Jag börjar med att säga något som ni tror stämmer.
Din hjärna skapar alla komponenter av ditt psyke.
Men varför behandlar vi psykiska och fysiska sjukdomar olika
om vi verkligen tror att psyket kommer helt och hållet från hjärnan?
Som hjärnforskare har jag ofta hört
att jag inte har rätt att studera hur inre tillstånd
såsom oro, eftertraktelse, eller ensamhet
representeras genom hjärnan.
Så jag bestämde mig för att göra just detta.
Mitt forskningsprogram är designat att förstå psyket
genom att undersöka hjärnans kretsar.
Mer specifikt, hur våra hjärnor ger upphov till känslor.
Det är riktigt svårt att studera känslor
eftersom man inte kan mäta dem.
Att studera beteenden är fortfarande det enda och bästa sättet
att förstå andras känslor.
För både människor och djur,
är självskattning är ett beteendeutslag.
Motiverat beteende faller i två olika kategorier:
Att söka njutning och att undvika smärta.
Förmågan att söka saker som är njutbara för dig
och undvika saker som är dåliga för dig är grunden för överlevnad.
Och i vårt moderna samhälle kan oförmåga att se skillnad
mellan dessa två saker klassificeras som psykisk sjukdom.
Om jag hade bilproblem och tog bilen till en mekaniker,
skulle de först av allt titta under motorhuven.
Men när det kommer till forskning kring psykisk hälsa
kan man inte bara öppna huven med ett knapptryck.
Därför utför vi experiment på djur.
Mer specifikt i mitt labb: möss.
För att förstå hjärnan behöver vi studera hjärnor.
Och för första gången är det nu möjligt att göra.
Vi kan öppna huven och titta in,
göra ett experiment och se vad som kommer ut.
Teknik ger oss en chans att titta inuti den svarta boxen som utgör vår psyke.
Utveckligen av optogenetiska verktyg
har möjliggjort en hittills omöjlig kontroll
över specifika nervceller i hjärnan
och hur de talar med varandra genom att skicka elektriska signaler.
Vi kan modifiera nervceller genetiskt till att bli ljuskänsliga
och sedan använda ljus för att kontrollera nervcellssignaler.
Detta kan ändra ett djurs beteende,
vilket ger oss insikt i vad neurologiska kretsar kan åstadkomma.
Vill du veta hur forskarna gör detta?
Forskare har utvecklat optogenetiska verktyg
genom att ta till sig lärdom från andra vetenskapsfält.
Alger är encelliga organismer som utvecklats till att simma mot ljus.
När blått ljus riktas mot en algcells ögonområde,
öppnas en kanal som skickar en elektrisk signal
som i sin tur får flageller att vifta, vilket för algen mot ljuset.
Om vi klonar denna ljuskänsliga del av algen
och lägger in den i nervceller genom genetisk modifiering,
kan vi också skapa ljuskänsliga nervceller.
Dock, när det kommer till nervceller,
när vi riktar blått ljus genom en optisk fiber djupt inne i hjärnan
så ändrar vi hur de sänder elektriska signaler till andra nervceller i hjärnan
och därmed ändras djurets beteende.
Med hjälp av mina kollegor,
var jag en av de första att använda optogenetiska verktyg
för att selektivt sikta på nervceller som befinner sig i punkt A,
och som sänder meddelandem genom länken mot punkt B
utan att påverka andra närliggande nervceller.
Det här sättet gav oss möjlighet att testa funktioner
i varenda nervcellslänk i vår hjärna.
En region i hjärnan, amygdala, har länge ansetts vara viktig för känslor,
och mitt labb upptäckte
att amygdalan bara är en korsning på vägen,
där aktivering av en nervlänk kan ge positiva känslor och närmande
medan aktivering av andra länkar kan ge negativa känslor och undvikande.
Jag ska visa er ett par exempel -
ett smakprov av rådata -
hur vi kan använda optogenetik för att sikta på exakta nervceller i hjärnan
och få väldigt specifika beteendeförändringar.
Patienter med ångestproblem har en abnormal kommunikation
mellan två delar av amygdalan,
men hos människor är det svårt att veta om denna abnormalitet
är orsak till eller effekt av sjukdomen.
Vi kan använda optogenetik för att sikta på samma nervlänkar i möss,
och se vad som händer.
Det här är ett test som kallas "Elevated Plus Maze".
Det är ett populärt ångesttest. Det mäter tiden
som musen spenderar i säkerhet i de stängda delarna
jämfört med utforskning av de öppna delarna.
Möss har utvecklats till att föredra stängda utrymmen,
som tryggheten i deras bon,
men för att hitta mat, vatten, och för att föröka sig
behöver de gå ut i det öppna
där de är mer sårbara för angrepp.
Så jag sitter här i bakgrunden
och ska just trycka på knappen.
Nu, när jag trycker på knappen och ljuset sätts på,
kan ni se att musen börjar utforska den öppna delen av labyrinten.
I kontrast till läkemedelsbehandling av ångest
finns det inga lugnande medel, inget som hindrar rörelse,
bara koordinerad, naturlig utforskning.
Effekten är inte bara omedelbar,
det finns inte heller några mätbara sidoeffekter.
Nu när jag trycker på knappen igen,
kan ni se att musen går tillbaka till normal hjärnfunktion
och tillbaka till sitt hörn.
När jag var i labbet och samlade in den här datan,
var jag alldeles själv och otroligt glad.
Så glad att jag utbrast i ett tystlåtet segerrop
(Tystlåtet) Aah!
(Skratt)
Varför var jag så upphetsad?
Jo, på ett teoretiskt plan visste jag att hjärnan kontrollerade psyket,
men när jag trycker på knappen
och ser musens ändrade beteende
så snabbt och så lätt skiftbart,
var det första gången som jag verkligen trodde att det funkade.
Efter detta första genombrott har det gjorts många andra upptäckter.
Specifika nervcellskretsar som kan få fram dramatiska skillnader
i djurbeteenden har hittats.
Här är ett till exempel: hetsätningsstörning
Vi äter av två olika anledningar.
För att söka njutning, Som att gilla välsmakande mat,
eller för att undvika smärta, som att undvika hungerkänslor.
Hur kan vi hitta en behandling för hetsätningsstörning
utan att störa hungerkänslan som vi behöver för att överleva?
Första steget är att förstå
hur hjärnan ger upphov till matrelaterat beteende.
Denna mätta mus utforskar ett utrymme
som är helt tomt på mat.
Här använder vi optogenetiska verktyg
för att sikta på nervceller inne i hypotalamus,
och sända signaler genom länkarna med sikte på mitthjärnan.
När jag sätter på ljuset, just här,
ser ni att musen genast börjar slicka på golvet.
(Skratt)
Detta till synes frenetiska beteende
håller på att eskalera till något som jag verkligen finner otroligt.
Det är faktiskt ganska galet.
Redo?
Här är det.
Se, han för upp händerna, som om han just ska börja äta något.
Men det finns ingenting där, hans händer är tomma.
Denna krets är alltså det enda som krävs för att få till matrelaterade beteenden
utan hungerkänslor,
och även utan synbar mat.
Jag vet inte till fullo vad denna mus känner,
men jag spekulerar i att dessa nervkretsar ger upphov till ett sug
baserat på beteenden som vi får fram när vi siktar på denna nervcellslänk.
Släck ljuset -
och djuret är tillbaka till det normala.
När vi tystar denna nervcellslänk
kan vi förtränga och minska hetsätningsstörningar
utan att påverka hungerkänslan.
Vad konstaterar ni efter dessa två videor som jag just visade?
Att göra specifika ändringar i nervcellslänkar i hjärnan
kan leda till specifika ändrade beteenden.
Att varenda medveten erfarenhet som vi har
kontrolleras av celler i vår hjärna.
Jag är dotter till en psykolog och en biolog
som bokstavligt talat träffades på båten på väg mot USA,
i strävan efter en utbildning.
Så självfallet,
eftersom det inte fanns någon press på mig att bli forskare ...
(Skratt)
Som universitetsstudent
var jag tvungen att fokusera antingen på psykologi, läran om psyket
eller hjärnforskning, läran om nervceller.
Och jag valde hjärnforskning
för att jag ville förstå hur psyket uppkommer
ur biologiska vävnader.
Men nu har jag gått varvet runt och gjort båda.
Och mitt forskningsprogram
försöker att minska gapet mellan psyket och hjärnan.
Forskning från mitt labb
visar att vi kan börja anknyta vissa nervcellslänkar
till känslotillstånd.
Och vi har upptäckt många nervcellslänkar som styr ångestrelaterade beteenden,
hetsätningsbeteende,
sociala interaktioner, undvikande beteenden
och många andra typer av motiverat beteende
som kan reflektera interna känslotillstånd.
Vi har trott att hjärnans funktioner definierades av bestämda delar i hjärnan.
Men min forskning visar att inom en specifik hjärndel
finns det många olika nervceller som gör olika saker.
Dessa funktioner är delvis definierade genom de länkar som har uppstått.
Här är en metafor som hjälper till att illustrera
hur dessa upptäckter ändrar vår syn på hjärnan.
Låt oss säga att hjärnan kan likställas med hela världen
och att människorna föreställer olika nervceller.
Vi vill förstå hur information sprids över hela planeten.
Visst, det är bra att veta
var en enskild person befinner sig när den säger något,
men jag skulle säga att det är lika viktigt
att veta vem denna person talar med,
vem som lyssnar på konversationen,
och hur personerna som lyssnar agerar på informationen som de får.
Behandling av psykisk ohälsa idag,
är i grund och botten en prova-och-se-strategi,
och det funkar inte riktigt.
Utvecklingen av nya läkemedel för psykiska sjukdomar har tvärstannat,
med nästintill inga riktiga framsteg sedan 1950-talet.
Så vad har framtiden att ge?
Inom en snar framtid,
förväntar jag mig en revolution inom behandling av psykisk ohälsa,
där vi fokuserar på specifika nervcellslänkar inom hjärnan.
Diagnos kommer fastställas med hjälp av både beteendesymptom
samt mätning av hjärnaktivitet.
Lite längre fram i tiden,
genom att kombinera vår förmåga att göra akuta förändringar inuti hjärnan
och akuta förändringar i beteendet
med vår kunskap inom synaptisk plascticitet,
för att åstadkomma mera permanenta förändringar,
kan vi försätta hjärnan i ett självläkande tillstånd
genom omprogrammering av nervcellslänkar.
Exponeringsterapi på nervcellsnivå.
Att växla om hjärnan till ett tillstånd av självläkning,
kan ge potentiellt långlivade effekter utan biverkningar.
Jag kan se en framtid där omprogrammering av nervcellskretsar
resulterar i ett potentiellt botemedel, och inte bara behandlingar.
Och i dagsläget?
Om var och en av er lämnar den här presentationen
och verkligen tror att psyket kommer helt och hållet från celler i våra hjärnor
kan vi direkt få slut på de negativa uppfattningar och stigma
som förhindrar så många personer
från att söka den mentala hjälp som de behöver.
Vi som arbetar inom området
tänker jämt på vad nästa behandling kan vara,
men innan vi kan applicera nya behandlingar,
måste vi se till att folk är bekväma med att ta del av dem.
Föreställ er hur drastiskt vi kan minska självmordsfallen
och skolskjutningarna
om var och en som behöver mental hjälp skulle få det.
När vi verkligen förstår hur psyket härstammar från hjärnan,
kan vi förbättra livet för alla dem
som drabbas av psykisk sjukdom under sin livstid,
alltså hälften av befolkningen
och även livet för alla som de delar denna värld med.
Tack.
(Applåder)