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

David Anderson : Votre cerveau est bien plus qu'une bouillie de substances chimiques

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2013-03-12 ・ TED


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David Anderson : Votre cerveau est bien plus qu'une bouillie de substances chimiques

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TED


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00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
0
0
7000
Traducteur: serge pizot Relecteur: Alexandre Jeanneau
00:15
So raise your hand if you know someone
1
15890
3228
Alors, levez la main si vous connaissez quelqu'un
00:19
in your immediate family or circle of friends
2
19118
2647
dans votre famille proche ou au sein de votre cercle d'amis
00:21
who suffers from some form of mental illness.
3
21765
3488
qui souffre d'une quelconque forme de maladie mentale.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprised.
4
25253
2784
Oui. C'est bien ce que je pensais. Je ne suis pas surpris.
00:28
And raise your hand if you think that
5
28037
2295
Maintenant levez la main si vous pensez que
00:30
basic research on fruit flies has anything to do
6
30332
2825
la recherche fondamentale sur les mouches à fruits a quelque chose à voir
00:33
with understanding mental illness in humans.
7
33157
4462
avec la compréhension des maladies mentales de l'homme.
00:37
Yeah. I thought so. I'm also not surprised.
8
37619
2793
Oui. C'est bien ce que je pensais. Là aussi, je ne suis pas surpris.
00:40
I can see I've got my work cut out for me here.
9
40412
3320
Je vois que j'ai du pain sur la planche ici.
00:43
As we heard from Dr. Insel this morning,
10
43732
2588
Comme le Docteur Insel nous l'a dit ce matin,
00:46
psychiatric disorders like autism, depression and schizophrenia
11
46320
4213
les troubles psychiatriques tels que l'autisme, la dépression ou la schizophrénie
00:50
take a terrible toll on human suffering.
12
50533
2875
font des ravages terribles sur la souffrance humaine.
00:53
We know much less about their treatment
13
53408
3213
On sait bien moins comment les traiter
00:56
and the understanding of their basic mechanisms
14
56621
2606
et comprendre leur mécanisme de base
00:59
than we do about diseases of the body.
15
59227
2619
que pour les maladies du corps.
01:01
Think about it: In 2013,
16
61846
2643
Réfléchissez-y : En 2013,
01:04
the second decade of the millennium,
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64489
1955
deuxième décennie du millénaire,
01:06
if you're concerned about a cancer diagnosis
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66444
2365
si on s'inquiète d'avoir un cancer
01:08
and you go to your doctor, you get bone scans,
19
68809
2519
et qu'on va chez le médecin, on nous fait une scintigraphie osseuse,
01:11
biopsies and blood tests.
20
71328
2928
une biopsie et des tests sanguins.
01:14
In 2013, if you're concerned about a depression diagnosis,
21
74256
3865
En 2013, si on pense faire une dépression,
01:18
you go to your doctor, and what do you get?
22
78121
1963
on va chez le médecin, et à quel examen on vous soumets ?
01:20
A questionnaire.
23
80084
1987
Un questionnaire.
01:22
Now, part of the reason for this is that we have
24
82071
2429
En fait, on peut notamment expliquer cela en raison
01:24
an oversimplified and increasingly outmoded view
25
84500
3823
de notre vision simpliste et de plus en plus dépassée
01:28
of the biological basis of psychiatric disorders.
26
88323
3887
de l'origine biologique des troubles psychiatriques.
01:32
We tend to view them --
27
92210
1243
Nous avons tendance à les considérer --
01:33
and the popular press aids and abets this view --
28
93453
2845
et la presse populaire aide et soutient ce point de vue --
01:36
as chemical imbalances in the brain,
29
96298
3016
comme un dérèglement chimique au niveau du cerveau
01:39
as if the brain were some kind of bag of chemical soup
30
99314
3684
comme si le cerveau était une espèce de bouillie de substances chimiques,
01:42
full of dopamine, serotonin and norepinephrine.
31
102998
4200
pleine de dopamine, de sérotonine et de norépinephrine.
01:47
This view is conditioned by the fact
32
107198
2327
Ce point de vue est conditionné par le fait
01:49
that many of the drugs that are prescribed to treat these disorders,
33
109525
3406
que beaucoup des médicaments prescrits pour soigner ces troubles,
01:52
like Prozac, act by globally changing brain chemistry,
34
112931
4671
tels que le Prozac, agissent en changeant complètement la chimie du cerveau,
01:57
as if the brain were indeed a bag of chemical soup.
35
117602
3976
comme si le cerveau n'était en effet qu'une bouillie de substances chimiques.
02:01
But that can't be the answer,
36
121578
1901
Mais cela ne peut être la solution,
02:03
because these drugs actually don't work all that well.
37
123479
3237
car ces médicaments ne marchent pas si bien que ça.
02:06
A lot of people won't take them, or stop taking them,
38
126716
3176
Beaucoup vont refuser ou arrêter de les prendre
02:09
because of their unpleasant side effects.
39
129892
2657
à cause de leurs effets indésirables.
02:12
These drugs have so many side effects
40
132549
2060
Ces médicaments ont tant d'effets secondaires
02:14
because using them to treat a complex psychiatric disorder
41
134609
3956
car les utiliser pour traiter un trouble psychiatrique complexe
02:18
is a bit like trying to change your engine oil
42
138565
2689
c'est un peu comme si on essayait de changer l'huile de votre moteur
02:21
by opening a can and pouring it all over the engine block.
43
141254
4113
en ouvrant un bidon et en le déversant sur tout le moteur.
02:25
Some of it will dribble into the right place,
44
145367
2150
Une petite quantité ira au bon endroit,
02:27
but a lot of it will do more harm than good.
45
147517
3101
mais le reste fera plus de mal que de bien.
02:30
Now, an emerging view
46
150618
2238
Il y a actuellement un point de vue qui émerge,
02:32
that you also heard about from Dr. Insel this morning,
47
152856
2950
dont le Docteur Insel vous a également parlé ce matin,
02:35
is that psychiatric disorders are actually
48
155806
2570
selon laquelle les troubles psychiatriques sont en réalité
02:38
disturbances of neural circuits that mediate
49
158376
3474
une perturbation des circuits neurologiques qui contrôlent
02:41
emotion, mood and affect.
50
161850
3519
les émotions, l'humeur et l'affect.
02:45
When we think about cognition,
51
165369
1762
Quand on pense aux sciences cognitives,
02:47
we analogize the brain to a computer. That's no problem.
52
167131
3576
on fait une analogie du cerveau avec un ordinateur. Ça n'est pas un problème.
02:50
Well it turns out that the computer analogy
53
170707
2581
Et bien, il se trouve que l'analogie de l'ordinateur
02:53
is just as valid for emotion.
54
173288
2383
est tout aussi valide pour les émotions.
02:55
It's just that we don't tend to think about it that way.
55
175671
2786
C'est juste qu'on n'a pas l'habitude d'y penser ainsi.
02:58
But we know much less about the circuit basis
56
178457
3283
Mais on en sait bien moins sur les bases du circuit
03:01
of psychiatric disorders
57
181740
1899
des troubles psychiatriques
03:03
because of the overwhelming dominance
58
183639
2070
à cause de la prédominance écrasante
03:05
of this chemical imbalance hypothesis.
59
185709
3352
de cette hypothèse du dérèglement chimique.
03:09
Now, it's not that chemicals are not important
60
189061
3827
Ça n'est pas que les substances chimiques ne soient pas importantes
03:12
in psychiatric disorders.
61
192888
1537
dans les troubles psychiatriques.
03:14
It's just that they don't bathe the brain like soup.
62
194425
3972
C'est juste que le cerveau ne flotte pas dans une bouillie chimique.
03:18
Rather, they're released in very specific locations
63
198397
3649
En revanche, elles sont libérées à des emplacements spécifiques
03:22
and they act on specific synapses
64
202046
2725
et elles agissent sur des synapses spécifiques
03:24
to change the flow of information in the brain.
65
204771
3688
afin de changer le flux d'informations dans le cerveau.
03:28
So if we ever really want to understand
66
208459
2437
Donc, si on veut vraiment comprendre
03:30
the biological basis of psychiatric disorders,
67
210896
2705
les bases biologiques des troubles psychiatriques,
03:33
we need to pinpoint these locations in the brain
68
213601
3032
il faut localiser ces emplacements dans le cerveau
03:36
where these chemicals act.
69
216633
1734
là où ces substances chimiques agissent.
03:38
Otherwise, we're going to keep pouring oil all over our mental engines
70
218367
3479
Sinon, nous allons continuer à verser de l'huile partout sur notre moteur mental
03:41
and suffering the consequences.
71
221846
2957
et à en payer les conséquences.
03:44
Now to begin to overcome our ignorance
72
224803
3059
Et pour commencer à dépasser notre ignorance
03:47
of the role of brain chemistry in brain circuitry,
73
227862
3534
du rôle de la chimie du cerveau dans les circuits du cerveau,
03:51
it's helpful to work on what we biologists call
74
231396
2680
il est utile de travailler sur ce que nous biologistes appelons
03:54
"model organisms,"
75
234076
1579
« des "organismes modèles »,
03:55
animals like fruit flies and laboratory mice,
76
235655
3334
les animaux tels que les mouches à fruits ou les souris de laboratoire,
03:58
in which we can apply powerful genetic techniques
77
238989
3425
sur lesquels nous pouvons appliquer de puissantes techniques génétiques
04:02
to molecularly identify and pinpoint
78
242414
3625
pour identifier et localiser à l'aide de molécules
04:06
specific classes of neurons,
79
246039
1563
des catégories spécifiques de neurones,
04:07
as you heard about in Allan Jones's talk this morning.
80
247602
2903
comme nous l'a expliqué Allan Jones ce matin.
04:10
Moreover, once we can do that,
81
250505
2461
De plus, une fois qu'on a fait ça,
04:12
we can actually activate specific neurons
82
252966
2749
on peut activer des neurones spécifiques,
04:15
or we can destroy or inhibit the activity of those neurons.
83
255715
4211
ou alors détruire ou inhiber l'activité de ces neurones.
04:19
So if we inhibit a particular type of neuron,
84
259926
2714
Si on inhibe un type de neurone en particulier,
04:22
and we find that a behavior is blocked,
85
262640
2465
et qu'on découvre qu'un comportement est boqué,
04:25
we can conclude that those neurons
86
265105
2214
on peut alors conclure que ces neurones
04:27
are necessary for that behavior.
87
267319
2964
sont nécessaires à ce comportement
04:30
On the other hand, if we activate a group of neurons
88
270283
2382
D'autre part, si on active un groupe de neurones
04:32
and we find that that produces the behavior,
89
272665
2814
et qu'on découvre qu'ils produisent le comportement,
04:35
we can conclude that those neurons are sufficient for the behavior.
90
275479
4074
on peut conclure que ces neurones sont suffisants pour ce comportement
04:39
So in this way, by doing this kind of test,
91
279553
3009
En faisant des tests de ce genre,
04:42
we can draw cause and effect relationships
92
282562
3523
on peut établir une relation de cause à effet
04:46
between the activity of specific neurons
93
286085
2356
entre l'activité de certains neurones
04:48
in particular circuits and particular behaviors,
94
288441
2913
dans des circuits en particulier et des comportements spécifiques,
04:51
something that is extremely difficult, if not impossible,
95
291354
2437
quelque chose de difficile, voire impossible
04:53
to do right now in humans.
96
293791
5051
à faire pour l'instant avec les hommes.
04:58
But can an organism like a fruit fly, which is --
97
298842
2837
Mais un organisme tel qu'une mouche à fruit peut-il -- c'est- à-dire
05:01
it's a great model organism
98
301679
2200
un formidable organisme modèle
05:03
because it's got a small brain,
99
303879
2538
parce qu'elle est dotée d'un petit cerveau,
05:06
it's capable of complex and sophisticated behaviors,
100
306417
3787
elle est capable de comportements complexes et sophistiqués,
05:10
it breeds quickly, and it's cheap.
101
310204
3150
elle se reproduit rapidement et elle ne coûte pas cher.
05:13
But can an organism like this
102
313354
1795
Mais un organisme comme celui-ci peut-il
05:15
teach us anything about emotion-like states?
103
315149
3843
nous apprendre quoi que ce soit sur l'état émotionnel ?
05:18
Do these organisms even have emotion-like states,
104
318992
3300
Ces organismes sont-ils même dotés d'états émotionnels
05:22
or are they just little digital robots?
105
322292
3363
ou sont-ils simplement des petits robots numériques ?
05:25
Charles Darwin believed that insects have emotion
106
325655
3200
Charles Darwin pensait que les insectes sont dotés d'émotions
05:28
and express them in their behaviors, as he wrote
107
328855
2550
et les expriment dans leur comportement, comme il l'a écrit
05:31
in his 1872 monograph on the expression of the emotions in man and animals.
108
331405
5193
dans sa monographie de 1872 sur l'expression des émotions chez l'homme et les animaux.
05:36
And my eponymous colleague, Seymour Benzer, believed it as well.
109
336598
3519
Mon collègue éponyme, Seymour Benzer, le pensait également.
05:40
Seymour is the man that introduced the use of drosophila
110
340117
3414
Seymour est l'homme qui a introduit ici à CalTech, dans les années 60,
05:43
here at CalTech in the '60s as a model organism
111
343531
3523
l'utilisation de la drosophile comme organisme modèle
05:47
to study the connection between genes and behavior.
112
347054
3597
pour étudier la connexion entre les gènes et le comportement.
05:50
Seymour recruited me to CalTech in the late 1980s.
113
350651
3607
Seymour m'a recruté pour CalTech fin des années 1980.
05:54
He was my Jedi and my rabbi while he was here,
114
354258
4434
Il a été mon Jedi et mon rabbin tout le temps qu'il était ici
05:58
and Seymour taught me both to love flies
115
358692
2388
et Seymour m'a appris à la fois à aimer les mouches
06:01
and also to play with science.
116
361080
3049
et à jouer avec la science.
06:04
So how do we ask this question?
117
364129
3116
Alors, comment poser cette question ?
06:07
It's one thing to believe that flies have emotion-like states,
118
367245
4060
C'est une chose de croire que les mouches ont des états émotionnels,
06:11
but how do we actually find out whether that's true or not?
119
371305
3163
mais comment savoir si c'est vrai ou non ?
06:14
Now, in humans we often infer emotional states,
120
374468
3950
Alors, on déduit souvent l'état émotionnel des humains,
06:18
as you'll hear later today, from facial expressions.
121
378418
3905
comme vous allez l'entendre plus tard aujourd'hui, à partir des expressions faciales.
06:22
However, it's a little difficult to do that in fruit flies.
122
382323
3720
Cependant, c'est quelque peu difficile de faire ça avec les mouches à fruit.
06:26
(Laughter)
123
386043
3313
(Rires)
06:29
It's kind of like landing on Mars
124
389356
3137
C'est un peu comme atterrir sur Mars
06:32
and looking out the window of your spaceship
125
392493
2705
et regarder par la fenêtre du vaisseau spatial
06:35
at all the little green men who are surrounding it
126
395198
2470
tous les petits hommes verts qui l'entourent
06:37
and trying to figure out, "How do I find out
127
397668
2406
et essayer de décider, « Comment vais-je savoir
06:40
if they have emotions or not?"
128
400074
2355
s'ils ressentent des émotions ou non ? »
06:42
What can we do? It's not so easy.
129
402429
3543
Que peut-on faire ? Ça n'est pas si facile.
06:45
Well, one of the ways that we can start
130
405972
2185
Eh bien, l'une des manières par laquelle on peut commencer
06:48
is to try to come up with some general characteristics
131
408157
4125
c'est essayer de définir des caractéristiques générales
06:52
or properties of emotion-like states
132
412282
3748
ou des propriétés des états émotionnels
06:56
such as arousal, and see if we can identify
133
416030
3464
telle que l’excitation, et voir si on peut identifier
06:59
any fly behaviors that might exhibit some of those properties.
134
419494
5376
certains comportements de mouche, qui montreraient certaines de ces propriétés.
07:04
So three important ones that I can think of
135
424870
2820
Trois importants comportements auxquels je pense
07:07
are persistence, gradations in intensity, and valence.
136
427690
4672
sont la persistance, les nuances d'intensité et la valence.
07:12
Persistence means long-lasting.
137
432362
2334
La persistance, c'est la longévité.
07:14
We all know that the stimulus that triggers an emotion
138
434696
3961
Nous savons tous que le stimulus qui déclenche une émotion
07:18
causes that emotion to last long after the stimulus is gone.
139
438657
5016
fait perdurer cette émotion bien après que le stimulus a pris fin.
07:23
Gradations of intensity means what it sounds like.
140
443673
3090
Les nuances de l'intensité, c'est ce à quoi çà ressemble.
07:26
You can dial up the intensity or dial down the intensity of an emotion.
141
446763
4583
On peut augmenter ou diminuer l'intensité d'une émotion.
07:31
If you're a little bit unhappy, the corners of your mouth
142
451346
2600
Quand on est un peu malheureux, on a les coins de la bouche
07:33
turn down and you sniffle,
143
453946
1687
qui s'abaissent et on renifle,
07:35
and if you're very unhappy, tears pour down your face
144
455633
3138
et si on est vraiment malheureux, on a des larmes qui coulent sur le visage
07:38
and you might sob.
145
458771
1832
et on peut même sangloter.
07:40
Valence means good or bad, positive or negative.
146
460603
4379
La valence, c'est le bien ou le mal, le positif ou le négatif.
07:44
So we decided to see if flies could be provoked into showing
147
464982
4452
On a donc décidé de voir si on arrivait à pousser les mouches à exhiber
07:49
the kind of behavior that you see
148
469434
2451
le type de comportement qu'on observe
07:51
by the proverbial wasp at the picnic table,
149
471885
2810
chez la guêpe à une table de pique-nique,
07:54
you know, the one that keeps coming back to your hamburger
150
474695
2685
vous savez, celle qui n'arrête pas de revenir sur votre hamburger
07:57
the more vigorously you try to swat it away,
151
477380
2529
plus on essaie vigoureusement de l’éloigner,
07:59
and it seems to keep getting irritated.
152
479909
2284
et qui semble s'énerver de plus en plus.
08:02
So we built a device, which we call a puff-o-mat,
153
482193
3647
On a alors élaboré un appareil, qu'on a appelé « machine à bouffées d'air »
08:05
in which we could deliver little brief air puffs to fruit flies
154
485840
4345
grâce auquel on arrive à envoyer aux mouches des petites bouffées d'air courtes
08:10
in these plastic tubes in our laboratory bench
155
490185
2776
dans ces petits tubes de plastique de notre expérience en laboratoire
08:12
and blow them away.
156
492961
1725
et à les repousser.
08:14
And what we found is that if we gave these flies
157
494686
3239
Et on a découvert que quand on envoie à ces mouches
08:17
in the puff-o-mat several puffs in a row,
158
497925
2848
plusieurs bouffées en série dans cette machine à bouffées d'air,
08:20
they became somewhat hyperactive
159
500773
2689
elles deviennent un peu hyperactives
08:23
and continued to run around for some time after the air puffs actually stopped
160
503462
4435
et elles continuent à voler en rond pendant un moment après qu'on arrête les bouffées d'air
08:27
and took a while to calm down.
161
507897
2864
et il leur faut un certain temps avant de se calmer.
08:30
So we quantified this behavior
162
510761
2189
On a alors quantifié ce comportement
08:32
using custom locomotor tracking software
163
512950
3012
à l'aide d'un logiciel de suivi locomoteur personnalisé
08:35
developed with my collaborator Pietro Perona,
164
515962
2800
développé avec mon collaborateur Pietro Perona,
08:38
who's in the electrical engineering division here at CalTech.
165
518762
3612
qui fait partie de la division d'ingénierie électrique ici à CalTech.
08:42
And what this quantification showed us is that,
166
522374
2814
Cette quantification a montré que,
08:45
upon experiencing a train of these air puffs,
167
525188
3224
sur la base d'une série d'expériences de ces bouffées d'air,
08:48
the flies appear to enter a kind of state of hyperactivity
168
528412
4314
les mouches semblent entrer dans une sorte d'état d'hyperactivité
08:52
which is persistent, long-lasting,
169
532726
2598
qui persiste assez longtemps
08:55
and also appears to be graded.
170
535324
2504
et semble également avoir des nuances.
08:57
More puffs, or more intense puffs,
171
537828
2859
Davantage de bouffées, ou des bouffées plus intenses
09:00
make the state last for a longer period of time.
172
540687
3913
augmentent la durée de l'état [d'hyperactivité].
09:04
So now we wanted to try to understand something
173
544600
2036
Alors, on a voulu essayer de comprendre
09:06
about what controls the duration of this state.
174
546636
3714
ce qui contrôle la durée de cet état.
09:10
So we decided to use our puff-o-mat
175
550350
2851
On a donc décidé d'utiliser notre machine à bouffées d'air
09:13
and our automated tracking software
176
553201
2055
et notre logiciel de suivi automatisé
09:15
to screen through hundreds of lines of mutant fruit flies
177
555256
3782
afin de cribler des centaines de mouches mutantes
09:19
to see if we could find any that showed abnormal responses to the air puffs.
178
559038
5079
et voir si on arrivait à en trouver qui exhibaient une réponse anormale aux bouffées d'air.
09:24
And this is one of the great things about fruit flies.
179
564117
2347
Et c'est une des choses les plus captivantes sur les mouches à fruits.
09:26
There are repositories where you can just pick up the phone
180
566464
2793
Il y a des répertoires grâce auxquels on peut tout simplement passer un coup de fil
09:29
and order hundreds of vials of flies of different mutants
181
569257
3641
et commander des centaines de fioles de différentes mouches mutantes
09:32
and screen them in your assay and then find out
182
572898
2172
et les cribler de tests pour déterminer
09:35
what gene is affected in the mutation.
183
575070
3319
quel gène est affecté par la mutation.
09:38
So doing the screen, we discovered one mutant
184
578389
3512
En faisant ce criblage, on a découvert une mutante
09:41
that took much longer than normal to calm down
185
581901
3474
qui avait besoin de beaucoup plus de temps pour se calmer
09:45
after the air puffs,
186
585375
2277
après les bouffées d'air,
09:47
and when we examined the gene that was affected in this mutation,
187
587652
3950
et quand on a examiné le gène qui était affecté par cette mutation,
09:51
it turned out to encode a dopamine receptor.
188
591602
3605
il s'est avéré qu'il codait un récepteur de la dopamine.
09:55
That's right -- flies, like people, have dopamine,
189
595207
3011
En effet, les mouches, comme les hommes, ont de la dopamine
09:58
and it acts on their brains and on their synapses
190
598218
2772
qui agit sur leur cerveau et leurs synapses
10:00
through the same dopamine receptor molecules
191
600990
2550
grâce aux mêmes molécules réceptrices de dopamine
10:03
that you and I have.
192
603540
2389
que vous et moi avons.
10:05
Dopamine plays a number of important functions in the brain,
193
605929
3486
La dopamine remplit plusieurs fonctions importantes du cerveau,
10:09
including in attention, arousal, reward,
194
609415
3113
dont l'attention, l'excitation, la récompense,
10:12
and disorders of the dopamine system have been linked
195
612528
3413
et on a fait un lien des troubles du système de la dopamine
10:15
to a number of mental disorders including drug abuse,
196
615941
3100
avec un certain nombre de troubles mentaux dont l'usage de la drogue,
10:19
Parkinson's disease, and ADHD.
197
619041
4234
la maladie de Parkinson et le TDAH [trouble du déficit de l'attention avec hyperactivité].
10:23
Now, in genetics, it's a little counterintuitive.
198
623275
2790
En génétique, ça va un peu à l'encontre de l'intuition.
10:26
We tend to infer the normal function of something
199
626065
3260
On a tendance à induire la fonction normale de quelque chose
10:29
by what doesn't happen when we take it away,
200
629325
3710
en observant ce qui ne se produit pas quand on la retire,
10:33
by the opposite of what we see when we take it away.
201
633035
3003
et en lui attribuant la fonction opposée de ce qu'on observe.
10:36
So when we take away the dopamine receptor
202
636038
3013
Alors quand on retire le récepteur de dopamine
10:39
and the flies take longer to calm down,
203
639051
2557
et la mouche a besoin de davantage de temps pour se calmer,
10:41
from that we infer that the normal function of this receptor and dopamine
204
641608
3846
on induit que la fonction normale de ce récepteur et de la dopamine
10:45
is to cause the flies to calm down faster after the puff.
205
645454
4485
est de faire en sorte que les mouches se calment plus rapidement après les bouffées.
10:49
And that's a bit reminiscent of ADHD,
206
649939
2950
Et ça rappelle un peu le TDAH,
10:52
which has been linked to disorders of the dopamine system in humans.
207
652889
3975
qu'on a imputé à des troubles du système de la dopamine chez l'homme.
10:56
Indeed, if we increase the levels of dopamine in normal flies
208
656864
4606
En effet, si on augmente le niveau de dopamine des mouches normales
11:01
by feeding them cocaine
209
661470
1710
en leur donnant de la cocaïne
11:03
after getting the appropriate DEA license
210
663180
2972
après avoir obtenu la licence appropriée de la DEA [NDT : La DEA est l'agence de lutte contre la drogue aux États-Unis]
11:06
— oh my God -- (Laughter) —
211
666152
4000
-- Oh mon Dieu -- (Rires) --
11:10
we find indeed that these cocaine-fed flies
212
670152
3172
on observe que ces mouches qui on reçu de la cocaïne
11:13
calm down faster than normal flies do,
213
673324
3042
se calment plus rapidement que les mouches normales,
11:16
and that's also reminiscent of ADHD,
214
676366
3199
ce qui n'est pas sans rappeler le TDAH
11:19
which is often treated with drugs like Ritalin
215
679565
2045
qui est souvent traité avec des médicaments tels que la Ritalin
11:21
that act similarly to cocaine.
216
681610
3019
qui agit de manière similaire à la cocaïne.
11:24
So slowly I began to realize that what started out
217
684629
3149
J'ai progressivement commencé à réaliser que ce qui, au début,
11:27
as a rather playful attempt to try to annoy fruit flies
218
687778
3649
était une tentative plutôt amusante d'agacer des mouches
11:31
might actually have some relevance to a human psychiatric disorder.
219
691427
3976
pourrait en fait s'avérer pertinent avec un trouble mental humain.
11:35
Now, how far does this analogy go?
220
695403
2226
Mais, jusqu'où va cette analogie ?
11:37
As many of you know, individuals afflicted with ADHD
221
697629
3122
Comme beaucoup d'entre vous le savent, les personnes qui souffrent du TDAH
11:40
also have learning disabilities.
222
700751
2337
ont également des difficultés d'apprentissage.
11:43
Is that true of our dopamine receptor mutant flies?
223
703088
3566
Est-ce également le cas pour nos mouches au récepteur de dopamine mutant ?
11:46
Remarkably, the answer is yes.
224
706654
2720
Il est assez remarquable que la réponse à cette question est positive.
11:49
As Seymour showed back in the 1970s,
225
709374
2628
Comme Seymour l'a démontré dans les années 1970,
11:52
flies, like songbirds, as you just heard,
226
712002
2451
les mouches comme les oiseaux chanteurs, comme je viens de vous le dire,
11:54
are capable of learning.
227
714453
1733
ont une capacité d'apprentissage.
11:56
You can train a fly to avoid an odor, shown here in blue,
228
716186
4443
On peut apprendre à une mouche à éviter une odeur, représentée ici en bleu,
12:00
if you pair that odor with a shock.
229
720629
2388
si on accouple cette odeur à un choc.
12:03
Then when you give those trained flies the chance to choose
230
723017
3384
Alors, quand on donne la possibilité à ces mouches entraînées de choisir
12:06
between a tube with the shock-paired odor and another odor,
231
726401
3154
entre un tube avec une odeur couplée à un choc et une autre odeur,
12:09
it avoids the tube containing the blue odor that was paired with shock.
232
729555
4200
elles évitent le tube qui contient l'odeur bleue qui est couplée à un choc.
12:13
Well, if you do this test on dopamine receptor mutant flies,
233
733755
3502
Eh bien, si on fait ce test à des mouches dont le récepteur de dopamine est mutant,
12:17
they don't learn. Their learning score is zero.
234
737257
2465
elles n'apprennent pas. Leur score d'apprentissage est nul.
12:19
They flunk out of CalTech.
235
739722
3811
Elles sont recalées chez CalTech.
12:23
So that means that these flies have two abnormalities,
236
743533
4748
Ça signifie donc que ces mouches font preuve de deux anomalies,
12:28
or phenotypes, as we geneticists call them,
237
748281
3050
ou phénotypes, comme nous, généticiens, les appelons,
12:31
that one finds in ADHD: hyperactivity and learning disability.
238
751331
5512
qu'on trouve dans le TDAH : hyperactivité et difficulté d'apprentissage.
12:36
Now what's the causal relationship, if anything, between these phenotypes?
239
756843
4363
Mais alors, quelle est la relation de cause à effet, s'il y en a une, entre ces phénotypes ?
12:41
In ADHD, it's often assumed that the hyperactivity
240
761206
3913
Avec le TDAH, on suppose souvent que l'hyperactivité
12:45
causes the learning disability.
241
765119
1906
est la cause des difficultés d'apprentissage.
12:47
The kids can't sit still long enough to focus, so they don't learn.
242
767025
3719
Les enfants n'arrivent pas à rester assis suffisamment longtemps pour se concentrer et ils n'arrivent pas à apprendre.
12:50
But it could equally be the case that it's the learning disabilities
243
770744
3296
Mais il se pourrait tout aussi bien que ce sont les difficultés d'apprentissage
12:54
that cause the hyperactivity.
244
774040
1872
qui causent l'hyperactivité.
12:55
Because the kids can't learn, they look for other things to distract their attention.
245
775912
4470
Parce que les enfants n'arrivent pas à apprendre, ils recherchent d'autres choses pour se distraire.
13:00
And a final possibility is that there's no relationship at all
246
780382
3057
Et une autre possibilité, c'est qu'il n'y a aucune relation
13:03
between learning disabilities and hyperactivity,
247
783439
2404
entre les difficultés d'apprentissage et l'hyperactivité
13:05
but that they are caused by a common underlying mechanism in ADHD.
248
785843
4915
mais qu'elles sont causées par un mécanisme sous-jacent propre au TDAH.
13:10
Now people have been wondering about this for a long time
249
790758
2342
On se pose depuis longtemps cette question
13:13
in humans, but in flies we can actually test this.
250
793100
3488
chez l'homme, mais chez les mouches on peut tester cette relation.
13:16
And the way that we do this is to delve deeply into the mind
251
796588
3084
Pour se faire, on plonge bien profondément dans l'esprit
13:19
of the fly and begin to untangle its circuitry using genetics.
252
799672
4266
de la mouche et on commence à démêler ses circuits à l'aide de la génétique.
13:23
We take our dopamine receptor mutant flies
253
803938
2462
On prend nos mouches au récepteur de dopamine mutant
13:26
and we genetically restore, or cure, the dopamine receptor
254
806400
4564
et on rétablit génétiquement le récepteur de dopamine, c'est-à-dire qu'on le traite,
13:30
by putting a good copy of the dopamine receptor gene
255
810964
3235
en réintroduisant une copie correcte du gène du récepteur de dopamine
13:34
back into the fly brain.
256
814199
2051
dans le cerveau de la mouche.
13:36
But in each fly, we put it back only into certain neurons
257
816250
3835
Mais pour chaque mouche, on le réintroduit uniquement dans certains neurones
13:40
and not in others, and then we test each of these flies
258
820085
3714
et pas dans d'autres, puis on teste chez chacune de ces mouches
13:43
for their ability to learn and for hyperactivity.
259
823799
3668
leur capacité à apprendre et leur propension à l'hyperactivité.
13:47
Remarkably, we find we can completely dissociate these two abnormalities.
260
827467
4818
Il est assez remarquable de noter qu'on peut dissocier totalement ces deux anomalies.
13:52
If we put a good copy of the dopamine receptor back
261
832285
2663
Quand on réintroduit une copie correcte du récepteur de dopamine
13:54
in this elliptical structure called the central complex,
262
834948
2961
dans cette structure elliptique qu'on appelle le complexe central,
13:57
the flies are no longer hyperactive, but they still can't learn.
263
837909
4077
les mouches ne font plus preuve d'hyperactivité, mais elles n'arrivent toujours pas à apprendre.
14:01
On the other hand, if we put the receptor back in a different structure
264
841986
2726
D'autre part, si on réintroduit le récepteur dans une structure différente
14:04
called the mushroom body,
265
844712
1518
qu'on appelle le corps de champignon [NDT : aussi appelé "corpora pedunculata"]
14:06
the learning deficit is rescued, the flies learn well,
266
846230
3085
les difficultés d'apprentissage sont vaincues, les mouches apprennent bien,
14:09
but they're still hyperactive.
267
849315
1830
mais elles font toujours preuve d'hyperactivité.
14:11
What that tells us is that dopamine
268
851145
2250
Tout ceci nous dit que le cerveau
14:13
is not bathing the brain of these flies like soup.
269
853395
3392
de ces mouches ne flotte pas dans la dopamine comme dans une bouillie.
14:16
Rather, it's acting to control two different functions
270
856787
3162
Au contraire, elle agit dans le contrôle de deux fonctions différentes
14:19
on two different circuits,
271
859949
1634
de deux circuits différents,
14:21
so the reason there are two things wrong with our dopamine receptor flies
272
861583
3904
et donc la raison pour laquelle il y a deux anomalies chez nos mouches à récepteur de dopamine
14:25
is that the same receptor is controlling two different functions
273
865487
4175
c'est parce que le même récepteur contrôle deux différentes fonctions
14:29
in two different regions of the brain.
274
869662
2863
dans deux parties différentes du cerveau.
14:32
Whether the same thing is true in ADHD in humans
275
872525
3062
Est-ce également le cas chez les hommes qui souffrent du TDAH,
14:35
we don't know, but these kinds of results
276
875587
2376
on ne le sait pas, mais ce genre de résultats
14:37
should at least cause us to consider that possibility.
277
877963
3477
devrait au moins nous conduire à considérer cette possibilité.
14:41
So these results make me and my colleagues more convinced than ever
278
881440
3973
Ces résultats nous ont donc convaincu plus que jamais, mes collègues et moi,
14:45
that the brain is not a bag of chemical soup,
279
885413
3412
que le cerveau n'est pas une bouillie de substances chimiques,
14:48
and it's a mistake to try to treat complex psychiatric disorders
280
888825
3527
et que c'est une erreur d'essayer de traiter des troubles psychiatriques complexes
14:52
just by changing the flavor of the soup.
281
892352
2711
en ne faisant que changer le goût de la bouillie.
14:55
What we need to do is to use our ingenuity and our scientific knowledge
282
895063
4217
Il nous faut utiliser notre ingénuité et notre connaissance scientifique
14:59
to try to design a new generation of treatments
283
899280
2708
pour essayer de concevoir une nouvelle génération de traitements
15:01
that are targeted to specific neurons and specific regions of the brain
284
901988
4288
qui ciblent des neurones et des parties spécifiques du cerveau
15:06
that are affected in particular psychiatric disorders.
285
906276
3338
qui sont affectés dans le cadre de troubles mentaux spécifiques.
15:09
If we can do that, we may be able to cure these disorders
286
909614
3200
Si on arrive à faire ça, on pourrait bien arriver à soigner ces troubles
15:12
without the unpleasant side effects,
287
912814
2047
sans les effets indésirables,
15:14
putting the oil back in our mental engines,
288
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en réintroduisant l'huile dans nos moteurs mentaux
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uniquement là où il faut. Merci beaucoup.
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