.
44
132257
3101
namun lebih banyak lagi yang merusak mesin dibandingkan yang memberi manfaat.
02:31
Now, an emerging view
45
135358
2238
Saat ini, muncul pandangan
02:33
that you also heard about from Dr. Insel this morning,
46
137596
2950
yang juga telah Anda dengar dari Dr. Insel pagi ini,
02:36
is that psychiatric disorders are actually
47
140546
2570
bahwa penyakit kejiwaan sesungguhnya
02:39
disturbances of neural circuits that mediate
48
143116
3474
adalah gangguan sirkuit saraf yang berhubungan dengan
02:42
emotion, mood and affect.
49
146590
3519
emosi, suasana hati, dan perasaan.
02:46
When we think about cognition,
50
150109
1762
Bila kita bicara tentang kesadaran,
02:47
we analogize the brain to a computer. That's no problem.
51
151871
3576
kita bisa menganalogikannya dengan sebuah komputer. Itu tidak masalah.
02:51
Well it turns out that the computer analogy
52
155447
2581
Ternyata penganalogian dengan komputer
02:53
is just as valid for emotion.
53
158028
2383
cukup tepat untuk emosi.
02:56
It's just that we don't tend to think about it that way.
54
160411
2786
Hanya kita tidak cenderung berpikir seperti itu.
02:59
But we know much less about the circuit basis
55
163197
3283
Namun kita hanya tahu sedikit tentang dasar-dasar sirkuit
03:02
of psychiatric disorders
56
166480
1899
dari penyakit kejiwaan
03:04
because of the overwhelming dominance
57
168379
2070
yang diakibatkan oleh dominannya
03:06
of this chemical imbalance hypothesis.
58
170449
3352
hipotesis ketidakseimbangan kimia sebagai penyebabnya.
03:09
Now, it's not that chemicals are not important
59
173801
3827
Bukan karena bahan kimia tidak penting
03:13
in psychiatric disorders.
60
177628
1537
dalam penyakit kejiwaan.
03:15
It's just that they don't bathe the brain like soup.
61
179165
3972
Namun karena bahan kimia tidak menyirami otak bagai sup.
03:19
Rather, they're released in very specific locations
62
183137
3649
Namun karena bahan-bahan tersebut dilepaskan dari tempat-tempat tertentu
03:22
and they act on specific synapses
63
186786
2725
dan bekerja pada sinaps-sinaps khusus
03:25
to change the flow of information in the brain.
64
189511
3688
untuk mengubah arus informasi di dalam otak.
03:29
So if we ever really want to understand
65
193199
2437
Jadi jika kita benar-benar ingin memahami
03:31
the biological basis of psychiatric disorders,
66
195636
2705
dasar biologi dari penyakit kejiwaan,
03:34
we need to pinpoint these locations in the brain
67
198341
3032
kita harus mengetahui dimana persisnya tempat-tempat ini di dalam otak
03:37
where these chemicals act.
68
201373
1734
tempat bahan-bahan kimia ini bekerja.
03:39
Otherwise, we're going to keep pouring oil all over our mental engines
69
203107
3479
Jika tidak, kita akan terus menyiram oli ke seluruh mesin jiwa kita
03:42
and suffering the consequences.
70
206586
2957
dan menerima akibatnya.
03:45
Now to begin to overcome our ignorance
71
209543
3059
Untuk memulai mengatasi ketidakpedulian kita
03:48
of the role of brain chemistry in brain circuitry,
72
212602
3534
tentang fungsi kimia otak di dalam sirkuit otak,
03:52
it's helpful to work on what we biologists call
73
216136
2680
lebih baik kita memahami apa yang kami, para biologiwan,
03:54
"model organisms,"
74
218816
1579
sebut "organisme model",
03:56
animals like fruit flies and laboratory mice,
75
220395
3334
yakni hewan-hewan seperti lalat buah dan tikus laboratorium,
03:59
in which we can apply powerful genetic techniques
76
223729
3425
di mana kita bisa menggunakan teknik genetika yang canggih
04:03
to molecularly identify and pinpoint
77
227154
3625
untuk mengidentifikasi secara molekuler dan mengacu
04:06
specific classes of neurons,
78
230779
1563
kepada kelompok saraf tertentu,
04:08
as you heard about in Allan Jones's talk this morning.
79
232342
2903
sebagaimana yang Anda dengar dari pembicaraan Allan Jones pagi ini.
04:11
Moreover, once we can do that,
80
235245
2461
Tarlebih lagi, saat kita sudah bisa melakukannya,
04:13
we can actually activate specific neurons
81
237706
2749
kita dapat mengaktifkan saraf tertentu
04:16
or we can destroy or inhibit the activity of those neurons.
82
240455
4211
atau menghancurkan atau menghalangi aktivitas saraf-saraf itu.
04:20
So if we inhibit a particular type of neuron,
83
244666
2714
Jadi, jika kita menghambat saraf tertentu bekerja,
04:23
and we find that a behavior is blocked,
84
247380
2465
akibatnya ada perilaku tertentu dihambat,
04:25
we can conclude that those neurons
85
249845
2214
kita bisa menyimpulkan bahwa saraf-saraf itu
04:27
are necessary for that behavior.
86
252059
2964
dibutuhkan untuk menghasilkan perilaku yang terhambat itu.
04:30
On the other hand, if we activate a group of neurons
87
255023
2382
Di pihak lain, jika kita mengaktifkan sekelompok saraf
04:33
and we find that that produces the behavior,
88
257405
2814
dan menemukan bahwa saraf tersebut menghasilkan perilaku tertentu,
04:36
we can conclude that those neurons are sufficient for the behavior.
89
260219
4074
kita bisa menyimpulkan bahwa saraf-saraf tersebut cukup mampu menyebabkan perilaku tersebut.
04:40
So in this way, by doing this kind of test,
90
264293
3009
jadi dalam hal ini, dengan melakukan uji ini,
04:43
we can draw cause and effect relationships
91
267302
3523
kita dapat membuat hubungan sebab akibat
04:46
between the activity of specific neurons
92
270825
2356
antara aktivitas saraf-saraf tertentu
04:49
in particular circuits and particular behaviors,
93
273181
2913
pada daerah tertentu dan perilaku tertentu,
04:51
something that is extremely difficult, if not impossible,
94
276094
2437
sesuatu yang sangat sulit, jika bukan tidak mungkin
04:54
to do right now in humans.
95
278531
5051
untuk dilakukan pada manusia saat ini.
04:59
But can an organism like a fruit fly, which is --
96
283582
2837
Namun dapatkah sejenis organisme seperti lalat buah, yang --
05:02
it's a great model organism
97
286419
2200
merupakan organisme model yang hebat
05:04
because it's got a small brain,
98
288619
2538
karena memiliki otak kecil,
05:07
it's capable of complex and sophisticated behaviors,
99
291157
3787
yang mampu menghasilkan perilaku yang kompleks dan cerdik,
05:10
it breeds quickly, and it's cheap.
100
294944
3150
lalat ini berbiak dengan cepat, dan murah untuk dipelihara.
05:13
But can an organism like this
101
298094
1795
Namun dapatkah organisme seperti ini
05:15
teach us anything about emotion-like states?
102
299889
3843
mengajarkan kita tentang kondisi emosi?
05:19
Do these organisms even have emotion-like states,
103
303732
3300
Bahkan apakah organisme ini memiliki emosi,
05:22
or are they just little digital robots?
104
307032
3363
atau mereka hanya robot digital kecil?
05:26
Charles Darwin believed that insects have emotion
105
310395
3200
Charles Darwin percaya bahwa serangga memiliki emosi
05:29
and express them in their behaviors, as he wrote
106
313595
2550
dan memperlihatkannya dalam perilakunya, Darwin menulis
05:32
in his 1872 monograph on the expression of the emotions in man and animals.
107
316145
5193
dalam monografnya tahun 1872 mengenai ekspresi emosi pada manusia dan hewan.
05:37
And my eponymous colleague, Seymour Benzer, believed it as well.
108
321338
3519
Dan seorang kolega saya, Seymour Benzer, juga mempercayainya.
05:40
Seymour is the man that introduced the use of drosophila
109
324857
3414
Seymour adalah orang yang memperkenalkan penggunaan lalat drosophila
05:44
here at CalTech in the '60s as a model organism
110
328271
3523
di Caltech pada tahun 1960-an sebagai organisme model
05:47
to study the connection between genes and behavior.
111
331794
3597
untuk mempelajari hubungan antara gen dan perilaku.
05:51
Seymour recruited me to CalTech in the late 1980s.
112
335391
3607
Seymour merekrut saya di Caltech pada akhir tahun 1980an.
05:54
He was my Jedi and my rabbi while he was here,
113
338998
4434
Dia adalah pemimpin dan guru saya ketika saya di sini,
05:59
and Seymour taught me both to love flies
114
343432
2388
dan Seymour mengajarkan saya untuk menyukai lalat
06:01
and also to play with science.
115
345820
3049
dan sekaligus bermain dengan ilmu pengetahuan.
06:04
So how do we ask this question?
116
348869
3116
Jadi bagaimana kita menanyakan pertanyaan ini?
06:07
It's one thing to believe that flies have emotion-like states,
117
351985
4060
Salah satunya adalah mempercayai bahwa lalat memiliki emosi
06:11
but how do we actually find out whether that's true or not?
118
356045
3163
bagaimana mengetahui kebenaran hal itu?
06:15
Now, in humans we often infer emotional states,
119
359208
3950
Pada manusia, kita sering mendengar kondisi emosi,
06:19
as you'll hear later today, from facial expressions.
120
363158
3905
sebagaimana yang Anda dengar nanti, dari ekspresi wajah.
06:22
However, it's a little difficult to do that in fruit flies.
121
367063
3720
Namun cukup sulit untuk melakukannya terhadap lalat buah.
06:26
(Laughter)
122
370783
3313
(Tawa)
06:29
It's kind of like landing on Mars
123
374096
3137
Seperti mendarat di Mars
06:33
and looking out the window of your spaceship
124
377233
2705
dan melihat keluar melalui jendela pesawat angkasa
06:35
at all the little green men who are surrounding it
125
379938
2470
mengamati semua orang kerdil berwarna hijau yang mengelilinginya
06:38
and trying to figure out, "How do I find out
126
382408
2406
dan mencoba untuk mencari solusi
06:40
if they have emotions or not?"
127
384814
2355
apakah mereka memiliki emosi atau tidak?
06:43
What can we do? It's not so easy.
128
387169
3543
Apa yang bisa kita lakukan? Tidak mudah memang.
06:46
Well, one of the ways that we can start
129
390712
2185
Salah satunya adalah kita dapat mulai
06:48
is to try to come up with some general characteristics
130
392897
4125
untuk meneliti ciri-ciri umum
06:52
or properties of emotion-like states
131
397022
3748
atau kondisi saat emosi
06:56
such as arousal, and see if we can identify
132
400770
3464
seperti bergairah, dan kita dapat mengidentifikasi
07:00
any fly behaviors that might exhibit some of those properties.
133
404234
5376
apa saja perilaku lalat yang mungkin memperlihatkan ciri-ciri itu.
07:05
So three important ones that I can think of
134
409610
2820
Tiga hal penting yang dapat saya sampaikan adalah
07:08
are persistence, gradations in intensity, and valence.
135
412430
4672
persistensi, gradasi intensitas, dan valensi.
07:13
Persistence means long-lasting.
136
417102
2334
Persisten artinya bertahan lama.
07:15
We all know that the stimulus that triggers an emotion
137
419436
3961
Kita semua memahami bahwa sebuah rangsangan akan memicu sebuah emosi
07:19
causes that emotion to last long after the stimulus is gone.
138
423397
5016
menyebabkan emosi tersebut bertahan lama setelah rangsangan berakhir.
07:24
Gradations of intensity means what it sounds like.
139
428413
3090
Gradasi intensitas artinya bagaimana kedengarannya.
07:27
You can dial up the intensity or dial down the intensity of an emotion.
140
431503
4583
Anda bisa meningkatkan atau menurunkan intensitas sebuah emosi.
07:31
If you're a little bit unhappy, the corners of your mouth
141
436086
2600
Atau jika Anda sedang tidak senang, sudut-sudut bibir Anda
07:34
turn down and you sniffle,
142
438686
1687
akan turun dan Anda mendengus,
07:36
and if you're very unhappy, tears pour down your face
143
440373
3138
dan jika Anda sangat tidak senang, air mata akan jatuh di wajah Anda
07:39
and you might sob.
144
443511
1832
dan Anda akan terisak.
07:41
Valence means good or bad, positive or negative.
145
445343
4379
Valensi artinya baik atau buruk, positif atau negatif.
07:45
So we decided to see if flies could be provoked into showing
146
449722
4452
Jadi kita memutuskan untuk melihat apakah lalat dapat memperlihatkan
07:50
the kind of behavior that you see
147
454174
2451
sejenis perilaku yang Anda lihat
07:52
by the proverbial wasp at the picnic table,
148
456625
2810
seperti peribahasa ada tawon di meja piknik,
07:55
you know, the one that keeps coming back to your hamburger
149
459435
2685
Anda tahu, seperti satu serangga yang semakin datang ke hamburger Anda
07:58
the more vigorously you try to swat it away,
150
462120
2529
semakin keras usaha Anda untuk menghalaunya,
08:00
and it seems to keep getting irritated.
151
464649
2284
dan serangga itu seperti selalu terganggu.
08:02
So we built a device, which we call a puff-o-mat,
152
466933
3647
Jadi kita membuat alat, yang disebut puff-o-mat,
08:06
in which we could deliver little brief air puffs to fruit flies
153
470580
4345
yang dapat memberi aliran udara ke lalat buah
08:10
in these plastic tubes in our laboratory bench
154
474925
2776
di dalam tabung plastik di meja laboratorium kami
08:13
and blow them away.
155
477701
1725
dan menghalau mereka.
08:15
And what we found is that if we gave these flies
156
479426
3239
Dan apa yang akan kita temukan adalah jika lalat ini
08:18
in the puff-o-mat several puffs in a row,
157
482665
2848
kita masukkan ke dalam puff-o-mat, dan memberinya tiupan terus menerus,
08:21
they became somewhat hyperactive
158
485513
2689
mereka menjadi agak sedikit hiperaktif
08:24
and continued to run around for some time after the air puffs actually stopped
159
488202
4435
dan terus menerus berputar untuk beberapa waktu setelah hembusan udara berhenti
08:28
and took a while to calm down.
160
492637
2864
dan butuh beberapa saat untuk menenangkan diri.
08:31
So we quantified this behavior
161
495501
2189
jadi kami mengukur perilaku ini
08:33
using custom locomotor tracking software
162
497690
3012
menggunakan perangkat lunak bergerak pemindai jejak
08:36
developed with my collaborator Pietro Perona,
163
500702
2800
yang dikembangkan bersama kolaborator saya Pietro Perona,
08:39
who's in the electrical engineering division here at CalTech.
164
503502
3612
yang berada di divisi teknik elektro CalTech.
08:43
And what this quantification showed us is that,
165
507114
2814
Dan yang diperlihatkan oleh penghitungan ini adalah,
08:45
upon experiencing a train of these air puffs,
166
509928
3224
setelah mengalami latihan aliran udara ini,
08:49
the flies appear to enter a kind of state of hyperactivity
167
513152
4314
si lalat terlihat memasuki kondisi hiperaktif
08:53
which is persistent, long-lasting,
168
517466
2598
yang persisten dan berdurasi lama,
08:55
and also appears to be graded.
169
520064
2504
di mana juga terlihat ada perbedaan tingkatan.
08:58
More puffs, or more intense puffs,
170
522568
2859
semakin banyak selang udara, atau semakin tinggi intensitas selang
09:01
make the state last for a longer period of time.
171
525427
3913
membuat kondisi hiperaktif tersebut berlangsung lebih lama.
09:05
So now we wanted to try to understand something
172
529340
2036
Sekarang kita ingin mencoba memahami sesuatu
09:07
about what controls the duration of this state.
173
531376
3714
yang mengendalikan lamanya kondisi ini.
09:10
So we decided to use our puff-o-mat
174
535090
2851
Jadi kami memutuskan untuk menggunakan puff-o-mat
09:13
and our automated tracking software
175
537941
2055
dan perangkat lunak otomatis kami
09:15
to screen through hundreds of lines of mutant fruit flies
176
539996
3782
untuk menjaring satu keturunan lalat buah mutan
09:19
to see if we could find any that showed abnormal responses to the air puffs.
177
543778
5079
untuk melihat apakah ada beberapa ekor yang memperlihatkan reaksi berbeda terhadap tiupan.
09:24
And this is one of the great things about fruit flies.
178
548857
2347
Dan inilah salah satu hal hebat dari si lalat buah.
09:27
There are repositories where you can just pick up the phone
179
551204
2793
Ada beberapa gudang tempat di mana Anda tinggal menelepon
09:29
and order hundreds of vials of flies of different mutants
180
553997
3641
dan memesan ratusan vial lalat mutan yang berbeda
09:33
and screen them in your assay and then find out
181
557638
2172
lalu menyaringnya dalam percobaan Anda dan menemukan
09:35
what gene is affected in the mutation.
182
559810
3319
gen apa yang terpengaruh oleh mutasi
09:39
So doing the screen, we discovered one mutant
183
563129
3512
Dalam penyaringan, kami menemukan satu mutan
09:42
that took much longer than normal to calm down
184
566641
3474
yang butuh waktu lebih lama untuk kembali menjadi tenang
09:46
after the air puffs,
185
570115
2277
setelah perlakuan aliran udara,
09:48
and when we examined the gene that was affected in this mutation,
186
572392
3950
dan saat kami meneliti gen yang terpengaruh dalam mutasi ini,
09:52
it turned out to encode a dopamine receptor.
187
576342
3605
ternyata gen ini mengkodekan reseptor dopamin.
09:55
That's right -- flies, like people, have dopamine,
188
579947
3011
Ya benar -- lalat, sama seperti orang, memiliki dopamin,
09:58
and it acts on their brains and on their synapses
189
582958
2772
yang bekerja pada otak dan sinapsnya
10:01
through the same dopamine receptor molecules
190
585730
2550
melalui molekul reseptor dopamin yang sama
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
yang kita miliki.
10:06
Dopamine plays a number of important functions in the brain,
192
590669
3486
Dopamin memiliki sejumlah fungsi penting dalam otak,
10:10
including in attention, arousal, reward,
193
594155
3113
termasuk perhatian, rangsangan, dan penghargaan,
10:13
and disorders of the dopamine system have been linked
194
597268
3413
dan kerusakan sistem dopamin berkaitan
10:16
to a number of mental disorders including drug abuse,
195
600681
3100
dengan sejumlah gangguan mental termasuk penyalahgunaan obat terlarang,
10:19
Parkinson's disease, and ADHD.
196
603781
4234
penyakit Parkinson, dan ADHD.
10:23
Now, in genetics, it's a little counterintuitive.
197
608015
2790
Di dalam genetika, hal ini agak bertentangan dengan anggapan umum.
10:26
We tend to infer the normal function of something
198
610805
3260
Kita cenderung mempengaruhi fungsi normal sesuatu
10:29
by what doesn't happen when we take it away,
199
614065
3710
dengan apa yang tidak terjadi jika hal itu dihilangkan.
10:33
by the opposite of what we see when we take it away.
200
617775
3003
di sini kami melihat apa yang terjadi jika hal itu dihilangkan.
10:36
So when we take away the dopamine receptor
201
620778
3013
Jadi jika kami menghilangkan reseptor dopamin
10:39
and the flies take longer to calm down,
202
623791
2557
dan lalat butuh waktu lama untuk tenang kembali,
10:42
from that we infer that the normal function of this receptor and dopamine
203
626348
3846
dari hal itu kami simpulkan bahwa fungsi normal reseptor dan dopamin
10:46
is to cause the flies to calm down faster after the puff.
204
630194
4485
adalah untuk mempercepat tenangnya lalat paska tiupan.
10:50
And that's a bit reminiscent of ADHD,
205
634679
2950
Dan ini adalah sedikit kenang-kenangan mengenai ADHD,
10:53
which has been linked to disorders of the dopamine system in humans.
206
637629
3975
yang terkait dengan gangguan sistem dopamin pada manusia.
10:57
Indeed, if we increase the levels of dopamine in normal flies
207
641604
4606
Benar bahwa jika kita menaikkan konsentrasi dopamin pada lalat normal
11:02
by feeding them cocaine
208
646210
1710
dengan memberinya makan kokain
11:03
after getting the appropriate DEA license
209
647920
2972
setelah memperoleh izin dari DEA (setara POM)
11:06
— oh my God -- (Laughter) —
210
650892
4000
- ya Tuhan -- (Tawa) -
11:10
we find indeed that these cocaine-fed flies
211
654892
3172
kami sungguh menemukan bahwa lalat yang diberi makan kokain ini
11:13
calm down faster than normal flies do,
212
658064
3042
tenang lebih cepat dari lalat normal,
11:17
and that's also reminiscent of ADHD,
213
661106
3199
dan itu juga kenang-kenangan dari ADHD,
11:20
which is often treated with drugs like Ritalin
214
664305
2045
yang sering diobati dengan obat seperti Ritalin
11:22
that act similarly to cocaine.
215
666350
3019
yang bekerja seperti kokain.
11:25
So slowly I began to realize that what started out
216
669369
3149
Lambat laun saya mulai menyadari bahwa apa yang telah dimulai
11:28
as a rather playful attempt to try to annoy fruit flies
217
672518
3649
sebagai percobaan main-main untuk mengganggu lalat buah
11:32
might actually have some relevance to a human psychiatric disorder.
218
676167
3976
mungkin berhubungan dengan kekacauan kejiwaan manusia.
11:36
Now, how far does this analogy go?
219
680143
2226
Sekarang seberapa jauh analogi ini dapat digunakan?
11:38
As many of you know, individuals afflicted with ADHD
220
682369
3122
Sebagian dari Anda mungkin tahu, individu yang menderita ADHD
11:41
also have learning disabilities.
221
685491
2337
juga memiliki kesulitan belajar.
11:43
Is that true of our dopamine receptor mutant flies?
222
687828
3566
Apakah itu juga terjadi pada lalat mutan reseptor dopamin?
11:47
Remarkably, the answer is yes.
223
691394
2720
Ternyata jawabannya ya.
11:50
As Seymour showed back in the 1970s,
224
694114
2628
Seperti apa yang diperlihatkan Seymour di tahun 1970-an,
11:52
flies, like songbirds, as you just heard,
225
696742
2451
lalat, bagai burung berkicau, seperti yang baru Anda dengar,
11:55
are capable of learning.
226
699193
1733
mampu belajar.
11:56
You can train a fly to avoid an odor, shown here in blue,
227
700926
4443
Anda bisa melatih lalat untuk menjauhi bau, yang ditunjukkan dengan warna biru,
12:01
if you pair that odor with a shock.
228
705369
2388
jika Anda menggabungkan bau itu dengan sebuah kejutan.
12:03
Then when you give those trained flies the chance to choose
229
707757
3384
Lalu ketika Anda memberi lalat yang terlatih itu kesempatan untuk memilih
12:07
between a tube with the shock-paired odor and another odor,
230
711141
3154
antara sebuah tabung dengan gabungan kejutan-bau dan pintu lain,
12:10
it avoids the tube containing the blue odor that was paired with shock.
231
714295
4200
dia akan menjauhi tabung dengan bau biru yang digabungkan dengan kejutan.
12:14
Well, if you do this test on dopamine receptor mutant flies,
232
718495
3502
Jika Anda melakukan percobaan ini dengan lalat mutan reseptor dopamin,
12:17
they don't learn. Their learning score is zero.
233
721997
2465
mereka tidak mampu belajar. Angka belajarnya nol.
12:20
They flunk out of CalTech.
234
724462
3811
Mereka dikeluarkan dari CalTech.
12:24
So that means that these flies have two abnormalities,
235
728273
4748
Jadi artinya lalat-lalat ini memiliki dua kelainan,
12:28
or phenotypes, as we geneticists call them,
236
733021
3050
atau fenotipe, seperti yang yang sebut sebagai genetikawan,
12:31
that one finds in ADHD: hyperactivity and learning disability.
237
736071
5512
yang ditemukan pada ADHD: hiperaktif dan ketidakmampuan belajar.
12:37
Now what's the causal relationship, if anything, between these phenotypes?
238
741583
4363
Sekarang apa hubungan jika ada di antara fenotip ini?
12:41
In ADHD, it's often assumed that the hyperactivity
239
745946
3913
Pada ADHD, sering diasumsikan bahwa hiperaktivitas
12:45
causes the learning disability.
240
749859
1906
menimbulkan ketidakmampuan belajar.
12:47
The kids can't sit still long enough to focus, so they don't learn.
241
751765
3719
Anak-anak tidak bisa duduk diam cukup lama untuk memusatkan pikiran sehingga tidak bisa belajar.
12:51
But it could equally be the case that it's the learning disabilities
242
755484
3296
Namun dapat juga terjadi bahwa ketidakmampuan belajar
12:54
that cause the hyperactivity.
243
758780
1872
yang menimbulkan hiperaktivitas.
12:56
Because the kids can't learn, they look for other things to distract their attention.
244
760652
4470
Karena anak-anak tidak belajar, mereka mencari hal lain yang menarik perhatian mereka.
13:01
And a final possibility is that there's no relationship at all
245
765122
3057
Dan kemungkinan akhir adalah tidak ada hubungan sama sekali
13:04
between learning disabilities and hyperactivity,
246
768179
2404
antara ketidakmampuan belajar dengan hiperaktivitas,
13:06
but that they are caused by a common underlying mechanism in ADHD.
247
770583
4915
namun karena disebabkan oleh mekanisme yang sama dengan ADHD,
13:11
Now people have been wondering about this for a long time
248
775498
2342
saat ini orang-orang bertanya-tanya tentang hal ini
13:13
in humans, but in flies we can actually test this.
249
777840
3488
pada manusia, namun pada lalat kita bisa mengujinya.
13:17
And the way that we do this is to delve deeply into the mind
250
781328
3084
Caranya adalah dengan menyelami lebih jauh ke dalam pikiran
13:20
of the fly and begin to untangle its circuitry using genetics.
251
784412
4266
lalat dan mulai memilah sirkuitnya dengan genetika.
13:24
We take our dopamine receptor mutant flies
252
788678
2462
Kita menggunakan lalat mutan reseptor dopamin
13:27
and we genetically restore, or cure, the dopamine receptor
253
791140
4564
dan kita kembalikan secara genetik, artinya mengobati reseptor dopamin
13:31
by putting a good copy of the dopamine receptor gene
254
795704
3235
dengan meletakkan salinan gen reseptor dopamin yang sehat
13:34
back into the fly brain.
255
798939
2051
kembali ke dalam otak lalat.
13:36
But in each fly, we put it back only into certain neurons
256
800990
3835
Namun pada setiap lalat, kita hanya meletakkan pada saraf tertentu
13:40
and not in others, and then we test each of these flies
257
804825
3714
bukan pada yang lainnya, lalu kita uji setiap lalat itu
13:44
for their ability to learn and for hyperactivity.
258
808539
3668
bagaimana kemampuan belajar dan tingkat hiperaktivitasnya.
13:48
Remarkably, we find we can completely dissociate these two abnormalities.
259
812207
4818
Secara luar biasa kami dapat secara tuntas memisahkan dua jenis kelainan ini.
13:52
If we put a good copy of the dopamine receptor back
260
817025
2663
Jika kami meletakkan kembali salinan reseptor dopamin yang baik
13:55
in this elliptical structure called the central complex,
261
819688
2961
dalam struktur elips yang disebut kompleks pusat,
13:58
the flies are no longer hyperactive, but they still can't learn.
262
822649
4077
si lalat tidak lagi hiperaktif, namun masih belum bisa belajar.
14:02
On the other hand, if we put the receptor back in a different structure
263
826726
2726
Di pihak lain, jika kami mengembalikan reseptor ini ke dalam struktur yang lain
14:05
called the mushroom body,
264
829452
1518
yang disebut badan jamur,
14:06
the learning deficit is rescued, the flies learn well,
265
830970
3085
ketidakmampuan belajarnya kembali baik,
14:09
but they're still hyperactive.
266
834055
1830
namun masih hiperaktif.
14:11
What that tells us is that dopamine
267
835885
2250
Hal ini menunjukkan bahwa dopamin
14:14
is not bathing the brain of these flies like soup.
268
838135
3392
tidak menyiram otak lalat ini seperti sup.
14:17
Rather, it's acting to control two different functions
269
841527
3162
Melainkan, bekerja mengendalikan dua fungsi yang berbeda
14:20
on two different circuits,
270
844689
1634
pada dua sirkuit yang berbeda,
14:22
so the reason there are two things wrong with our dopamine receptor flies
271
846323
3904
jadi alasan mengapa ada dua hal yang salah dengan lalat reseptor dopamin
14:26
is that the same receptor is controlling two different functions
272
850227
4175
adalah reseptor yang sama mengendalikan dua fungsi yang berbeda
14:30
in two different regions of the brain.
273
854402
2863
pada dua tempat berbeda di dalam otak.
14:33
Whether the same thing is true in ADHD in humans
274
857265
3062
Apakah hal yang sama juga terjadi pada ADHD manusia
14:36
we don't know, but these kinds of results
275
860327
2376
kami tidak tahu, namun hasil ini
14:38
should at least cause us to consider that possibility.
276
862703
3477
setidaknya memungkinkan kita untuk mempertimbangkan kemungkinan tersebut.
14:42
So these results make me and my colleagues more convinced than ever
277
866180
3973
Hasil ini membuat saya dan kolega saya lebih yakin dibandingkan sebelumnya
14:46
that the brain is not a bag of chemical soup,
278
870153
3412
bahwa otak bukanlah sekantong sup bahan kimia,
14:49
and it's a mistake to try to treat complex psychiatric disorders
279
873565
3527
dan hal yang salah untuk mengobati gangguan kejiwaan kompleks
14:52
just by changing the flavor of the soup.
280
877092
2711
hanya dengan mengubah rasa sup.
14:55
What we need to do is to use our ingenuity and our scientific knowledge
281
879803
4217
Yang harus kita lakukan adalah menggunakan kepintaran dan pengetahuan ilmiah kita
14:59
to try to design a new generation of treatments
282
884020
2708
untuk mencoba merancang teknik pengobatan generasi baru
15:02
that are targeted to specific neurons and specific regions of the brain
283
886728
4288
yang disasarkan untuk saraf dan tempat tertentu di dalam otak
15:06
that are affected in particular psychiatric disorders.
284
891016
3338
yang mempengaruhi gangguan kejiwaan tertentu.
15:10
If we can do that, we may be able to cure these disorders
285
894354
3200
Jika kita bisa melakukan hal itu, kita mungkin bisa menyembuhkan penyakit ini
15:13
without the unpleasant side effects,
286
897554
2047
tanpa menimbulkan efek samping yang tidak menyenangkan,
15:15
putting the oil back in our mental engines,
287
899601
2746
memasukkan minyak kembali kedalam mesin mental kita,
15:18
just where it's needed. Thank you very much.
288
902347
3184
pada saat dibutuhkan. Terima kasih banyak.
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