Allan Jones: A map of the brain

یک نقشه ازمغز

Translator: Shahram Eatezadi Reviewer: soheila Jafari

Humans have long held a fascination

انسانها همواره یک شیفتگی و شیدای برای مغز انسان داشته اند.

for the human brain.

انسانها همواره یک شیفتگی و شیدای برای مغز انسان داشته اند.

We chart it, we've described it,

ما اونو به نمایش گذارده و شرح داده ایم،

we've drawn it,

ما اونو رسم کرده ایم.

we've mapped it.

اونو نقشه برداری کردیم.

Now just like the physical maps of our world

مانند نقشه های فیزیکی دنیای ما

that have been highly influenced by technology --

که بشدت توسط فن آوری تحت تاثیر قرارگرفته است--

think Google Maps,

فکر کنید گوگل مپ ( نقشه های گوگل)

think GPS --

فکرکنید جی پی اس (سیستم تعیین موقعیت جهانی )--

the same thing is happening for brain mapping

این همون چیزی است که برای نقشه برداری مغز از طریق تغییر شکل در حال اتفاق است

through transformation.

این همون چیزی است که برای نقشه برداری مغز از طریق تغییر شکل در حال اتفاق است

So let's take a look at the brain.

خب بیایید یک نگاهی به مغز بندازیم.

Most people, when they first look at a fresh human brain,

بیشتر مردم وقتی برای اولین بار به مغز طبیعی انسان نگاه میکنند

they say, "It doesn't look what you're typically looking at

میگن"این شبیه آنچیزی نیست که معمولا بهش نگاه میکنند

when someone shows you a brain."

وقتی شخصی بشما یک مغز را نشان میدهد."

Typically, what you're looking at is a fixed brain. It's gray.

نوعا ، چیزی که دارید بهش نگاه میکنید یک مغز فیکس شده است.اون خاکستریه.

And this outer layer, this is the vasculature,

واین لایه خارجی ..این لایه دارای رگهای خونی فراوانه،

which is incredible, around a human brain.

که بطور باورنکردنی دور مغزانسان است.

This is the blood vessels.

این رگهای خونی است.

20 percent of the oxygen

20 درصد اکسیژن

coming from your lungs,

که از ریه هاتون میاد،

20 percent of the blood pumped from your heart,

20 درصد از خونی که ازقلبتون میاد،

is servicing this one organ.

داره به این اندام سرویس میده و خدمت میکنه.

That's basically, if you hold two fists together,

اگه شما دوتا مشت تان را درکنارهم نگه دارید،

it's just slightly larger than the two fists.

این تقریبا کمی بزرگتر از دوتا مشت تان هست.

Scientists, sort of at the end of the 20th century,

دانشمندان درآخر قرن بیستم

learned that they could track blood flow

آموختند که میتوانند جریان خون را برای نقشه برداری غیرتهاجمی

to map non-invasively

آموختند که میتوانند جریان خون را برای نقشه برداری غیرتهاجمی

where activity was going on in the human brain.

که فعالانه در مغز انسان جریان می یابد را رد یابی کنند.

So for example, they can see in the back part of the brain,

برای مثال اونها میتوانند قسمت پشتی مغز که داره درست دور اونجا میگرده را ببینید.

which is just turning around there.

برای مثال اونها میتوانند قسمت پشتی مغز که داره درست دور اونجا میگرده را ببینید.

There's the cerebellum; that's keeping you upright right now.

اونجا مخچه است که شما را عمودی نگه میداره .

It's keeping me standing. It's involved in coordinated movement.

اون منو ایستاده نگه میداره.اون درگیر حرکات هماهنگ است.

On the side here, this is temporal cortex.

در این طرف ، قشر گیجگاهی مغزه.

This is the area where primary auditory processing --

اینجا ناحیه ای است که شنوایی اولیه پردازش میشه--

so you're hearing my words,

که شما دارید حرفهای منو میشنوید،

you're sending it up into higher language processing centers.

شما دارید اونو به مراکز بالاتر عملکردی زبان میفرستید.

Towards the front of the brain

بسوی جلوی مغز

is the place in which all of the more complex thought, decision making --

که مکانیه که دراون همه افکار پیچیده ترهستند، محل تصمیم گیری--

it's the last to mature in late adulthood.

این آخرین مراحل بلوغ در اواخر بزرگسالی است.

This is where all your decision-making processes are going on.

این جاییه که همه پروسه های تصمیم گیریهای شما داره انجام میگیره.

It's the place where you're deciding right now

این جاییه که شما دارید تصمیم میگیرید

you probably aren't going to order the steak for dinner.

شما احتمالا نمیخواهید برای شام استیک سفارش بدید.

So if you take a deeper look at the brain,

درنتیجه اگه شما نگاه عمیقتری به مغز بندازید،

one of the things, if you look at it in cross-section,

اگر شما در مقطع عرضی نگاهی بندازید،

what you can see

چیزی که میتوانید ببینید

is that you can't really see a whole lot of structure there.

اینه که شما نمیتوانید یک مقدار زیادی ساختارهای کامل را واقعا ببینید.

But there's actually a lot of structure there.

ولی مقدار زیادی از ساختار در اینجاست.

It's cells and it's wires all wired together.

این سلولهاست و سیمها باهمدیگه با سیم کشی به هم متصل شدند.

So about a hundred years ago,

درحدود یکصدسال پیش

some scientists invented a stain that would stain cells.

بعضی از دانشمندان یک لکه کشف کردند که سلولها را لکه دارمیکنه.

And that's shown here in the the very light blue.

واون نشان داده میشود اینجا در یک نورآبی روشن.

You can see areas

شما میتوانیدمناطقی را ببینید

where neuronal cell bodies are being stained.

جاییکه اجسام سولهای طبیعی دارند لکه دارمیشوند.

And what you can see is it's very non-uniform. You see a lot more structure there.

وچیزی که شما میتوانید ببینید اینه که اون خیلی غیر یکنواخت است. شما یک مقدارزیادی ساختار مغزی در اونجا میبینید.

So the outer part of that brain

که قسمت خارجی اون مغز

is the neocortex.

قشر جدید مغزه ( نئوکورتکس).

It's one continuous processing unit, if you will.

این یک واحد پردازش مداوم و مستمر است ، اگه شما بخواهید که بدانید.

But you can also see things underneath there as well.

اما شما میتوانید چیزهایی را در زیر اونها نیز ببینید.

And all of these blank areas

وهمه این نواحی خالی

are the areas in which the wires are running through.

نواحی هستند که دراون سیمها دارند از خلالش میروند.

They're probably less cell dense.

اونها احتمالا سلولهای با چگالی کمتری هستند.

So there's about 86 billion neurons in our brain.

خُب درحدود 86 میلیارد رشته عصبی درمغزوجود دارد.

And as you can see, they're very non-uniformly distributed.

وهمانطور که میتوانید ببینید اونها بطورخیلی غیریکنواخت توزیع میشوند.

And how they're distributed really contributes

واینکه چگونه اونها توزیع میشوند واقعا بستگی به عملکرد زیربنایی شون داره.

to their underlying function.

واینکه چگونه اونها توزیع میشوند واقعا بستگی به عملکرد زیربنایی شون داره.

And of course, as I mentioned before,

والبته همانطور که قبلا گفتم

since we can now start to map brain function,

اززمانی که ما میتوانیم شروع به نقشه برداری ازعملکرد مغزنماییم الان

we can start to tie these into the individual cells.

ما میتوانیم شروع به گره زدن اینها به سولهای منفرد نماییم.

So let's take a deeper look.

خب بیایید یک نگاه عمیق تری بیندازیم.

Let's look at neurons.

بیاید به رشته های عصبی نگاهی بندازیم.

So as I mentioned, there are 86 billion neurons.

خُب همانطور که من قبلا گفتم 86 میلیارد رشته عصبی وجود داره.

There are also these smaller cells as you'll see.

همانطورکه میبینید، سلولهای کوچکتر اونجا وجود داره .

These are support cells -- astrocytes glia.

اینها سلولهای حامی هستند--آستروسیت گلیا.

And the nerves themselves

و اعصاب خودشون

are the ones who are receiving input.

اونهایی هستند که ورودی را میگیرند.

They're storing it, they're processing it.

آنها آن را ذخیره سازی و پردازش می کنند.

Each neuron is connected via synapses

هررشته عصبی ازطریق سیناپسها به 10000 رشته عصبی دیگه درمغزتون متصل میشه.

to up to 10,000 other neurons in your brain.

هررشته عصبی ازطریق سیناپسها به 10000 رشته عصبی دیگه درمغزتون متصل میشه.

And each neuron itself

و هررشته عصبی بتنهایی

is largely unique.

عمدتا منحصربفرد است.

The unique character of both individual neurons

ویژگی منحصربفرد هم رشته های عصبی منفرد و رشته های عصبی درخلال یک مجموعه مغز

and neurons within a collection of the brain

ویژگی منحصربفرد هم رشته های عصبی منفرد و رشته های عصبی درخلال یک مجموعه مغز

are driven by fundamental properties

بوسیله خواص اساسی رانده میشوند

of their underlying biochemistry.

از خواص بیوشیمیایی اساسیشون.

These are proteins.

اینها پروتیینند.

They're proteins that are controlling things like ion channel movement.

اینها پروتیین هستند که چیزهایی مثل تحرکات کانال یونی دارند کنترل میکنند .

They're controlling who nervous system cells partner up with.

اینها پروتیین هستند که چیزهایی مثل تحرکات کانال یونی دارند کنترل میکنند .

And they're controlling

واونها اساسا هرچیزی را که سیستم اعصاب مجبوره انجام بده را کنترل میکنند.

basically everything that the nervous system has to do.

واونها اساسا هرچیزی را که سیستم اعصاب مجبوره انجام بده را کنترل میکنند.

So if we zoom in to an even deeper level,

درنتیجه اگر ما به سطوح عمیقتری نگاه کنیم

all of those proteins

همه اون پروتیینها

are encoded by our genomes.

بوسیله ژنوممون به رمز و کُد درمی آیند.

We each have 23 pairs of chromosomes.

ما هرکدوممون 23 جفت کروموزوم داریم.

We get one from mom, one from dad.

که برای هرجفت یکی را از پدر ویکی را از مادر میگیریم.

And on these chromosomes

وبرروی این کروموزومها تقریبا 25000 ژن وجود داره.

are roughly 25,000 genes.

وبرروی این کروموزومها تقریبا 25000 ژن وجود داره.

They're encoded in the DNA.

اونها در DNA رمز میشوند.

And the nature of a given cell

طبیعت یک سلول اهدا شده با بیوشیمی اساسی آن به حرکت در میاید ، که توسط 25.000 از این ژنها دیکته شده اند و اینکه در چه سطحی آنها فعال شوند.

driving its underlying biochemistry

طبیعت یک سلول اهدا شده با بیوشیمی اساسی آن به حرکت در میاید ، که توسط 25.000 از این ژنها دیکته شده اند و اینکه در چه سطحی آنها فعال شوند.

is dictated by which of these 25,000 genes

طبیعت یک سلول اهدا شده با بیوشیمی اساسی آن به حرکت در میاید ، که توسط 25.000 از این ژنها دیکته شده اند و اینکه در چه سطحی آنها فعال شوند.

are turned on

طبیعت یک سلول اهدا شده با بیوشیمی اساسی آن به حرکت در میاید ، که توسط 25.000 از این ژنها دیکته شده اند و اینکه در چه سطحی آنها فعال شوند.

and at what level they're turned on.

طبیعت یک سلول اهدا شده با بیوشیمی اساسی آن به حرکت در میاید ، که توسط 25.000 از این ژنها دیکته شده اند و اینکه در چه سطحی آنها فعال شوند.

And so our project

پروژه ما

is seeking to look at this readout,

بدنبال نگاه کردن به این بازخوانی است

understanding which of these 25,000 genes is turned on.

برای فهمیدن اینکه کدامیک از این 25000 ژن فعال میشوند.

So in order to undertake such a project,

درنتیجه بمنظور انجام چنین پروژه ای ،

we obviously need brains.

طبیعتا ما به مغز نیاز داریم.

So we sent our lab technician out.

درنتیجه ما تکنسین های آزمایشگاهمونو بیرون فرستادیم.

We were seeking normal human brains.

ما بدنبال مغزهای طبیعی انسان میگشتیم.

What we actually start with

چیزی که ما درواقع باهاش شروع کردیم

is a medical examiner's office.

یک دفتر معاینات پزشکی است.

This a place where the dead are brought in.

این یک مکان جایی که مرده ها داخلش آورده میشن.

We are seeking normal human brains.

ما بدنبال مغزهای طبیعی انسان هستیم.

There's a lot of criteria by which we're selecting these brains.

محک های زیادی وجود داره که بوسیله اونها ما مغزها را انتخاب میکنیم.

We want to make sure

ما میخواهیم مطمئن شویم

that we have normal humans between the ages of 20 to 60,

که انسانهایی طبیعی بین 20 تا 60 سال داریم

they died a somewhat natural death

آنها براثر مرگ طبیعی از دنیا رفته اند

with no injury to the brain,

بدون هرگونه صدمه ای به مغز

no history of psychiatric disease,

ویا سابقه بیماریهای روحی روانی

no drugs on board --

بدون مصرف دارو--

we do a toxicology workup.

ما یک کار سم شناختی انجام میدهیم.

And we're very careful

وخیلی مراقب

about the brains that we do take.

مغزهایی که میگیریم هستیم.

We're also selecting for brains

ما داریم مغزهایی راانتخاب میکنیم

in which we can get the tissue,

که بافت را ازاون بگیریم

we can get consent to take the tissue

ما بعد از اخذ رضایت نامه میتونیم بافت رابگیریم

within 24 hours of time of death.

درخلال 24 ساعت بعد اززمان مرگ.

Because what we're trying to measure, the RNA --

بخاطر چیزی که تلاش میکنیم تا اندازه بگیریم RNA

which is the readout from our genes --

که بازخوانی از ژنهای ماست--

is very labile,

خیلی ناپایداره

and so we have to move very quickly.

ومامجبوریم خیلی سریع حرکت کنیم.

One side note on the collection of brains:

یک نکته در جمع آوری مغز :

because of the way that we collect,

بخاطر روش جمع آوری

and because we require consent,

وبخاطر اینکه ما به رضایت نامه نیاز داریم

we actually have a lot more male brains than female brains.

ما عملا تعداد مغزهای مرد بیشتری نسبت به زنها داریم.

Males are much more likely to die an accidental death in the prime of their life.

مردان خیلی بیشتر احتمال داره که بر اثر یک حادثه در زندگیشون بمیرند.

And men are much more likely

بیشتر احتمال داره

to have their significant other, spouse, give consent

که همسران مردان برای اینکار زضایت بدهند

than the other way around.

تا روشهای دیگه.

(Laughter)

(خنده)...

So the first thing that we do at the site of collection

اولین چیزی که ما درمحل جمع آوری انجام میدهیم

is we collect what's called an MR.

چیزیه که MR نامیده میشه.

This is magnetic resonance imaging -- MRI.

این یک تصویربرداری بوسیله رزونانس مغناطیسی است--MRI.

It's a standard template by which we're going to hang the rest of this data.

این یک الگوی استاندارده که قراره ما بقیه این داده ها را به آنها متصل کنیم.

So we collect this MR.

درنتیجه ما MR ها را جمع میکنیم.

And you can think of this as our satellite view for our map.

میتونید فکر کنید که این بعنوان ماهواره به نقشه ما نگاه میکند.

The next thing we do

کاردیگه ای که انجام مبدهیم

is we collect what's called a diffusion tensor imaging.

اینه که ما چیزی بنام تصاویر پخش عضلات ممتد را جمع میکنیم.

This maps the large cabling in the brain.

این نقشه ها سیمکشی های بزرگ مغزند.

And again, you can think of this

مجدداً ،اگه بخواهید میتوانید آنها را به عنوان بزرگراه های بین ایالتی ما تصور کنید.

as almost mapping our interstate highways, if you will.

مجدداً ،اگه بخواهید میتوانید آنها را به عنوان بزرگراه های بین ایالتی ما تصور کنید.

The brain is removed from the skull,

مغز ازداخل جمجمه برداشته میشه

and then it's sliced into one-centimeter slices.

وسپس به قطعات یک سانتیمتری بریده میشه.

And those are frozen solid,

واونها که یخزده میشن

and they're shipped to Seattle.

به سیاتل حمل میشوند.

And in Seattle, we take these --

ودراونجا ما اونها رومیگیریم--

this is a whole human hemisphere --

این یک نیمکره کامل انسانه--

and we put them into what's basically a glorified meat slicer.

وما اونها را درآنچه اساسا یک چرخ گوشت تکریم شده است ، قرارشون میدهیم.

There's a blade here that's going to cut across

اینجا یک تیغه است که قراره ببره

a section of the tissue

یک قطعه ازاین بافت را

and transfer it to a microscope slide.

ومنتقل کنه اونو به یک تیغه میکروسکوپ.

We're going to then apply one of those stains to it,

قراره یکی از این لکه ها را بکارببریم

and we scan it.

و اسکنش کنیم.

And then what we get is our first mapping.

واونچه که میگیریم اولین نقشه مان است.

So this is where experts come in

واین مکانیه که خبرگان میان

and they make basic anatomic assignments.

وتکالیف اولیه آناتومیکشونو انجام میدهند.

You could consider this state boundaries, if you will,

اگه بخواهید میتونید این مرزهای ایالتی رادرنظربگیرید،

those pretty broad outlines.

منظورم اون نماهای بیرونی نسبتا پهن را .

From this, we're able to then fragment that brain into further pieces,

از اینجا، ما قادریم اون مغز را به قطعات بیشتری تقسیم کنیم،

which then we can put on a smaller cryostat.

که سپس ما میتونیم روی یک سرما سنج کوچکتر قرار دهیم.

And this is just showing this here --

واین فقط داره اینو نشون میده--

this frozen tissue, and it's being cut.

این بافت یخزده که بریده ئمیشه.

This is 20 microns thin, so this is about a baby hair's width.

ضخامت این 20 میکرونه درنتیجه این به پهنای یک تارموی بچه است.

And remember, it's frozen.

وبیاد داشته باشید که یخزده است.

And so you can see here,

در اینجا شما میتونید ببینید

old-fashioned technology of the paintbrush being applied.

فن آوری قدیمی را که از قلم مو داره استفاده میشه.

We take a microscope slide.

ما یک تیغه میکروسکوپ را میگیریم.

Then we very carefully melt onto the slide.

سپس بدقت اونو روی اون تیغه ذوبش میکنیم.

This will then go onto a robot

سپس اون به دست یک روبات سپرده میشه

that's going to apply one of those stains to it.

که قراره یکی از اون لکهارواستفاده کنه.

And our anatomists are going to go in and take a deeper look at this.

و آناتومیستهای ما قراره یک نگاه عمیقتری بهش بندازند.

So again this is what they can see under the microscope.

و این چیزیه که اونها میتوانند زیر میکروسکپ ببینند.

You can see collections and configurations

شما میتونید مجموعه ها و نظم آرایی سلولهای بزرگ و کوچک ببینید

of large and small cells

شما میتونید مجموعه ها و نظم آرایی سلولهای بزرگ و کوچک ببینید

in clusters and various places.

در مکانها و خوشه های مختلف.

And from there it's routine. They understand where to make these assignments.

وازاونجا که این یک امرروزمره است.اونها درمیابند که کجا این وظایف راانجام بدن.

And they can make basically what's a reference atlas.

ومیتوانند اساسا آنچه که یک اطلس مرجع نامیده میشود را بسازند.

This is a more detailed map.

این یک نقشه با جزییات بیشتره.

Our scientists then use this

دانشمندان ما ازاون استفاده میکنند

to go back to another piece of that tissue

برای برگشتن به تکه دیگری از اون بافت

and do what's called laser scanning microdissection.

و کاری را که برش با اسکن لیزری نامیده میشود را انجام دهند.

So the technician takes the instructions.

این تکنسینها دستورالعمل ها را میگیرند.

They scribe along a place there.

اونها یک مکان و مشخص میکنند

And then the laser actually cuts.

وسپس لیزر میبره.

You can see that blue dot there cutting. And that tissue falls off.

میتونید ببینید که اون نقطه آبی رنگ اونجا کارِبُرش را انجام میده.وبعد اون بافت میفته.

You can see on the microscope slide here,

شما در زیر میکروسکوپ میبینید

that's what's happening in real time.

که چه اتفاقی درزمان واقعی میفته.

There's a container underneath that's collecting that tissue.

یک ظرف در زیر اونجاست که اون بافتها راجمع میکنه.

We take that tissue,

ما اون تکه ها رو میگیریم

we purify the RNA out of it

وRNA اونها را استخراج میکنیم

using some basic technology,

بااستفاده از فن آوری پایه

and then we put a florescent tag on it.

وسپس یک نشان حساس به نور روی آن میگذاریم.

We take that tagged material

ما اون ماده نشاندار رامیگیریم

and we put it on to something called a microarray.

وچیزی بنام ریز فلش بهش متصل میکنیم.

Now this may look like a bunch of dots to you,

حالا این ممکنه این برای شما شبیه دسته ای ازنقاط بنظربرسه

but each one of these individual dots

ولی هرکدام از این نقاط منفرد

is actually a unique piece of the human genome

عملا یک قطعه بی نظیر از ژنوم انسانی است

that we spotted down on glass.

که ما در شیشه مشخصش کردیم.

This has roughly 60,000 elements on it,

این حدود 60،000 عناصر دارد،

so we repeatedly measure various genes

درنتیجه ما مکررا ژنهای متفاوتی از 25000 ژن را در این ژنوم را اندازه میگیریم.

of the 25,000 genes in the genome.

درنتیجه ما مکررا ژنهای متفاوتی از 25000 ژن را در این ژنوم را اندازه میگیریم.

And when we take a sample and we hybridize it to it,

هنگامی که یک نمونه می گیرد و آن را با دیگری پیوند میزنمیم

we get a unique fingerprint, if you will,

ما یک انگشت نگاری منحصربفرد انجام میدیم (اگه به این نام بنامیمش)

quantitatively of what genes are turned on in that sample.

ازنظرتعداد ژنهایی که دراین نمونه فعال میشوند.

Now we do this over and over again,

حالا ما اینکارو دوباره و دوباره انجام میدهیم

this process for any given brain.

این روش را برای هر مغزی که داریم انجام میدهیم.

We're taking over a thousand samples for each brain.

ما بیش از 100000 نمونه از هر مغز میگیریم.

This area shown here is an area called the hippocampus.

این ناحیه نشان داده شده دراینجا ناحیه ای بنام هیچوکامچ نامیده میشه.

It's involved in learning and memory.

که درگیر آموختن و حاقظه است.

And it contributes to about 70 samples

ودر حدود 70 نمونه

of those thousand samples.

از هزاران نمونه مذکور وجود داره.

So each sample gets us about 50,000 data points

هر نمونه حدود 50000 نقطه اطلاعاتی بما میده

with repeat measurements, a thousand samples.

وبا اندازه گیری مجدد 1000 نمونه

So roughly, we have 50 million data points

تقریبا حدود 50 میلیون نقطه اطلاعاتی داریم

for a given human brain.

برای یک مغر اهدا شده.

We've done right now

ما الان روی دو مغز اسلاعات ارزشمند انسانی را انجام دادیم.

two human brains-worth of data.

ما الان روی دو مغز اسلاعات ارزشمند انسانی را انجام دادیم.

We've put all of that together

ما همه اونهارو با هم گذاشته ایم

into one thing,

در یک چیز

and I'll show you what that synthesis looks like.

بشما نشان خواهم داد اون سنتزها به چه چیز شبیه است.

It's basically a large data set of information

این اساسا یک مجموعه بزرگ داده ها از اطلاعاتی است

that's all freely available to any scientist around the world.

که آزادانه دردسترس هردانشمندی درهرنقطه ازجهانه.

They don't even have to log in to come use this tool,

اونها حتی مجبور نیستند برای استفاده از این ابزار اسمشونو بگن،

mine this data, find interesting things out with this.

من چیزهای جالبی را در این پیدا کردم.

So here's the modalities that we put together.

که در اینجاست که مدلهای همسان را کنارهم میگذاریم.

You'll start to recognize these things from what we've collected before.

شما این چیزها از چیزی که ما قبلا جمع آوری کردیم باز شناسی می کنید .

Here's the MR. It provides the framework.

این MRاست.این چهارچوب را تهیه میکنه.

There's an operator side on the right that allows you to turn,

این یک کناره اپراتور درسمت راسته که بشما اجازه میده بچرخید

it allows you to zoom in,

این یک کناره اپراتور درسمت راسته که بشما اجازه میده بچرخید

it allows you to highlight individual structures.

این بشما اجازه میده که ساختارهای منحصر بفرد را پررنگ کنید.

But most importantly,

اما مهمتر از همه ،

we're now mapping into this anatomic framework,

ما در حال نقشه برداری کردن برای این چهارچوب آناتومیک هستیم ،

which is a common framework for people to understand where genes are turned on.

یک چهارچوب مشترک برای مردم تا درک کنند که ژنها در فعال میشن.

So the red levels

سطوح قرمز رنگ

are where a gene is turned on to a great degree.

جایی هستند که یک ژن بسمت یک درجه عالی فعال میشه.

Green is the sort of cool areas where it's not turned on.

سبز مناطق سرد هستند که فعال نیستند.

And each gene gives us a fingerprint.

وهرژن یک راهنمایی بما میکنه.

And remember that we've assayed all the 25,000 genes in the genome

وبخاطرداشته باشید که آنچه ما ارزیابی کرده ایم درهمه 25000 ژن در ژنوم.

and have all of that data available.

و همه اون اطلاعات موجود را دارند.

So what can scientists learn about this data?

خُب دانشمندان چه جیزی میتوانند مورد این داده ها یاد بگیرند؟

We're just starting to look at this data ourselves.

ما به تازگی نگاه کردن به این داده ها را شروع کردیم.

There's some basic things that you would want to understand.

چیزهای اولیه ای که بخواهید بفهمید دراین وجود داره.

Two great examples are drugs,

دو مثال عالی داروها هستند

Prozac and Wellbutrin.

پروزاک و ولبوترین.

These are commonly prescribed antidepressants.

اینها بطوررایجی بعنوان ضد افسردگی تجویز میشوند.

Now remember, we're assaying genes.

بیاد داشته باشید ما داریم ژنها را ارزیابی میکنیم.

Genes send the instructions to make proteins.

ژنها دستورالعملها را برای ساخت پروتیین ارسال میکنند.

Proteins are targets for drugs.

پروتیینها برای داروها هدف هستند.

So drugs bind to proteins

درنتیجه داروها یا به پروتیینها متصل میشوند

and either turn them off, etc.

ویا اونها را خاموش میکنند.

So if you want to understand the action of drugs,

درنتیجه اگر شما میخواهید که بفهمید اثر داروها را دریابید

you want to understand how they're acting in the ways you want them to,

یا میخواهید بفهمید اونها چگونه دارند درمسیری که میخواهید عمل میکنند

and also in the ways you don't want them to.

و همچنین درراههایی که شما آن را نمیخواهید .

In the side effect profile, etc.,

درعوارض جانبی عملکرد آن وغیره،

you want to see where those genes are turned on.

شما مکانی را که این ژنها دارند فعال میشوند میخواهید ببینید.

And for the first time, we can actually do that.

وبرای اولین بار ما عملا میتوانیم اونو انجام بدهیم.

We can do that in multiple individuals that we've assayed too.

ما میتوانیم اونو در افراد متعددی که اونها را ارزیابی هم کردیم ، انجام دهیم.

So now we can look throughout the brain.

حالا الان ما میتوانیم به همه مغزنگاه بندازیم.

We can see this unique fingerprint.

ما میتوانیم این اثر انگشت منحصربفرد را ببینیم.

And we get confirmation.

ما این تاییدیه رامیگیریم

We get confirmation that, indeed, the gene is turned on --

ما تایید را میگیریم که این ژن فعال است—

for something like Prozac,

برای چیزی مثل پروزک

in serotonergic structures, things that are already known be affected --

در ساختارهای سروتونرژیک چیزهایی که قبلا متاثر شناخته میشده اند—

but we also get to see the whole thing.

اما ما داریم به دیدن اجسام بطور کلی گرایانه عادت میکنیم.

We also get to see areas that no one has ever looked at before,

ماهمچنین داریم عادت به دیدن مناطقی که هیچکس قبلا بهش نگاه نکرده باشه داریم.

and we see these genes turned on there.

واونجا ما اون ژنها رو فعال شده میبینیم .

It's as interesting a side effect as it could be.

این یک عارضه جانبی جالبه اونطوری که میتونه باشه.

One other thing you can do with such a thing

یک چیز دیگه که با این چیزها میتونید انجام بدید این

is you can, because it's a pattern matching exercise,

است که، این یک مدل هماهنگ کننده تمرینی میتونید انجام دهید،

because there's unique fingerprint,

بخاطر اینکه مثل اثر انگشت منحصر بفرد است،

we can actually scan through the entire genome

که ازمیان کل ژنوم عملا میتوانیم اسکن کنیم

and find other proteins

و سایر پروتیینها را پیدا کنیم

that show a similar fingerprint.

که مثل یک اثرانگشت مشابه را نشان میدهند.

So if you're in drug discovery, for example,

برای مثال اگر شما درحال کشف دارو هستید

you can go through

میتوانید ازطریق

an entire listing of what the genome has on offer

میتوانید از طریق لیست کاملی که این ژنوم برای یافتن اهداف بهتر و بهیته شده، پیشنهادی میکند، بروید.

to find perhaps better drug targets and optimize.

میتوانید از طریق لیست کاملی که این ژنوم برای یافتن اهداف بهتر و بهیته شده، پیشنهادی میکند، بروید.

Most of you are probably familiar

بیشترشما احتمالا آشنا با

with genome-wide association studies

مطالعات گسترده انجام شده بر ژنوم هستید

in the form of people covering in the news

در فرمکه که دراخباربرای پوشش مردمی ارايه میشوند

saying, "Scientists have recently discovered the gene or genes

که میگه"اخیراً دانشمندان ژن یاژنهایی

which affect X."

را با Xمتاثر را کشف کرده اند."

And so these kinds of studies

خُب این نوع مطالعات

are routinely published by scientists

بطور روزمره بوسیله دانشمندان منتشر میشوند

and they're great. They analyze large populations.

واونها عالی هستند.اونها جوامع بزرگ را تجزیه میکنند.

They look at their entire genomes,

اونها به همه ژنوم هایشان نگاه میکنند

and they try to find hot spots of activity

و سعی میکنند که نقاطی که فعالیت زیادی دارند را پیدا کنند

that are linked causally to genes.

که بطورتصادفی به ژنها مرتبط هستند.

But what you get out of such an exercise

اما آنچه شما از اینچنین آزمایشاتی دستگیرتان میشود

is simply a list of genes.

فقط یک لیست از ژنهاست.همین.

It tells you the what, but it doesn't tell you the where.

این چرا بشما میگه ، ولی کجا را به شما نمیگه.

And so it's very important for those researchers

بنابر این برای این محققان که ما این منابع را برایشان ایجاد کردیم ، این بسیار مهم است .

that we've created this resource.

بنابر این برای این محققان که ما این منابع را برایشان ایجاد کردیم ، این بسیار مهم است .

Now they can come in

اکنون اونها میتوانند وارد شوند ومیتوانند شروع به گرفتن سرنخهایی درباره فعالیت میکنند.

and they can start to get clues about activity.

اکنون اونها میتوانند وارد شوند ومیتوانند شروع به گرفتن سرنخهایی درباره فعالیت میکنند.

They can start to look at common pathways --

اونها میتوانند به راههای مشترک نگاه کنند—

other things that they simply haven't been able to do before.

راههای دیگری که اونها قبلاً بسادگی قادر به انجام آن کار نبوده اند .

So I think this audience in particular

درنتیجه فکر میکنم این مخاطبین بویژه

can understand the importance of individuality.

میتوانند اهمیت منحصر بفرد بودن را بفهمند.

And I think every human,

ومن فکر میکنم هر انسانی،

we all have different genetic backgrounds,

و همه ما زمینه ژنتیکی مختلفی را داریم،

we all have lived separate lives.

ما همه زندگی جداگانه ای کرده ایم.

But the fact is

ولی واقعیت اینه که

our genomes are greater than 99 percent similar.

ژنوم ما بیشتر از 99 درصد شبیه هم است.

We're similar at the genetic level.

ما درسطوح ژنتیکی شبیه هم هستیم.

And what we're finding

وآنچه واقعا ما می یابیم، حتی در سطح بیوشیمیایی مغز، ما بسیار شبیه هستیم.

is actually, even at the brain biochemical level,

وآنچه واقعا ما می یابیم، حتی در سطح بیوشیمیایی مغز، ما بسیار شبیه هستیم.

we are quite similar.

وآنچه واقعا ما می یابیم، حتی در سطح بیوشیمیایی مغز، ما بسیار شبیه هستیم.

And so this shows it's not 99 percent,

ودرنتیجه این نشان میدهد که این 99 درصد نیست،

but it's roughly 90 percent correspondence

تقریبا اینها در یک برش منطقی 90 درصد با هم مطابقت دارند،

at a reasonable cutoff,

تقریبا اینها در یک برش منطقی 90 درصد با هم مطابقت دارند،

so everything in the cloud is roughly correlated.

و هرچیزی در این توده تقریبا بهم وابسته است.

And then we find some outliers,

و بعد ما چیزهای دوری را پیدا میکنیم

some things that lie beyond the cloud.

چیزهایی که پشت توده ها قرار میگیرند.

And those genes are interesting,

واون ژنها جالبند

but they're very subtle.

اونها خیلی زیرکند.

So I think it's an important message

من فکرمیکنم این پیام مهمی است که امروز به خانه ببریم

to take home today

من فکرمیکنم این پیام مهمی است که امروز به خانه ببریم

that even though we celebrate all of our differences,

که اگرچه ما تمام تفاوتها یمان را جشن میگیریم،

we are quite similar

ولی ما بسیار شبیه به هم هستیم.

even at the brain level.

حتی در سطح مغز.

Now what do those differences look like?

حالا این تفاوتها شبیه چی هستند؟

This is an example of a study that we did

این یک مثال از یک مطالعه ایه که ما انجام دادیم

to follow up and see what exactly those differences were --

برای دنبال کردن و مشاهده اینکه دقیقا اون تفاوتها چه بودند—

and they're quite subtle.

واونها خیلی زیرکند.

These are things where genes are turned on in an individual cell type.

چیزهایی هستند که ژنها فعال هستند در یک نوع اینها سلول.

These are two genes that we found as good examples.

دوتا از ژنهایی که ما یافتیم مثالهای خوبی هستند

One is called RELN -- it's involved in early developmental cues.

یکیش نامیده میشه RELN—اون شامل سرنخهای توسعه ای اولیه است.

DISC1 is a gene

دیسک 1 است که در بیماری شیزوفرنیایی ( نوعی جنون) از مغزحذف شده

that's deleted in schizophrenia.

دیسک 1 است که در بیماری شیزوفرنیایی ( نوعی جنون) از مغزحذف شده

These aren't schizophrenic individuals,

اینها بتنهایی شیزوفرنیایی نیستند

but they do show some population variation.

اما اونها برخی تغییرات جمعیتی را نشان میدهند.

And so what you're looking at here

و آنچه شما دارید بهش نگاه میکنید اینجا

in donor one and donor four,

دردهنده 1 و دهنده 4

which are the exceptions to the other two,

که نسبت به اون دوتای دیگه استثنا هستند

that genes are being turned on

که ژنها دارند فعال میشن

in a very specific subset of cells.

دریک زیرمجموعه سلولها.

It's this dark purple precipitate within the cell

این ارغوانی تیره بسرعت درسلول عمل میکند

that's telling us a gene is turned on there.

که بما میگه یک ژن اونجا فعاله.

Whether or not that's due

درسته یا نه این بدلیل

to an individual's genetic background or their experiences,

یک سابقه ژنتیکی انفرادیه یا تجربیاتی

we don't know.

که ما نمیدانیم.

Those kinds of studies require much larger populations.

ایندست از مطالعات نیازمند جمعیت خیلی بزرگتریه.

So I'm going to leave you with a final note

خُب من شما را با یک نکته نهایی در باره پیچیدگی مغز ترک میکنم و اینکه چی میزان ما هنوز باید بر روی آن کار کنیم.

about the complexity of the brain

خُب من شما را با یک نکته نهایی در باره پیچیدگی مغز ترک میکنم و اینکه چی میزان ما هنوز باید بر روی آن کار کنیم.

and how much more we have to go.

خُب من شما را با یک نکته نهایی در باره پیچیدگی مغز ترک میکنم و اینکه چی میزان ما هنوز باید بر روی آن کار کنیم.

I think these resources are incredibly valuable.

من فکر میکنم این منابع بشکل باور نکردنی ای ارزشمندند.

They give researchers a handle

اونها به محققان وسیله ای میدهند

on where to go.

که به کجا بروند.

But we only looked at a handful of individuals at this point.

ولی ما فقط به یک مشت افراد منحصر بفرد از این نظر نگاه کردیم.

We're certainly going to be looking at more.

یقینا قرار است که ما به آنها بیشتر نگاه کنیم.

I'll just close by saying

من با گفتن یک مطلب به آخر بحث میروم

that the tools are there,

اینکه این ابزار اینجاست،

and this is truly an unexplored, undiscovered continent.

و این واقعا قاره کشف نشده و شناخته نشده است.

This is the new frontier, if you will.

این مرز جدیدی است ، اگر شما بخواهید.

And so for those who are undaunted,

و برای کسانی که رام نشده هستند

but humbled by the complexity of the brain,

ولی فروتن ناشی از پیچیدگی مغز،

the future awaits.

و منتظران آینده

Thanks.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق حاضرین)