TEDxCaltech
David Anderson: Your brain is more than a bag of chemicals
David Anderson: O seu cérebro é mais do que um recipiente de sopa química
Filmed:
Readability: 5
1,482,186 views
Os remédios da psiquiatria moderna afetam a química de todo o cérebro, mas o neurobiólogo David Anderson acredita em uma visão um pouco diferente sobre como o cérebro funciona. Ele expõe pesquisas recentes que podem levar a medicações psiquiátricas mais bem direcionadas - que dão mais resultados e evitam efeitos colaterais. Como ele está fazendo isso? Para começar, deixando um monte de moscas de fruta bravas. (Filmado no 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
Levante a mão se você conhece alguém
00:19
in your immediate family or circle of friends
1
3858
2647
da sua família mais próxima ou do seu círculo de amigos
00:22
who suffers from some form of mental illness.
2
6505
3488
que sofre de alguma forma de doença mental.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprised.
3
9993
2784
É, foi o que eu pensei. Não estou surpreso.
00:28
And raise your hand if you think that
4
12777
2295
Levante a mão se você pensa
00:30
basic research on fruit flies has anything to do
5
15072
2825
que a pesquisa de base sobre moscas de fruta tem a ver
00:33
with understanding mental illness in humans.
6
17897
4462
com a compreensão das doenças mentais dos humanos.
00:38
Yeah. I thought so. I'm also not surprised.
7
22359
2793
Foi o que eu pensei. Também não estou surpreso.
00:41
I can see I've got my work cut out for me here.
8
25152
3320
Meu trabalho aqui vai ser mais fácil.
00:44
As we heard from Dr. Insel this morning,
9
28472
2588
Como ouvimos do Dr. Insel nessa manhã,
00:46
psychiatric disorders like autism, depression and schizophrenia
10
31060
4213
distúrbios psiquiátricos como o autismo, a depressão e a esquizofrenia
00:51
take a terrible toll on human suffering.
11
35273
2875
afetam terrivelmente o sofrimento humano.
00:54
We know much less about their treatment
12
38148
3213
Sabemos muito menos sobre o seu tratamento,
00:57
and the understanding of their basic mechanisms
13
41361
2606
e entendemos menos os seus mecanismos básicos,
00:59
than we do about diseases of the body.
14
43967
2619
do que com relação às doenças do corpo.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
Pensem nisso: em 2013,
01:05
the second decade of the millennium,
16
49229
1955
na segunda década do milênio,
01:07
if you're concerned about a cancer diagnosis
17
51184
2365
se você se preocupa com um diagnóstico de câncer,
01:09
and you go to your doctor, you get bone scans,
18
53549
2519
vai ao médico, faz exames ósseos,
01:11
biopsies and blood tests.
19
56068
2928
biópsias e exames de sangue.
01:14
In 2013, if you're concerned about a depression diagnosis,
20
58996
3865
Em 2013, se você está preocupado com um diagnóstico de depressão,
01:18
you go to your doctor, and what do you get?
21
62861
1963
você vai ao médico e faz o quê?
01:20
A questionnaire.
22
64824
1987
Responde um questionário.
01:22
Now, part of the reason for this is that we have
23
66811
2429
Em parte, a causa disse é que temos
01:25
an oversimplified and increasingly outmoded view
24
69240
3823
uma visão supersimplificada e progressivamente antiquada
01:28
of the biological basis of psychiatric disorders.
25
73063
3887
da base biológica dos distúrbios psiquiátricos.
01:32
We tend to view them --
26
76950
1243
Tendemos a vê-los -
01:34
and the popular press aids and abets this view --
27
78193
2845
e a mídia popular ajuda e instiga essa visão -
01:36
as chemical imbalances in the brain,
28
81038
3016
como desequilíbrios químicos no cérebro,
01:39
as if the brain were some kind of bag of chemical soup
29
84054
3684
como se o cérebro fosse um tipo de recipiente de sopa química
01:43
full of dopamine, serotonin and norepinephrine.
30
87738
4200
cheia de dopamina, serotonina e norepinefrina.
01:47
This view is conditioned by the fact
31
91938
2327
Essa visão tem como premissa o fato
01:50
that many of the drugs that are prescribed to treat these disorders,
32
94265
3406
de que muitos dos remédios que são receitados para tratar esses distúrbios,
01:53
like Prozac, act by globally changing brain chemistry,
33
97671
4671
como o Prozac, agem globalmente mudando a química do cérebro,
01:58
as if the brain were indeed a bag of chemical soup.
34
102342
3976
como se o cérebro fosse de fato um recipiente de sopa química.
02:02
But that can't be the answer,
35
106318
1901
Mas essa não pode ser a resposta,
02:04
because these drugs actually don't work all that well.
36
108219
3237
porque na verdade os remédios não funcionam tão bem.
02:07
A lot of people won't take them, or stop taking them,
37
111456
3176
Muitas pessoas não os tomam ou param de tomá-los
02:10
because of their unpleasant side effects.
38
114632
2657
por causa de seus efeitos colaterais desagradáveis.
02:13
These drugs have so many side effects
39
117289
2060
Esses remédios têm muitos efeitos colaterais,
02:15
because using them to treat a complex psychiatric disorder
40
119349
3956
porque usá-los para tratar distúrbios psiquiátricos complexos
02:19
is a bit like trying to change your engine oil
41
123305
2689
é como tentar trocar o óleo do motor
02:21
by opening a can and pouring it all over the engine block.
42
125994
4113
abrindo a lata e derramando-a sobre o bloco do motor.
02:26
Some of it will dribble into the right place,
43
130107
2150
Um pouco vai escorrer para o lugar certo,
02:28
but a lot of it will do more harm than good.
44
132257
3101
mas muito vai fazer mais mal do que bem.
02:31
Now, an emerging view
45
135358
2238
Uma nova visão
02:33
that you also heard about from Dr. Insel this morning,
46
137596
2950
sobre a qual vocês também ouviram o Dr. Insel falar de manhã,
02:36
is that psychiatric disorders are actually
47
140546
2570
é que os distúrbios psiquiátricos são na verdade
02:39
disturbances of neural circuits that mediate
48
143116
3474
alterações dos circuitos neurais que mediam
02:42
emotion, mood and affect.
49
146590
3519
a emoção, o humor e o afeto.
02:46
When we think about cognition,
50
150109
1762
Quando pensamos sobre a cognição,
02:47
we analogize the brain to a computer. That's no problem.
51
151871
3576
fazemos analogia do cérebro com um computador. Isso não é um problema.
02:51
Well it turns out that the computer analogy
52
155447
2581
Acontece que a analogia com o computador
02:53
is just as valid for emotion.
53
158028
2383
é igualmente válida para a emoção.
02:56
It's just that we don't tend to think about it that way.
54
160411
2786
Mas tendemos a não pensar nisso dessa forma.
02:59
But we know much less about the circuit basis
55
163197
3283
Mas sabemos muito menos sobre a base dos circuitos
03:02
of psychiatric disorders
56
166480
1899
dos distúrbios psiquiátricos
03:04
because of the overwhelming dominance
57
168379
2070
por causa da predominância arrebatadora
03:06
of this chemical imbalance hypothesis.
58
170449
3352
dessa hipótese do desequilíbrio químico.
03:09
Now, it's not that chemicals are not important
59
173801
3827
Não é que a química não é importante
03:13
in psychiatric disorders.
60
177628
1537
nos distúrbios psiquiátricos.
03:15
It's just that they don't bathe the brain like soup.
61
179165
3972
É só que eles não irrigam o cérebro como uma sopa.
03:19
Rather, they're released in very specific locations
62
183137
3649
Eles são liberados em locais muito específicos,
03:22
and they act on specific synapses
63
186786
2725
e agem em sinapses específicas
03:25
to change the flow of information in the brain.
64
189511
3688
para mudar o fluxo de informações no cérebro.
03:29
So if we ever really want to understand
65
193199
2437
Se realmente quisermos entender um dia
03:31
the biological basis of psychiatric disorders,
66
195636
2705
a base biológica dos distúrbios psiquiátricos,
03:34
we need to pinpoint these locations in the brain
67
198341
3032
precisamos localizar exatamente no cérebro
03:37
where these chemicals act.
68
201373
1734
onde essas substâncias químicas agem.
03:39
Otherwise, we're going to keep pouring oil all over our mental engines
69
203107
3479
Senão, continuaremos a derramar óleo sobre todos os nossos motores mentais
03:42
and suffering the consequences.
70
206586
2957
e sofreremos as consequências.
03:45
Now to begin to overcome our ignorance
71
209543
3059
Para começar a superar nossa ignorância
03:48
of the role of brain chemistry in brain circuitry,
72
212602
3534
do papel da química nos circuitos cerebrais,
03:52
it's helpful to work on what we biologists call
73
216136
2680
é útil trabalhar no que os biólogos chamam
03:54
"model organisms,"
74
218816
1579
de "organismos modelo",
03:56
animals like fruit flies and laboratory mice,
75
220395
3334
animais como as moscas de fruta e ratos de laboratório,
03:59
in which we can apply powerful genetic techniques
76
223729
3425
em que podemos aplicar técnicas genéticas potentes
04:03
to molecularly identify and pinpoint
77
227154
3625
para identificar molecularmente e localizar
04:06
specific classes of neurons,
78
230779
1563
tipos específicos de neurônios,
04:08
as you heard about in Allan Jones's talk this morning.
79
232342
2903
como vocês ouviram na palestra do Allan Jones de manhã.
04:11
Moreover, once we can do that,
80
235245
2461
Uma vez que podemos fazer isso,
04:13
we can actually activate specific neurons
81
237706
2749
podemos efetivamente ativar neurônios específicos
04:16
or we can destroy or inhibit the activity of those neurons.
82
240455
4211
ou destruir ou inibir a atividade desses neurônios.
04:20
So if we inhibit a particular type of neuron,
83
244666
2714
Se inibirmos um tipo específico de neurônio
04:23
and we find that a behavior is blocked,
84
247380
2465
e descobrirmos que um comportamento é bloqueado,
04:25
we can conclude that those neurons
85
249845
2214
podemos concluir que esses neurônios
04:27
are necessary for that behavior.
86
252059
2964
são necessários a esse comportamento.
04:30
On the other hand, if we activate a group of neurons
87
255023
2382
Por outro lado, se ativarmos um grupo de neurônios
04:33
and we find that that produces the behavior,
88
257405
2814
e descobrirmos que isso gera o comportamento,
04:36
we can conclude that those neurons are sufficient for the behavior.
89
260219
4074
podemos concluir que esses neurônios são suficientes para ele.
04:40
So in this way, by doing this kind of test,
90
264293
3009
Fazendo esse tipo de teste
04:43
we can draw cause and effect relationships
91
267302
3523
podemos chegar a relações de causa e efeito
04:46
between the activity of specific neurons
92
270825
2356
entre a atividade de neurônios específicos
04:49
in particular circuits and particular behaviors,
93
273181
2913
em certos circuitos e os comportamentos.
04:51
something that is extremely difficult, if not impossible,
94
276094
2437
Isso é extremamente difícil, se não impossível,
04:54
to do right now in humans.
95
278531
5051
de fazer com os humanos hoje.
04:59
But can an organism like a fruit fly, which is --
96
283582
2837
Um organismo como a mosca de fruta
05:02
it's a great model organism
97
286419
2200
é um ótimo organismo modelo
05:04
because it's got a small brain,
98
288619
2538
porque tem um cérebro pequeno,
05:07
it's capable of complex and sophisticated behaviors,
99
291157
3787
é capaz de se comportar de forma complexa e sofisticada,
05:10
it breeds quickly, and it's cheap.
100
294944
3150
reproduz-se rapidamente, e é barato.
05:13
But can an organism like this
101
298094
1795
Mas um organismo como esse
05:15
teach us anything about emotion-like states?
102
299889
3843
pode nos ensinar alguma coisa sobre estados emocionais?
05:19
Do these organisms even have emotion-like states,
103
303732
3300
Esses organismos têm estados emocionais,
05:22
or are they just little digital robots?
104
307032
3363
ou são apenas pequenos robôs digitais?
05:26
Charles Darwin believed that insects have emotion
105
310395
3200
Charles Darwin acreditava que os insetos têm emoções
05:29
and express them in their behaviors, as he wrote
106
313595
2550
e as expressam em seus comportamentos, como escreveu
05:32
in his 1872 monograph on the expression of the emotions in man and animals.
107
316145
5193
em sua monografia de 1872 sobre a expressão da emoção nos homens e animais.
05:37
And my eponymous colleague, Seymour Benzer, believed it as well.
108
321338
3519
Meu colega xará, Seymour Benzer, acreditava nisso também.
05:40
Seymour is the man that introduced the use of drosophila
109
324857
3414
Seymour é o homem que introduziu o uso das drosófilas
05:44
here at CalTech in the '60s as a model organism
110
328271
3523
como organismo modelo, aqui na CalTech nos anos 60,
05:47
to study the connection between genes and behavior.
111
331794
3597
para estudar a conexão entre os genes e o comportamento.
05:51
Seymour recruited me to CalTech in the late 1980s.
112
335391
3607
Seymour me recrutou para a CalTech no fim dos anos 80.
05:54
He was my Jedi and my rabbi while he was here,
113
338998
4434
Ele foi meu jedi e meu rabino enquanto esteve aqui,
05:59
and Seymour taught me both to love flies
114
343432
2388
e me ensinou a amar as moscas
06:01
and also to play with science.
115
345820
3049
e também a brincar com a ciência.
06:04
So how do we ask this question?
116
348869
3116
Como formulamos a pergunta?
06:07
It's one thing to believe that flies have emotion-like states,
117
351985
4060
Acreditar que as moscas têm estados emocionais é uma coisa,
06:11
but how do we actually find out whether that's true or not?
118
356045
3163
mas como descobrir de fato se é verdade ou não?
06:15
Now, in humans we often infer emotional states,
119
359208
3950
Com frequência inferimos os estados emocionais dos humanos
06:19
as you'll hear later today, from facial expressions.
120
363158
3905
a partir das expressões faciais, como vocês verão hoje mais tarde.
06:22
However, it's a little difficult to do that in fruit flies.
121
367063
3720
Mas é um pouco difícil fazer isso com moscas de fruta.
06:26
(Laughter)
122
370783
3313
(Risos)
06:29
It's kind of like landing on Mars
123
374096
3137
Seria como aterrizar em Marte,
06:33
and looking out the window of your spaceship
124
377233
2705
olhar pela janela da sua espaçonave
06:35
at all the little green men who are surrounding it
125
379938
2470
para os homenzinhos verdes que estão em volta
06:38
and trying to figure out, "How do I find out
126
382408
2406
e tentar descobrir: "Como eu sei
06:40
if they have emotions or not?"
127
384814
2355
se eles têm emoções ou não?"
06:43
What can we do? It's not so easy.
128
387169
3543
O que podemos fazer? Não é tão simples.
06:46
Well, one of the ways that we can start
129
390712
2185
Uma das formas com que podemos começar
06:48
is to try to come up with some general characteristics
130
392897
4125
é tentar identificar algumas características gerais
06:52
or properties of emotion-like states
131
397022
3748
ou propriedades dos estados emocionais,
06:56
such as arousal, and see if we can identify
132
400770
3464
como a excitação, e ver se conseguimos identificar
07:00
any fly behaviors that might exhibit some of those properties.
133
404234
5376
qualquer comportamento da mosca que mostre alguma dessas propriedades.
07:05
So three important ones that I can think of
134
409610
2820
Vejo 3 propriedades importantes:
07:08
are persistence, gradations in intensity, and valence.
135
412430
4672
persistência, gradações de intensidade, e valência.
07:13
Persistence means long-lasting.
136
417102
2334
Persistência é a longa duração.
07:15
We all know that the stimulus that triggers an emotion
137
419436
3961
Todos sabemos que o estímulo que provoca uma emoção
07:19
causes that emotion to last long after the stimulus is gone.
138
423397
5016
faz com que ela se estenda até depois que o estímulo se foi.
07:24
Gradations of intensity means what it sounds like.
139
428413
3090
Gradações de intensidade é o que parece ser.
07:27
You can dial up the intensity or dial down the intensity of an emotion.
140
431503
4583
Pode-se aumentar ou diminuir a intensidade de uma emoção.
07:31
If you're a little bit unhappy, the corners of your mouth
141
436086
2600
Se você está um pouco infeliz, os cantos da sua boca
07:34
turn down and you sniffle,
142
438686
1687
descem e você funga.
07:36
and if you're very unhappy, tears pour down your face
143
440373
3138
Se você está muito infeliz, lágrimas escorrem pelo seu rosto
07:39
and you might sob.
144
443511
1832
e você pode soluçar.
07:41
Valence means good or bad, positive or negative.
145
445343
4379
Valência significa bom ou ruim, positivo ou negativo.
07:45
So we decided to see if flies could be provoked into showing
146
449722
4452
Decidimos verificar se é possível suscitar nas moscas
07:50
the kind of behavior that you see
147
454174
2451
o tipo de comportamento que se vê
07:52
by the proverbial wasp at the picnic table,
148
456625
2810
nas abelhas em torno da mesa do piquenique.
07:55
you know, the one that keeps coming back to your hamburger
149
459435
2685
A abelha fica voltando para o seu hambúrguer,
07:58
the more vigorously you try to swat it away,
150
462120
2529
você tenta cada vez mais espantá-la,
08:00
and it seems to keep getting irritated.
151
464649
2284
e ela parece continuar a se irritar.
08:02
So we built a device, which we call a puff-o-mat,
152
466933
3647
Construímos um dispositivo que chamamos de sopradeira,
08:06
in which we could deliver little brief air puffs to fruit flies
153
470580
4345
que lança pequenos e breves sopros de ar nas moscas de fruta,
08:10
in these plastic tubes in our laboratory bench
154
474925
2776
nesses tubos de plástico na nossa bancada do laboratório,
08:13
and blow them away.
155
477701
1725
para espantá-las.
08:15
And what we found is that if we gave these flies
156
479426
3239
Descobrimos que se se lançarmos nessas moscas
08:18
in the puff-o-mat several puffs in a row,
157
482665
2848
consecutivamente alguns sopros da sopradeira,
08:21
they became somewhat hyperactive
158
485513
2689
elas ficavam um pouco hiperativas
08:24
and continued to run around for some time after the air puffs actually stopped
159
488202
4435
e continuavam a voar por um tempo até depois que os sopros paravam,
08:28
and took a while to calm down.
160
492637
2864
e demoravam um pouco para se acalmar.
08:31
So we quantified this behavior
161
495501
2189
Quantificamos esse comportamento
08:33
using custom locomotor tracking software
162
497690
3012
usando um software personalizado de rastreamento de movimento,
08:36
developed with my collaborator Pietro Perona,
163
500702
2800
desenvolvido com o meu colaborador Pietro Perona,
08:39
who's in the electrical engineering division here at CalTech.
164
503502
3612
que é da divisão de engenharia eletrônica aqui da CalTech.
08:43
And what this quantification showed us is that,
165
507114
2814
Essa quantificação nos mostrou que,
08:45
upon experiencing a train of these air puffs,
166
509928
3224
ao passar por uma sequência desses sopros de ar,
08:49
the flies appear to enter a kind of state of hyperactivity
167
513152
4314
as moscas pareciam entrar em um estado de hiperatividade,
08:53
which is persistent, long-lasting,
168
517466
2598
que era persistente, demorado,
08:55
and also appears to be graded.
169
520064
2504
e parecia ter graduações.
08:58
More puffs, or more intense puffs,
170
522568
2859
Mais sopros, ou sopros mais intensos,
09:01
make the state last for a longer period of time.
171
525427
3913
faziam o estado durar por mais tempo.
09:05
So now we wanted to try to understand something
172
529340
2036
Queríamos tentar entender
09:07
about what controls the duration of this state.
173
531376
3714
o que controla a duração desse estado.
09:10
So we decided to use our puff-o-mat
174
535090
2851
Decidimos usar nossa sopradeira
09:13
and our automated tracking software
175
537941
2055
e nosso software automático de rastreamento
09:15
to screen through hundreds of lines of mutant fruit flies
176
539996
3782
para monitorar centenas de fileiras de moscas de fruta mutantes
09:19
to see if we could find any that showed abnormal responses to the air puffs.
177
543778
5079
para ver se alguma tinha respostas anormais aos sopros de ar.
09:24
And this is one of the great things about fruit flies.
178
548857
2347
Essa é uma das melhores coisas sobre as moscas de fruta.
09:27
There are repositories where you can just pick up the phone
179
551204
2793
Você pode ligar para repositórios
09:29
and order hundreds of vials of flies of different mutants
180
553997
3641
e encomendar centenas de frascos de moscas com mutações diferentes
09:33
and screen them in your assay and then find out
181
557638
2172
e monitorá-las no seu teste, e então descobrir
09:35
what gene is affected in the mutation.
182
559810
3319
qual gene é afetado na mutação.
09:39
So doing the screen, we discovered one mutant
183
563129
3512
Monitorando as moscas, descobrimos uma mutante
09:42
that took much longer than normal to calm down
184
566641
3474
que demorou muito mais que o normal para se acalmar
09:46
after the air puffs,
185
570115
2277
depois dos sopros de ar,
09:48
and when we examined the gene that was affected in this mutation,
186
572392
3950
e quando examinamos o gene afetado pela mutação,
09:52
it turned out to encode a dopamine receptor.
187
576342
3605
descobrimos que ele codificava um receptor de dopamina.
09:55
That's right -- flies, like people, have dopamine,
188
579947
3011
É isso mesmo: como as pessoas, as moscas têm dopamina
09:58
and it acts on their brains and on their synapses
189
582958
2772
que age em seus cérebros e sinapses
10:01
through the same dopamine receptor molecules
190
585730
2550
através das mesmas moléculas receptoras de dopamina
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
que eu e você temos.
10:06
Dopamine plays a number of important functions in the brain,
192
590669
3486
A dopamina desempenha diversas funções importantes no cérebro,
10:10
including in attention, arousal, reward,
193
594155
3113
incluindo a atenção, a excitação, a recompensa.
10:13
and disorders of the dopamine system have been linked
194
597268
3413
Distúrbios do sistema da dopamina já foram associados
10:16
to a number of mental disorders including drug abuse,
195
600681
3100
a diversas patologias mentais como a dependência de drogas,
10:19
Parkinson's disease, and ADHD.
196
603781
4234
o mal de Parkinson, e TDAH.
10:23
Now, in genetics, it's a little counterintuitive.
197
608015
2790
A genética é um pouco contraintuitiva.
10:26
We tend to infer the normal function of something
198
610805
3260
Tendemos a inferir a função normal de algo
10:29
by what doesn't happen when we take it away,
199
614065
3710
a partir do que não ocorre quando o retiramos,
10:33
by the opposite of what we see when we take it away.
200
617775
3003
a partir do oposto do que vemos quando o retiramos.
10:36
So when we take away the dopamine receptor
201
620778
3013
Quando retiramos o receptor de dopamina
10:39
and the flies take longer to calm down,
202
623791
2557
e as moscas demoram mais para se acalmar,
10:42
from that we infer that the normal function of this receptor and dopamine
203
626348
3846
inferimos que a função normal do receptor e da dopamina
10:46
is to cause the flies to calm down faster after the puff.
204
630194
4485
é fazer com que as moscas se acalmem mais rápido após o sopro.
10:50
And that's a bit reminiscent of ADHD,
205
634679
2950
Isso é reminiscente do TDAH,
10:53
which has been linked to disorders of the dopamine system in humans.
206
637629
3975
que foi associado a distúrbios do sistema de dopamina nos humanos.
10:57
Indeed, if we increase the levels of dopamine in normal flies
207
641604
4606
De fato, se aumentarmos os níveis de dopamina em moscas normais
11:02
by feeding them cocaine
208
646210
1710
ao alimentá-las com cocaína
11:03
after getting the appropriate DEA license
209
647920
2972
depois de obter a devida licença do DEA
11:06
— oh my God -- (Laughter) —
210
650892
4000
- ah meu Deus - (Risos)
11:10
we find indeed that these cocaine-fed flies
211
654892
3172
descobrimos de fato que as moscas alimentadas com cocaína
11:13
calm down faster than normal flies do,
212
658064
3042
se acalmam mais rápido que as moscas normais.
11:17
and that's also reminiscent of ADHD,
213
661106
3199
Isso também é reminiscente de TDAH,
11:20
which is often treated with drugs like Ritalin
214
664305
2045
que é frequentemente tratado com remédios como Ritalina,
11:22
that act similarly to cocaine.
215
666350
3019
que agem de forma similar à cocaína.
11:25
So slowly I began to realize that what started out
216
669369
3149
Lentamente passei a perceber que o que havia começado
11:28
as a rather playful attempt to try to annoy fruit flies
217
672518
3649
como uma tentativa divertida de irritar moscas de fruta
11:32
might actually have some relevance to a human psychiatric disorder.
218
676167
3976
poderia ter alguma relevância para os distúrbios psiquiátricos humanos.
11:36
Now, how far does this analogy go?
219
680143
2226
Até onde essa analogia funciona?
11:38
As many of you know, individuals afflicted with ADHD
220
682369
3122
Como muitos de vocês sabem, indivíduos que têm TDAH
11:41
also have learning disabilities.
221
685491
2337
também têm dificuldade de aprendizado.
11:43
Is that true of our dopamine receptor mutant flies?
222
687828
3566
Isso também ocorre com as nossas moscas mutantes?
11:47
Remarkably, the answer is yes.
223
691394
2720
Notavelmente, a resposta é sim.
11:50
As Seymour showed back in the 1970s,
224
694114
2628
Como Seymour demonstrou nos anos 70, as moscas,
11:52
flies, like songbirds, as you just heard,
225
696742
2451
como as aves canoras, como vocês viram,
11:55
are capable of learning.
226
699193
1733
são capazes de aprender.
11:56
You can train a fly to avoid an odor, shown here in blue,
227
700926
4443
Você pode treinar uma mosca para evitar um odor, aqui em azul,
12:01
if you pair that odor with a shock.
228
705369
2388
se você aliar o odor a um choque.
12:03
Then when you give those trained flies the chance to choose
229
707757
3384
Quando você dá às moscas treinadas a oportunidade de escolher
12:07
between a tube with the shock-paired odor and another odor,
230
711141
3154
entre um tubo com o odor aliado ao choque, e um com outro odor,
12:10
it avoids the tube containing the blue odor that was paired with shock.
231
714295
4200
ela evita o tubo com o odor azul aliado ao choque.
12:14
Well, if you do this test on dopamine receptor mutant flies,
232
718495
3502
Se você fizer esse teste nas moscas com receptor de dopamina mutante,
12:17
they don't learn. Their learning score is zero.
233
721997
2465
elas não aprendem. A pontuação de aprendizagem é zero.
12:20
They flunk out of CalTech.
234
724462
3811
Elas são jubiladas da CalTech.
12:24
So that means that these flies have two abnormalities,
235
728273
4748
Isso significa que essas moscas têm 2 anormalidades,
12:28
or phenotypes, as we geneticists call them,
236
733021
3050
ou fenótipos, como nós geneticistas chamamos,
12:31
that one finds in ADHD: hyperactivity and learning disability.
237
736071
5512
encontrados no TDAH: hiperatividade e dificuldade de aprendizagem.
12:37
Now what's the causal relationship, if anything, between these phenotypes?
238
741583
4363
Qual a relação causal, se houver, entre esses fenótipos?
12:41
In ADHD, it's often assumed that the hyperactivity
239
745946
3913
Em TDAH, geralmente se supões que a hiperatividade
12:45
causes the learning disability.
240
749859
1906
causa a dificuldade de aprendizagem.
12:47
The kids can't sit still long enough to focus, so they don't learn.
241
751765
3719
As crianças não ficam sentadas tempo suficiente para focar, então não aprendem.
12:51
But it could equally be the case that it's the learning disabilities
242
755484
3296
Mas poderia ser também que a dificuldade de aprendizagem
12:54
that cause the hyperactivity.
243
758780
1872
é que causa a hiperatividade.
12:56
Because the kids can't learn, they look for other things to distract their attention.
244
760652
4470
Já que as crianças não aprendem, procuram outras coisas a que dirigir a atenção.
13:01
And a final possibility is that there's no relationship at all
245
765122
3057
Uma última possibilidade é que não há nenhuma relação
13:04
between learning disabilities and hyperactivity,
246
768179
2404
entre dificuldades de aprendizagem e hiperatividade,
13:06
but that they are caused by a common underlying mechanism in ADHD.
247
770583
4915
e que eles são causados por um mecanismo em comum subjacente ao TDAH.
13:11
Now people have been wondering about this for a long time
248
775498
2342
Há tempo que as pessoas se perguntam isso
13:13
in humans, but in flies we can actually test this.
249
777840
3488
sobre os humanos, e podemos efetivamente testá-lo nas moscas.
13:17
And the way that we do this is to delve deeply into the mind
250
781328
3084
Fazemos isso de forma a sondar profundamente a mente
13:20
of the fly and begin to untangle its circuitry using genetics.
251
784412
4266
da mosca e começamos a desemaranhar seus circuitos com a genética.
13:24
We take our dopamine receptor mutant flies
252
788678
2462
Pegamos nossas moscas com receptor de dopamina mutante
13:27
and we genetically restore, or cure, the dopamine receptor
253
791140
4564
e geneticamente restauramos, ou curamos, o receptor de dopamina
13:31
by putting a good copy of the dopamine receptor gene
254
795704
3235
ao colocar uma cópia sã do gene do receptor de dopamina
13:34
back into the fly brain.
255
798939
2051
de volta no cérebro da mosca.
13:36
But in each fly, we put it back only into certain neurons
256
800990
3835
Mas em cada mosca colocamos de volta apenas em alguns neurônios
13:40
and not in others, and then we test each of these flies
257
804825
3714
e em outros não, e testamos cada uma das moscas
13:44
for their ability to learn and for hyperactivity.
258
808539
3668
em habilidade de aprendizagem e hiperatividade.
13:48
Remarkably, we find we can completely dissociate these two abnormalities.
259
812207
4818
Notavelmente, descobrimos que podemos dissociar completamente essas 2 anormalidades.
13:52
If we put a good copy of the dopamine receptor back
260
817025
2663
Se colocarmos uma cópia sã do gene do receptor de dopamina
13:55
in this elliptical structure called the central complex,
261
819688
2961
de volta nessa estrutura elíptica chamada complexo central,
13:58
the flies are no longer hyperactive, but they still can't learn.
262
822649
4077
as moscas não são mais hiperativas, mas ainda não conseguem aprender.
14:02
On the other hand, if we put the receptor back in a different structure
263
826726
2726
Por outro lado, se colocarmos o receptor de volta na estrutura
14:05
called the mushroom body,
264
829452
1518
chamada corpo frutífero,
14:06
the learning deficit is rescued, the flies learn well,
265
830970
3085
o déficit de aprendizagem é reparado. As moscas aprendem bem,
14:09
but they're still hyperactive.
266
834055
1830
mas ainda são hiperativas.
14:11
What that tells us is that dopamine
267
835885
2250
Isso nos mostra que a dopamina
14:14
is not bathing the brain of these flies like soup.
268
838135
3392
não irriga o cérebro dessas moscas como uma sopa.
14:17
Rather, it's acting to control two different functions
269
841527
3162
Ela age controlando duas funções diferentes
14:20
on two different circuits,
270
844689
1634
em dois circuitos diferentes.
14:22
so the reason there are two things wrong with our dopamine receptor flies
271
846323
3904
A razão pela qual há 2 coisas erradas com nossas moscas sem receptor de dopamina
14:26
is that the same receptor is controlling two different functions
272
850227
4175
é que o mesmo receptor controla 2 funções diferentes
14:30
in two different regions of the brain.
273
854402
2863
em 2 regiões diferentes do cérebro.
14:33
Whether the same thing is true in ADHD in humans
274
857265
3062
Se o mesmo ocorre nos humanos com TDAH
14:36
we don't know, but these kinds of results
275
860327
2376
não sabemos, mas esse tipo de resultado
14:38
should at least cause us to consider that possibility.
276
862703
3477
deve ao menos nos levar a considerar essa possibilidade.
14:42
So these results make me and my colleagues more convinced than ever
277
866180
3973
Esses resultados deixam a mim e meus colegas mais convencidos que nunca
14:46
that the brain is not a bag of chemical soup,
278
870153
3412
de que o cérebro não é um recipiente de sopa química,
14:49
and it's a mistake to try to treat complex psychiatric disorders
279
873565
3527
e que é um erro tentar tratar os distúrbios psiquiátricos complexos
14:52
just by changing the flavor of the soup.
280
877092
2711
apenas mudando o sabor da sopa.
14:55
What we need to do is to use our ingenuity and our scientific knowledge
281
879803
4217
Precisamos usar nossa engenhosidade e nosso conhecimento científico
14:59
to try to design a new generation of treatments
282
884020
2708
para tentar conceber uma nova geração de tratamentos
15:02
that are targeted to specific neurons and specific regions of the brain
283
886728
4288
voltados a neurônios e regiões do cérebro específicos,
15:06
that are affected in particular psychiatric disorders.
284
891016
3338
que são afetados por distúrbios psiquiátricos singulares.
15:10
If we can do that, we may be able to cure these disorders
285
894354
3200
Se conseguirmos fazer isso, talvez possamos curar esses distúrbios
15:13
without the unpleasant side effects,
286
897554
2047
sem os efeitos colaterais desagradáveis,
15:15
putting the oil back in our mental engines,
287
899601
2746
colocando óleo nos nossos motores mentais
15:18
just where it's needed. Thank you very much.
288
902347
3184
só onde for necessário. Muito obrigado.
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