Allan Jones: A map of the brain

164,945 views ・ 2011-11-10

TED


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

Fordító: Edit Dr. Kósa Lektor: Laszlo Kereszturi
00:15
Humans have long held a fascination
0
15260
2000
Az embereket régóta lenyűgözi
00:17
for the human brain.
1
17260
2000
az emberi agy.
00:19
We chart it, we've described it,
2
19260
3000
Részekre osztottuk, leírtuk,
00:22
we've drawn it,
3
22260
2000
lerajzoltuk,
00:24
we've mapped it.
4
24260
3000
térképet készítettünk róla.
00:27
Now just like the physical maps of our world
5
27260
3000
Éppen úgy, mint a fizikai világunk térképeivel,
00:30
that have been highly influenced by technology --
6
30260
3000
amelyeket nagyban befolyásol a technika --
00:33
think Google Maps,
7
33260
2000
gondoljanak csak a Google Maps-re,
00:35
think GPS --
8
35260
2000
a GPS-re --
00:37
the same thing is happening for brain mapping
9
37260
2000
ugyanaz a dolog történik az agy térképezésével is
00:39
through transformation.
10
39260
2000
az átalakulás során.
00:41
So let's take a look at the brain.
11
41260
2000
Tehát vessünk egy pillantást az agyra.
00:43
Most people, when they first look at a fresh human brain,
12
43260
3000
A legtöbb ember, amikor megnéz egy friss emberi agyat,
00:46
they say, "It doesn't look what you're typically looking at
13
46260
3000
azt mondja: "Ez nem úgy néz ki, mint amit tipikusan látsz,
00:49
when someone shows you a brain."
14
49260
2000
amikor valaki megmutat neked egy agyat."
00:51
Typically, what you're looking at is a fixed brain. It's gray.
15
51260
3000
Amit tipikusan néz az ember, az egy fixált agy. Szürke.
00:54
And this outer layer, this is the vasculature,
16
54260
2000
Ez a külső réteg, ez az érrendszer,
00:56
which is incredible, around a human brain.
17
56260
2000
ami hihetetlen, az emberi agy körül.
00:58
This is the blood vessels.
18
58260
2000
Ez az érhálózat.
01:00
20 percent of the oxygen
19
60260
3000
Az oxigén 20%-a,
01:03
coming from your lungs,
20
63260
2000
ami a tüdőből jön,
01:05
20 percent of the blood pumped from your heart,
21
65260
2000
a vér 20%-a, amit a szív pumpál,
01:07
is servicing this one organ.
22
67260
2000
ezt az egy szervet szolgálja.
01:09
That's basically, if you hold two fists together,
23
69260
2000
Alapvetően, ha a két öklünket összerakjuk,
01:11
it's just slightly larger than the two fists.
24
71260
2000
az agy csak egy picit nagyobb, mint a két ököl.
01:13
Scientists, sort of at the end of the 20th century,
25
73260
3000
A tudósok a 20. század vége felé rájöttek,
01:16
learned that they could track blood flow
26
76260
2000
hogyan követhetik a véráramot ahhoz,
01:18
to map non-invasively
27
78260
3000
hogy nem invazív módon térképezzék fel,
01:21
where activity was going on in the human brain.
28
81260
3000
hol megy végbe aktivitás az emberi agyban.
01:24
So for example, they can see in the back part of the brain,
29
84260
3000
Így például beleláthatnak az agy hátsó részébe,
01:27
which is just turning around there.
30
87260
2000
ami éppen most fordul ide.
01:29
There's the cerebellum; that's keeping you upright right now.
31
89260
2000
Ez a kisagy; ez tart minket felegyenesedve.
01:31
It's keeping me standing. It's involved in coordinated movement.
32
91260
3000
Ez tart állva. Részt vesz a koordinációs mozgásokban.
01:34
On the side here, this is temporal cortex.
33
94260
3000
Itt oldalt ez a temporális kéreg.
01:37
This is the area where primary auditory processing --
34
97260
3000
Ez az a terület, ahol az elsődleges hallás
01:40
so you're hearing my words,
35
100260
2000
végbemegy -- így hallják a hangomat, és elküldik
01:42
you're sending it up into higher language processing centers.
36
102260
2000
a magasabb rendű nyelvi feldolgozó központokba.
01:44
Towards the front of the brain
37
104260
2000
Az agy elülső része felé haladva itt van
01:46
is the place in which all of the more complex thought, decision making --
38
106260
3000
a bonyolultabb gondolkodás, döntéshozás helye --
01:49
it's the last to mature in late adulthood.
39
109260
4000
ez lesz utoljára érett a késői felnőttkorban.
01:53
This is where all your decision-making processes are going on.
40
113260
3000
Itt megy végbe az összes döntéshozó folyamat.
01:56
It's the place where you're deciding right now
41
116260
2000
Ez az a hely, ahol éppen most talán azt döntik el,
01:58
you probably aren't going to order the steak for dinner.
42
118260
3000
hogy nem rendelnek steaket vacsorára.
02:01
So if you take a deeper look at the brain,
43
121260
2000
Szóval, ha mélyebben belenézünk az agyba,
02:03
one of the things, if you look at it in cross-section,
44
123260
2000
ha megnézzük a keresztmetszetét,
02:05
what you can see
45
125260
2000
az egyik dolog, amit látunk az,
02:07
is that you can't really see a whole lot of structure there.
46
127260
3000
hogy nem igazán látunk sok szerkezetet.
02:10
But there's actually a lot of structure there.
47
130260
2000
De valójában nagyon strukturált.
02:12
It's cells and it's wires all wired together.
48
132260
2000
A sejtjei és vezetékei mind össze vannak kötve egymással.
02:14
So about a hundred years ago,
49
134260
2000
Kb. 100 évvel ezelőtt néhány tudós
02:16
some scientists invented a stain that would stain cells.
50
136260
2000
felfedezett egy festéket, ami megfesti a sejteket.
02:18
And that's shown here in the the very light blue.
51
138260
3000
Ez látható itt a nagyon világos kék részen.
02:21
You can see areas
52
141260
2000
Láthatjuk azokat a területeket,
02:23
where neuronal cell bodies are being stained.
53
143260
2000
ahol az idegsejttestek meg vannak festve.
02:25
And what you can see is it's very non-uniform. You see a lot more structure there.
54
145260
3000
És amit látunk, nem egységes. Bonyolult szerkezetet látunk.
02:28
So the outer part of that brain
55
148260
2000
Szóval az agy külső része
02:30
is the neocortex.
56
150260
2000
a neocortex (magyarul új agykéreg).
02:32
It's one continuous processing unit, if you will.
57
152260
3000
Ez egy folytonos feldolgozóegység, ha úgy tetszik.
02:35
But you can also see things underneath there as well.
58
155260
2000
De alatta is láthatunk dolgokat.
02:37
And all of these blank areas
59
157260
2000
Ezek a fehér területek azok a helyek,
02:39
are the areas in which the wires are running through.
60
159260
2000
amiken keresztül a vezetékek futnak.
02:41
They're probably less cell dense.
61
161260
2000
Ezek valószínűleg kevesebb sejtet tartalmaznak.
02:43
So there's about 86 billion neurons in our brain.
62
163260
4000
Körülbelül 86 milliárd idegsejt található az agyunkban.
02:47
And as you can see, they're very non-uniformly distributed.
63
167260
3000
És amint látják, nagyon egyenlőtlenül oszlanak el.
02:50
And how they're distributed really contributes
64
170260
2000
Az, hogy hogyan oszlanak el, kapcsolatban van
02:52
to their underlying function.
65
172260
2000
az alapműködésükkel.
02:54
And of course, as I mentioned before,
66
174260
2000
És természetesen, ahogy már korábban említettem,
02:56
since we can now start to map brain function,
67
176260
3000
mivel elkezdtük feltérképezni az agy működését,
02:59
we can start to tie these into the individual cells.
68
179260
3000
elkezdhetjük hozzákötni az egyedi sejtekhez.
03:02
So let's take a deeper look.
69
182260
2000
Nézzük csak meg mélyebben.
03:04
Let's look at neurons.
70
184260
2000
Nézzük az idegsejteket.
03:06
So as I mentioned, there are 86 billion neurons.
71
186260
2000
Tehát amint mondtam, 86 milliárd idegsejtünk van.
03:08
There are also these smaller cells as you'll see.
72
188260
2000
Vannak még ezek a kisebb sejtek is, ahogy látni fogják.
03:10
These are support cells -- astrocytes glia.
73
190260
2000
Ezek támasztósejtek -- astrocyta gliasejtek.
03:12
And the nerves themselves
74
192260
3000
Maguk az idegek azok,
03:15
are the ones who are receiving input.
75
195260
2000
amik a bemenő jeleket kapják.
03:17
They're storing it, they're processing it.
76
197260
2000
Tárolják és feldolgozzák.
03:19
Each neuron is connected via synapses
77
199260
4000
Minden idegsejt szinapszisokon keresztül kapcsolódik
03:23
to up to 10,000 other neurons in your brain.
78
203260
3000
legalább tízezer másik idegsejthez az agyban.
03:26
And each neuron itself
79
206260
2000
És minden idegsejt önmaga is
03:28
is largely unique.
80
208260
2000
jórészt egyedi.
03:30
The unique character of both individual neurons
81
210260
2000
Mind az egyes idegsejtek, mind az agyon belüli
03:32
and neurons within a collection of the brain
82
212260
2000
idegsejtek együttesének egyedi jellegzetességeit
03:34
are driven by fundamental properties
83
214260
3000
alapvető biokémiájuk
03:37
of their underlying biochemistry.
84
217260
2000
sarkalatos tulajdonságai irányítják.
03:39
These are proteins.
85
219260
2000
Ezek fehérjék.
03:41
They're proteins that are controlling things like ion channel movement.
86
221260
3000
Olyan fehérjék, amelyek olyasmit szabályoznak, mint az ioncsatornák.
03:44
They're controlling who nervous system cells partner up with.
87
224260
4000
Azt irányítják, hogy kivel társulnak az idegrendszer sejtjei.
03:48
And they're controlling
88
228260
2000
Alapvetően mindent ezek
03:50
basically everything that the nervous system has to do.
89
230260
2000
szabályoznak, amit az idegrendszer csinál.
03:52
So if we zoom in to an even deeper level,
90
232260
3000
Ha még mélyebb szintre közelítünk,
03:55
all of those proteins
91
235260
2000
ezek a fehérjék mind
03:57
are encoded by our genomes.
92
237260
2000
bele vannak kódolva a genomunkba.
03:59
We each have 23 pairs of chromosomes.
93
239260
3000
Mindannyiunknak 23 pár kromoszómája van.
04:02
We get one from mom, one from dad.
94
242260
2000
A párokból egyet anyutól, egyet aputól kapunk.
04:04
And on these chromosomes
95
244260
2000
És ezeken a kromoszómákon
04:06
are roughly 25,000 genes.
96
246260
2000
durván 25 ezer gén van.
04:08
They're encoded in the DNA.
97
248260
2000
A DNS-be vannak belekódolva.
04:10
And the nature of a given cell
98
250260
3000
Egy adott sejt természetét,
04:13
driving its underlying biochemistry
99
253260
2000
amelyet alapvető biokémiája irányít,
04:15
is dictated by which of these 25,000 genes
100
255260
3000
az szabja meg, hogy ebből a 25 ezer génből
04:18
are turned on
101
258260
2000
melyik van bekapcsolva,
04:20
and at what level they're turned on.
102
260260
2000
és milyen szinten van bekapcsolva.
04:22
And so our project
103
262260
2000
A projektünk ezt a kiolvasott információt kutatja,
04:24
is seeking to look at this readout,
104
264260
3000
megnézzük ezt az információt, hogy megtudjuk,
04:27
understanding which of these 25,000 genes is turned on.
105
267260
3000
ebből a 25 ezer génből melyik van bekapcsolva.
04:30
So in order to undertake such a project,
106
270260
3000
A projekt végrehajtásához
04:33
we obviously need brains.
107
273260
3000
nyilvánvalóan agyakra van szükségünk.
04:36
So we sent our lab technician out.
108
276260
3000
Ezért kiküldtük a labortechnikusunkat.
04:39
We were seeking normal human brains.
109
279260
2000
Szabályos emberi agyakat keresünk.
04:41
What we actually start with
110
281260
2000
Az orvosszakértői
04:43
is a medical examiner's office.
111
283260
2000
hivatalban kezdtük.
04:45
This a place where the dead are brought in.
112
285260
2000
Ez az a hely, ahova a halottakat viszik.
04:47
We are seeking normal human brains.
113
287260
2000
Szabályos emberi agyakat keresünk.
04:49
There's a lot of criteria by which we're selecting these brains.
114
289260
3000
Sok kritérium alapján választjuk ki ezeket az agyakat.
04:52
We want to make sure
115
292260
2000
Biztosnak kell lennünk abban,
04:54
that we have normal humans between the ages of 20 to 60,
116
294260
3000
hogy 20-60 éves közötti átlagos emberek,
04:57
they died a somewhat natural death
117
297260
2000
akik valamilyen természetes halállal haltak meg,
04:59
with no injury to the brain,
118
299260
2000
amely nem károsította az agyukat,
05:01
no history of psychiatric disease,
119
301260
2000
nincs pszichiátriai kórelőzményük,
05:03
no drugs on board --
120
303260
2000
nem drogoztak --
05:05
we do a toxicology workup.
121
305260
2000
toxikológiai vizsgálatot végzünk.
05:07
And we're very careful
122
307260
2000
Nagyon óvatosak vagyunk
05:09
about the brains that we do take.
123
309260
2000
az aggyal, amit elviszünk.
05:11
We're also selecting for brains
124
311260
2000
Olyan agyakat választunk,
05:13
in which we can get the tissue,
125
313260
2000
amelyekben a szövetet,
05:15
we can get consent to take the tissue
126
315260
2000
a szövet elviteléhez való hozzájárulást
05:17
within 24 hours of time of death.
127
317260
2000
a halál után 24 órán belül megkaphatjuk.
05:19
Because what we're trying to measure, the RNA --
128
319260
3000
Mivel amit mérni akarunk, az RNS --
05:22
which is the readout from our genes --
129
322260
2000
amely a génjeink kiolvasott információja --
05:24
is very labile,
130
324260
2000
nagyon labilis,
05:26
and so we have to move very quickly.
131
326260
2000
így nagyon gyorsan kell lépnünk.
05:28
One side note on the collection of brains:
132
328260
3000
Egy széljegyzet az agyak gyűjtéséhez:
05:31
because of the way that we collect,
133
331260
2000
a gyűjtés módja miatt,
05:33
and because we require consent,
134
333260
2000
és mivel hozzájárulást kérünk,
05:35
we actually have a lot more male brains than female brains.
135
335260
3000
sokkal több férfiagyunk van, mint női.
05:38
Males are much more likely to die an accidental death in the prime of their life.
136
338260
3000
A férfiak sokkal nagyobb valószínűséggel halnak hirtelen halált
05:41
And men are much more likely
137
341260
2000
életük teljében. És a férfiaknak sokkal valószínűbb, hogy
05:43
to have their significant other, spouse, give consent
138
343260
3000
van egy fontos valakijük, házastársuk, aki
05:46
than the other way around.
139
346260
2000
beleegyezését adja, mint a másik nemnek.
05:48
(Laughter)
140
348260
4000
(Nevetés)
05:52
So the first thing that we do at the site of collection
141
352260
2000
Tehát az első dolog, amit a begyűjtés
05:54
is we collect what's called an MR.
142
354260
2000
helyén teszünk, hogy beszerezzük az MR-t.
05:56
This is magnetic resonance imaging -- MRI.
143
356260
2000
Ez a mágneses rezonanciás képalkotás -- MRI.
05:58
It's a standard template by which we're going to hang the rest of this data.
144
358260
3000
Ez egy standard sablon, amellyel a többi adatot fogjuk be.
06:01
So we collect this MR.
145
361260
2000
Tehát megcsináljuk az MR-t. Úgy gondoljanak rá,
06:03
And you can think of this as our satellite view for our map.
146
363260
2000
hogy ez a térképünk műholdas nézete.
06:05
The next thing we do
147
365260
2000
A következő dolog, amit csinálunk,
06:07
is we collect what's called a diffusion tensor imaging.
148
367260
3000
a diffúziós tenzor leképezés.
06:10
This maps the large cabling in the brain.
149
370260
2000
Ez az agy nagy idegpályáit térképezi le.
06:12
And again, you can think of this
150
372260
2000
Úgy gondolhatnak erre, ha tetszik, mintha
06:14
as almost mapping our interstate highways, if you will.
151
374260
2000
az államok közötti autópályákat térképeznénk.
06:16
The brain is removed from the skull,
152
376260
2000
Az agyat kiveszik a koponyából,
06:18
and then it's sliced into one-centimeter slices.
153
378260
3000
aztán egy centiméteres szeletekre vágják.
06:21
And those are frozen solid,
154
381260
2000
Ezeket megfagyasztják,
06:23
and they're shipped to Seattle.
155
383260
2000
majd elszállítják Seattle-be.
06:25
And in Seattle, we take these --
156
385260
2000
Mi Seattle-ben fogjuk ezeket --
06:27
this is a whole human hemisphere --
157
387260
2000
ez egy teljes emberi félteke --, és betesszük
06:29
and we put them into what's basically a glorified meat slicer.
158
389260
2000
őket alapvetően egy megszépített hússzeletelőbe.
06:31
There's a blade here that's going to cut across
159
391260
2000
Van itt egy penge, ami átvágja a
06:33
a section of the tissue
160
393260
2000
szövetmetszetet,
06:35
and transfer it to a microscope slide.
161
395260
2000
és átalakítja mikroszkópos metszetté.
06:37
We're going to then apply one of those stains to it,
162
397260
2000
Aztán az egyik festékkel megfestjük,
06:39
and we scan it.
163
399260
2000
és megvizsgáljuk.
06:41
And then what we get is our first mapping.
164
401260
3000
Amit így kapunk, az az első térképezésünk.
06:44
So this is where experts come in
165
404260
2000
Itt jönnek a képbe a szakértők,
06:46
and they make basic anatomic assignments.
166
406260
2000
és alapvető anatómiai felosztást végeznek.
06:48
You could consider this state boundaries, if you will,
167
408260
3000
Államhatároknak is képzelhetik ezeket,
06:51
those pretty broad outlines.
168
411260
2000
azokat a meglehetősen durva körvonalakat.
06:53
From this, we're able to then fragment that brain into further pieces,
169
413260
4000
Ebből aztán az agyat további darabokra tudjuk szétszedni,
06:57
which then we can put on a smaller cryostat.
170
417260
2000
amiket majd egy kisebb kriosztátba tehetünk.
06:59
And this is just showing this here --
171
419260
2000
Éppen ezt mutatom itt --
07:01
this frozen tissue, and it's being cut.
172
421260
2000
ez a fagyasztott szövet, amit éppen vágnak.
07:03
This is 20 microns thin, so this is about a baby hair's width.
173
423260
3000
Ez húsz mikron vastag, körülbelül egy kisbaba hajszálának a szélességével egyenlő.
07:06
And remember, it's frozen.
174
426260
2000
Ne felejtsék el, meg van fagyasztva.
07:08
And so you can see here,
175
428260
2000
Itt láthatják, hogy egy régimódi
07:10
old-fashioned technology of the paintbrush being applied.
176
430260
2000
technikát, ecsetet alkalmazunk.
07:12
We take a microscope slide.
177
432260
2000
Fogunk egy mikroszkópos metszetet.
07:14
Then we very carefully melt onto the slide.
178
434260
3000
Nagyon óvatosan ráolvasztjuk a tárgylemezre.
07:17
This will then go onto a robot
179
437260
2000
Ezután egy robotra kerül,
07:19
that's going to apply one of those stains to it.
180
439260
3000
amely valamelyik festéket alkalmazza.
07:26
And our anatomists are going to go in and take a deeper look at this.
181
446260
3000
Jönnek az anatómusaink , és alaposabban megnézik.
07:29
So again this is what they can see under the microscope.
182
449260
2000
Ezt látják a mikroszkóp alatt.
07:31
You can see collections and configurations
183
451260
2000
Nagy és kis sejtek halmozódását
07:33
of large and small cells
184
453260
2000
és alakzatait látják
07:35
in clusters and various places.
185
455260
2000
csoportokba rendeződve, különböző helyeken.
07:37
And from there it's routine. They understand where to make these assignments.
186
457260
2000
Innen kezdve már rutinmunka jön. Tudják, hol kell megcsinálni
07:39
And they can make basically what's a reference atlas.
187
459260
3000
a felosztásokat. Alapvetően egy referenciaatlaszt tudnak készíteni.
07:42
This is a more detailed map.
188
462260
2000
Ez egy részletesebb térkép.
07:44
Our scientists then use this
189
464260
2000
A tudósaink aztán ezt használják arra,
07:46
to go back to another piece of that tissue
190
466260
3000
hogy visszatérjenek ugyanannak a szövetnek egy
07:49
and do what's called laser scanning microdissection.
191
469260
2000
másik darabjához, és lézer mikrodisszekciót végezzenek.
07:51
So the technician takes the instructions.
192
471260
3000
A technikus megkapja az utasításokat.
07:54
They scribe along a place there.
193
474260
2000
Körberajzol egy helyet.
07:56
And then the laser actually cuts.
194
476260
2000
Aztán a lézer kivágja.
07:58
You can see that blue dot there cutting. And that tissue falls off.
195
478260
3000
Látják azt a kék pontot, amit kivág. Aztán ez a szövet leesik.
08:01
You can see on the microscope slide here,
196
481260
2000
Itt láthatják a mikroszkopikus metszetet,
08:03
that's what's happening in real time.
197
483260
2000
ez valós időben történik.
08:05
There's a container underneath that's collecting that tissue.
198
485260
3000
Van egy tartály alatta, ami felfogja a szövetet.
08:08
We take that tissue,
199
488260
2000
Vesszük ezt a szövetet,
08:10
we purify the RNA out of it
200
490260
2000
alapvető technológia segítségével
08:12
using some basic technology,
201
492260
2000
RNS-t tisztítunk belőle,
08:14
and then we put a florescent tag on it.
202
494260
2000
aztán egy fluoreszcens jelet teszünk rá.
08:16
We take that tagged material
203
496260
2000
Fogjuk ezt a megjelölt anyagot,
08:18
and we put it on to something called a microarray.
204
498260
3000
és egy microarray-re tesszük.
08:21
Now this may look like a bunch of dots to you,
205
501260
2000
Ez most Önöknek lehet, hogy úgy néz ki, mint egy csomó pont,
08:23
but each one of these individual dots
206
503260
2000
de ezeknek az egyedi pontoknak mindegyike
08:25
is actually a unique piece of the human genome
207
505260
2000
valójában a humán genom egy egyedi darabja,
08:27
that we spotted down on glass.
208
507260
2000
amit üvegre képeztünk le.
08:29
This has roughly 60,000 elements on it,
209
509260
3000
Durván 60 ezer elem van rajta,
08:32
so we repeatedly measure various genes
210
512260
3000
tehát a genomban lévő 25 ezer gén
08:35
of the 25,000 genes in the genome.
211
515260
2000
változatait többször mérjük.
08:37
And when we take a sample and we hybridize it to it,
212
517260
3000
Amikor veszünk egy mintát és hozzá hibridizáljuk,
08:40
we get a unique fingerprint, if you will,
213
520260
2000
egy egyedi lenyomatot kapunk, ha úgy tetszik, mennyiségileg
08:42
quantitatively of what genes are turned on in that sample.
214
522260
3000
megkapjuk, hogy abban a mintában mely gének vannak bekapcsolva.
08:45
Now we do this over and over again,
215
525260
2000
Ezt a folyamatot újra és újra megcsináljuk
08:47
this process for any given brain.
216
527260
3000
egy adott agy esetében.
08:50
We're taking over a thousand samples for each brain.
217
530260
3000
Mindegyik agyból több mint ezer mintát veszünk.
08:53
This area shown here is an area called the hippocampus.
218
533260
3000
Ez a terület, amit itt látnak, a hippokampusz.
08:56
It's involved in learning and memory.
219
536260
2000
Ez a tanulásban és a memóriában játszik szerepet.
08:58
And it contributes to about 70 samples
220
538260
3000
És ez körülbelül 70 mintával járul hozzá
09:01
of those thousand samples.
221
541260
2000
ahhoz az ezer mintához.
09:03
So each sample gets us about 50,000 data points
222
543260
4000
Mindegyik minta körülbelül 50 ezer adatpontot ad nekünk,
09:07
with repeat measurements, a thousand samples.
223
547260
3000
ismételt mérésekkel, ezer mintából.
09:10
So roughly, we have 50 million data points
224
550260
2000
Így durván 50 millió adatpontunk van
09:12
for a given human brain.
225
552260
2000
egy adott emberi agy esetében.
09:14
We've done right now
226
554260
2000
Éppen most csináltunk meg
09:16
two human brains-worth of data.
227
556260
2000
két emberi agynyi adatot.
09:18
We've put all of that together
228
558260
2000
Ezeket egy dologgá
09:20
into one thing,
229
560260
2000
illesztjük össze,
09:22
and I'll show you what that synthesis looks like.
230
562260
2000
és megmutatom Önöknek, hogy néz ki ez a szintézis.
09:24
It's basically a large data set of information
231
564260
3000
Ez alapvetően egy nagy információs adathalmaz,
09:27
that's all freely available to any scientist around the world.
232
567260
3000
amely szabadon elérhető bármelyik tudós számára a világon.
09:30
They don't even have to log in to come use this tool,
233
570260
3000
Még csak be sem kell jelentkezniük ennek az eszköznek a használatához,
09:33
mine this data, find interesting things out with this.
234
573260
4000
hogy bányásszanak az adatok között, hogy érdekes dolgokat tudjanak meg.
09:37
So here's the modalities that we put together.
235
577260
3000
Itt van a jelleg, amit összeraktunk.
09:40
You'll start to recognize these things from what we've collected before.
236
580260
3000
Felismerhetik azokat a dolgokat, amikből kiindultunk.
09:43
Here's the MR. It provides the framework.
237
583260
2000
Itt van az MR. Ez adja a vázat.
09:45
There's an operator side on the right that allows you to turn,
238
585260
3000
A jobb oldalon van egy kezelői oldal, ami
09:48
it allows you to zoom in,
239
588260
2000
lehetővé teszi a forgatást, a nagyítást,
09:50
it allows you to highlight individual structures.
240
590260
3000
lehetővé teszi egyedi struktúrák kiemelését.
09:53
But most importantly,
241
593260
2000
De a legfontosabb, hogy most már ebben
09:55
we're now mapping into this anatomic framework,
242
595260
3000
az anatómiai vázban térképezünk, amely egy közös váz
09:58
which is a common framework for people to understand where genes are turned on.
243
598260
3000
az embereknek, hogy megtudják, hol vannak bekapcsolva a gének.
10:01
So the red levels
244
601260
2000
A piros felszínek azok,
10:03
are where a gene is turned on to a great degree.
245
603260
2000
ahol a gének nagymértékben be vannak kapcsolva.
10:05
Green is the sort of cool areas where it's not turned on.
246
605260
3000
A zöld egyfajta hideg terület, ahol nincsenek bekapcsolva.
10:08
And each gene gives us a fingerprint.
247
608260
2000
Mindegyik gén egy ujjlenyomatot ad nekünk.
10:10
And remember that we've assayed all the 25,000 genes in the genome
248
610260
5000
Ne felejtsék el, megvizsgáltuk mind a 25 ezer gént a genomban,
10:15
and have all of that data available.
249
615260
4000
és az összes adatot elérhetővé tettük.
10:19
So what can scientists learn about this data?
250
619260
2000
Mit tanulhatnak a tudósok ezekből az adatokból?
10:21
We're just starting to look at this data ourselves.
251
621260
3000
Mi magunk is éppen most kezdjük megnézni ezeket az adatokat.
10:24
There's some basic things that you would want to understand.
252
624260
3000
Van néhány alap dolog, amit az ember meg szeretne tudni.
10:27
Two great examples are drugs,
253
627260
2000
A gyógyszer a fő példánk ,
10:29
Prozac and Wellbutrin.
254
629260
2000
a Prozac és a Wellbutrin.
10:31
These are commonly prescribed antidepressants.
255
631260
3000
Ezek rendszeresen felírt antidepresszánsok.
10:34
Now remember, we're assaying genes.
256
634260
2000
Ne felejtsék el, géneket vizsgálunk.
10:36
Genes send the instructions to make proteins.
257
636260
3000
A gének küldik a fehérjék készítéséhez az utasításokat.
10:39
Proteins are targets for drugs.
258
639260
2000
A fehérjék a gyógyszerek célpontjai.
10:41
So drugs bind to proteins
259
641260
2000
A gyógyszerek hozzákapcsolódnak a fehérjékhez,
10:43
and either turn them off, etc.
260
643260
2000
és kikapcsolják őket stb.
10:45
So if you want to understand the action of drugs,
261
645260
2000
Ha meg akarjuk érteni a gyógyszerek működését,
10:47
you want to understand how they're acting in the ways you want them to,
262
647260
3000
meg akarjuk érteni, hogyan működnek úgy, ahogy szeretnénk,
10:50
and also in the ways you don't want them to.
263
650260
2000
és úgy, ahogy nem akarjuk, hogy működjenek.
10:52
In the side effect profile, etc.,
264
652260
2000
A mellékhatások profiljában stb.,
10:54
you want to see where those genes are turned on.
265
654260
2000
azt akarjuk látni, hogy azok a gének hol vannak bekapcsolva.
10:56
And for the first time, we can actually do that.
266
656260
2000
És most először ezt tényleg meg tudjuk tenni.
10:58
We can do that in multiple individuals that we've assayed too.
267
658260
3000
Ezt több egyedben is megtehetjük, amiket megvizsgáltunk.
11:01
So now we can look throughout the brain.
268
661260
3000
Tehát körülnézhetünk az agyban.
11:04
We can see this unique fingerprint.
269
664260
2000
Láthatjuk ezeket az egyedi ujjlenyomatokat.
11:06
And we get confirmation.
270
666260
2000
Megerősítést kaphatunk.
11:08
We get confirmation that, indeed, the gene is turned on --
271
668260
3000
Megerősítést kaphatunk, hogy valóban, a gén
11:11
for something like Prozac,
272
671260
2000
be van kapcsolva -- olyasmi esetében, mint a Prozac,
11:13
in serotonergic structures, things that are already known be affected --
273
673260
3000
a szerotonerg szerkezetekben, olyan dolgok esetében, amikről már tudjuk, hogy hatásosak --
11:16
but we also get to see the whole thing.
274
676260
2000
de az egész dolgot is láthatjuk.
11:18
We also get to see areas that no one has ever looked at before,
275
678260
2000
Olyan területeket is láthatunk, amiket senki nem nézett meg ezelőtt,
11:20
and we see these genes turned on there.
276
680260
2000
és látjuk, hogy ezek a gének itt be vannak kapcsolva.
11:22
It's as interesting a side effect as it could be.
277
682260
3000
Ez olyan érdekes mellékhatás, amilyen csak lehet.
11:25
One other thing you can do with such a thing
278
685260
2000
Egy másik dolog, amit az ilyesmivel meg lehet csinálni,
11:27
is you can, because it's a pattern matching exercise,
279
687260
3000
mivel ez egy mintaillesztési feladat,
11:30
because there's unique fingerprint,
280
690260
2000
mivel egyedi ujjlenyomatok vannak,
11:32
we can actually scan through the entire genome
281
692260
2000
hogy végig pásztázzuk az egész genomot,
11:34
and find other proteins
282
694260
2000
és más fehérjéket keresünk,
11:36
that show a similar fingerprint.
283
696260
2000
amelyeknek hasonló ujjlenyomatuk van.
11:38
So if you're in drug discovery, for example,
284
698260
3000
Ha az ember például a gyógyszerkutatásban
11:41
you can go through
285
701260
2000
dolgozik, végigmehet
11:43
an entire listing of what the genome has on offer
286
703260
2000
a teljes listán, amit a genom ad, hogy esetleg
11:45
to find perhaps better drug targets and optimize.
287
705260
4000
jobb gyógyszercélpontot találjon és optimalizáljon.
11:49
Most of you are probably familiar
288
709260
2000
Önök közül valószínűleg nagyon sokan
11:51
with genome-wide association studies
289
711260
2000
ismerik a genommal kapcsolatos tanulmányokat,
11:53
in the form of people covering in the news
290
713260
3000
ahogy a hírekben közvetítik:
11:56
saying, "Scientists have recently discovered the gene or genes
291
716260
3000
„A tudósok nemrég felfedezték azt a gént vagy géneket,
11:59
which affect X."
292
719260
2000
amely(ek) X-re hat(nak).”
12:01
And so these kinds of studies
293
721260
2000
Ezeket a fajta tanulmányokat
12:03
are routinely published by scientists
294
723260
2000
rendszeresen publikálják a tudósok,
12:05
and they're great. They analyze large populations.
295
725260
2000
és ezek nagyszerűek. Nagy populációkat elemeznek.
12:07
They look at their entire genomes,
296
727260
2000
Megnézik a teljes genomot,
12:09
and they try to find hot spots of activity
297
729260
2000
és megpróbálnak aktivitási forró pontokat találni,
12:11
that are linked causally to genes.
298
731260
3000
amelyek okozatilag a génekhez kapcsolódnak.
12:14
But what you get out of such an exercise
299
734260
2000
De egy ilyen kísérletből egyszerűen csak
12:16
is simply a list of genes.
300
736260
2000
egy génlistát kapunk.
12:18
It tells you the what, but it doesn't tell you the where.
301
738260
3000
Ez megmutatja, hogy mi, de nem mutatja meg, hogy hol.
12:21
And so it's very important for those researchers
302
741260
3000
Ezeknek a kutatóknak nagyon fontos,
12:24
that we've created this resource.
303
744260
2000
hogy létrehoztuk ezt a forrást.
12:26
Now they can come in
304
746260
2000
Most bejöhetnek,
12:28
and they can start to get clues about activity.
305
748260
2000
és kulcsot kaphatnak ezekhez az aktivitásokhoz.
12:30
They can start to look at common pathways --
306
750260
2000
Elkezdhetnek közös útvonalakat keresni --
12:32
other things that they simply haven't been able to do before.
307
752260
3000
más olyan dolgokat, amiket azelőtt nem tudtak megcsinálni.
12:36
So I think this audience in particular
308
756260
3000
Azt hiszem, ez a közönség különösen
12:39
can understand the importance of individuality.
309
759260
3000
megérti az egyéniség fontosságát.
12:42
And I think every human,
310
762260
2000
Úgy gondolom, minden embernek,
12:44
we all have different genetic backgrounds,
311
764260
4000
mindannyiunknak más genetikai háttere van,
12:48
we all have lived separate lives.
312
768260
2000
mindannyian független életet élünk.
12:50
But the fact is
313
770260
2000
De tény,
12:52
our genomes are greater than 99 percent similar.
314
772260
3000
hogy a genomunk több mint 99%-a azonos.
12:55
We're similar at the genetic level.
315
775260
3000
Genetikai szinten azonosak vagyunk.
12:58
And what we're finding
316
778260
2000
És valójában azt találjuk,
13:00
is actually, even at the brain biochemical level,
317
780260
2000
hogy még az agy biokémiai szintjén is
13:02
we are quite similar.
318
782260
2000
meglehetősen hasonlóak vagyunk.
13:04
And so this shows it's not 99 percent,
319
784260
2000
Ez azt mutatja, hogy nem 99%,
13:06
but it's roughly 90 percent correspondence
320
786260
2000
hanem durván 90% egyezés van
13:08
at a reasonable cutoff,
321
788260
3000
egy ésszerű határon belül,
13:11
so everything in the cloud is roughly correlated.
322
791260
2000
tehát a felhőben minden nagyjából összefüggésben van.
13:13
And then we find some outliers,
323
793260
2000
Találunk néhány távol álló pontot,
13:15
some things that lie beyond the cloud.
324
795260
3000
olyanokat, amik a felhőn kívül találhatók.
13:18
And those genes are interesting,
325
798260
2000
És azok a gének érdekesek,
13:20
but they're very subtle.
326
800260
2000
de nagyon apróak.
13:22
So I think it's an important message
327
802260
3000
Azt hiszem, egy fontos üzenet,
13:25
to take home today
328
805260
2000
amit ma hazavihetnek, hogy annak ellenére,
13:27
that even though we celebrate all of our differences,
329
807260
3000
hogy a különbségeinket hangsúlyozzuk,
13:30
we are quite similar
330
810260
2000
meglehetősen hasonlóak vagyunk
13:32
even at the brain level.
331
812260
2000
még az agy szintjén is.
13:34
Now what do those differences look like?
332
814260
2000
Hogy néznek ki a különbségek?
13:36
This is an example of a study that we did
333
816260
2000
Ez egy olyan tanulmányból vett példa, amit azért végeztünk,
13:38
to follow up and see what exactly those differences were --
334
818260
2000
hogy lássuk, pontosan mik ezek a különbségek --
13:40
and they're quite subtle.
335
820260
2000
és ezek bizony elég apróak.
13:42
These are things where genes are turned on in an individual cell type.
336
822260
4000
Ezek olyan dolgok, ahol a gének be vannak kapcsolva egy egyedi sejttípusban.
13:46
These are two genes that we found as good examples.
337
826260
3000
Itt van két gén, amit jó példának találtunk.
13:49
One is called RELN -- it's involved in early developmental cues.
338
829260
3000
Az egyiket úgy hívják: RELN -- ez a korai fejlődési utasításokban vesz részt.
13:52
DISC1 is a gene
339
832260
2000
A DISC1 egy olyan gén,
13:54
that's deleted in schizophrenia.
340
834260
2000
amely törölve van a skizofréniában.
13:56
These aren't schizophrenic individuals,
341
836260
2000
Ezek nem skizofrén egyedek,
13:58
but they do show some population variation.
342
838260
3000
de bizonyos ingadozást mutatnak a populációban.
14:01
And so what you're looking at here
343
841260
2000
Amit itt látnak,
14:03
in donor one and donor four,
344
843260
2000
az egyes és négyes donorban,
14:05
which are the exceptions to the other two,
345
845260
2000
a másik kettővel ellentétben,
14:07
that genes are being turned on
346
847260
2000
hogy bekapcsolt gének vannak
14:09
in a very specific subset of cells.
347
849260
2000
a sejtek egy nagyon specifikus alcsoportjában.
14:11
It's this dark purple precipitate within the cell
348
851260
3000
Ez a sötétlila üledék a sejten belül
14:14
that's telling us a gene is turned on there.
349
854260
3000
mutatja, hogy egy gén ott be van kapcsolva.
14:17
Whether or not that's due
350
857260
2000
Azt, hogy vajon ez az egyed genetikai hátterének
14:19
to an individual's genetic background or their experiences,
351
859260
2000
vagy a tapasztalatainak köszönhető-e,
14:21
we don't know.
352
861260
2000
nem tudjuk.
14:23
Those kinds of studies require much larger populations.
353
863260
3000
Az ilyesféle vizsgálatok sokkal nagyobb populációt igényelnek.
14:28
So I'm going to leave you with a final note
354
868260
2000
Egy utolsó megjegyzéssel távozom,
14:30
about the complexity of the brain
355
870260
3000
az agy összetettségére vonatkozóan,
14:33
and how much more we have to go.
356
873260
2000
és hogy milyen sokat kell még haladnunk.
14:35
I think these resources are incredibly valuable.
357
875260
2000
Azt hiszem, ezek a források hihetetlenül értékesek.
14:37
They give researchers a handle
358
877260
2000
Fogódzót adnak a kutatóknak azzal
14:39
on where to go.
359
879260
2000
kapcsolatban, hogy merre menjenek.
14:41
But we only looked at a handful of individuals at this point.
360
881260
3000
De eddig csak egy maroknyi egyedet néztünk meg.
14:44
We're certainly going to be looking at more.
361
884260
2000
Biztos, hogy többet fogunk megnézni.
14:46
I'll just close by saying
362
886260
2000
Azzal zárom,
14:48
that the tools are there,
363
888260
2000
hogy az eszközök ott vannak,
14:50
and this is truly an unexplored, undiscovered continent.
364
890260
4000
és ez valóban egy felderítetlen, felfedezetlen kontinens.
14:54
This is the new frontier, if you will.
365
894260
4000
Ez az új határ, ha úgy tetszik.
14:58
And so for those who are undaunted,
366
898260
2000
És azokat, akik rettenthetetlenek,
15:00
but humbled by the complexity of the brain,
367
900260
2000
de alázatossá teszi őket az agy összetettsége,
15:02
the future awaits.
368
902260
2000
várja a jövő.
15:04
Thanks.
369
904260
2000
Köszönöm.
15:06
(Applause)
370
906260
9000
(Taps)

Original video on YouTube.com
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7