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

Transcriber: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta

Çeviri: Helin Erden Gözden geçirme: Esra Çakmak

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

Doğru olduğunu bildiğinizi sandığınız bir şeyle başlamak istiyorum.

Your brain creates all facets of your mind.

Zihninizin her yönünü beyniniz yaratır.

So then why do we treat mental and physical illnesses

Eğer aklın beyinden geldiğini bildiğimizi düşünüyorsak

so differently,

neden zihinsel ve fiziksel hastalıklara bu kadar farklı davranıyoruz?

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

As a neuroscientist, I'm often told

Bir nörobilimci olarak, bana sık sık

that I'm not allowed to study how internal states

kaygı, arzu ve yalnızlık gibi içsel durumların beyinde nasıl temsil edildiğini

like anxiety or craving or loneliness

araştırmaya iznim olmadığı söylendi

are represented by the brain,

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

ve ben de işe koyulup tam da bunu yapmaya karar verdim.

My research program is designed to understand the mind

Araştırma programım,

beyin devrelerini inceleyerek zihni anlamaya yönelik tasarlandı.

by investigating brain circuits.

Specifically, how does our brain give rise to emotion.

Özellikle de beynimizin duyguları nasıl oluşturduğunu anlamaya.

It's really hard to study feelings and emotions,

Duyguları araştırmak çok zordur

because you can't measure them.

çünkü onları ölçemezsiniz.

Behavior is still the best and only window

Davranış, hâlâ başkasının duygusal deneyimine açılan

into the emotional experience of another.

tek ve en iyi penceredir.

For both animals and people,

Hayvanlar için de insanlar için de,

yes, self-report is a behavioral output.

evet, özbildirim davranışsal bir üründür.

Motivated behaviors fall into two general classes:

Motive edilmiş davranışlar iki genel kategoriye ayrılır:

seeking pleasure and avoiding pain.

haz aramak ve acıdan kaçınmak.

The ability to approach things that are good for you

Kendimiz için iyi olana yaklaşma ve kötü olandan kaçınma becerisi

and avoid things that are bad for you

hayatta kalmanın temelidir

is fundamental to survival.

And in our modern-day society,

ve günümüz modern toplumunda

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

bu ikisi arasında ayrım yapamamak akıl hastalığı olarak adlandırılabilir.

If I was having car trouble,

Eğer arabamda arıza varsa

and I took my car to the mechanic,

ve onu tamirciye götürürsem

the first thing they do is look under the hood.

yapacağı ilk şey kaputun altına bakmak olur

But with mental health research,

ama akıl sağlığı araştırmalarında,

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

hemen bir düğmeye basıp kaputu açamıyorsunuz.

So this is why we do experiments on animals.

Bu yüzden hayvanlar üzerinde deney yapıyoruz.

Specifically, in my lab, mice.

Benim laboratuvarımda, spesifik olarak farelerle.

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

Beyni anlamak için, elbette, beyinleri araştırmalıyız

And for the first time, we actually can.

ve ilk defa bunu gerçekten yapabiliyoruz.

We can pop open the hood.

Kaputu açabiliyoruz.

We can look inside

İçine bakabiliyoruz ve bir deney yapıp neyin çıkacağını görebiliyoruz.

and do an experiment and see what comes out.

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

Teknoloji, birer kara kutu olan zihinlerimize yeni pencereler açtı.

The development of optogenetic tools

Optogenetik cihazların geliştirilmesi sayesinde, spesifik nöronlar

has allowed us unprecedented control over specific neurons in the brain

ve onların elektriksel sinyallerle kurdukları iletişim üzerinde

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

eşi benzeri görülmemiş şekilde kontrol sahibi olduk.

We can genetically engineer neurons to be light sensitive

Nöronların genetiğini ışığa hassas olacak şekilde düzenliyoruz

and then use light to control how neurons fire.

ve ışık kullanarak nöronların ateşlemelerini kontrol ediyoruz.

This can change an animal's behavior,

Bu bazen hayvanın davranışını değiştiriyor

giving us insight into what that neural circuit can do.

ve o nöral devrenin neler yapabileceğini kavramamızı sağlıyor.

Want to know how scientists figure this out?

Bilim insanlarının bunu nasıl anladığını bilmek ister misiniz?

Scientists developed optogenetic tools by borrowing knowledge

Bilim insanları, diğer temel bilimlerden yararlanarak

from other basic science fields.

optogenetik cihazlar geliştirdi.

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

Algler, ışığa doğru yüzmek için evrimleşmiş, tek hücreli organizmalardır.

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

Mavi ışık bir alg hücresinin basit gözüne yansıdığında bir kanal açılır,

küçük kamçıların çırpmasını sağlayacak elektriksel sinyaller gönderilir

a channel opens, sending an electrical signal

that makes little flagella flap

ve bu, algi gün ışığına doğru iter.

and propels the algae towards sunlight.

If we clone this light-sensitive part of the algae

Eğer algin bu ışığa duyarlı kısmını klonlarsak

and then add it to neurons through genetic modification,

ve onu genetik modifikasyonla nöronlara aktarırsak

we can make neurons light-sensitive, too.

nöronları da ışığa duyarlı hâle getirebiliriz.

Except, with neurons,

Tek fark şu ki, nöronlarda

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

beynin iç kısmında yer alan bir optik fibere ışık yansıttığımızda

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

onların beyindeki diğer nöronlara

elektriksel sinyaller gönderme biçimlerini değiştiriyoruz

and thus change the animal's behavior.

ve bu da hayvanın davranışını değiştiriyor.

With the help of my colleagues,

Meslektaşlarımın da yardımıyla,

I pioneered the use of optogenetic tools

optogenetik cihazların kullanımına öncülük ettim.

to selectively target neurons that are living in point A,

Bu cihazlar A noktasındaki nöronları seçici olarak işaretliyor

-bu nöronlar B noktasına mesaj yollayan bağlantılar-

sending messages down wires aimed at point B,

leaving neighboring neurons going other places unaffected.

bu sırada çevrelerindeki başka yönlere giden nöronlar etkilenmiyor.

This approach allowed us to test the function of each wire

Bu yaklaşım, bize karmakarışık beynimizdeki her bağlantının işlevini

within the tangled mess that is our brain.

test etme olanağı sağladı.

A brain region called the amygdala

Uzun zamandır, amigdala adındaki bir beyin bölgesinin

has long been thought to be important for emotion,

duygular için önemli olduğu düşünülüyordu.

and my laboratory discovered

Benim laboratuvarım ise

that the amygdala resembles a fork in the road

amigdalanın bir yol ayrımına benzediğini ortaya çıkardı:

where activating one path can drive positive emotion and approach,

Bir yolun aktivasyonu olumlu duygular ve yaklaşımları meydana getiriyor,

and activating another path can drive negative emotion and avoidance.

diğer yolun aktivasyonu ise olumsuz duygular ve kaçınmalara yol açıyor.

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

Size birkaç örnek göstereceğim

a taste of raw data --

-tadımlık bir ham veri-

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

bunlar optogenetiği spesifik nöronları belirlemede nasıl kullandığımız

and get very specific changes in behavior.

ve davranışta spesifik değişimler elde ettiğimiz hakkında olacak.

Anxiety patients have abnormal communication

Kaygı bozukluğu olan kişilerde

amigdalanın iki parçası arasında anormal bir iletişim görülür

between two parts of the amygdala,

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

ama insanlarda, bu anormalliğin hastalığın sebebi mi

yoksa sonucu mu olduğunu bilmek zordur.

of the disease.

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

Optogenetik sayesinde,

bir farede aynı nöral yol işaretleyip ne olacağına bakabiliriz.

and see what happens.

So this is the elevated plus maze.

Bu yükseltilmiş artı labirent.

It's a widely used anxiety test

Yaygın kullanılan bir kaygı testidir.

that measures the amount of time

Farenin, açık kolları keşfederken geçirdiği zamana kıyasla

that the mouse spends in the safety of the closed arms

kapalı kolların güvenliğinde kaldığı zamanı ölçer.

relative to exploring the open arms.

Mice have evolved to prefer enclosed spaces,

Fareler evrimsel olarak kapalı alanları tercih eder,

like the safety of their burrows,

yuvalarında korunmaları gibi,

but to find food, water, mates,

ancak yemek, su ve eş bulmak için

they need to go out into the open

avlanma tehlikesiyle karşı karşıya oldukları açık alana çıkmak zorundadırlar.

where they're more vulnerable to predatory threats.

So I'm sitting in the background here,

Burada arkada oturuyorum

and I'm about to flip the switch.

ve anahtarı çevirmek üzereyim.

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

Şimdi, ben anahtarı çevirip ışığı açtığımda

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

farenin labirentin açık kollarını keşfetmeye başladığını görüyorsunuz.

And in contrast to drug treatments for anxiety,

Kaygı bozukluğunda uygulanan ilaç tedavisinin aksine

there's no sedation, no locomotor impairment,

burada sakinleştirme veya lokomotor bozukluğu yok.

just coordinated, natural-looking exploration.

Sadece koordine, doğal görünen bir keşif hareketi.

So not only is the effect almost immediate,

Yani, çok hızlı bir şekilde etki göstermesinin yanında

but there are no detectable side effects.

gözle görülebilir bir yan etki de yok.

Now, when I flip the switch off,

Şimdi de ışığı kapattığımda

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

farenin normal beyin fonksiyonuna döndüğünü

and back to its corner.

ve köşesine çekildiğini göreceksiniz.

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

Laboratuvarda, bu verileri aldığım sırada

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

tamamen yalnız ve çok heyecanlıydım.

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

Öyle heyecanlandım ki sessiz bir çığlık attım.

(Silently) Aah!

(Sessizce) Aah!

(Laughter)

(Kahkaha)

Why was I so excited?

Neden bu kadar heyecanlandım?

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

Teorik olarak, beynin zihni kontrol ettiğini zaten biliyordum

but to flip the switch with my hand

ama anahtarı kendi elimle çevirip farenin o kadar hızlı ve kesin bir şekilde

and see the mouse change its behavioral state

so rapidly and so reversibly,

davranış durumunu değiştirdiğini gördüğümde

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

ilk kez gerçekten inandım.

Since that first breakthrough,

Bu ilk dönüm noktasından sonra başka keşifler de oldu,

there have been a number of other discoveries.

Finding specific neural circuits that can elicit dramatic changes

hayvan davranışında büyük değişimlere yol açan

pek çok spesifik nöral devre keşfedildi.

in animal behavior.

Here's another example: compulsive overeating.

Başka bir örnek vereyim: Kompulsif aşırı yeme.

We can eat for two reasons.

Yemek yememizin iki sebebi vardır:

Seeking pleasure, like tasty food,

Lezzetli şeyler yerken olduğu gibi, haz aramak

or avoiding pain, like being hungry.

veya aç olmanın acısından kaçınmak.

How can we find a treatment for compulsive overeating

Kompulsif aşırı yeme için

hayatta kalmamız için gerekli olan acıkınca yeme dürtüsünü

without messing up the hunger-driven feeding

bozmayan bir tedaviyi nasıl bulabiliriz?

that we need to survive?

The first step is to understand

İlk adım, beslenme davranışının beyindeki karşılığıdır.

how the brain gives rise to feeding behavior.

This fully-fed mouse is just exploring a space

Karnı tok olan bu fare, içinde hiçbir besin bulundurmayan bir alanı keşfediyor.

completely devoid of any food.

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

Bu noktada optogenetik kullanarak

hipotalamustan orta beyne mesaj gönderen nöronları işaretliyoruz.

sending messages down wires aimed at the midbrain.

When I turn the light on, right here,

Burada, ışığı yaktığımda

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

gördüğünüz gibi fare aniden yeri yalamaya başlıyor.

(Laughter)

(Kahkaha)

This seemingly frenzied behavior

Şiddetli görünen bu davranış

is about to escalate into something I find really incredible.

birazdan benim inanılmaz bulduğum bir şeye dönüşecek.

It's kind of trippy, actually.

Aslında bu biraz acayip.

Ready?

Hazır mısınız?

It's right here.

İşte burada.

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

Ellerini, sanki bir parça yemek yiyormuş gibi kaldırıyor

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

ama orada hiçbir şey yok, ellerinde hiçbir şey tutmuyor.

So this circuit is sufficient to drive feeding behavior

Yani bu devrenin aktivasyonu, beslenme davranışını ortaya çıkarmaya yetiyor;

in the absence of hunger,

açlığın, hatta yemeğin bulunmadığı durumlarda bile.

even in the absence of food.

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

Bu farenin ne hissettiğini kesin olarak bilemem

but I speculate these neurons drive craving

ancak bu nöral yolu hedef aldığımızda ortaya çıkan davranışlara dayanarak

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

bu nöronların yemek arzusu oluşturduğunu tahmin ediyorum.

Turn the light back off --

Işığı tekrar kapatın --

animal's back to normal.

hayvan eski haline dönecek.

When we silence this pathway,

Bu nöral yolu susturduğumuzda,

we can suppress and reduce compulsive overeating

açlık motivasyonlu beslenme davranışını değiştirmeden

without altering hunger-driven feeding.

kompulsif aşırı yemeyi bastırıp azaltabiliriz.

What did you take away from these two videos

Size gösterdiğim bu iki videodan hangi sonuçları çıkardınız?

that I just showed you?

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

Beyindeki nöral devrelerde çok spesifik bir değişim yapmak

can have specific changes to behavior.

davranışta spesifik değişimler ortaya çıkarabilir.

That every conscious experience that we have

Yaşadığımız her bilinçli deneyim

is governed by cells in our brain.

beynimizdeki hücreler tarafından yönetilir.

I am the daughter of a physicist and a biologist,

Ben, eğitimlerini devam ettirmek üzere Amerika'ya gelirken

who literally met on the boat coming to America

gerçekten de bir gemide tanışmış bir fizikçi ve bir biyologun kızıyım.

in pursuit of an education.

So naturally,

Yani doğal olarak,

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

bir bilim insanı olmam için "hiçbir baskı" olmadığından--

(Laughter)

(Kahkaha)

as a college student,

üniversite öğrencisiyken psikolojiyi, yani zihin bilimini mi

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

yoksa nörobilimi, yani beyin bilimini mi

or neuroscience, the study of the brain.

seçeceğime karar vermek zorundaydım.

And I chose neuroscience,

Ben de nörobilimi seçtim

because I wanted to understand how the mind is born

çünkü biyolojik bir dokudan zihnin nasıl doğduğunu anlamak istiyordum.

out of biological tissue.

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

Yine de, dönüp dolaşıp ikisini de yapma noktasına geldim.

And now my research program

Şimdi de, araştırma programım

bridges the gap between the mind and the brain.

zihin ve beyin arasındaki boşlukta köprü görevi görüyor.

Research from my laboratory

Laboratuvarımdaki araştırmalar, spesifik nöral devreleri

suggests that we can begin to tie specific neural circuits

duygu durumlarıyla ilişkilendirmeye başlayabileceğimizi öngörüyor.

to emotional states.

And we have found a number of circuits

Böyle birçok devre bulduk;

that control anxiety-related behavior,

bunlar kaygıya bağlı davranışları,

compulsive overeating,

kompülsif aşırı yemeyi,

social interaction, avoidance

sosyal etkileşimi, kaçınmayı

and many other types of motivated behaviors

ve daha pek çok içsel duygu durumunu yansıtarak motive davranışı etkileyebilen

that may reflect internal emotional states.

spesifik nöral devreler.

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

Eskiden zihnin işlevlerinin

beynin belli bölgeleriyle bağlantılı olduğunu düşünürdük

But my work shows that within a given brain region,

ama benim çalışmalarım gösteriyor ki, beynin belli bir bölgesinde de

there are many different neurons doing different things.

farklı işler yapan birçok farklı nöron var.

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

Bu işlevler de kısmen, geçtikleri nöral yollarla ilgili.

Here's a metaphor to help illustrate

İşte, bu keşiflerin beyin hakkındaki düşüncelerimizi nasıl değiştirdiğini

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

gözümüzde canlandırmamız için bir metafor:

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

Beynin dünyaya, nöronların da insanlara karşılık geldiğini düşünelim.

and that neurons are analogous to people.

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

Biz de bilginin gezegen çapında nasıl iletildiğini anlamak istiyoruz.

Sure, it's useful to know

Elbette, söylediklerini kaydederken belli bir insanın konumunu bilmek işe yarar

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

But I would argue that it's equally important

ama ben, bu insanın kiminle konuştuğunu,

to know who this person is talking to,

onu kimin dinlediğini

ve dinleyenlerin aldıkları bilgiye nasıl cevap verdiğini bilmenin de

who is listening

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

eşit derecede önemli olduğu kanaatindeyim.

The current state of mental health treatment

Şu an akıl sağlığı tedavisi, bir deneme yanılma stratejisine dayanıyor

is essentially a strategy of trial and error.

And it is not working.

ve bu işe yaramıyor.

The development of new drug therapies for mental health disorders

Akıl sağlığı bozuklukları için yeni ilaç tedavilerinin geliştirilme süreci

has hit a brick wall,

duvara toslamış durumda,

with scarcely any real progress since the 1950s.

1950'lerden sonra kayda değer ilerleme çok az.

So what does the future hold?

Peki, gelecekte bizi ne bekliyor?

In the near future,

Yakın gelecekte,

I expect to see a mental health treatment revolution,

akıl sağlığı tedavisinde, spesifik nöral devrelere odaklanmayı hedefleyen

where we focus on specific neural circuits in the brain.

bir devrim görmeyi bekliyorum.

Diagnoses will be made based on both behavioral symptoms

Tanılar koyulurken, hem davranışsal semptomlar

and measurable brain activity.

hem de ölçülebilir beyin aktivitesi baz alınacak.

Further in the future,

Uzak gelecekte ise

beyinde akut değişiklikler yaparak davranışta akut değişim sağlama becerimizi

by combining our ability to make acute changes to the brain

and get acute changes to behavior

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

kalıcı değişim sağlamak üzere sinaptik plastisite bilgimizle birleştirerek,

we could push the brain into a state of fixing itself

beyni, nöral devrelerini baştan programlayarak

by reprogramming neural circuits.

kendi kendini düzeltebileceği bir konuma getirebiliriz.

Exposure therapy at the circuit level.

Yani, devre seviyesinde maruz bırakma terapisi.

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

Beyni, kendini iyileştirebileceği bir duruma getirdiğimizde

this could potentially have long-lasting effects

potansiyel olarak bunun uzun süreli etkileri olacak

with no side effects.

ve yan etki görülmeyecek.

I can envision a future where neural circuit reprogramming

Nöral devre programlamasının yalnızca bir semptom giderici değil,

represents a potential cure, not just a treatment.

gerçek bir iyileştirme anlamına geleceği bir gelecek tasavvur edebiliyorum.

OK, but what about right now?

Tamam, peki ya şu an?

If from this very moment forward,

Tam şu andan başlayarak

each and every one of you left this talk

hepiniz bu konuşmadan ayrıldığınızda

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

zihninizin tamamen beyninizdeki hücrelerden geldiğine inanmış olursanız

then we could immediately get rid of negative perceptions and stigmas

insanların ihtiyaçları olan akıl sağlığı desteğine ulaşmasını engelleyen

that prevent so many people

olumsuz algı ve damgalardan hızlıca kurtulmuş oluruz.

from getting the mental health support that they need.

Mental health professionals,

Akıl sağlığı uzmanları olarak

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

hep yeni çıkacak tedavinin ne olacağını düşünürüz

But before we can apply new treatments,

ancak bu yeni yöntemleri uygulamadan önce

we need people to feel comfortable seeking them.

insanların tedaviye başlama konusunda rahat hissetmelerine ihtiyaç duyarız.

Imagine how dramatically we could reduce the rates of suicides

Akıl sağlığı yardımına ihtiyacı olan herkes bu yardımı alabilse

intihar oranlarının ve silahlı okul saldırısı sayılarının

and school shootings

if everyone who needed mental health support actually got it.

ne kadar düşebileceğini hayal edin.

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

Zihnin beyinden nasıl geldiğini tam olarak anladığımızda

hayatının bir döneminde bir zihinsel bozukluğa sahip olacak olan herkesin,

we will improve the lives of everyone

who will have a mental illness in their lifetime --

yani toplumun yarısının,

hayat şartlarını iyileştireceğiz.

half the population --

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

Elbette, dünyayı paylaştıkları tüm insanların yaşamını da.

Thank you.

Teşekkürler.

(Applause)

(Alkış)