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

163,597 views ・ 2013-03-12

TED


Dubbelklik op de Engelse ondertitels hieronder om de video af te spelen.

00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
0
0
7000
Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Christel Foncke
00:15
So raise your hand if you know someone
1
15890
3228
Steek je hand op
00:19
in your immediate family or circle of friends
2
19118
2647
als je in je directe familie of vriendenkring iemand kent
00:21
who suffers from some form of mental illness.
3
21765
3488
die lijdt aan enige vorm van geestesziekte.
00:25
Yeah. I thought so. Not surprised.
4
25253
2784
Ja... Ik dacht het wel. Niet verbaasd.
00:28
And raise your hand if you think that
5
28037
2295
Steek nu je hand op als je denkt
00:30
basic research on fruit flies has anything to do
6
30332
2825
dat fundamenteel onderzoek op fruitvliegen iets te maken heeft
00:33
with understanding mental illness in humans.
7
33157
4462
met het begrijpen van psychische aandoeningen bij de mens.
00:37
Yeah. I thought so. I'm also not surprised.
8
37619
2793
Ja. Dacht ik ook. Ook niet verbaasd.
00:40
I can see I've got my work cut out for me here.
9
40412
3320
Hier ligt een onontgonnen arbeidsterrein voor me.
00:43
As we heard from Dr. Insel this morning,
10
43732
2588
Zoals we vanmorgen van Dr. Insel hoorden,
00:46
psychiatric disorders like autism, depression and schizophrenia
11
46320
4213
vragen psychiatrische stoornissen zoals autisme, depressie en schizofrenie
00:50
take a terrible toll on human suffering.
12
50533
2875
een verschrikkelijke tol aan menselijk lijden.
00:53
We know much less about their treatment
13
53408
3213
We weten veel minder over hun behandeling
00:56
and the understanding of their basic mechanisms
14
56621
2606
en hun basismechanismen
00:59
than we do about diseases of the body.
15
59227
2619
dan over ziekten van het lichaam.
01:01
Think about it: In 2013,
16
61846
2643
Als je in 2013,
01:04
the second decade of the millennium,
17
64489
1955
het tweede decennium van het millennium
01:06
if you're concerned about a cancer diagnosis
18
66444
2365
bezorgd bent over kanker
01:08
and you go to your doctor, you get bone scans,
19
68809
2519
ga naar je arts en onderga je een rist van botscans,
01:11
biopsies and blood tests.
20
71328
2928
biopsieën en bloedtests.
01:14
In 2013, if you're concerned about a depression diagnosis,
21
74256
3865
Maar als je bezorgd bent over een depressie
01:18
you go to your doctor, and what do you get?
22
78121
1963
wat krijg je dan van de dokter?
01:20
A questionnaire.
23
80084
1987
Een vragenlijst.
01:22
Now, part of the reason for this is that we have
24
82071
2429
Dat komt gedeeltelijk
01:24
an oversimplified and increasingly outmoded view
25
84500
3823
doordat we een oppervlakkige en steeds meer achterhaalde kijk hebben
01:28
of the biological basis of psychiatric disorders.
26
88323
3887
op de biologische basis van psychiatrische stoornissen.
01:32
We tend to view them --
27
92210
1243
We hebben de neiging om ze te bekijken
01:33
and the popular press aids and abets this view --
28
93453
2845
- en de populaire pers speelt daarop in –
01:36
as chemical imbalances in the brain,
29
96298
3016
als een chemische verstoring in de hersenen,
01:39
as if the brain were some kind of bag of chemical soup
30
99314
3684
alsof de hersenen een zak chemische soep zijn
01:42
full of dopamine, serotonin and norepinephrine.
31
102998
4200
vol met dopamine, serotonine en noradrenaline.
01:47
This view is conditioned by the fact
32
107198
2327
Deze manier van kijken, komt door het feit
01:49
that many of the drugs that are prescribed to treat these disorders,
33
109525
3406
dat veel voorgeschreven geneesmiddelen voor de behandeling van deze aandoeningen,
01:52
like Prozac, act by globally changing brain chemistry,
34
112931
4671
zoals Prozac, werken door het wijzigen van de hersenchemie.
01:57
as if the brain were indeed a bag of chemical soup.
35
117602
3976
Alsof de hersenen inderdaad een zak chemische soep zijn.
02:01
But that can't be the answer,
36
121578
1901
Maar dat kan het juiste antwoord niet zijn,
02:03
because these drugs actually don't work all that well.
37
123479
3237
omdat deze geneesmiddelen niet eens zo goed werken.
02:06
A lot of people won't take them, or stop taking them,
38
126716
3176
Een heleboel mensen nemen ze niet, of stoppen ermee
02:09
because of their unpleasant side effects.
39
129892
2657
vanwege hun onaangename bijwerkingen.
02:12
These drugs have so many side effects
40
132549
2060
Deze geneesmiddelen hebben zoveel bijwerkingen
02:14
because using them to treat a complex psychiatric disorder
41
134609
3956
omdat we ze gebruiken voor de behandeling van een complexe psychiatrische stoornis.
02:18
is a bit like trying to change your engine oil
42
138565
2689
Dat lijkt op het wisselen van je motorolie
02:21
by opening a can and pouring it all over the engine block.
43
141254
4113
door een blik olie over je motorblok te kieperen.
02:25
Some of it will dribble into the right place,
44
145367
2150
Er zal wel wat op de juiste plaats terechtkomen,
02:27
but a lot of it will do more harm than good.
45
147517
3101
maar een heleboel zal meer kwaad dan goed doen.
02:30
Now, an emerging view
46
150618
2238
Over een nieuwe manier van benaderen
02:32
that you also heard about from Dr. Insel this morning,
47
152856
2950
heb je ook vanmorgen al gehoord van Dr. Insel.
02:35
is that psychiatric disorders are actually
48
155806
2570
Psychiatrische stoornissen zijn eigenlijk
02:38
disturbances of neural circuits that mediate
49
158376
3474
verstoringen van de neurale circuits
02:41
emotion, mood and affect.
50
161850
3519
die emotie, stemming en affectie bemiddelen.
02:45
When we think about cognition,
51
165369
1762
Wanneer we denken over cognitie,
02:47
we analogize the brain to a computer. That's no problem.
52
167131
3576
vergelijken we de hersenen met een computer. Dat mag.
02:50
Well it turns out that the computer analogy
53
170707
2581
Nu blijkt die computeranalogie net zo geldig voor emotie.
02:53
is just as valid for emotion.
54
173288
2383
Nu blijkt die computeranalogie net zo geldig voor emotie.
02:55
It's just that we don't tend to think about it that way.
55
175671
2786
We zijn het alleen nog niet gewoon om het zo te bekijken.
02:58
But we know much less about the circuit basis
56
178457
3283
Maar we weten veel minder over de circuitbasis
03:01
of psychiatric disorders
57
181740
1899
van psychiatrische stoornissen
03:03
because of the overwhelming dominance
58
183639
2070
omwille van de overweldigende dominantie
03:05
of this chemical imbalance hypothesis.
59
185709
3352
van deze ‘chemische onevenwichtigheid’-hypothese.
03:09
Now, it's not that chemicals are not important
60
189061
3827
Niet dat chemische stoffen niet belangrijk zijn bij psychiatrische stoornissen.
03:12
in psychiatric disorders.
61
192888
1537
Niet dat chemische stoffen niet belangrijk zijn bij psychiatrische stoornissen.
03:14
It's just that they don't bathe the brain like soup.
62
194425
3972
Het is gewoon niet zo dat ze de hersenen doorweken als een soep.
03:18
Rather, they're released in very specific locations
63
198397
3649
Ze worden vrijgemaakt op zeer specifieke locaties
03:22
and they act on specific synapses
64
202046
2725
en ze werken in op specifieke synapsen
03:24
to change the flow of information in the brain.
65
204771
3688
om de informatiestroom in de hersenen te wijzigen.
03:28
So if we ever really want to understand
66
208459
2437
Als we ooit de biologische basis van psychiatrische stoornissen willen begrijpen,
03:30
the biological basis of psychiatric disorders,
67
210896
2705
Als we ooit de biologische basis van psychiatrische stoornissen willen begrijpen,
03:33
we need to pinpoint these locations in the brain
68
213601
3032
moeten we de plaatsen in de hersenen lokaliseren
03:36
where these chemicals act.
69
216633
1734
waar die chemische stoffen inwerken.
03:38
Otherwise, we're going to keep pouring oil all over our mental engines
70
218367
3479
Anders blijven we doorgaan met overal in onze geestelijke motoren olie te gieten
03:41
and suffering the consequences.
71
221846
2957
en onder de gevolgen ervan te lijden.
03:44
Now to begin to overcome our ignorance
72
224803
3059
Om onze onwetendheid over de rol van hersenenchemie op ons hersennetwerk te overwinnen,
03:47
of the role of brain chemistry in brain circuitry,
73
227862
3534
Om onze onwetendheid over de rol van hersenenchemie op ons hersennetwerk te overwinnen,
03:51
it's helpful to work on what we biologists call
74
231396
2680
is het nuttig om te werken met wat wij biologen ‘modelorganismen’ noemen:
03:54
"model organisms,"
75
234076
1579
is het nuttig om te werken met wat wij biologen ‘modelorganismen’ noemen:
03:55
animals like fruit flies and laboratory mice,
76
235655
3334
dieren als fruitvliegjes en laboratoriummuizen,
03:58
in which we can apply powerful genetic techniques
77
238989
3425
waarop we krachtige genetische technieken kunnen toepassen
04:02
to molecularly identify and pinpoint
78
242414
3625
om moleculair specifieke klassen van neuronen te identificeren en lokaliseren.
04:06
specific classes of neurons,
79
246039
1563
om moleculair specifieke klassen van neuronen te identificeren en lokaliseren.
04:07
as you heard about in Allan Jones's talk this morning.
80
247602
2903
Allan Jones had het daar vanmorgen al over.
04:10
Moreover, once we can do that,
81
250505
2461
Zodra we dat kunnen doen,
04:12
we can actually activate specific neurons
82
252966
2749
kunnen we effectief specifieke neuronen activeren,
04:15
or we can destroy or inhibit the activity of those neurons.
83
255715
4211
vernietigen of hun activiteit afremmen.
04:19
So if we inhibit a particular type of neuron,
84
259926
2714
Als we een bepaald type neuron stilleggen
04:22
and we find that a behavior is blocked,
85
262640
2465
en we vinden dat een bepaald gedrag wordt geblokkeerd,
04:25
we can conclude that those neurons
86
265105
2214
dan kunnen we concluderen dat die neuronen
04:27
are necessary for that behavior.
87
267319
2964
nodig zijn voor dat gedrag.
04:30
On the other hand, if we activate a group of neurons
88
270283
2382
Maar als we een groep neuronen activeren
04:32
and we find that that produces the behavior,
89
272665
2814
en we vinden dat dat het gedrag produceert,
04:35
we can conclude that those neurons are sufficient for the behavior.
90
275479
4074
kunnen we concluderen dat deze neuronen nodig zijn voor dat gedrag.
04:39
So in this way, by doing this kind of test,
91
279553
3009
Met dit soort tests
04:42
we can draw cause and effect relationships
92
282562
3523
kunnen we oorzaak-en-gevolg-relaties vinden
04:46
between the activity of specific neurons
93
286085
2356
tussen de activiteit van specifieke neuronen
04:48
in particular circuits and particular behaviors,
94
288441
2913
in bepaalde circuits en bepaalde gedragingen.
04:51
something that is extremely difficult, if not impossible,
95
291354
2437
Dat is zeer moeilijk, zo niet onmogelijk, om bij mensen te doen.
04:53
to do right now in humans.
96
293791
5051
Dat is zeer moeilijk, zo niet onmogelijk, om bij mensen te doen.
04:58
But can an organism like a fruit fly, which is --
97
298842
2837
Maar een organisme als een fruitvlieg
05:01
it's a great model organism
98
301679
2200
is een prima modelorganisme.
05:03
because it's got a small brain,
99
303879
2538
Het heeft kleine hersenen,
05:06
it's capable of complex and sophisticated behaviors,
100
306417
3787
het is in staat tot complex en geavanceerd gedrag,
05:10
it breeds quickly, and it's cheap.
101
310204
3150
het plant zich snel voort en is goedkoop.
05:13
But can an organism like this
102
313354
1795
Maar kan zulk organisme
05:15
teach us anything about emotion-like states?
103
315149
3843
ons iets leren over emoties?
05:18
Do these organisms even have emotion-like states,
104
318992
3300
Hebben deze organismen zelfs iets als emoties
05:22
or are they just little digital robots?
105
322292
3363
of zijn het alleen maar kleine digitale robots?
05:25
Charles Darwin believed that insects have emotion
106
325655
3200
Charles Darwin geloofde dat insecten emoties hebben
05:28
and express them in their behaviors, as he wrote
107
328855
2550
en ze in hun gedrag kunnen uiten, zoals hij schreef
05:31
in his 1872 monograph on the expression of the emotions in man and animals.
108
331405
5193
in zijn monografie van 1872 over de uitdrukking van de emoties bij mens en dier.
05:36
And my eponymous colleague, Seymour Benzer, believed it as well.
109
336598
3519
En mijn eponieme collega, Seymour Benzer, geloofde dat ook.
05:40
Seymour is the man that introduced the use of drosophila
110
340117
3414
Seymour introduceerde Drosophila hier bij CalTech
05:43
here at CalTech in the '60s as a model organism
111
343531
3523
in de jaren 60 als modelorganisme
05:47
to study the connection between genes and behavior.
112
347054
3597
om het verband tussen genen en gedrag te bestuderen.
05:50
Seymour recruited me to CalTech in the late 1980s.
113
350651
3607
Seymour wierf me aan bij CalTech in de late jaren 1980.
05:54
He was my Jedi and my rabbi while he was here,
114
354258
4434
Hij was mijn Jedi en mijn rabbijn,
05:58
and Seymour taught me both to love flies
115
358692
2388
en Seymour leerde mij van vliegen houden
06:01
and also to play with science.
116
361080
3049
en spelen met wetenschap.
06:04
So how do we ask this question?
117
364129
3116
Waarom deze vraag?
06:07
It's one thing to believe that flies have emotion-like states,
118
367245
4060
Je mag dan wel geloven dat vliegen emoties hebben,
06:11
but how do we actually find out whether that's true or not?
119
371305
3163
maar hoe toon je dat aan?
06:14
Now, in humans we often infer emotional states,
120
374468
3950
Bij de mens herkennen we vaak emoties aan de hand van gezichtsuitdrukkingen,
06:18
as you'll hear later today, from facial expressions.
121
378418
3905
zoals je later vandaag horen zal.
06:22
However, it's a little difficult to do that in fruit flies.
122
382323
3720
Dat lukt niet zo goed bij fruitvliegen.
06:26
(Laughter)
123
386043
3313
(Gelach)
06:29
It's kind of like landing on Mars
124
389356
3137
Het is als landen op Mars, uit het raam van je ruimteschip kijken
06:32
and looking out the window of your spaceship
125
392493
2705
Het is als landen op Mars, uit het raam van je ruimteschip kijken
06:35
at all the little green men who are surrounding it
126
395198
2470
en proberen uit te maken of die groene mannetjes emoties hebben.
06:37
and trying to figure out, "How do I find out
127
397668
2406
en proberen uit te maken of die groene mannetjes emoties hebben.
06:40
if they have emotions or not?"
128
400074
2355
en proberen uit te maken of die groene mannetjes emoties hebben.
06:42
What can we do? It's not so easy.
129
402429
3543
Wat kunnen we doen? Het is niet zo gemakkelijk.
06:45
Well, one of the ways that we can start
130
405972
2185
We zouden kunnen proberen een aantal algemene kenmerken
06:48
is to try to come up with some general characteristics
131
408157
4125
We zouden kunnen proberen een aantal algemene kenmerken
06:52
or properties of emotion-like states
132
412282
3748
of eigenschappen van emoties te herkennen.
06:56
such as arousal, and see if we can identify
133
416030
3464
Bijvoorbeeld ‘opwinding’ en kijken of we bij vliegen
06:59
any fly behaviors that might exhibit some of those properties.
134
419494
5376
een gedrag kunnen identificeren dat deze eigenschappen vertoont.
07:04
So three important ones that I can think of
135
424870
2820
Drie belangrijke eigenschappen die ik kan bedenken
07:07
are persistence, gradations in intensity, and valence.
136
427690
4672
zijn volharding, gradaties in intensiteit en aard.
07:12
Persistence means long-lasting.
137
432362
2334
Volharding gaat om hoelang het duurt.
07:14
We all know that the stimulus that triggers an emotion
138
434696
3961
We weten allemaal dat de prikkel die een emotie uitlokt
07:18
causes that emotion to last long after the stimulus is gone.
139
438657
5016
ervoor zorgt dat die emotie voortduurt lang nadat de prikkel verdwenen is.
07:23
Gradations of intensity means what it sounds like.
140
443673
3090
Gradaties in intensiteit is net wat het zegt.
07:26
You can dial up the intensity or dial down the intensity of an emotion.
141
446763
4583
Je kan de intensiteit van een emotie opdrijven of afzwakken.
07:31
If you're a little bit unhappy, the corners of your mouth
142
451346
2600
Ben je een klein beetje ongelukkig, dan gaan je mondhoeken wat omlaag en je grient wat.
07:33
turn down and you sniffle,
143
453946
1687
Ben je een klein beetje ongelukkig, dan gaan je mondhoeken wat omlaag en je grient wat.
07:35
and if you're very unhappy, tears pour down your face
144
455633
3138
Als je zeer ongelukkig bent, stromen de tranen van je gezicht
07:38
and you might sob.
145
458771
1832
en ga je misschien wel snikken.
07:40
Valence means good or bad, positive or negative.
146
460603
4379
'Aard' betekent goed of slecht, positief of negatief.
07:44
So we decided to see if flies could be provoked into showing
147
464982
4452
We besloten na te gaan of vliegen konden worden gepord
07:49
the kind of behavior that you see
148
469434
2451
tot het soort gedrag dat we kennen
07:51
by the proverbial wasp at the picnic table,
149
471885
2810
van de spreekwoordelijke wesp bij de picknicktafel.
07:54
you know, the one that keeps coming back to your hamburger
150
474695
2685
Je weet wel, zo eentje die blijft terugkomen op je hamburger.
07:57
the more vigorously you try to swat it away,
151
477380
2529
Hoe hard je ook probeert ze weg te slaan,
07:59
and it seems to keep getting irritated.
152
479909
2284
des te geïrriteerder lijkt ze te worden.
08:02
So we built a device, which we call a puff-o-mat,
153
482193
3647
We bouwden een apparaat, dat we een Puff-o-Mat noemden.
08:05
in which we could deliver little brief air puffs to fruit flies
154
485840
4345
We konden er korte pufjes aan fruitvliegen mee geven.
08:10
in these plastic tubes in our laboratory bench
155
490185
2776
In deze plastic buizen in onze labopstelling
08:12
and blow them away.
156
492961
1725
konden we ze wegblazen.
08:14
And what we found is that if we gave these flies
157
494686
3239
Als we deze vliegen in de Puff-o-Mat
08:17
in the puff-o-mat several puffs in a row,
158
497925
2848
een aantal pufjes toedienden,
08:20
they became somewhat hyperactive
159
500773
2689
werden ze enigszins hyperactief
08:23
and continued to run around for some time after the air puffs actually stopped
160
503462
4435
en bleven ze nog een tijdje rondlopen nadat de pufjes al gestopt waren.
08:27
and took a while to calm down.
161
507897
2864
Het duurde een tijdje voor ze terug gekalmeerd waren.
08:30
So we quantified this behavior
162
510761
2189
We kwantificeerden dit gedrag
08:32
using custom locomotor tracking software
163
512950
3012
met behulp van aangepaste locomotortracking-software.
08:35
developed with my collaborator Pietro Perona,
164
515962
2800
Ik ontwikkelde die samen met mijn medewerker Pietro Perona,
08:38
who's in the electrical engineering division here at CalTech.
165
518762
3612
bedrijvig in de elektrotechnieksectie hier bij CalTech.
08:42
And what this quantification showed us is that,
166
522374
2814
Deze kwantificering toonde ons
08:45
upon experiencing a train of these air puffs,
167
525188
3224
dat na het ervaren van een reeks pufjes,
08:48
the flies appear to enter a kind of state of hyperactivity
168
528412
4314
de vliegen in een soort staat van hyperactiviteit geraakten
08:52
which is persistent, long-lasting,
169
532726
2598
die volhardend en blijvend was
08:55
and also appears to be graded.
170
535324
2504
en ook een gradatie vertoonde.
08:57
More puffs, or more intense puffs,
171
537828
2859
Meer pufjes of intensere pufjes,
09:00
make the state last for a longer period of time.
172
540687
3913
lieten de staat van opwinding langer duren.
09:04
So now we wanted to try to understand something
173
544600
2036
Nu wilden we uitvinden
09:06
about what controls the duration of this state.
174
546636
3714
wat van invloed was op de duur van deze toestand.
09:10
So we decided to use our puff-o-mat
175
550350
2851
We gebruikten onze Puff-o-Mat
09:13
and our automated tracking software
176
553201
2055
en onze geautomatiseerde trackingsoftware
09:15
to screen through hundreds of lines of mutant fruit flies
177
555256
3782
om honderden lijnen van mutante fruitvliegen te screenen.
09:19
to see if we could find any that showed abnormal responses to the air puffs.
178
559038
5079
We zochten naar abnormale reacties op de pufjes.
09:24
And this is one of the great things about fruit flies.
179
564117
2347
Dit is het leuke aan fruitvliegen.
09:26
There are repositories where you can just pick up the phone
180
566464
2793
Je pakt gewoon de telefoon
09:29
and order hundreds of vials of flies of different mutants
181
569257
3641
en je bestelt honderden flesjes vliegen van verschillende mutanten.
09:32
and screen them in your assay and then find out
182
572898
2172
Je screent ze om uit te vinden welk gen beïnvloed werd in de mutatie
09:35
what gene is affected in the mutation.
183
575070
3319
Je screent ze om uit te vinden welk gen beïnvloed werd in de mutatie
09:38
So doing the screen, we discovered one mutant
184
578389
3512
Zo ontdekten we een mutant
09:41
that took much longer than normal to calm down
185
581901
3474
die veel meer tijd dan normaal nodig had om te kalmeren na de pufjes.
09:45
after the air puffs,
186
585375
2277
die veel meer tijd dan normaal nodig had om te kalmeren na de pufjes.
09:47
and when we examined the gene that was affected in this mutation,
187
587652
3950
Het door de mutatie aangedane gen
09:51
it turned out to encode a dopamine receptor.
188
591602
3605
bleek te coderen van een dopaminereceptor.
09:55
That's right -- flies, like people, have dopamine,
189
595207
3011
Dat klopt - vliegen, net als mensen, hebben dopamine,
09:58
and it acts on their brains and on their synapses
190
598218
2772
en het werkt op hun hersenen en op hun synapsen
10:00
through the same dopamine receptor molecules
191
600990
2550
via dezelfde dopaminereceptormoleculen
10:03
that you and I have.
192
603540
2389
die wij ook hebben.
10:05
Dopamine plays a number of important functions in the brain,
193
605929
3486
Dopamine heeft een aantal belangrijke functies in de hersenen,
10:09
including in attention, arousal, reward,
194
609415
3113
bijvoorbeeld bij aandacht, opwinding, beloning.
10:12
and disorders of the dopamine system have been linked
195
612528
3413
Aandoeningen van het dopaminesysteem zijn gekoppeld
10:15
to a number of mental disorders including drug abuse,
196
615941
3100
aan een aantal psychische aandoeningen, met inbegrip van drugsverslaving,
10:19
Parkinson's disease, and ADHD.
197
619041
4234
de ziekte van Parkinson en ADHD.
10:23
Now, in genetics, it's a little counterintuitive.
198
623275
2790
Bij genetica is het een beetje contra-intuïtief.
10:26
We tend to infer the normal function of something
199
626065
3260
We leiden de normale functie van iets af
10:29
by what doesn't happen when we take it away,
200
629325
3710
uit wat er niet gebeurt wanneer we het wegnemen,
10:33
by the opposite of what we see when we take it away.
201
633035
3003
door het tegenovergestelde van wat we zien als we het wegnemen.
10:36
So when we take away the dopamine receptor
202
636038
3013
Als we de dopaminereceptor wegnemen,
10:39
and the flies take longer to calm down,
203
639051
2557
duurt het langer voor de vliegen kalmeren.
10:41
from that we infer that the normal function of this receptor and dopamine
204
641608
3846
Daaruit concluderen we dat de normale functie van deze receptor en dopamine erin bestaat
10:45
is to cause the flies to calm down faster after the puff.
205
645454
4485
dat vliegen sneller kalmeren na het pufje.
10:49
And that's a bit reminiscent of ADHD,
206
649939
2950
Dat doet een beetje denken aan ADHD
10:52
which has been linked to disorders of the dopamine system in humans.
207
652889
3975
dat is gekoppeld aan aandoeningen van het dopaminesysteem bij de mens.
10:56
Indeed, if we increase the levels of dopamine in normal flies
208
656864
4606
Als we de hoeveelheid dopamine in normale vliegen verhogen
11:01
by feeding them cocaine
209
661470
1710
door ze cocaïne te geven
11:03
after getting the appropriate DEA license
210
663180
2972
- na het verkrijgen van de juiste DEA-licentie,
11:06
— oh my God -- (Laughter) —
211
666152
4000
oh mijn God - (Gelach)
11:10
we find indeed that these cocaine-fed flies
212
670152
3172
vinden we dat deze vliegen
11:13
calm down faster than normal flies do,
213
673324
3042
sneller kalmeren dan normale vliegen.
11:16
and that's also reminiscent of ADHD,
214
676366
3199
Dat is ook zo bij ADHD,
11:19
which is often treated with drugs like Ritalin
215
679565
2045
dat vaak behandeld wordt met medicijnen als Ritalin
11:21
that act similarly to cocaine.
216
681610
3019
met een cocaïne-achtige werking.
11:24
So slowly I began to realize that what started out
217
684629
3149
Langzaamaan realiseerde ik me dat wat begon
11:27
as a rather playful attempt to try to annoy fruit flies
218
687778
3649
als een eerder speelse poging om fruitvliegen te plagen
11:31
might actually have some relevance to a human psychiatric disorder.
219
691427
3976
relevant zou kunnen zijn voor een menselijke psychiatrische stoornis.
11:35
Now, how far does this analogy go?
220
695403
2226
Hoe ver gaat deze analogie?
11:37
As many of you know, individuals afflicted with ADHD
221
697629
3122
Zoals velen van jullie weten, heeft wie lijdt aan ADHD ook leermoeilijkheden.
11:40
also have learning disabilities.
222
700751
2337
Zoals velen van jullie weten, heeft wie lijdt aan ADHD ook leermoeilijkheden.
11:43
Is that true of our dopamine receptor mutant flies?
223
703088
3566
Is dat ook waar voor onze dopaminereceptormutante vliegen?
11:46
Remarkably, the answer is yes.
224
706654
2720
Opmerkelijk genoeg is het antwoord: ja.
11:49
As Seymour showed back in the 1970s,
225
709374
2628
Zoals Seymour in de jaren zeventig aantoonde,
11:52
flies, like songbirds, as you just heard,
226
712002
2451
zijn vliegen net zoals zangvogels, zoals je net gehoord,
11:54
are capable of learning.
227
714453
1733
in staat om te leren.
11:56
You can train a fly to avoid an odor, shown here in blue,
228
716186
4443
Je kunt een vlieg trainen om een geur, hier afgebeeld in blauw, te vermijden
12:00
if you pair that odor with a shock.
229
720629
2388
als je die geur koppelt aan een schok.
12:03
Then when you give those trained flies the chance to choose
230
723017
3384
Wanneer je die getrainde vliegen laat kiezen
12:06
between a tube with the shock-paired odor and another odor,
231
726401
3154
tussen een buis met de aan een schok gekoppelde geur en een andere geur,
12:09
it avoids the tube containing the blue odor that was paired with shock.
232
729555
4200
dan vermijdt ze de buis met de (blauwe) geur die aan een schok was gekoppeld.
12:13
Well, if you do this test on dopamine receptor mutant flies,
233
733755
3502
Als je deze test uitvoert op dopaminereceptormutante vliegen,
12:17
they don't learn. Their learning score is zero.
234
737257
2465
dan leren ze niets. Hun leerscore is nul.
12:19
They flunk out of CalTech.
235
739722
3811
Zij zakken bij CalTech.
12:23
So that means that these flies have two abnormalities,
236
743533
4748
Dat betekent dat deze vliegen twee afwijkingen hebben,
12:28
or phenotypes, as we geneticists call them,
237
748281
3050
of fenotypen, zoals wij genetici dat noemen,
12:31
that one finds in ADHD: hyperactivity and learning disability.
238
751331
5512
die men ook bij ADHD vindt: hyperactiviteit en leerstoornis.
12:36
Now what's the causal relationship, if anything, between these phenotypes?
239
756843
4363
Wat is nu het oorzakelijk verband, als er al een is, tussen deze fenotypen?
12:41
In ADHD, it's often assumed that the hyperactivity
240
761206
3913
Bij ADHD wordt vaak verondersteld dat de hyperactiviteit
12:45
causes the learning disability.
241
765119
1906
de leerstoornis veroorzaakt.
12:47
The kids can't sit still long enough to focus, so they don't learn.
242
767025
3719
De kinderen kunnen niet lang genoeg stilzitten om zich te concentreren, zodat ze niet leren.
12:50
But it could equally be the case that it's the learning disabilities
243
770744
3296
Maar het zou ook kunnen dat de leermoeilijkheden die hyperactiviteit veroorzaken.
12:54
that cause the hyperactivity.
244
774040
1872
Maar het zou ook kunnen dat de leermoeilijkheden die hyperactiviteit veroorzaken.
12:55
Because the kids can't learn, they look for other things to distract their attention.
245
775912
4470
Omdat de kinderen niet kunnen leren, zoeken ze iets anders dat hun aandacht afleidt.
13:00
And a final possibility is that there's no relationship at all
246
780382
3057
Een laatste mogelijkheid is dat er helemaal geen relatie is tussen leerproblemen en hyperactiviteit,
13:03
between learning disabilities and hyperactivity,
247
783439
2404
Een laatste mogelijkheid is dat er helemaal geen relatie is tussen leerproblemen en hyperactiviteit,
13:05
but that they are caused by a common underlying mechanism in ADHD.
248
785843
4915
maar dat ze bij ADHD worden veroorzaakt door een gemeenschappelijk mechanisme.
13:10
Now people have been wondering about this for a long time
249
790758
2342
Nu vragen we ons dit al lang af over de mens,
13:13
in humans, but in flies we can actually test this.
250
793100
3488
maar bij vliegen kunnen we dit testen.
13:16
And the way that we do this is to delve deeply into the mind
251
796588
3084
En we doen dat door diep in de geest van de vlieg rond te speuren
13:19
of the fly and begin to untangle its circuitry using genetics.
252
799672
4266
en haar circuits te ontwarren met behulp van genetica.
13:23
We take our dopamine receptor mutant flies
253
803938
2462
Wij nemen onze dopaminereceptormutante vliegen
13:26
and we genetically restore, or cure, the dopamine receptor
254
806400
4564
en we gaan de dopaminereceptor genetisch herstellen, of genezen
13:30
by putting a good copy of the dopamine receptor gene
255
810964
3235
door een goede kopie van de dopaminereceptoren
13:34
back into the fly brain.
256
814199
2051
terug in de vliegenhersenen te brengen.
13:36
But in each fly, we put it back only into certain neurons
257
816250
3835
Maar bij elke vlieg plaatsen we het alleen in bepaalde neuronen terug
13:40
and not in others, and then we test each of these flies
258
820085
3714
en niet in andere. Vervolgens testen we elk van deze vliegen
13:43
for their ability to learn and for hyperactivity.
259
823799
3668
op hun vermogen om te leren en hyperactiviteit.
13:47
Remarkably, we find we can completely dissociate these two abnormalities.
260
827467
4818
Opmerkelijk is dat we deze twee afwijkingen volledig kunnen distantiëren van elkaar.
13:52
If we put a good copy of the dopamine receptor back
261
832285
2663
Als we een goede kopie van de dopaminereceptor terugplaatsen
13:54
in this elliptical structure called the central complex,
262
834948
2961
in deze elliptische structuur die we het centrale complex noemen,
13:57
the flies are no longer hyperactive, but they still can't learn.
263
837909
4077
zijn de vliegen niet langer hyperactief, maar kunnen ze nog steeds niet leren.
14:01
On the other hand, if we put the receptor back in a different structure
264
841986
2726
Plaatsen we de receptor terug in een andere structuur, het paddenstoellichaam,
14:04
called the mushroom body,
265
844712
1518
Plaatsen we de receptor terug in een andere structuur, het paddenstoellichaam,
14:06
the learning deficit is rescued, the flies learn well,
266
846230
3085
dan wordt het leren hersteld,
14:09
but they're still hyperactive.
267
849315
1830
maar zijn ze nog steeds hyperactief.
14:11
What that tells us is that dopamine
268
851145
2250
Dat zegt ons dat dopamine het brein van deze vliegen niet doorweekt als een soep.
14:13
is not bathing the brain of these flies like soup.
269
853395
3392
Dat zegt ons dat dopamine het brein van deze vliegen niet doorweekt als een soep.
14:16
Rather, it's acting to control two different functions
270
856787
3162
Integendeel, het werkt in op twee verschillende controlefuncties, op twee verschillende circuits.
14:19
on two different circuits,
271
859949
1634
Integendeel, het werkt in op twee verschillende controlefuncties, op twee verschillende circuits.
14:21
so the reason there are two things wrong with our dopamine receptor flies
272
861583
3904
Er zijn dus twee dingen mis met onze dopaminereceptorvliegen
14:25
is that the same receptor is controlling two different functions
273
865487
4175
doordat dezelfde receptor twee verschillende functies
14:29
in two different regions of the brain.
274
869662
2863
in twee verschillende regio's van de hersenen controleert.
14:32
Whether the same thing is true in ADHD in humans
275
872525
3062
Of dat ook waar is voor ADHD bij de mens
14:35
we don't know, but these kinds of results
276
875587
2376
weten we niet, maar dit soort resultaten
14:37
should at least cause us to consider that possibility.
277
877963
3477
moet ons ten minste ertoe aanzetten om die mogelijkheid te overwegen.
14:41
So these results make me and my colleagues more convinced than ever
278
881440
3973
Deze resultaten hebben mij en mijn collega’s er meer dan ooit van overtuigd
14:45
that the brain is not a bag of chemical soup,
279
885413
3412
dat de hersenen geen zak chemische soep zijn,
14:48
and it's a mistake to try to treat complex psychiatric disorders
280
888825
3527
en dat het een vergissing is om complexe psychiatrische stoornissen te behandelen
14:52
just by changing the flavor of the soup.
281
892352
2711
door alleen maar de smaak van die soep te veranderen.
14:55
What we need to do is to use our ingenuity and our scientific knowledge
282
895063
4217
We moeten onze vindingrijkheid en onze wetenschappelijke kennis gaan gebruiken
14:59
to try to design a new generation of treatments
283
899280
2708
om een nieuwe generatie van behandelingen te ontwerpen.
15:01
that are targeted to specific neurons and specific regions of the brain
284
901988
4288
Die gericht zijn op specifieke neuronen en specifieke regio's van de hersenen
15:06
that are affected in particular psychiatric disorders.
285
906276
3338
die getroffen zijn bij bepaalde psychiatrische stoornissen.
15:09
If we can do that, we may be able to cure these disorders
286
909614
3200
Als dat lukt, kunnen we deze aandoeningen misschien genezen zonder de onaangename bijwerkingen
15:12
without the unpleasant side effects,
287
912814
2047
Als dat lukt, kunnen we deze aandoeningen misschien genezen zonder de onaangename bijwerkingen
15:14
putting the oil back in our mental engines,
288
914861
2746
door de olie in onze geestelijke motoren
15:17
just where it's needed. Thank you very much.
289
917607
3184
alleen waar het nodig is aan te brengen. Hartelijk dank.
Over deze website

Deze site laat u kennismaken met YouTube-video's die nuttig zijn om Engels te leren. U ziet Engelse lessen gegeven door topdocenten uit de hele wereld. Dubbelklik op de Engelse ondertitels op elke videopagina om de video af te spelen. De ondertitels scrollen synchroon met het afspelen van de video. Heeft u opmerkingen of verzoeken, neem dan contact met ons op via dit contactformulier.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7