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

Why you should listen

How is emotional behavior encoded in the brain? And what parts of the brain are affected by depression, ADHD and anxiety? This is what neurobiologist David Anderson researches in his lab at the California Institute for Technology by studying the brains of lab mice and fruit flies. By looking at how neural circuits give rise to emotions, Anderson hopes to advance a more nuanced view of psychiatric disorders -- that they aren’t the result of a simple “chemical imbalance,” but of a chemical imbalance at a specific site that has a specific emotional consequences. By researching these cause-and-effect relationships, Anderson hopes to pave the way for the development of new treatments for psychiatric disorders that are far more targeted and have far fewer side effects.

Trained by two Nobel laureates, Gunter Blobel and Richard Axel, Anderson is also an investigator at the Howard Hughes Medical Institute.

More profile about the speaker
David Anderson | Speaker | TED.com
TEDxCaltech

David Anderson: Your brain is more than a bag of chemicals

Дэвид Андерсон: Наш мозг — не просто мешок химикатов

Filmed:
1,482,186 views

Современные психиатрические лекарства меняют химию всего мозга, но нейробиолог Дэвид Андерсон придерживается более утончённого взгляда на работу мозга. Он проливает свет на новые исследования, которые могут привести к созданию целенаправленных психиатрических лекарств, более эффективных и без побочных эффектов. Как же этого добиться? Ну, для начала — разозлив плодовых мушек. (Снято на TEDxCaltech)
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16
So raiseповышение your handрука if you know someoneкто то
0
630
3228
Поднимите руки те, чьи члены семьи
00:19
in your immediateнемедленный familyсемья or circleкруг of friendsдрузья
1
3858
2647
или кто-то из друзей страдает
00:22
who suffersстрадает from some formформа of mentalумственный illnessболезнь.
2
6505
3488
от того или иного
психического расстройства.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprisedудивленный.
3
9993
2784
Так я и думал. Неудивительно.
00:28
And raiseповышение your handрука if you think that
4
12777
2295
Теперь поднимите руки те, кто думает,
00:30
basicосновной researchисследование on fruitфрукты fliesлетит has anything to do
5
15072
2825
что исследование плодовых мушек
00:33
with understandingпонимание mentalумственный illnessболезнь in humansлюди.
6
17897
4462
может помочь понять
психические расстройства у человека.
00:38
Yeah. I thought so. I'm alsoтакже not surprisedудивленный.
7
22359
2793
Так и думал. Тоже неудивительно.
00:41
I can see I've got my work cutпорез out for me here.
8
25152
3320
Вижу, что работы здесь — непочатый край.
00:44
As we heardуслышанным from Drдоктор. InselИнсель this morningутро,
9
28472
2588
Утром доктор Инсел рассказывал о том,
00:46
psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства like autismаутизм, depressionдепрессия and schizophreniaшизофрения
10
31060
4213
как такие расстройства,
как аутизм, депрессия и шизофрения,
00:51
take a terribleужасный tollПотери on humanчеловек sufferingстрадающий.
11
35273
2875
вносят свой ужасающий вклад
в страдания человека.
00:54
We know much lessМеньше about theirих treatmentлечение
12
38148
3213
Мы знаем гораздо меньше об их лечении
00:57
and the understandingпонимание of theirих basicосновной mechanismsмеханизмы
13
41361
2606
и основных механизмах действия,
00:59
than we do about diseasesболезни of the bodyтело.
14
43967
2619
чем о болезнях тела.
01:02
Think about it: In 2013,
15
46586
2643
Вдумайтесь: в 2013 году,
01:05
the secondвторой decadeдесятилетие of the millenniumтысячелетие,
16
49229
1955
во втором десятилетии
нового тысячелетия,
01:07
if you're concernedобеспокоенный about a cancerрак diagnosisдиагностика
17
51184
2365
если вы подозреваете у себя рак,
01:09
and you go to your doctorврач, you get boneкость scansсканирование,
18
53549
2519
вы обратитесь к врачу,
и вам сделают снимки,
01:11
biopsiesбиопсий and bloodкровь testsтесты.
19
56068
2928
биопсию, анализы крови.
01:14
In 2013, if you're concernedобеспокоенный about a depressionдепрессия diagnosisдиагностика,
20
58996
3865
В 2013 году, если вы считаете,
что у вас депрессия,
01:18
you go to your doctorврач, and what do you get?
21
62861
1963
вы обратитесь к врачу, и что вам дадут?
01:20
A questionnaireанкета.
22
64824
1987
Опросник.
01:22
Now, partчасть of the reasonпричина for this is that we have
23
66811
2429
Одна из причин тому то,
что мы придерживаемся
01:25
an oversimplifiedслишком упрощенный and increasinglyвсе больше и больше outmodedвышедший из моды viewПосмотреть
24
69240
3823
упрощённого и устаревшего взгляда
01:28
of the biologicalбиологический basisоснова of psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства.
25
73063
3887
на биологические основы
психических заболеваний.
01:32
We tendиметь тенденцию to viewПосмотреть them --
26
76950
1243
Мы привыкли рассматривать их —
01:34
and the popularпопулярный pressНажмите aidsвспомогательные средства and abetsподстрекает this viewПосмотреть --
27
78193
2845
и популярная пресса
поддерживает этот взгляд —
01:36
as chemicalхимическая imbalancesнесбалансированность in the brainголовной мозг,
28
81038
3016
как некий химический дисбаланс в мозге,
01:39
as if the brainголовной мозг were some kindсвоего рода of bagмешок of chemicalхимическая soupсуп
29
84054
3684
как будто мозг — это какой-то
мешок с химическим бульоном
01:43
fullполный of dopamineдопамин, serotoninсеротонин and norepinephrineнорадреналин.
30
87738
4200
из допамина, серотонина и норадреналина.
01:47
This viewПосмотреть is conditionedкондиционированный by the factфакт
31
91938
2327
Такой взгляд сформировался
благодаря тому, что
01:50
that manyмногие of the drugsнаркотики that are prescribedпредписанный to treatрассматривать these disordersрасстройства,
32
94265
3406
многие лекарства,
назначаемые при этих расстройствах,
01:53
like ProzacПрозак, actакт by globallyглобально changingизменения brainголовной мозг chemistryхимия,
33
97671
4671
например, прозак, работают,
кардинально меняя химию мозга,
01:58
as if the brainголовной мозг were indeedв самом деле a bagмешок of chemicalхимическая soupсуп.
34
102342
3976
как будто мозг — это действительно
мешок с химическим бульоном.
02:02
But that can't be the answerответ,
35
106318
1901
Но это не может быть верным решением,
02:04
because these drugsнаркотики actuallyна самом деле don't work all that well.
36
108219
3237
потому что на самом деле эти лекарства
работают вовсе не так хорошо.
02:07
A lot of people won'tне будет take them, or stop takingпринятие them,
37
111456
3176
Многие пациенты вообще отказываются
их принимать или перестают их принимать
02:10
because of theirих unpleasantнеприятный sideбоковая сторона effectsпоследствия.
38
114632
2657
из-за неприятных побочных эффектов.
02:13
These drugsнаркотики have so manyмногие sideбоковая сторона effectsпоследствия
39
117289
2060
У этих препаратов
так много побочных эффектов,
02:15
because usingс помощью them to treatрассматривать a complexсложный psychiatricпсихиатрический disorderрасстройство
40
119349
3956
потому что их применение для лечения
сложных психиатрических расстройств
02:19
is a bitнемного like tryingпытаясь to changeизменение your engineдвигатель oilмасло
41
123305
2689
напоминает попытки
поменять моторное масло —
02:21
by openingоткрытие a can and pouringзаливка it all over the engineдвигатель blockблок.
42
125994
4113
открыв банку и обильно облив весь мотор.
02:26
Some of it will dribbleкапать into the right placeместо,
43
130107
2150
Что-то, конечно,
может и попадёт куда надо,
02:28
but a lot of it will do more harmвред than good.
44
132257
3101
но основная масса принесёт
больше вреда, чем пользы.
02:31
Now, an emergingпоявление viewПосмотреть
45
135358
2238
При новом подходе,
02:33
that you alsoтакже heardуслышанным about from Drдоктор. InselИнсель this morningутро,
46
137596
2950
о котором вы слышали
от д-ра Инселя сегодня утром,
02:36
is that psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства are actuallyна самом деле
47
140546
2570
психиатрические расстройства рассматриваются
02:39
disturbancesнарушения of neuralнервный circuitsсхемы that mediateпосредничать
48
143116
3474
как нарушения в нервной цепи,
которая отвечает
02:42
emotionэмоция, moodнастроение and affectаффект.
49
146590
3519
за эмоции, чувства и настроение.
02:46
When we think about cognitionпознание,
50
150109
1762
Когда мы говорим
о мыслительных процессах,
02:47
we analogizeуподоблять the brainголовной мозг to a computerкомпьютер. That's no problemпроблема.
51
151871
3576
мы проводим аналогию между мозгом
и компьютером. Тут всё понятно.
02:51
Well it turnsвитки out that the computerкомпьютер analogyаналогия
52
155447
2581
Оказывается, эту аналогию с компьютером
02:53
is just as validдействительный for emotionэмоция.
53
158028
2383
можно применять и к эмоциям.
02:56
It's just that we don't tendиметь тенденцию to think about it that way.
54
160411
2786
Мы просто не привыкли рассматривать их
с этой точки зрения.
02:59
But we know much lessМеньше about the circuitсхема basisоснова
55
163197
3283
Нам гораздо меньше
известно о цепной подоплёке
03:02
of psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства
56
166480
1899
психиатрических расстройств
03:04
because of the overwhelmingподавляющий dominanceгосподство
57
168379
2070
из-за превалирующей
03:06
of this chemicalхимическая imbalanceнесбалансированность hypothesisгипотеза.
58
170449
3352
теории химического дисбаланса.
03:09
Now, it's not that chemicalsхимикалии are not importantважный
59
173801
3827
Я не говорю,
что при психических расстройствах
03:13
in psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства.
60
177628
1537
химические вещества
вообще не играют роли.
03:15
It's just that they don't batheкупать the brainголовной мозг like soupсуп.
61
179165
3972
Но они, конечно, не барахтаются в мозге,
будто в бульоне.
03:19
RatherСкорее, they're releasedвыпущенный in very specificконкретный locationsместа
62
183137
3649
Они высвобождаются
в определённых участках мозга
03:22
and they actакт on specificконкретный synapsesсинапсы
63
186786
2725
и действуют на определённые синапсы,
03:25
to changeизменение the flowтечь of informationИнформация in the brainголовной мозг.
64
189511
3688
изменяя поток информации в мозге.
03:29
So if we ever really want to understandПонимаю
65
193199
2437
Чтобы действительно понять
03:31
the biologicalбиологический basisоснова of psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства,
66
195636
2705
биологические основы
психиатрических расстройств,
03:34
we need to pinpointопределить these locationsместа in the brainголовной мозг
67
198341
3032
нужно изолировать те участки мозга,
03:37
where these chemicalsхимикалии actакт.
68
201373
1734
на которые влияют
эти химические вещества.
03:39
OtherwiseВ противном случае, we're going to keep pouringзаливка oilмасло all over our mentalумственный enginesдвигатели
69
203107
3479
Иначе мы так и будем продолжать
лить масло на наш умственный мотор
03:42
and sufferingстрадающий the consequencesпоследствия.
70
206586
2957
и страдать от последствий.
03:45
Now to beginначать to overcomeпреодолеть our ignoranceневежество
71
209543
3059
Для того чтобы начать понимать роль,
03:48
of the roleроль of brainголовной мозг chemistryхимия in brainголовной мозг circuitryсхема,
72
212602
3534
которую играют химические вещества в мозге,
03:52
it's helpfulполезный to work on what we biologistsбиологам call
73
216136
2680
полезно поработать с тем,
что биологи называют
03:54
"modelмодель organismsмикроорганизмы,"
74
218816
1579
«модельными организмами»,
03:56
animalsживотные like fruitфрукты fliesлетит and laboratoryлаборатория miceмышей,
75
220395
3334
с такими животными,
как плодовые мушки и белые мыши,
03:59
in whichкоторый we can applyподать заявление powerfulмощный geneticгенетический techniquesметоды
76
223729
3425
где мы можем применить
эффективные генетические технологии,
04:03
to molecularlyна молекулярном уровне identifyидентифицировать and pinpointопределить
77
227154
3625
с помощью которых
можно идентифицировать и изолировать
04:06
specificконкретный classesклассы of neuronsнейроны,
78
230779
1563
отдельные классы нейронов,
04:08
as you heardуслышанным about in AllanАллан Jones'sДжонс talk this morningутро.
79
232342
2903
как вы слышали сегодня утром
в докладе Аллана Джонса.
04:11
Moreoverболее того, onceодин раз we can do that,
80
235245
2461
Более того, когда нам это удастся,
04:13
we can actuallyна самом деле activateактивировать specificконкретный neuronsнейроны
81
237706
2749
мы сможем активизировать
отдельные нейроны,
04:16
or we can destroyуничтожить or inhibitпрепятствовать the activityМероприятия of those neuronsнейроны.
82
240455
4211
прекращать или подавлять
работу этих нейронов.
04:20
So if we inhibitпрепятствовать a particularконкретный typeтип of neuronнейрон,
83
244666
2714
Блокируя деятельность
какого-то типа нейронов
04:23
and we find that a behaviorповедение is blockedблокированный,
84
247380
2465
и обнаружив, что это привело
к определённому изменению в поведении,
04:25
we can concludeзаключать that those neuronsнейроны
85
249845
2214
мы установим, что этот тип нейронов
04:27
are necessaryнеобходимо for that behaviorповедение.
86
252059
2964
необходим для данного поведения.
04:30
On the other handрука, if we activateактивировать a groupгруппа of neuronsнейроны
87
255023
2382
С другой стороны,
активизируя группу нейронов
04:33
and we find that that producesпроизводит the behaviorповедение,
88
257405
2814
и обнаружив, что тем самым
мы спровоцировали определённое действие,
04:36
we can concludeзаключать that those neuronsнейроны are sufficientдостаточно for the behaviorповедение.
89
260219
4074
мы сможем заключить, что участия этих нейронов
достаточно для такого действия.
04:40
So in this way, by doing this kindсвоего рода of testконтрольная работа,
90
264293
3009
Таким образом,
с помощью подобных исследований
04:43
we can drawпривлечь causeпричина and effectэффект relationshipsотношения
91
267302
3523
мы можем выявлять
причинно-следственную связь
04:46
betweenмежду the activityМероприятия of specificконкретный neuronsнейроны
92
270825
2356
между активизацией определённых нейронов
04:49
in particularконкретный circuitsсхемы and particularконкретный behaviorsповедения,
93
273181
2913
в данных цепочках и неким поведением.
04:51
something that is extremelyочень difficultсложно, if not impossibleневозможно,
94
276094
2437
Но добиться таких результатов у людей
безумно сложно, на данный момент
04:54
to do right now in humansлюди.
95
278531
5051
почти невозможно.
04:59
But can an organismорганизм like a fruitфрукты flyлетать, whichкоторый is --
96
283582
2837
Плодовые мушки —
05:02
it's a great modelмодель organismорганизм
97
286419
2200
замечательный модельный организм;
05:04
because it's got a smallмаленький brainголовной мозг,
98
288619
2538
у них маленький мозг,
05:07
it's capableспособный of complexсложный and sophisticatedутонченный behaviorsповедения,
99
291157
3787
но они могут производить
сложные и высокоорганизованные действия,
05:10
it breedsпороды quicklyбыстро, and it's cheapдешево.
100
294944
3150
они быстро плодятся и дёшевы.
05:13
But can an organismорганизм like this
101
298094
1795
Но может ли такой организм
05:15
teachучат us anything about emotion-likeэмоции, как statesсостояния?
102
299889
3843
научить нас чему-нибудь,
когда речь идёт об эмоциях?
05:19
Do these organismsмикроорганизмы even have emotion-likeэмоции, как statesсостояния,
103
303732
3300
Испытывают ли эти организмы эмоции
05:22
or are they just little digitalцифровой robotsроботы?
104
307032
3363
или же они являются
лишь маленькими цифровыми роботами?
05:26
CharlesЧарльз DarwinДарвин believedСчитается, that insectsнасекомые have emotionэмоция
105
310395
3200
Чарльз Дарвин считал, что насекомые
испытывают эмоции,
05:29
and expressэкспресс them in theirих behaviorsповедения, as he wroteписал
106
313595
2550
которые проявляются в их поведении,
что он и описал
05:32
in his 1872 monographмонография on the expressionвыражение of the emotionsэмоции in man and animalsживотные.
107
316145
5193
в своей монографии 1872 года
о проявлениях эмоций у людей и у животных.
05:37
And my eponymousодноименный colleagueколлега, SeymourSeymour BenzerБензер, believedСчитается, it as well.
108
321338
3519
Мой коллега Сеймур Бензер тоже так считал.
05:40
SeymourSeymour is the man that introducedвведены the use of drosophilaдрозофила
109
324857
3414
В 60-х Сеймур первым начал
использовать дрозофил здесь,
05:44
here at CalTechCalTech in the '60s as a modelмодель organismорганизм
110
328271
3523
в Калифорнийском технологическом институте,
в качестве модельного организма
05:47
to studyизучение the connectionсоединение betweenмежду genesгены and behaviorповедение.
111
331794
3597
для изучения связи
между генами и поведением.
05:51
SeymourSeymour recruitedнабраны me to CalTechCalTech in the lateпоздно 1980s.
112
335391
3607
В конце 80-х Сеймур
предложил мне работать вместе.
05:54
He was my Jediджедай and my rabbiраввин while he was here,
113
338998
4434
Пока он работал здесь,
он был моим Джедаем и моим раввином,
05:59
and SeymourSeymour taughtучил me bothи то и другое to love fliesлетит
114
343432
2388
и ещё Сеймур научил меня любить мушек
06:01
and alsoтакже to playиграть with scienceнаука.
115
345820
3049
и подходить к науке, как к игре.
06:04
So how do we askпросить this questionвопрос?
116
348869
3116
Так как же правильно поставить вопрос?
06:07
It's one thing to believe that fliesлетит have emotion-likeэмоции, как statesсостояния,
117
351985
4060
Одно дело — верить в то, что мушки
испытывают состояния, подобные эмоциям,
06:11
but how do we actuallyна самом деле find out whetherбудь то that's trueправда or not?
118
356045
3163
но как определить,
так ли оно на самом деле?
06:15
Now, in humansлюди we oftenдовольно часто inferделать вывод emotionalэмоциональный statesсостояния,
119
359208
3950
Когда речь идёт о людях,
мы часто догадываемся об их эмоциях,
06:19
as you'llВы будете hearзаслушивать laterпозже todayCегодня, from facialлицевой expressionsвыражения.
120
363158
3905
как вы сегодня ещё услышите,
по выражению их лиц.
06:22
HoweverОднако, it's a little difficultсложно to do that in fruitфрукты fliesлетит.
121
367063
3720
Но у плодовых мушек
это проделать чуть сложнее.
06:26
(LaughterСмех)
122
370783
3313
(Смех)
06:29
It's kindсвоего рода of like landingпосадка on MarsМарс
123
374096
3137
Эта ситуация напоминает посадку
космического корабля на Марсе,
06:33
and looking out the windowокно of your spaceshipкосмический корабль
124
377233
2705
когда вы разглядываете через иллюминатор
06:35
at all the little greenзеленый menлюди who are surroundingокружающих it
125
379938
2470
маленьких зелёненьких человечков,
окруживших корабль,
06:38
and tryingпытаясь to figureфигура out, "How do I find out
126
382408
2406
и задаётесь вопросом:
«Как же выяснить,
06:40
if they have emotionsэмоции or not?"
127
384814
2355
испытывают ли они эмоции?»
06:43
What can we do? It's not so easyлегко.
128
387169
3543
Так что же можно сделать?
Это не так просто.
06:46
Well, one of the waysпути that we can startНачало
129
390712
2185
Для начала мы можем
06:48
is to try to come up with some generalГенеральная characteristicsхарактеристики
130
392897
4125
составить список общих признаков
06:52
or propertiesсвойства of emotion-likeэмоции, как statesсостояния
131
397022
3748
или свойств
различных эмоциональных состояний,
06:56
suchтакие as arousalпробуждение, and see if we can identifyидентифицировать
132
400770
3464
таких, например, как возбуждение,
и попробовать найти мушек,
07:00
any flyлетать behaviorsповедения that mightмог бы exhibitэкспонат some of those propertiesсвойства.
133
404234
5376
демонстрирующих поведение,
связанное с этими состояниями.
07:05
So threeтри importantважный onesте, that I can think of
134
409610
2820
Три самые важные характеристики,
приходящие в голову,
07:08
are persistenceупорство, gradationsградаций in intensityинтенсивность, and valenceвалентность.
135
412430
4672
это настойчивость,
степень интенсивности и значимость.
07:13
PersistenceУпорство meansозначает long-lastingдолгоиграющий.
136
417102
2334
Настойчивость означает
долгую продолжительность.
07:15
We all know that the stimulusстимул that triggersтриггеры an emotionэмоция
137
419436
3961
Мы все знаем, что когда
раздражитель пробуждает эмоцию,
07:19
causesпричины that emotionэмоция to last long after the stimulusстимул is goneпрошло.
138
423397
5016
эмоция сохраняется долгое время
после того, как раздражитель убран.
07:24
GradationsГрадация of intensityинтенсивность meansозначает what it soundsзвуки like.
139
428413
3090
Степень интенсивности обозначает
именно то, что вы думаете.
07:27
You can dialнабирать номер up the intensityинтенсивность or dialнабирать номер down the intensityинтенсивность of an emotionэмоция.
140
431503
4583
Интенсивность эмоции
можно увеличить или понизить.
07:31
If you're a little bitнемного unhappyнесчастный, the cornersуглы of your mouthрот
141
436086
2600
Когда вы немного недовольны, уголки рта
07:34
turnочередь down and you sniffleсопеть,
142
438686
1687
опускаются вниз, и вы хлюпаете носом,
07:36
and if you're very unhappyнесчастный, tearsслезы pourналивать down your faceлицо
143
440373
3138
но когда вы очень расстроены,
по лицу текут слёзы,
07:39
and you mightмог бы sobрыдать.
144
443511
1832
а вы можете начать всхлипывать.
07:41
ValenceВалентность meansозначает good or badПлохо, positiveположительный or negativeотрицательный.
145
445343
4379
Значимость обозначает хорошее или плохое,
позитивное или негативное.
07:45
So we decidedприняли решение to see if fliesлетит could be provokedспровоцированный into showingпоказ
146
449722
4452
Таким образом, мы решили проверить,
можно ли спровоцировать мушек
07:50
the kindсвоего рода of behaviorповедение that you see
147
454174
2451
на такое поведение, которое бывает
07:52
by the proverbialобщеизвестный waspоса at the picnicпикник tableТаблица,
148
456625
2810
у пресловутой осы на пикнике,
07:55
you know, the one that keepsдержит comingприход back to your hamburgerгамбургер
149
459435
2685
знаете, той самой, которая продолжает
летать вокруг вашего гамбургера,
07:58
the more vigorouslyэнергично you try to swatшлепнуть it away,
150
462120
2529
сколько бы вы от неё ни отмахивались,
08:00
and it seemsкажется to keep gettingполучение irritatedраздраженный.
151
464649
2284
и создаётся ощущение,
что она злится всё больше и больше.
08:02
So we builtпостроен a deviceустройство, whichкоторый we call a puff-o-matслоеный-O-MAT,
152
466933
3647
Мы построили прибор,
который мы назвали выхлопомат,
08:06
in whichкоторый we could deliverдоставить little briefкраткое airвоздух puffsзатяжек to fruitфрукты fliesлетит
153
470580
4345
с помощью которого мы воздействуем
небольшими колебаниями воздуха на плодовых мушек,
08:10
in these plasticпластик tubesтрубы in our laboratoryлаборатория benchскамейка
154
474925
2776
сидящих в маленьких пластиковых
пробирках на рабочем столе,
08:13
and blowдуть them away.
155
477701
1725
и сдуваем их с места.
08:15
And what we foundнайденный is that if we gaveдал these fliesлетит
156
479426
3239
Мы обнаружили,
что когда мы выстреливали в мушек
08:18
in the puff-o-matслоеный-O-MAT severalнесколько puffsзатяжек in a rowряд,
157
482665
2848
из выхлопомата
несколькими хлопками подряд,
08:21
they becameстал somewhatв некотором роде hyperactiveгиперактивными
158
485513
2689
те становились слегка гиперактивны
08:24
and continuedпродолжение to runбег around for some time after the airвоздух puffsзатяжек actuallyна самом деле stoppedостановился
159
488202
4435
и продолжали бегать кругами
ещё некоторое время после того,
как хлопки воздуха прекращались,
08:28
and tookвзял a while to calmспокойный down.
160
492637
2864
и у них занимало достаточно
много времени, чтобы успокоиться.
08:31
So we quantifiedколичественно this behaviorповедение
161
495501
2189
Мы количественно выразили это поведение
08:33
usingс помощью customобычай locomotorдвигательный trackingотслеживание softwareпрограммного обеспечения
162
497690
3012
с помощью собственной локомоторной
отслеживающей компьютерной программы,
08:36
developedразвитая with my collaboratorсотрудник PietroPietro PeronaПерона,
163
500702
2800
разработанной
вместе с моим коллегой Петро Перона,
08:39
who'sкто in the electricalэлектрический engineeringинжиниринг divisionделение here at CalTechCalTech.
164
503502
3612
работающим в инженерном отделе здесь же,
в Калифорнийском Технологическом Институте.
08:43
And what this quantificationквантование showedпоказал us is that,
165
507114
2814
Количественное представление показало,
08:45
uponна experiencingиспытывают a trainпоезд of these airвоздух puffsзатяжек,
166
509928
3224
что после того как мушки подвергались
воздействию нескольких хлопков воздуха,
08:49
the fliesлетит appearпоявиться to enterвойти a kindсвоего рода of stateгосударство of hyperactivityгиперактивность
167
513152
4314
они впадали в состояние гиперактивности —
08:53
whichкоторый is persistentстойкий, long-lastingдолгоиграющий,
168
517466
2598
продолжительное, затяжное
08:55
and alsoтакже appearsпоявляется to be gradedградуированный.
169
520064
2504
и обладающее несколькими степенями.
08:58
More puffsзатяжек, or more intenseинтенсивный puffsзатяжек,
170
522568
2859
Больше число хлопков
или более интенсивные хлопки
09:01
make the stateгосударство last for a longerдольше periodпериод of time.
171
525427
3913
увеличивали продолжительность
этого состояния.
09:05
So now we wanted to try to understandПонимаю something
172
529340
2036
Тогда мы заинтересовались вопросом,
09:07
about what controlsуправления the durationпродолжительность of this stateгосударство.
173
531376
3714
что отвечает
за продолжительность этого состояния.
09:10
So we decidedприняли решение to use our puff-o-matслоеный-O-MAT
174
535090
2851
Мы решили применить наш выхлопомат
09:13
and our automatedавтоматизированный trackingотслеживание softwareпрограммного обеспечения
175
537941
2055
и нашу автоматизированную программу
09:15
to screenэкран throughчерез hundredsсотни of linesлинии of mutantмутант fruitфрукты fliesлетит
176
539996
3782
для скрининга
сотен линий мутантных мушек,
09:19
to see if we could find any that showedпоказал abnormalненормальный responsesответы to the airвоздух puffsзатяжек.
177
543778
5079
чтобы найти мушек
с аномальной реакцией на хлопки.
09:24
And this is one of the great things about fruitфрукты fliesлетит.
178
548857
2347
Вот здесь кроется один из самых удобных моментов
работы с плодовыми мушками.
09:27
There are repositoriesхранилища where you can just pickвыбирать up the phoneТелефон
179
551204
2793
Существуют целые хранилища,
где, подняв телефонную трубку,
09:29
and orderзаказ hundredsсотни of vialsфлаконы of fliesлетит of differentдругой mutantsмутанты
180
553997
3641
можно заказать сотни пробирок
мушек с различными мутациями,
09:33
and screenэкран them in your assayанализ and then find out
181
557638
2172
и, проведя серию тестов,
можно определить,
09:35
what geneген is affectedпострадавших in the mutationмутация.
182
559810
3319
на какой ген повлияла мутация.
09:39
So doing the screenэкран, we discoveredобнаруженный one mutantмутант
183
563129
3512
Итак, во время тестов
мы обнаружили одного мутанта,
09:42
that tookвзял much longerдольше than normalнормальный to calmспокойный down
184
566641
3474
у которого заняло гораздо больше времени,
чем в среднем, чтобы успокоиться
09:46
after the airвоздух puffsзатяжек,
185
570115
2277
после хлопков воздуха,
09:48
and when we examinedрассмотрел the geneген that was affectedпострадавших in this mutationмутация,
186
572392
3950
а когда мы исследовали ген,
на который повлияла эта мутация,
09:52
it turnedоказалось out to encodeшифровать a dopamineдопамин receptorрецептор.
187
576342
3605
выяснилось,
что он кодирует рецептор допамина.
09:55
That's right -- fliesлетит, like people, have dopamineдопамин,
188
579947
3011
Именно так — в организме у мушек,
как и у людей, водится допамин,
09:58
and it actsакты on theirих brainsмозги and on theirих synapsesсинапсы
189
582958
2772
и он влияет на их мозг и на синапсы
10:01
throughчерез the sameодна и та же dopamineдопамин receptorрецептор moleculesмолекулы
190
585730
2550
через те же
молекулы рецепторов допамина,
10:04
that you and I have.
191
588280
2389
что и у нас с вами.
10:06
Dopamineдопамин playsигры a numberномер of importantважный functionsфункции in the brainголовной мозг,
192
590669
3486
Допамин играет роль
в различных функциях мозга,
10:10
includingв том числе in attentionвнимание, arousalпробуждение, rewardнаграда,
193
594155
3113
таких как концентрация,
возбуждение, вознаграждение,
10:13
and disordersрасстройства of the dopamineдопамин systemсистема have been linkedсвязанный
194
597268
3413
и было обнаружено, что расстройства
допаминовой системы играют роль
10:16
to a numberномер of mentalумственный disordersрасстройства includingв том числе drugлекарственное средство abuseзлоупотребление,
195
600681
3100
при различных психических расстройствах,
включая наркозависимость,
10:19
Parkinson'sПаркинсона diseaseболезнь, and ADHDADHD.
196
603781
4234
болезнь Паркинсона и СДВГ.
10:23
Now, in geneticsгенетика, it's a little counterintuitiveпротиворечит здравому смыслу.
197
608015
2790
Вообще, в генетике всё слегка нелогично.
10:26
We tendиметь тенденцию to inferделать вывод the normalнормальный functionфункция of something
198
610805
3260
Мы делаем выводы
о нормальной работе чего-либо
10:29
by what doesn't happenслучаться when we take it away,
199
614065
3710
на основании того, что перестаёт
происходить, когда мы его убираем,
10:33
by the oppositeнапротив of what we see when we take it away.
200
617775
3003
то есть на основании обратного от того,
что мы видим, когда мы его убираем.
10:36
So when we take away the dopamineдопамин receptorрецептор
201
620778
3013
Так, когда мы убираем
допаминовый рецептор,
10:39
and the fliesлетит take longerдольше to calmспокойный down,
202
623791
2557
и в результате мушкам требуется
больше времени, чтобы успокоиться,
10:42
from that we inferделать вывод that the normalнормальный functionфункция of this receptorрецептор and dopamineдопамин
203
626348
3846
на основании этого мы делаем вывод,
что в функцию этого рецептора и допамина
10:46
is to causeпричина the fliesлетит to calmспокойный down fasterБыстрее after the puffпыхтеть.
204
630194
4485
входит успокаивать мушек
после произведённого хлопка воздуха.
10:50
And that's a bitнемного reminiscentнапоминающий of ADHDADHD,
205
634679
2950
Все это слегка напоминает СДВГ,
10:53
whichкоторый has been linkedсвязанный to disordersрасстройства of the dopamineдопамин systemсистема in humansлюди.
206
637629
3975
связь которого с расстройствами
допаминовой системы была установлена у людей.
10:57
IndeedВ самом деле, if we increaseувеличение the levelsуровни of dopamineдопамин in normalнормальный fliesлетит
207
641604
4606
И действительно, когда мы увеличиваем
уровень допамина у нормальных мушек,
11:02
by feedingкормление them cocaineкокаин
208
646210
1710
давая им кокаин,
11:03
after gettingполучение the appropriateподходящее DEAДЭА licenseлицензия
209
647920
2972
получив разрешение
в Управлении по борьбе с наркотиками,
11:06
— oh my God -- (LaughterСмех) —
210
650892
4000
— Бог ты мой — (Смех) —
11:10
we find indeedв самом деле that these cocaine-fedкокаин вскармливании fliesлетит
211
654892
3172
мы обнаруживаем, что мушки,
накормленные кокаином,
11:13
calmспокойный down fasterБыстрее than normalнормальный fliesлетит do,
212
658064
3042
успокаиваются быстрее,
чем обычные мушки,
11:17
and that's alsoтакже reminiscentнапоминающий of ADHDADHD,
213
661106
3199
это тоже похоже на СДВГ,
11:20
whichкоторый is oftenдовольно часто treatedобрабатывали with drugsнаркотики like RitalinРиталин
214
664305
2045
который часто лечат
такими лекарствами, как Риталин,
11:22
that actакт similarlyпо аналогии to cocaineкокаин.
215
666350
3019
по действию напоминающими кокаин.
11:25
So slowlyмедленно I beganначал to realizeпонимать that what startedначал out
216
669369
3149
Постепенно я начал понимать,
что то, что начиналось
11:28
as a ratherскорее playfulигривый attemptпопытка to try to annoyраздражать fruitфрукты fliesлетит
217
672518
3649
как полуигра
по раздражению плодовых мушек,
11:32
mightмог бы actuallyна самом деле have some relevanceактуальность to a humanчеловек psychiatricпсихиатрический disorderрасстройство.
218
676167
3976
может относиться и к психиатрическим
расстройствам у человека.
11:36
Now, how farдалеко does this analogyаналогия go?
219
680143
2226
Насколько далеко
простирается эта аналогия?
11:38
As manyмногие of you know, individualsиндивидуумы afflictedстрадающий with ADHDADHD
220
682369
3122
Как многие из вас знают,
люди, страдающие СДВГ,
11:41
alsoтакже have learningобучение disabilitiesинвалидов.
221
685491
2337
также испытывают трудности при обучении.
11:43
Is that trueправда of our dopamineдопамин receptorрецептор mutantмутант fliesлетит?
222
687828
3566
Является ли то же самое правдой для наших мушек
с мутированными рецепторами допамина?
11:47
Remarkablyзамечательно, the answerответ is yes.
223
691394
2720
Поразительно, но ответ «да».
11:50
As SeymourSeymour showedпоказал back in the 1970s,
224
694114
2628
Как продемонстрировал Сеймур в 70-х,
11:52
fliesлетит, like songbirdsпевчих, as you just heardуслышанным,
225
696742
2451
мушки, так же как певчие птицы,
как вы только что слышали,
11:55
are capableспособный of learningобучение.
226
699193
1733
обладают способностью к обучению.
11:56
You can trainпоезд a flyлетать to avoidизбежать an odorзапах, shownпоказанный here in blueсиний,
227
700926
4443
Можно научить мушку избегать
запаха, показанного здесь синим,
12:01
if you pairпара that odorзапах with a shockшок.
228
705369
2388
соединив его с ударом тока.
12:03
Then when you give those trainedобученный fliesлетит the chanceшанс to chooseвыберите
229
707757
3384
После этого нужно дать
обученным мушкам шанс выбрать
12:07
betweenмежду a tubeтрубка with the shock-pairedударно-парные odorзапах and anotherдругой odorзапах,
230
711141
3154
между пробиркой с запахом, спаренным
с ударом тока, и другим запахом.
12:10
it avoidsпозволяет избегать the tubeтрубка containingсодержащий the blueсиний odorзапах that was pairedв паре with shockшок.
231
714295
4200
Они будут избегать пробирки с синим запахом,
спаренной с ударом тока.
12:14
Well, if you do this testконтрольная работа on dopamineдопамин receptorрецептор mutantмутант fliesлетит,
232
718495
3502
Если же проделать тот же самый тест на мушках
с мутированными рецепторами допамина,
12:17
they don't learnучить. TheirИх learningобучение scoreГол is zeroнуль.
233
721997
2465
они ничему не учатся.
Их оценка равна нулю.
12:20
They flunkпровалить out of CalTechCalTech.
234
724462
3811
Они будут исключены
из Калифорнийского технологического института.
12:24
So that meansозначает that these fliesлетит have two abnormalitiesаномалии,
235
728273
4748
Значит, у этих мушек
наблюдаются два вида аномалий,
12:28
or phenotypesфенотипы, as we geneticistsгенетики call them,
236
733021
3050
или фенотитипов,
как называют это генетики,
12:31
that one findsнаходки in ADHDADHD: hyperactivityгиперактивность and learningобучение disabilityинвалидность.
237
736071
5512
которые встречаются при СДВГ —
гиперактивность и трудности с учёбой.
12:37
Now what's the causalпричинный relationshipотношения, if anything, betweenмежду these phenotypesфенотипы?
238
741583
4363
Вопрос в том, что является
первопричиной из этих двух фенотипов?
12:41
In ADHDADHD, it's oftenдовольно часто assumedпредполагается, that the hyperactivityгиперактивность
239
745946
3913
При СДВГ считается, что гиперактивность
12:45
causesпричины the learningобучение disabilityинвалидность.
240
749859
1906
является причиной трудностей при учёбе.
12:47
The kidsДети can't sitсидеть still long enoughдостаточно to focusфокус, so they don't learnучить.
241
751765
3719
Дети не могут сидеть спокойно и сосредоточиться,
и в результате они ничего не выучивают.
12:51
But it could equallyв равной степени be the caseдело that it's the learningобучение disabilitiesинвалидов
242
755484
3296
Но с таким же успехом может быть и так,
что сложности при учёбе
12:54
that causeпричина the hyperactivityгиперактивность.
243
758780
1872
являются причиной гиперактивности.
12:56
Because the kidsДети can't learnучить, they look for other things to distractотвлекать theirих attentionвнимание.
244
760652
4470
Когда дети не в состоянии выучить материал,
они ищут, на что можно переключить внимание.
13:01
And a finalокончательный possibilityвозможность is that there's no relationshipотношения at all
245
765122
3057
И наконец, есть вариант, что вообще
не существует никакой зависимости
13:04
betweenмежду learningобучение disabilitiesинвалидов and hyperactivityгиперактивность,
246
768179
2404
между трудностями при учёбе
и гиперактивностью,
13:06
but that they are causedвызванный by a commonобщий underlyingлежащий в основе mechanismмеханизм in ADHDADHD.
247
770583
4915
и на самом деле, причиной того и другого
является некий механизм, лежащий в основе СДВГ.
13:11
Now people have been wonderingинтересно about this for a long time
248
775498
2342
Вопрос этого механизма у людей
обсуждается уже давно,
13:13
in humansлюди, but in fliesлетит we can actuallyна самом деле testконтрольная работа this.
249
777840
3488
но у мушек мы можем его протестировать.
13:17
And the way that we do this is to delveкопаться deeplyглубоко into the mindразум
250
781328
3084
Делаем мы это, залезая глубоко в мозг
13:20
of the flyлетать and beginначать to untangleраспутывать its circuitryсхема usingс помощью geneticsгенетика.
251
784412
4266
мушек и начиная распутывать
клубок нервов, при помощи генетики.
13:24
We take our dopamineдопамин receptorрецептор mutantмутант fliesлетит
252
788678
2462
Берём наших мушек
с мутированными рецепторами допамина
13:27
and we geneticallyгенетически restoreвосстановить, or cureлечение, the dopamineдопамин receptorрецептор
253
791140
4564
и генетически восстанавливаем,
или же просто «чиним» рецептор допамина,
13:31
by puttingсдачи a good copyкопия of the dopamineдопамин receptorрецептор geneген
254
795704
3235
добавляя добротный вариант
гена допаминового рецептора
13:34
back into the flyлетать brainголовной мозг.
255
798939
2051
обратно в мозг.
13:36
But in eachкаждый flyлетать, we put it back only into certainопределенный neuronsнейроны
256
800990
3835
Но мы добавляем его
только в определённые нейроны,
13:40
and not in othersдругие, and then we testконтрольная работа eachкаждый of these fliesлетит
257
804825
3714
a не во все, и после этого
мы тестируем каждую из мушек
13:44
for theirих abilityспособность to learnучить and for hyperactivityгиперактивность.
258
808539
3668
на способность
к обучению и гиперактивность.
13:48
Remarkablyзамечательно, we find we can completelyполностью dissociateотмежеваться these two abnormalitiesаномалии.
259
812207
4818
Поразительно то, что мы можем
полностью разделить эти две аномалии.
13:52
If we put a good copyкопия of the dopamineдопамин receptorрецептор back
260
817025
2663
Когда мы вносим добротный вариант
рецептора допамина обратно
13:55
in this ellipticalэллиптический structureсостав calledназывается the centralцентральный complexсложный,
261
819688
2961
вот в эту овальную структуру,
которая называется центральный комплекс,
13:58
the fliesлетит are no longerдольше hyperactiveгиперактивными, but they still can't learnучить.
262
822649
4077
мушки перестают быть гиперактивными,
но способность к учёбе так и не улучшается.
14:02
On the other handрука, if we put the receptorрецептор back in a differentдругой structureсостав
263
826726
2726
С другой стороны, при внесении
этого рецептора в структуру
14:05
calledназывается the mushroomгриб bodyтело,
264
829452
1518
под названием «гриб»
14:06
the learningобучение deficitдефицит is rescuedспасенный, the fliesлетит learnучить well,
265
830970
3085
сложности с обучением исчезают,
мушки легко обучаются,
14:09
but they're still hyperactiveгиперактивными.
266
834055
1830
но остаются в состоянии гиперактивности.
14:11
What that tellsговорит us is that dopamineдопамин
267
835885
2250
Это говорит нам о том, что допамин
14:14
is not bathingкупание the brainголовной мозг of these fliesлетит like soupсуп.
268
838135
3392
не плавает в мозгу у мушек,
будто в бульоне.
14:17
RatherСкорее, it's actingдействующий to controlконтроль two differentдругой functionsфункции
269
841527
3162
Скорее, он влияет
на две различные функции
14:20
on two differentдругой circuitsсхемы,
270
844689
1634
двух различных нервных цепей,
14:22
so the reasonпричина there are two things wrongнеправильно with our dopamineдопамин receptorрецептор fliesлетит
271
846323
3904
и получается, что наличие двух разных проблем
в допаминовом рецепторе у наших мушек
14:26
is that the sameодна и та же receptorрецептор is controllingуправление two differentдругой functionsфункции
272
850227
4175
объясняется тем, что один и тот же
рецептор контролирует две различные функции
14:30
in two differentдругой regionsрайоны of the brainголовной мозг.
273
854402
2863
в двух различных участках мозга.
14:33
WhetherБудь то the sameодна и та же thing is trueправда in ADHDADHD in humansлюди
274
857265
3062
Является ли то же самое правдой
при СДВГ у людей,
14:36
we don't know, but these kindsвиды of resultsРезультаты
275
860327
2376
нам неизвестно, но такой результат
14:38
should at leastнаименее causeпричина us to considerрассматривать that possibilityвозможность.
276
862703
3477
должен, как минимум, заставить нас
задуматься над такой возможностью.
14:42
So these resultsРезультаты make me and my colleaguesколлеги more convincedубежденный than ever
277
866180
3973
Такие результаты всё больше и больше
убеждают меня и моих коллег в том,
14:46
that the brainголовной мозг is not a bagмешок of chemicalхимическая soupсуп,
278
870153
3412
что мозг не просто
мешок с химическим бульоном,
14:49
and it's a mistakeошибка to try to treatрассматривать complexсложный psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства
279
873565
3527
а также в том, что ошибочно лечить
сложные психиатрические расстройства,
14:52
just by changingизменения the flavorаромат of the soupсуп.
280
877092
2711
просто пытаясь
изменить вкус этого бульона.
14:55
What we need to do is to use our ingenuityизобретательность and our scientificнаучный knowledgeзнание
281
879803
4217
На самом деле, нужно применить
воображение и научные знания
14:59
to try to designдизайн a newновый generationпоколение of treatmentsлечение
282
884020
2708
и попробовать создать
новое поколение лекарств,
15:02
that are targetedцелевое to specificконкретный neuronsнейроны and specificконкретный regionsрайоны of the brainголовной мозг
283
886728
4288
нацеленных на определённые нейроны
и конкретные участки мозга,
15:06
that are affectedпострадавших in particularконкретный psychiatricпсихиатрический disordersрасстройства.
284
891016
3338
поражённые при определённых
психиатрических расстройствах.
15:10
If we can do that, we mayмай be ableв состоянии to cureлечение these disordersрасстройства
285
894354
3200
Если нам это удастся, возможно,
мы сможем лечить эти расстройства,
15:13
withoutбез the unpleasantнеприятный sideбоковая сторона effectsпоследствия,
286
897554
2047
избегая неприятных побочных эффектов,
15:15
puttingсдачи the oilмасло back in our mentalумственный enginesдвигатели,
287
899601
2746
добавляя масло в наш умственный мотор
15:18
just where it's neededнеобходимый. Thank you very much.
288
902347
3184
именно там, где это необходимо.
Большое спасибо.
Translated by Alina Sheyman
Reviewed by Irina Zhandarova

▲Back to top

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

Why you should listen

How is emotional behavior encoded in the brain? And what parts of the brain are affected by depression, ADHD and anxiety? This is what neurobiologist David Anderson researches in his lab at the California Institute for Technology by studying the brains of lab mice and fruit flies. By looking at how neural circuits give rise to emotions, Anderson hopes to advance a more nuanced view of psychiatric disorders -- that they aren’t the result of a simple “chemical imbalance,” but of a chemical imbalance at a specific site that has a specific emotional consequences. By researching these cause-and-effect relationships, Anderson hopes to pave the way for the development of new treatments for psychiatric disorders that are far more targeted and have far fewer side effects.

Trained by two Nobel laureates, Gunter Blobel and Richard Axel, Anderson is also an investigator at the Howard Hughes Medical Institute.

More profile about the speaker
David Anderson | Speaker | TED.com