What investigating neural pathways can reveal about mental health | Kay M. Tye

Transcriber: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta

Translator: Elda Indria Sari Reviewer: Made Pramana

I'm going to start by saying something you think you know to be true.

Saya akan mulai dengan mengatakan sesuatu yang Anda anggap benar.

Your brain creates all facets of your mind.

Otak Anda menciptakan segala aspek dalam pikiran Anda.

So then why do we treat mental and physical illnesses

Lalu mengapa kita memperlakukan penyakit jiwa dan fisik

so differently,

begitu berbeda,

if we think we know that the mind comes from the brain?

kalau kita menganggap pikiran asalnya dari otak?

As a neuroscientist, I'm often told

Sebagai ahli saraf, saya sering diberitahu

that I'm not allowed to study how internal states

bahwa saya tidak boleh mempelajari bagaimana kondisi internal

like anxiety or craving or loneliness

seperti cemas atau hasrat atau kesepian

are represented by the brain,

diwakili oleh otak,

and so I decided to set out and do exactly that.

jadi saya putuskan untuk melakukan hal itu.

My research program is designed to understand the mind

Penelitian saya dirancang untuk memahami pikiran

by investigating brain circuits.

dengan menyelidiki sirkuit otak.

Specifically, how does our brain give rise to emotion.

Terutama, bagaimana otak kita memunculkan emosi.

It's really hard to study feelings and emotions,

Sangat sulit untuk mempelajari perasaan dan emosi,

because you can't measure them.

karena Anda tidak bisa mengukurnya.

Behavior is still the best and only window

Perilaku masih menjadi satu-satunya jendela terbaik

into the emotional experience of another.

untuk melihat pengalaman emosional seseorang.

For both animals and people,

Untuk hewan dan manusia,

yes, self-report is a behavioral output.

ya, laporan pribadi adalah hasil perilaku.

Motivated behaviors fall into two general classes:

Perilaku yang termotivasi dapat dibagi menjadi dua golongan umum:

seeking pleasure and avoiding pain.

mencari kesenangan dan menghindari penderitaan.

The ability to approach things that are good for you

Kemampuan mencari hal-hal yang bermanfaat

and avoid things that are bad for you

dan menghindari hal-hal buruk

is fundamental to survival.

diperlukan untuk bertahan hidup.

And in our modern-day society,

Dalam masyarakat kita yang modern,

trouble telling the difference can be labeled as a mental illness.

kesulitan membedakan hal tersebut bisa dianggap sebagai gangguan mental.

If I was having car trouble,

Jika mobil saya bermasalah,

and I took my car to the mechanic,

dan saya membawanya ke bengkel,

the first thing they do is look under the hood.

yang dilakukan oleh mekanik pertama kali adalah membuka kap mobil.

But with mental health research,

Namun dengan penelitian kesehatan jiwa,

you can't just pop open the hood with the press of a button.

Anda tidak bisa membukanya begitu saja dengan menekan tombol.

So this is why we do experiments on animals.

Inilah mengapa kami bereksperimen dengan hewan.

Specifically, in my lab, mice.

Khususnya, di laboratorium saya, tikus.

To understand the brain, well, we need to study brains.

Untuk memahami otak, kita harus mempelajari otak.

And for the first time, we actually can.

Untuk pertama kalinya, kita sebenarnya bisa.

We can pop open the hood.

Kita bisa membuka kapnya.

We can look inside

Kita bisa melihat ke dalam,

and do an experiment and see what comes out.

melakukan eksperimen dan melihat apa yang muncul.

Technology has opened new windows into the black box that is our minds.

Teknologi telah membuka jendela baru ke dalam kotak hitam pikiran kita.

The development of optogenetic tools

Pengembangan alat optogenetik

has allowed us unprecedented control over specific neurons in the brain

telah memungkinkan kita mengendalikan beberapa neuron spesifik dalam otak

and how they talk to each other by firing electrical signals.

dan cara mereka berkomunikasi satu sama lain dengan menembakkan sinyal elektrik.

We can genetically engineer neurons to be light sensitive

Kita dapat menyusun neuron secara genetik agar sensitif pada cahaya

and then use light to control how neurons fire.

lalu menggunakan cahaya untuk mengendalikan neuron.

This can change an animal's behavior,

Ini dapat mengubah perilaku binatang,

giving us insight into what that neural circuit can do.

memberi kita wawasan tentang kemampuan sirkuit saraf.

Want to know how scientists figure this out?

Mau tahu bagaimana ilmuwan memahaminya?

Scientists developed optogenetic tools by borrowing knowledge

Ilmuwan mengembangkan alat optogenetik dengan meminjam pengetahuan

from other basic science fields.

dari bidang sains dasar lainnya.

Algae are single-celled organisms that have evolved to swim towards light.

Alga adalah organisme bersel tunggal yang telah berevolusi untuk mendekati cahaya.

And when blue light shines onto the eyespot of an algae cell,

Ketika cahaya biru menyinari titik mata sebuah sel alga,

a channel opens, sending an electrical signal

sebuah saluran terbuka, mengirim sinyal elektrik

that makes little flagella flap

yang membuat flagela mengepak

and propels the algae towards sunlight.

dan menggerakkan alga menuju cahaya matahari.

If we clone this light-sensitive part of the algae

Jika kita meniru bagian alga yang sensitif terhadap cahaya

and then add it to neurons through genetic modification,

dan menambahkannya ke neuron melalui modifikasi genetik,

we can make neurons light-sensitive, too.

kita juga bisa membuat neuron sensitif terhadap cahaya.

Except, with neurons,

Bedanya, dengan neuron,

when we shine light down an optical fiber deep into the brain,

jika kita menyinari serat optik jauh ke dalam otak,

we change how they send electrical signals to other neurons in the brain

kita mengubah cara mereka mengirim sinyal elektrik ke neuron lain di dalam otak

and thus change the animal's behavior.

dan dengan demikian mengubah perilaku binatang.

With the help of my colleagues,

Dengan bantuan kolega,

I pioneered the use of optogenetic tools

saya merintis penggunaan alat optogenetik

to selectively target neurons that are living in point A,

untuk membidik neuron yang ada di poin A secara selektif,

sending messages down wires aimed at point B,

mengirim pesan yang ditujukan ke poin B,

leaving neighboring neurons going other places unaffected.

tanpa memengaruhi neuron di dekatnya yang menuju titik-titik lain.

This approach allowed us to test the function of each wire

Pendekatan ini memungkinkan kita menguji fungsi tiap rangkaian

within the tangled mess that is our brain.

dalam otak kita yang rumit.

A brain region called the amygdala

Bagian otak yang bernama amigdala

has long been thought to be important for emotion,

telah lama dianggap penting bagi emosi,

and my laboratory discovered

dan laboratorium saya menemukan

that the amygdala resembles a fork in the road

amigdala mirip dengan persimpangan jalan

where activating one path can drive positive emotion and approach,

di mana mengaktifkan satu jalan dapat memicu emosi positif dan pendekatan,

and activating another path can drive negative emotion and avoidance.

dan mengaktifkan jalan lain dapat memicu emosi negatif dan penghindaran.

I'm going to show you a couple of examples --

Saya akan menunjukkan beberapa contoh --

a taste of raw data --

contoh data mentah --

of how we can use optogenetics to target specific neurons in the brain

tentang cara menggunakan optogenetik untuk membidik neuron tertentu di otak

and get very specific changes in behavior.

dan menghasilkan perubahan perilaku yang spesifik.

Anxiety patients have abnormal communication

Pasien cemas mengalami komunikasi tidak normal

between two parts of the amygdala,

antara dua bagian dari amigdala,

but in people, it's hard to know if this abnormality is cause or effect

namun pada manusia, sulit diketahui apakah kelainan ini adalah sebab atau efek

of the disease.

dari penyakitnya.

We can use optogenetics to target the same pathway in a mouse,

Kita bisa menggunakan optogenetik untuk membidik jalur yang sama di seekor tikus,

and see what happens.

dan melihat hasilnya.

So this is the elevated plus maze.

Ini adalah labirin yang dipersulit.

It's a widely used anxiety test

Tes kecemasan yang banyak digunakan

that measures the amount of time

yang mengukur jumlah waktu

that the mouse spends in the safety of the closed arms

yang digunakan tikus di jalur tertutup yang aman

relative to exploring the open arms.

dibandingkan di jalur terbuka.

Mice have evolved to prefer enclosed spaces,

Tikus telah berevolusi untuk memilih ruang yang tertutup,

like the safety of their burrows,

seperti lubang mereka yang aman,

but to find food, water, mates,

tapi untuk mencari makanan, air, teman,

they need to go out into the open

mereka harus keluar ke ruang terbuka

where they're more vulnerable to predatory threats.

di mana mereka lebih rentan terhadap ancaman predator.

So I'm sitting in the background here,

Saya duduk di belakang sini,

and I'm about to flip the switch.

dan saya akan menekan saklar.

And now, when I flip the switch and turn the light on,

Ketika saklarnya saya tekan dan lampu menyala,

you can see the mouse begins to explore the open arms of the maze more.

tikusnya mulai terlihat lebih sering menjelajahi jalur yang terbuka.

And in contrast to drug treatments for anxiety,

Dan ini sangat berbeda dengan terapi obat untuk gangguan cemas,

there's no sedation, no locomotor impairment,

karena tidak ada sedasi, tidak ada gangguan alat gerak,

just coordinated, natural-looking exploration.

hanya eksplorasi alami yang terkoordinasi.

So not only is the effect almost immediate,

Jadi tak hanya efeknya langsung terlihat,

but there are no detectable side effects.

juga tak ada efek samping yang nyata.

Now, when I flip the switch off,

Ketika saya mematikan saklarnya,

you can see that the mouse goes back to its normal brain function

Anda bisa lihat tikus itu kembali ke fungsi otak normal

and back to its corner.

dan kembali ke sudut.

When I was in the lab and I was taking these data,

Ketika saya sedang mencatat data ini di laboratorium,

I was all by myself, and I was so excited.

saya sedang sendirian, dan sangat senang.

I was so excited, I did one of these quiet screams.

Begitu senangnya sampai saya menjerit kecil.

(Silently) Aah!

(Secara pelan) Aah!

(Laughter)

(Tertawa)

Why was I so excited?

Kenapa saya begitu senang?

I mean, yeah, theoretically, I knew that the brain controlled the mind,

Secara teori, saya tahu otak mengendalikan pikiran,

but to flip the switch with my hand

tapi ketika saya menekan saklar dengan tangan saya

and see the mouse change its behavioral state

dan melihat tikus itu berubah perilakunya

so rapidly and so reversibly,

dengan begitu cepat dan bisa kembali seperti semula,

it was really the first time that I truly believed it.

saat itulah pertama kalinya saya benar-benar yakin.

Since that first breakthrough,

Sejak terobosan pertama itu,

there have been a number of other discoveries.

ada sejumlah penemuan lain.

Finding specific neural circuits that can elicit dramatic changes

Penemuan sirkuit saraf yang dapat memicu perubahan drastis

in animal behavior.

dalam perilaku hewan.

Here's another example: compulsive overeating.

Ini contoh lainnya: makan berlebihan.

We can eat for two reasons.

Kita makan karena dua alasan.

Seeking pleasure, like tasty food,

Mencari kesenangan, seperti makanan enak,

or avoiding pain, like being hungry.

atau menghindari rasa sakit, seperti merasa lapar.

How can we find a treatment for compulsive overeating

Bagaimana cara kita menyembuhkan makan berlebihan

without messing up the hunger-driven feeding

tanpa mengacaukan makan karena rasa lapar

that we need to survive?

yang kita butuhkan untuk hidup?

The first step is to understand

Langkah pertama adalah memahami

how the brain gives rise to feeding behavior.

bagaimana otak memicu perilaku makan.

This fully-fed mouse is just exploring a space

Tikus yang kenyang ini sedang menjelajahi tempat

completely devoid of any food.

tanpa ada makanan sama sekali.

Here we're using optogenetics to target neurons living in the hypothalamus,

Kami menggunakan optogenetik untuk membidik neuron dalam hipotalamus,

sending messages down wires aimed at the midbrain.

yang mengirim pesan menuju otak tengah.

When I turn the light on, right here,

Ketika saya menyalakan lampu, di sini,

you can see that the mouse immediately begins licking the floor.

tikusnya mulai terlihat menjilati lantai.

(Laughter)

(Tertawa)

This seemingly frenzied behavior

Perilaku yang terlihat aneh ini

is about to escalate into something I find really incredible.

akan meningkat menjadi sesuatu yang menurut saya luar biasa.

It's kind of trippy, actually.

Sebenarnya agak aneh.

Ready?

Siap?

It's right here.

Ini dia.

See, he picks up his hands as if he is eating a piece of food,

Lihat? Dia mengangkat tangannya seolah-olah sedang makan,

but there's nothing there, he's not holding anything.

tapi tak ada apa-apa, dia tak memegang apa pun.

So this circuit is sufficient to drive feeding behavior

Jadi sirkuit ini mampu memicu perilaku makan

in the absence of hunger,

walau tidak lapar,

even in the absence of food.

bahkan saat tidak ada makanan.

I can't know for sure how this mouse is feeling,

Saya tidak tahu pasti apa yang dirasakan tikus ini,

but I speculate these neurons drive craving

tapi saya berspekulasi neuron-neuron ini memicu rasa lapar

based on the behaviors we elicit when we target this pathway.

berdasarkan perilaku yang kita picu saat membidik jalurnya.

Turn the light back off --

Lampunya saya matikan --

animal's back to normal.

hewan itu kembali ke normal.

When we silence this pathway,

Jika kita meredam jalur ini,

we can suppress and reduce compulsive overeating

kita bisa menahan dan mengurangi makan berlebihan

without altering hunger-driven feeding.

tanpa mengubah makan karena lapar.

What did you take away from these two videos

Apa yang bisa Anda dapat dari dua video yang baru saya perlihatkan?

that I just showed you?

That making a very specific change to neural circuits in the brain

Bahwa membuat perubahan spesifik pada jaringan saraf di otak

can have specific changes to behavior.

dapat memicu perubahan perilaku yang spesifik.

That every conscious experience that we have

Bahwa tiap pengalaman sadar yang kita miliki

is governed by cells in our brain.

diatur oleh sel-sel di dalam otak kita.

I am the daughter of a physicist and a biologist,

Saya adalah putri dari seorang ahli fisika dan ahli biologi,

who literally met on the boat coming to America

yang bertemu di kapal menuju Amerika

in pursuit of an education.

untuk menuntut ilmu.

So naturally,

Jadi wajar,

since there was "no pressure" to be a scientist ...

karena tak ada "tekanan" untuk menjadi seorang ilmuwan...

(Laughter)

(Tertawa)

as a college student,

sebagai mahasiswa,

I had to decide whether I wanted to focus on psychology, the study of the mind,

saya harus memutuskan apakah mau fokus ke psikologi, studi tentang pikiran,

or neuroscience, the study of the brain.

atau ilmu saraf, studi tentang otak.

And I chose neuroscience,

Saya memilih ilmu saraf,

because I wanted to understand how the mind is born

karena aku mau memahami bagaimana sebuah pikiran dilahirkan

out of biological tissue.

dari jaringan biologis.

But really, I've come full circle to do both.

Namun, akhirnya saya melakukan keduanya.

And now my research program

Kini program penelitian saya

bridges the gap between the mind and the brain.

menjembatani jurang antara pikiran dan otak.

Research from my laboratory

Penelitian dari laboratorium saya

suggests that we can begin to tie specific neural circuits

menunjukkan bahwa kita bisa mulai mengaitkan sirkuit saraf tertentu

to emotional states.

dengan kondisi emosional.

And we have found a number of circuits

Kami telah menemukan sejumlah sirkuit

that control anxiety-related behavior,

yang mengendalikan perilaku berkaitan dengan cemas,

compulsive overeating,

makan berlebihan,

social interaction, avoidance

interaksi sosial, penghindaran

and many other types of motivated behaviors

dan banyak tipe perilaku termotivasi lainnya

that may reflect internal emotional states.

yang mencerminkan kondisi emosional.

We used to think of functions of the mind as being defined by brain regions.

Kita dulu berpikir bahwa fungsi pikiran ditetapkan oleh bagian-bagian otak.

But my work shows that within a given brain region,

Namun karya saya menunjukkan di bagian otak mana pun,

there are many different neurons doing different things.

ada banyak neuron berbeda yang melakukan berbagai hal.

And these functions are partly defined by the paths they take.

Sebagian fungsi ini ditetapkan oleh jalur yang mereka ambil.

Here's a metaphor to help illustrate

Inilah metafora untuk membantu menggambarkan

how these discoveries change the way that we think about the brain.

bagaimana penemuan ini mengubah pandangan kita tentang otak.

Let's say that the brain is analogous to the world

Katakanlah otak itu sama dengan dunia

and that neurons are analogous to people.

dan neuron itu sama dengan manusia.

And we want to understand how information is transmitted across the planet.

Kita mau memahami bagaimana informasi disebarkan ke seluruh bumi.

Sure, it's useful to know

Tentu, akan berguna jika tahu

where a given person is located when recording what they're saying.

di mana lokasi seseorang saat merekam apa yang mereka katakan.

But I would argue that it's equally important

Namun akan saya katakan bahwa sama pentingnya

to know who this person is talking to,

untuk tahu kepada siapa dia berbicara,

who is listening

siapa yang mendengarkan,

and how the people listening respond to the information that they receive.

dan bagaimana pendengar merespon informasi yang mereka terima.

The current state of mental health treatment

Kondisi perawatan kesehatan jiwa saat ini

is essentially a strategy of trial and error.

pada dasarnya hanya strategi trial and error.

And it is not working.

Dan itu tidak bekerja.

The development of new drug therapies for mental health disorders

Pengembangan terapi obat baru untuk gangguan jiwa

has hit a brick wall,

telah menemui jalan buntu,

with scarcely any real progress since the 1950s.

tanpa perkembangan nyata sejak tahun 1950-an.

So what does the future hold?

Jadi bagaimana dengan masa depan?

In the near future,

Dalam waktu dekat,

I expect to see a mental health treatment revolution,

saya berharap melihat perubahan dalam perawatan kesehatan jiwa,

where we focus on specific neural circuits in the brain.

di mana kita fokus pada sirkuit saraf yang spesifik dalam otak.

Diagnoses will be made based on both behavioral symptoms

Diagnosa akan dibuat berdasarkan dua hal yaitu gejala perilaku

and measurable brain activity.

dan aktifitas otak yang terukur.

Further in the future,

Di masa depan,

by combining our ability to make acute changes to the brain

dengan menggabungkan kemampuan kita untuk mengubah otak secara akut

and get acute changes to behavior

dan memperoleh perubahan perilaku secara akut

with our knowledge of synaptic plasticity to make more permanent changes,

dengan pengetahuan plastisitas sinaptik untuk perubahan yang lebih permanen,

we could push the brain into a state of fixing itself

kita bisa mendorong otak memperbaiki dirinya sendiri

by reprogramming neural circuits.

dengan memprogram ulang sirkuit saraf.

Exposure therapy at the circuit level.

Terapi paparan pada tingkat sirkuit.

Once we switch the brain into a state of self-healing,

Begitu kita mengaktifkan otak dalam keadaan penyembuhan diri,

this could potentially have long-lasting effects

ini bisa mempunyai efek jangka panjang

with no side effects.

tanpa efek samping.

I can envision a future where neural circuit reprogramming

Saya membayangkan masa depan di mana pemrograman ulang sirkuit saraf

represents a potential cure, not just a treatment.

berarti penyembuhan potensial, bukan sekadar perawatan.

OK, but what about right now?

Tapi bagaimana dengan saat ini?

If from this very moment forward,

Jika mulai saat ini ke depan,

each and every one of you left this talk

tiap orang yang ada di sini

and truly believed that the mind comes entirely from cells in your brain,

benar-benar percaya bahwa pikiran berasal sepenuhnya dari sel-sel di otakmu,

then we could immediately get rid of negative perceptions and stigmas

kita bisa segera menghilangkan persepsi negatif dan stigma

that prevent so many people

yang mencegah banyak orang

from getting the mental health support that they need.

mendapat bantuan kesehatan jiwa yang mereka perlukan.

Mental health professionals,

Para ahli kesehatan jiwa,

we're always thinking about what's the next new treatment.

selalu memikirkan cara baru perawatan.

But before we can apply new treatments,

Namun sebelum kita menerapkan perawatan baru,

we need people to feel comfortable seeking them.

kita harus membuat orang merasa nyaman mencari bantuan.

Imagine how dramatically we could reduce the rates of suicides

Bayangkan berapa banyak kita bisa mengurangi tingkat bunuh diri

and school shootings

dan penembakan sekolah

if everyone who needed mental health support actually got it.

jika semua orang yang membutuhkan bisa mendapatkan bantuan kesehatan jiwa.

When we truly understand exactly how the mind comes from the brain,

Ketika kita benar-benar paham bagaimana pikiran berasal dari otak,

we will improve the lives of everyone

kita akan meningkatkan kehidupan semua orang

who will have a mental illness in their lifetime --

yang akan mengalami gangguan jiwa dalam hidupnya --

half the population --

separuh dari populasi --

as well as everyone else with whom they share the world.

demikian pula dengan orang-orang di sekitar mereka.

Thank you.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepuk tangan)