TEDxCaltech
Andres Lozano: Parkinson's, depression and the switch that might turn them off
Andres Lozano: Strömbrytaren som kanske kan "stänga av" Parkinsons och depression.
Filmed:
Readability: 4.3
1,477,742 views
"Deep brain stimulation" blir en alltmer exakt teknik. Den gör att kirurger kan placera elektroder i nästan vilken del som helst av hjärnan och skruva upp eller ner på aktiviteten-- som på en radiosändare eller en termostat-- för att korrigera störningar. Vi får en dramatisk inblick i denna framväxande teknik då vi får se en kvinna, med Parkinsons, som omedelbart slutar skaka och nedbrutna områden i hennes hjärna får liv på nytt. (Filmad vid TEDxCaltech.)
Andres Lozano - Neurosurgeon
The chair of neurosurgery at the University of Toronto, Andres Lozano has pioneered the use of deep brain stimulation for treating Parkinson’s, depression, anorexia and Alzheimer’s disease. Full bio
The chair of neurosurgery at the University of Toronto, Andres Lozano has pioneered the use of deep brain stimulation for treating Parkinson’s, depression, anorexia and Alzheimer’s disease. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
One of the things I want to establish right from the start
0
401
2316
En sak jag vill fastställa redan från början
00:14
is that not all neurosurgeons wear cowboy boots.
1
2717
3030
är att inte alla hjärnkirurger bär cowboy-stövlar.
00:17
I just wanted you to know that.
2
5747
2179
Jag ville bara att ni skulle veta det.
00:19
So I am indeed a neurosurgeon,
3
7926
2409
Jag är alltså hjärnkirurg
00:22
and I follow a long tradition of neurosurgery,
4
10335
3927
och jag kommer från en lång tradition av hjärnkirurgi,
00:26
and what I'm going to tell you about today
5
14262
1593
och det jag ska prata om idag
00:27
is adjusting the dials in the circuits in the brain,
6
15855
2318
är att justera aktiviteten i hjärnbanorna,
00:30
being able to go anywhere in the brain
7
18173
1955
och om att kunna gå in var som helst i hjärnan
00:32
and turning areas of the brain up or down
8
20128
2419
och öka eller minska aktiviteten i olika områden
00:34
to help our patients.
9
22547
2212
för att hjälpa våra patienter.
Som jag sade så har hjärnkirurgi en lång tradition.
00:36
So as I said, neurosurgery comes from a long tradition.
10
24759
2950
00:39
It's been around for about 7,000 years.
11
27709
3552
Den har funnits i ungefär 7,000 år.
00:43
In Mesoamerica, there used to be neurosurgery,
12
31261
3725
I Mesoamerika fanns det hjärnkirurgi,
00:46
and there were these neurosurgeons that used to treat patients.
13
34986
3768
och det fanns hjärnkirurger som brukade behandla patienter.
00:50
And they were trying to -- they knew that the brain was involved
14
38754
3911
Och de försökte... de visste att hjärnan var inblandad
00:54
in neurological and psychiatric disease.
15
42680
2352
i neurologiska och psykiatriska sjukdomar.
00:57
They didn't know exactly what they were doing.
16
45032
2161
De visste inte riktigt vad de gjorde.
00:59
Not much has changed, by the way. (Laughter)
17
47193
2814
Inte mycket har förändrats, förresten. (Skratt)
01:02
But they thought that,
18
50007
1873
Men de trodde att
01:03
if you had a neurologic or psychiatric disease,
19
51880
2003
om man hade en neurologisk eller psykiatrisk sjukdom
så måste det bero på att man var besatt
01:05
it must be because you are possessed
20
53883
2591
01:08
by an evil spirit.
21
56474
2352
av en ond ande.
01:10
So if you are possessed by an evil spirit
22
58826
1969
Så om man var besatt av en ond ande
01:12
causing neurologic or psychiatric problems,
23
60795
2820
som orsakade neurologiska eller psykiatriska problem,
01:15
then the way to treat this is, of course,
24
63615
2021
var behandlingen, naturligtvis,
01:17
to make a hole in your skull and let the evil spirit escape.
25
65636
5683
att göra ett hål i skallen så att den onda anden släpptes ut.
01:23
So this was the thinking back then,
26
71319
1378
Så tänkte man alltså då,
01:24
and these individuals made these holes.
27
72697
4144
och de gjorde sådana hål.
01:28
Sometimes the patients were a little bit reluctant
28
76841
2983
Ibland var patienterna lite motvilliga
01:31
to go through this because, you can tell that
29
79824
2415
att genomgå detta för man kan se att
01:34
the holes are made partially and then, I think,
30
82239
2451
hålen bara är delvis gjorda.
01:36
there was some trepanation, and then they left very quickly
31
84690
2015
Det borrades lite grann och sedan begav de sig snabbt iväg
01:38
and it was only a partial hole,
32
86705
1901
och då var det bara ett partiellt hål.
01:40
and we know they survived these procedures.
33
88606
2316
Vi vet att man överlevde dessa operationer.
01:42
But this was common.
34
90922
1208
De var vanliga.
01:44
There were some sites where one percent
35
92130
1266
Det finns vissa områden där en procent
01:45
of all the skulls have these holes, and so you can see
36
93396
2725
av alla skallar har sådana hål, så vi vet att
01:48
that neurologic and psychiatric disease is quite common,
37
96121
3194
neurologiska och psykiatriska sjukdomar är ganska vanliga
01:51
and it was also quite common about 7,000 years ago.
38
99315
4433
och att de var rätt vanliga även för 7,000 år sedan.
01:55
Now, in the course of time,
39
103748
2153
Nu, med tidens gång,
01:57
we've come to realize that
40
105901
2220
har vi insett att
02:00
different parts of the brain do different things.
41
108121
2258
olika delar av hjärnan gör olika saker.
Vissa områden i hjärnan används
02:02
So there are areas of the brain that are dedicated
42
110379
1187
02:03
to controlling your movement or your vision
43
111566
2693
för att kontrollera din rörelse och din syn
02:06
or your memory or your appetite, and so on.
44
114259
2949
eller ditt minne eller din aptit, och så vidare.
02:09
And when things work well, then the nervous system
45
117208
2734
När allt fungerar bra, då fungerar nervsystemet
02:11
works well, and everything functions.
46
119942
1669
och allt fungerar bra.
02:13
But once in a while, things don't go so well,
47
121611
2247
Men lite nu och då går det inte lika bra.
02:15
and there's trouble in these circuits,
48
123858
2542
Det uppkommer problem i dessa banor
02:18
and there are some rogue neurons that are misfiring
49
126400
2704
och några neuroner felskjuter
02:21
and causing trouble, or sometimes they're underactive
50
129104
3179
och orsakar problem, eller så är de ibland underaktiva
02:24
and they're not quite working as they should.
51
132283
2544
och fungerar därför inte som de ska.
02:26
Now, the manifestation of this
52
134827
2137
Hur detta yttrar sig
02:28
depends on where in the brain these neurons are.
53
136964
2484
beror på var i hjärnan som dessa neuroner finns.
När neuronerna finns i de motoriska banorna
02:31
So when these neurons are in the motor circuit,
54
139448
2422
får man nedsatt funktion i rörelsesystemet
02:33
you get dysfunction in the movement system,
55
141870
2412
02:36
and you get things like Parkinson's disease.
56
144282
2166
och man får sjukdomar som Parkinsons.
02:38
When the malfunction is in a circuit that regulates your mood,
57
146448
3296
När problemet sitter i en bana som reglerar humöret
02:41
you get things like depression,
58
149744
2284
får man sjukdomar som depression
02:44
and when it is in a circuit that controls your memory and cognitive function,
59
152028
3824
och när det finns i en bana som kontrollerar minnet eller tänkandet
02:47
then you get things like Alzheimer's disease.
60
155852
2521
så får man sjukdomar som Alzheimers.
02:50
So what we've been able to do is to pinpoint
61
158373
2723
Det vi kunnat göra är att lokalisera
02:53
where these disturbances are in the brain,
62
161096
2307
var i hjärnan dessa störningar finns.
02:55
and we've been able to intervene within these circuits
63
163403
3037
Vi har lyckats ingripa i dessa banor
02:58
in the brain to either turn them up or turn them down.
64
166440
3656
och sedan antingen ökat eller minskat aktiviteten.
03:02
So this is very much like choosing the correct station
65
170096
2284
Detta kan liknas vid att välja korrekt station
03:04
on the radio dial.
66
172380
1975
på en radio.
03:06
Once you choose the right station, whether it be jazz or opera,
67
174355
2649
När man valt rätt station, vare sig det är jazz eller opera,
03:09
in our case whether it be movement or mood,
68
177004
2333
eller i vårt fall vare sig det är rörelse eller humör,
03:11
we can put the dial there,
69
179337
1966
så kan vi sätta sändaren där
03:13
and then we can use a second button to adjust the volume,
70
181303
2771
och sedan kan vi använda en andra knapp för att ställa in volymen,
03:16
to turn it up or turn it down.
71
184074
2009
upp eller ner.
03:18
So what I'm going to tell you about
72
186083
1228
Det jag ska berätta om är
03:19
is using the circuitry of the brain to implant electrodes
73
187311
4058
att genom att använda hjärnans banor för att operera in elektroder,
03:23
and turning areas of the brain up and down
74
191369
2468
och genom att öka eller minska aktiviteten i olika delar av hjärnan
03:25
to see if we can help our patients.
75
193837
1704
så ser vi om vi kan hjälpa våra patienter.
03:27
And this is accomplished using this kind of device,
76
195541
2333
Detta utförs genom att använda denna typ av apparat
03:29
and this is called deep brain stimulation.
77
197874
2461
och det kallas "deep brain stimulation"
03:32
So what we're doing is placing these electrodes throughout the brain.
78
200335
3071
Det vi gör är att placera elektroder i olika delar av hjärnan.
03:35
Again, we are making holes in the skull about the size of a dime,
79
203406
3949
Vi gör ett hål i skallen, stort som ett mynt,
03:39
putting an electrode in, and then this electrode
80
207355
2151
och sätter in en elektrod som är helt och hållet
03:41
is completely underneath the skin
81
209506
2228
under huden och kopplad till
03:43
down to a pacemaker in the chest,
82
211734
2090
en pacemaker i bröstkorgen.
03:45
and with a remote control very much like a television remote control,
83
213824
4528
Med en fjärrkontroll, mycket lik en tv-kontroll,
03:50
we can adjust how much electricity we deliver
84
218352
2979
kan vi justera hur mycket elektricitet vi vill tillföra
03:53
to these areas of the brain.
85
221331
2068
de olika delarna av hjärnan.
03:55
We can turn it up or down, on or off.
86
223399
2891
Vi kan skruva upp eller ner, på eller av.
03:58
Now, about a hundred thousand patients in the world
87
226290
2655
Ungefär hundratusen patienter i världen
har fått "deep brain stimulation"
04:00
have received deep brain stimulation,
88
228945
1876
04:02
and I'm going to show you some examples
89
230821
1154
och jag ska visa några exempel
04:03
of using deep brain stimulation to treat disorders of movement,
90
231975
2711
på hur vi använder "deep brain stimulation" för att behandla rörelsesjukdomar,
04:06
disorders of mood and disorders of cognition.
91
234686
4514
humörsjukdomar och kognitiva sjukdomar.
04:11
So this looks something like this when it's in the brain.
92
239200
2739
Det ser ut ungefär så här inne i hjärnan.
04:13
You see the electrode going through the skull into the brain
93
241939
2235
Man kan se elektroden som går genom skallen in i hjärnan,
04:16
and resting there, and we can place this really anywhere in the brain.
94
244174
3183
den vilar där, och vi kan placera den i princip var som helst i hjärnan.
04:19
I tell my friends that no neuron is safe
95
247357
2460
Jag brukar säga till mina vänner att ingen neuron går säker
04:21
from a neurosurgeon, because we can really reach
96
249817
2182
för en hjärnkirurg, för vi kan nå
04:23
just about anywhere in the brain quite safely now.
97
251999
2566
i stort sett överallt i hjärnan nuförtiden.
04:26
Now the first example I'm going to show you is a patient
98
254565
2520
Det första exemplet jag ska visa er är en patient
04:29
with Parkinson's disease,
99
257085
1710
med Parkinsons sjukdom.
04:30
and this lady has Parkinson's disease,
100
258795
1987
Denna dam har Parkinsons
04:32
and she has these electrodes in her brain,
101
260782
2310
och hon har sådana elektroder i sin hjärna.
04:35
and I'm going to show you what she's like
102
263092
1282
Jag ska visa hur hon är
04:36
when the electrodes are turned off and she has her Parkinson's symptoms,
103
264374
3507
när elektroderna inte är på och hon har sina Parkinsons symptom
04:39
and then we're going to turn it on.
104
267881
2333
och sedan sätter vi på dem.
04:42
So this looks something like this.
105
270214
2695
Det ser ut ungefär så här.
04:44
The electrodes are turned off now, and you can see that she has tremor.
106
272909
4505
Elektroderna är inte på nu och ni kan se att hon skakar.
04:49
(Video) Man: Okay. Woman: I can't. Man: Can you try to touch my finger?
107
277420
3719
(Video) Mannen: Okej.
Kvinnan: Jag kan inte.
Mannen: Kan du försöka röra mitt finger?
Kvinnan: Jag kan inte.
Mannen: Kan du försöka röra mitt finger?
04:53
(Video) Man: That's a little better. Woman: That side is better.
108
281139
3625
(Video) Mannen: Det går lite bättre.
Kvinnan: Den sidan är bättre.
Kvinnan: Den sidan är bättre.
04:56
We're now going to turn it on.
109
284764
3792
Nu sätter vi på elektroden.
05:00
It's on. Just turned it on.
110
288556
4438
Den är på. Den sattes just på.
05:06
And this works like that, instantly.
111
294561
3263
Det fungerar, omedelbart.
05:09
And the difference between shaking in this way and not --
112
297824
2982
Skillnaden mellan att skaka eller inte skaka på det sättet...
05:12
(Applause)
113
300806
4601
(Applåder)
Skillnaden mellan att skaka eller inte skaka på det sättet har att göra med
05:17
The difference between shaking in this way and not is related to the misbehavior
114
305407
4105
25,000 dåligt fungerande neuroner i den subthalamiska kärnan.
05:21
of 25,000 neurons in her subthalamic nucleus.
115
309512
3973
05:25
So we now know how to find these troublemakers
116
313485
2576
Vi vet nu hur vi ska hitta dessa bråkmakare
05:28
and tell them, "Gentlemen, that's enough.
117
316061
1391
och säga till dem, "herrar, det räcker nu.
05:29
We want you to stop doing that."
118
317452
1334
Vi vill att ni slutar göra så där."
05:30
And we do that with electricity.
119
318786
1222
Vi åstadkommer detta med elektricitet.
05:32
So we use electricity to dictate how they fire,
120
320008
3414
Vi använder elektricitet för att styra hur de ska skjuta iväg
05:35
and we try to block their misbehavior using electricity.
121
323422
3462
och vi försöker blockera deras dåliga beteende genom att använda elektricitet.
05:38
So in this case, we are suppressing the activity of abnormal neurons.
122
326884
3444
I detta fall så dämpar vi aktiviteten hos avvikande neuroner.
05:42
We started using this technique in other problems,
123
330328
2562
Vi började använda denna teknik även på andra problem
05:44
and I'm going to tell you about a fascinating problem
124
332890
1402
och jag ska berätta om ett fascinerande problem
05:46
that we encountered, a case of dystonia.
125
334292
3168
som vi stötte på, ett fall av dystoni.
05:49
So dystonia is a disorder affecting children.
126
337460
2505
Dystoni är en sjukdom som drabbar barn.
05:51
It's a genetic disorder, and it involves a twisting motion,
127
339965
3062
Det är en genetisk sjukdom och den innebär förvridna rörelser
05:55
and these children get progressively more and more twisting
128
343027
2824
och dessa barn blir mer och mer förvridna
05:57
until they can't breathe, until they get sores,
129
345851
1991
tills dess att de inte kan andas, tills dess att de får sår,
05:59
urinary infections, and then they die.
130
347842
2031
de får urinvägsinfektioner och dör.
06:01
So back in 1997, I was asked to see this young boy,
131
349873
3373
1997 ombads jag träffa en ung pojke,
06:05
perfectly normal. He has this genetic form of dystonia.
132
353246
2956
helt normal. Han har genetisk dystoni.
06:08
There are eight children in the family.
133
356202
2219
De är åtta barn i hans familj.
06:10
Five of them have dystonia.
134
358421
3359
Fem av dem har dystoni.
06:13
So here he is.
135
361780
2185
Här är han.
06:15
This boy is nine years old, perfectly normal until the age six,
136
363965
4186
Pojken är nio år gammal och han var fullt normal till sex års ålder
06:20
and then he started twisting his body, first the right foot,
137
368151
4395
då hans kropp började förvridas. Först den högra foten,
06:24
then the left foot, then the right arm, then the left arm,
138
372546
3420
sedan vänstra foten, högra armen, vänstra armen,
06:27
then the trunk, and then by the time he arrived,
139
375966
3247
sedan bålen. När det hade gått
06:31
within the course of one or two years of the disease onset,
140
379213
2940
ett eller två år sedan sjukdomen bröt ut
06:34
he could no longer walk, he could no longer stand.
141
382153
2320
så kunde han inte längre gå eller stå upp.
06:36
He was crippled, and indeed the natural progression
142
384473
2698
Han var handikappad och det normala förloppet,
06:39
as this gets worse is for them to become progressively twisted,
143
387171
3555
medan sjukdomen förvärras, är att barnen blir allt mer förvridna,
06:42
progressively disabled, and many of these children do not survive.
144
390726
5690
allt mer handikappade och många av dem överlever inte.
06:48
So he is one of five kids.
145
396416
2028
Han är ett av fem barn i familjen.
06:50
The only way he could get around was crawling on his belly like this.
146
398444
4094
Det enda sättet för honom att röra på sig var att kräla framåt på mage.
06:54
He did not respond to any drugs.
147
402538
1956
Han svarade inte på några som helst mediciner.
06:56
We did not know what to do with this boy.
148
404494
1940
Vi visste inte vad vi skulle göra med denna pojke.
06:58
We did not know what operation to do,
149
406434
2116
Vi visste inte hur vi skulle operera.
07:00
where to go in the brain,
150
408550
2194
Vart i hjärnan vi skulle gå.
07:02
but on the basis of our results in Parkinson's disease,
151
410744
2773
Baserat på resultaten från Parkinsons sjukdom
07:05
we reasoned, why don't we try to suppress
152
413517
2005
så resonerade vi kring att vi skulle försöka dämpa
07:07
the same area in the brain that we suppressed
153
415522
3097
samma område i hjärnan som vi dämpade
07:10
in Parkinson's disease, and let's see what happens?
154
418619
3655
vid Parkinsons och se vad som hände.
07:14
So here he was. We operated on him
155
422274
1787
Så här är han. Vi opererade honom
07:16
hoping that he would get better. We did not know.
156
424061
3874
och hoppades att han skulle bli bättre. Vi visste inte.
07:19
So here he is now, back in Israel where he lives,
157
427935
4127
Så här är han nu, i Israel där han bor,
07:24
three months after the procedure, and here he is.
158
432062
4053
tre månader efter operationen.
07:28
(Applause)
159
436115
4950
(Applåder)
Baserat på detta resultat så är detta nu en metod
07:36
On the basis of this result, this is now a procedure
160
444669
2621
07:39
that's done throughout the world,
161
447290
1248
som används i hela världen,
07:40
and there have been hundreds of children
162
448538
1295
och det är hundratals barn som
07:41
that have been helped with this kind of surgery.
163
449833
4207
har blivit hjälpta av denna typ av operation.
07:46
This boy is now in university
164
454040
2117
Pojken går nu på universitet
07:48
and leads quite a normal life.
165
456157
2036
och lever ett rätt normalt liv.
07:50
This has been one of the most satisfying cases
166
458193
2368
Detta är ett av de mest tillfredsställande fallen
07:52
that I have ever done in my entire career,
167
460561
1979
som jag haft hand om under min karriär;
07:54
to restore movement and walking to this kind of child.
168
462540
3377
att ge tillbaks rörelse och möjligheten att gå till ett sådant barn.
07:57
(Applause)
169
465917
6255
(Applåder)
Vi insåg att vi kanske kunde använda denna typ av teknologi,
08:04
We realized that perhaps we could use this technology
170
472172
2869
08:07
not only in circuits that control your movement
171
475041
2172
inte bara i de banor som kontrollerar rörelse,
08:09
but also circuits that control other things,
172
477213
1952
utan också i de som kontrollerar andra saker.
08:11
and the next thing that we took on
173
479165
1147
Så nästa sak vi åtog oss
08:12
was circuits that control your mood.
174
480312
2993
var de banor som kontrollerar humöret.
08:15
And we decided to take on depression,
175
483305
2076
Vi beslöt att ta oss an depression
08:17
and the reason we took on depression is because it's so prevalent,
176
485381
2259
och orsaken till att vi gjorde detta är för att det är så vanligt.
08:19
and as you know, there are many treatments for depression,
177
487640
2544
Som ni vet, finns det många olika behandlingar för depression
08:22
with medication and psychotherapy,
178
490184
2037
med mediciner och psykoterapi,
08:24
even electroconvulsive therapy,
179
492221
2062
till och med elchocksbehandling,
08:26
but there are millions of people,
180
494283
1334
men det finns miljoner människor
08:27
and there are still 10 or 20 percent of patients with depression
181
495617
2792
och det är ändå tio till tjugo procent av patienter med depression
08:30
that do not respond, and it is these patients that we want to help.
182
498409
3252
som inte svarar på behandling, och det är dessa patienter som vi vill hjälpa.
08:33
And let's see if we can use this technique
183
501661
2103
Låt oss se om vi kan använda denna teknik
08:35
to help these patients with depression.
184
503764
2239
för att hjälpa patienter med depression.
08:38
So the first thing we did was, we compared,
185
506003
1850
Det första vi gjorde var att jämföra
08:39
what's different in the brain of someone with depression
186
507853
1824
vad som är annorlunda i hjärnan hos en deprimerad person
08:41
and someone who is normal,
187
509677
1668
jämfört med någon som är normal
08:43
and what we did was PET scans to look at the blood flow of the brain,
188
511345
3460
och det första vi gjorde var en PET-röntgen för att se på blodflödet i hjärnan
08:46
and what we noticed is that in patients with depression
189
514805
2369
och vi märkte att hos patienter med depression,
08:49
compared to normals,
190
517174
2045
jämfört med normala personer,
08:51
areas of the brain are shut down,
191
519219
1498
så var vissa delar av hjärnan avstängda
08:52
and those are the areas in blue.
192
520717
1265
och de är de blå områdena.
08:53
So here you really have the blues,
193
521982
1620
Så här är det verkligen "deppigt",
08:55
and the areas in blue are areas that are involved
194
523602
3573
och de blå områdena är de som är inblandade
08:59
in motivation, in drive and decision-making,
195
527175
2656
i motivation, drivkraft och beslutstagande,
09:01
and indeed, if you're severely depressed as these patients were,
196
529831
2495
och om man är djupt deprimerad, som dessa patienter var,
09:04
those are impaired. You lack motivation and drive.
197
532326
2692
så är dessa områden försvagade. Man saknar motivation och vilja.
09:07
The other thing we discovered
198
535018
1879
De andra sakerna vi upptäckte var
09:08
was an area that was overactive, area 25,
199
536897
2489
ett område som var överaktivt, område 25,
09:11
seen there in red,
200
539386
1588
som är rött,
09:12
and area 25 is the sadness center of the brain.
201
540974
2657
och område 25 är sorgcentret i hjärnan.
09:15
If I make any of you sad, for example, I make you remember
202
543631
2873
Om jag gör någon av er ledsna, genom att få er att tänka på till exempel
09:18
the last time you saw your parent before they died
203
546504
2287
den sista gången ni såg en döende förälder
09:20
or a friend before they died,
204
548791
1633
eller en döende vän,
09:22
this area of the brain lights up.
205
550424
1206
då lyser det upp i just detta område.
09:23
It is the sadness center of the brain.
206
551630
1723
Det är sorgcentret i hjärnan.
09:25
And so patients with depression have hyperactivity.
207
553353
3212
Hos patienter med depression så är det överaktivt.
09:28
The area of the brain for sadness is on red hot.
208
556565
2178
Sorgcentret i hjärnan är glödande rött.
09:30
The thermostat is set at 100 degrees,
209
558743
2657
Termostaten är inställd på 100 grader
09:33
and the other areas of the brain, involved in drive and motivation, are shut down.
210
561400
3128
och de andra områdena i hjärnan, som är inblandade i motivation, är nedstängda.
09:36
So we wondered, can we place electrodes in this area of sadness
211
564528
2997
Vi undrade då; kan vi placera elektroder i sorgområdet
09:39
and see if we can turn down the thermostat,
212
567525
2429
och se om vi kan skruva ner termostaten
09:41
can we turn down the activity,
213
569954
1713
och dämpa aktiviteten
09:43
and what will be the consequence of that?
214
571667
2122
och i så fall, vad blir konsekvensen?
09:45
So we went ahead and implanted electrodes in patients with depression.
215
573789
3127
Så vi satte igång och opererade in elektroder hos deprimerade patienter.
09:48
This is work done with my colleague Helen Mayberg from Emory.
216
576916
2487
Detta arbete gjordes tillsammans med min kollega Helen Mayberg från Emory.
09:51
And we placed electrodes in area 25,
217
579403
1934
Vi placerade elektroder i område 25
09:53
and in the top scan you see before the operation,
218
581337
2285
och på den översta röntgenbilden ser man att innan operationen
09:55
area 25, the sadness area is red hot,
219
583622
2286
så var område 25, sorgcentret, glödande rött.
09:57
and the frontal lobes are shut down in blue,
220
585908
2394
Frontalloberna är avstängda och blå
10:00
and then, after three months of continuous stimulation,
221
588302
2408
och efter tre månader av kontinuerlig stimulering,
10:02
24 hours a day, or six months of continuous stimulation,
222
590710
3015
dygnet runt, eller sex månader av kontinuerlig stimulering,
10:05
we have a complete reversal of this.
223
593725
1774
så har vi en total omvändning.
10:07
We're able to drive down area 25,
224
595499
2839
Vi kan alltså skruva ner område 25
10:10
down to a more normal level,
225
598338
1952
till en mer normal nivå
10:12
and we're able to turn back online
226
600290
2036
och vi kan slå på aktiviteten igen
10:14
the frontal lobes of the brain,
227
602326
1308
i frontalloberna i hjärnan
10:15
and indeed we're seeing very striking results
228
603634
1869
och sannerligen ser vi häpnadsväckande resultat
10:17
in these patients with severe depression.
229
605503
2747
hos dessa djupt deprimerade patienter.
10:20
So now we are in clinical trials, and are in Phase III clinical trials,
230
608250
2902
Vi håller nu på med kliniska försök och vi är i Fas 3
10:23
and this may become a new procedure,
231
611152
2543
och detta kan visa sig bli en ny metod
10:25
if it's safe and we find that it's effective,
232
613695
2183
om det är säkert och om vi ser att det är effektivt
10:27
to treat patients with severe depression.
233
615878
3674
att behandla patienter med allvarlig depression.
10:31
I've shown you that we can use deep brain stimulation
234
619567
2960
Jag har visat er att vi kan använda "deep brain stimulation"
för att behandla rörelseproblem
10:34
to treat the motor system
235
622527
2087
10:36
in cases of Parkinson's disease and dystonia.
236
624614
2446
i sjukdomar som Parkinsons och dystoni.
10:39
I've shown you that we can use it to treat a mood circuit
237
627060
2385
Jag har visat er att vi kan använda det för att behandla humöret
10:41
in cases of depression.
238
629445
1650
i sjukdomar som depression.
10:43
Can we use deep brain stimulation to make you smarter?
239
631095
4545
Kan vi använda "deep brain stimulation" för att göra oss smartare?
10:47
(Laughter)
240
635640
2096
(Skratt)
10:49
Anybody interested in that?
241
637736
2566
Är någon intresserad av det?
10:52
(Applause)
242
640302
2300
(Applåder)
10:54
Of course we can, right?
243
642602
2988
Så klart att vi kan, eller hur?
10:57
So what we've decided to do is
244
645590
2214
Vi bestämde oss således för att
10:59
we're going to try to turbocharge
245
647804
2421
försöka turboladda
11:02
the memory circuits in the brain.
246
650225
2205
minnesbanorna i hjärnan.
11:04
We're going to place electrodes within the circuits
247
652430
2736
Vi sätter elektroder i de banor
11:07
that regulate your memory and cognitive function
248
655166
2676
som reglerar minnet och tänkandet
11:09
to see if we can turn up their activity.
249
657842
3270
för att se om vi kan öka deras aktivitet.
11:13
Now we're not going to do this in normal people.
250
661112
1938
Vi ska inte göra detta på normala människor.
11:15
We're going to do this in people that have cognitive deficits,
251
663050
3652
Vi ska göra detta på människor som har kognitiva störningar
11:18
and we've chosen to treat patients with Alzheimer's disease
252
666702
3459
och vi valde att behandla patienter med Alzheimers
11:22
who have cognitive and memory deficits.
253
670161
2107
som har kognitiva brister och minnesförlust.
11:24
As you know, this is the main symptom
254
672268
1939
Som ni vet så är dessa de huvudsakliga symptomen
11:26
of early onset Alzheimer's disease.
255
674207
2423
i det tidiga stadiet av Alzheimers.
11:28
So we've placed electrodes within this circuit
256
676630
2194
Vi placerade elektroder i det område
11:30
in an area of the brain called the fornix,
257
678824
1995
i hjärnan som kallas fornix,
11:32
which is the highway in and out of this memory circuit,
258
680819
2778
som är motorvägen in och ut genom minnesbanan,
11:35
with the idea to see if we can turn on this memory circuit,
259
683597
3428
med hopp om att den skulle slås på
11:39
and whether that can, in turn, help these patients
260
687025
3249
och om detta, i sin tur, skulle hjälpa patienterna
11:42
with Alzheimer's disease.
261
690274
2309
med Alzheimers.
11:44
Now it turns out that in Alzheimer's disease,
262
692583
2318
Det visar sig att vid Alzheimers
11:46
there's a huge deficit in glucose utilization in the brain.
263
694901
4072
så är det en stor brist i hjärnans förbrukning av glukos.
11:50
The brain is a bit of a hog when it comes to using glucose.
264
698973
3418
Hjärnan är lite av ett matvrak vad gäller glukos.
11:54
It uses 20 percent of all your --
265
702391
1760
Den använder 20 procent av all glukos --
11:56
even though it only weighs two percent --
266
704151
1515
även om den bara utgör två procent av kroppsvikten--
11:57
it uses 10 times more glucose than it should based on its weight.
267
705666
3145
den använder 10 gånger mer glukos än den borde
i proportion till sin vikt.
12:00
Twenty percent of all the glucose in your body is used by the brain,
268
708811
2583
Tjugo procent av all glukos i kroppen används av hjärnan.
12:03
and as you go from being normal
269
711394
2430
Då man går från att vara normal-
12:05
to having mild cognitive impairment,
270
713824
2193
till att ha en mild kognitiv försämring som är början på Alzheimers-
12:08
which is a precursor for Alzheimer's, all the way to Alzheimer's disease,
271
716017
2455
till fullt utvecklad Alzheimers
12:10
then there are areas of the brain that stop using glucose.
272
718472
2689
då finns det områden i hjärnan som slutat att använda glukos.
12:13
They shut down. They turn off.
273
721161
2295
De lägger ner. De stänger av.
12:15
And indeed, what we see is that these areas in red
274
723456
2282
Det vi märkt är att de områdena i rött vid utkanten av hjärnan
12:17
around the outside ribbon of the brain
275
725738
1767
blir mer och mer blå tills dess att de
12:19
are progressively getting more and more blue
276
727505
2276
stänger ner totalt.
12:21
until they shut down completely.
277
729781
3172
12:24
This is analogous to having a power failure
278
732953
2359
Detta kan liknas vid att ha ett strömavbrott i ett område i hjärnan,
12:27
in an area of the brain, a regional power failure.
279
735312
2543
ett lokalt strömavbrott.
12:29
So the lights are out in parts of the brain
280
737855
2397
Så strömmen är av i vissa delar av hjärnan vid Alzheimers,
12:32
in patients with Alzheimer's disease,
281
740252
2598
och frågan är om strömmen är av för alltid
12:34
and the question is, are the lights out forever,
282
742850
2409
12:37
or can we turn the lights back on?
283
745259
2861
eller om vi kan slå på den igen.
12:40
Can we get those areas of the brain to use glucose once again?
284
748120
3236
Kan vi göra så dessa delar av hjärnan börjar använda glukos igen?
Vi gjorde således detta, vi opererade in elektroder i fornix
12:43
So this is what we did. We implanted electrodes in the fornix
285
751356
2550
12:45
of patients with Alzheimer's disease, we turned it on,
286
753906
2613
hos patienter med Alzheimers
och slog på dem,
12:48
and we looked at what happens to glucose use in the brain.
287
756519
3511
och sedan tittade vi på vad som hände med glukosförbrukningen i hjärnan.
12:52
And indeed, at the top, you'll see before the surgery,
288
760030
3262
Högst upp ser ni innan operationen,
områdena i blått är de som använder mindre glukos än normalt,
12:55
the areas in blue are the areas that use less glucose than normal,
289
763292
3364
12:58
predominantly the parietal and temporal lobes.
290
766656
2208
främst parietal-och temporalloberna,
dessa områden är avstängda.
13:00
These areas of the brain are shut down.
291
768864
1710
13:02
The lights are out in these areas of the brain.
292
770574
2675
Strömmen är av i dessa delar av hjärnan.
Vi opererar sedan in DBS elektroderna,
13:05
We then put in the DBS electrodes and we wait for a month
293
773249
2954
vi väntar en månad till ett år,
13:08
or a year, and the areas in red
294
776203
1391
och de områdena i rött
13:09
represent the areas where we increase glucose utilization.
295
777594
3307
visar var vi ökat förbrukningen av glukos
och vi kan alltså få de områden som inte använt glukos
13:12
And indeed, we are able to get these areas of the brain
296
780901
2120
13:15
that were not using glucose to use glucose once again.
297
783021
3514
att använda glukos återigen.
13:18
So the message here is that, in Alzheimer's disease,
298
786535
2352
Så vårt budskap är att vid Alzheimers så är lamporna av
13:20
the lights are out, but there is someone home,
299
788887
2329
men "det är någon hemma",
13:23
and we're able to turn the power back on
300
791216
2149
och vi kan sätta på strömmen igen i dessa delar av hjärnan
13:25
to these areas of the brain, and as we do so,
301
793365
2306
och när vi gör det så förväntar vi oss att funktionerna återvänder.
13:27
we expect that their functions will return.
302
795671
2936
Detta är nu under klinisk prövning
13:30
So this is now in clinical trials.
303
798607
2127
och vi ska operera på femtio patienter som har begynnande Alzheimers
13:32
We are going to operate on 50 patients
304
800734
1901
13:34
with early Alzheimer's disease
305
802635
1978
för att se om detta är säkert och effektivt
13:36
to see whether this is safe and effective,
306
804613
2057
13:38
whether we can improve their neurologic function.
307
806670
2979
och om vi kan förbättra deras neurologiska funktioner.
13:41
(Applause)
308
809649
7480
(Applåder)
Så budskapet jag vill avsluta med idag
13:49
So the message I want to leave you with today is that,
309
817129
2948
är att det finns flera banor i hjärnan
13:52
indeed, there are several circuits in the brain
310
820077
2604
13:54
that are malfunctioning across various disease states,
311
822681
3926
som fungerar dåligt i olika sjukdomsstadier
13:58
whether we're talking about Parkinson's disease,
312
826607
2208
vare sig vi talar om Parkinsons, depression,
14:00
depression, schizophrenia, Alzheimer's.
313
828815
3082
schizofreni eller Alzheimers.
Vi börjar nu förstå vilka banor och vilka delar av hjärnan
14:03
We are now learning to understand what are the circuits,
314
831897
3030
14:06
what are the areas of the brain that are responsible for
315
834927
2202
som orsakat sjukdomens kliniska symptom
14:09
the clinical signs and the symptoms of those diseases.
316
837129
2520
14:11
We can now reach those circuits.
317
839649
2306
och vi kan nu nå dessa banor
14:13
We can introduce electrodes within those circuits.
318
841955
2632
och introducera elektroder i dessa.
14:16
We can graduate the activity of those circuits.
319
844587
2982
Vi kan gradvis öka aktiviteten i banorna
14:19
We can turn them down if they are overactive,
320
847569
3252
och vi kan dämpa dem
om de är överaktiva och orsakar problem,
14:22
if they're causing trouble, trouble that is felt throughout the brain,
321
850821
2957
eller vi kan öka dem om de presterar dåligt
14:25
or we can turn them up if they are underperforming,
322
853778
2581
och vi hoppas då kunna förbättra hjärnans funktioner överlag.
14:28
and in so doing, we think that we may be able to help
323
856359
2393
14:30
the overall function of the brain.
324
858752
2340
14:33
The implications of this, of course, is that we may be able
325
861092
2554
Innebörden av detta är
att vi troligen kan ändra sjukdomens symptom
14:35
to modify the symptoms of the disease,
326
863646
2310
men jag har ännu inte berättat för er
14:37
but I haven't told you but there's also some evidence
327
865956
1909
att det finns en del bevis
14:39
that we might be able to help the repair of damaged areas of the brain using electricity,
328
867865
4163
som pekar mot att vi kan reparera skadade delar av hjärnan
genom att använda elektricitet
14:44
and this is something for the future, to see if, indeed,
329
872028
2452
och detta är något som framtiden får visa,
om vi utöver att ändra aktiviteten
14:46
we not only change the activity but also
330
874480
2239
också kan rädda en del av hjärnans reparerande funktioner.
14:48
some of the reparative functions of the brain
331
876719
2014
14:50
can be harvested.
332
878733
1555
Jag tror vi kommer att se
14:52
So I envision that we're going to see a great expansion
333
880288
3047
en stor expansion i teknikens tillämpning.
14:55
of indications of this technique.
334
883335
2452
14:57
We're going to see electrodes being placed for many disorders of the brain.
335
885787
2779
Vi kommer att se att elektroder
opereras in för många olika störningar i hjärnan
15:00
One of the most exciting things about this is that, indeed,
336
888566
2959
och en av de mest spännande sakerna med detta
15:03
it involves multidisciplinary work.
337
891525
1847
är att det inkluderar tvärvetenskapligt arbete.
15:05
It involves the work of engineers, of imaging scientists,
338
893372
2802
Det involverar arbete från ingenjörer, bildåtergivare, grundläggande vetenskapsmän,
15:08
of basic scientists, of neurologists,
339
896174
2202
neurologer, psykiater, hjärnkirurger
15:10
psychiatrists, neurosurgeons, and certainly at the interface
340
898376
2752
och detta tvärvetenskapliga samspel
15:13
of these multiple disciplines that there's the excitement.
341
901128
2941
är väldigt spännande.
15:16
And I think that we will see that
342
904069
2757
Jag tror att vi kommer att kunna
jaga bort fler onda andar bort från hjärnan
15:18
we will be able to chase more of these evil spirits
343
906826
3436
15:22
out from the brain as time goes on,
344
910262
1896
allt eftersom tiden går
15:24
and the consequence of that, of course, will be
345
912158
1902
och följden av detta är förstås
15:26
that we will be able to help many more patients.
346
914060
2272
att vi kan hjälpa många fler patienter.
15:28
Thank you very much.
347
916332
1250
Tack så mycket.
ABOUT THE SPEAKER
Andres Lozano - NeurosurgeonThe chair of neurosurgery at the University of Toronto, Andres Lozano has pioneered the use of deep brain stimulation for treating Parkinson’s, depression, anorexia and Alzheimer’s disease.
Why you should listen
Andres Lozano remembers the most satisfying case of his career – helping a boy with a genetic form of dystonia which had twisted his body to the point where he was only able to crawl on his stomach. While he didn’t respond to drugs, he responded wonderfully to deep brain stimulation. Three months after surgery, he was walking like a normal child. He’s now a college student leading a normal life.
Lozano is a pioneer in deep brain stimulation. His team has mapped out areas of the human brain and pioneered novel surgical approaches to treat disorders like Parkinson’s disease, depression, dystonia, anorexia, Huntington’s and Alzheimer’s disease. The chairman of neurosurgery at the University of Toronto, he holds both the R.R. Tasker Chair in Functional Neurosurgery at the Krembil Neuroscience Centre and a Tier 1 Canada Research Chair in Neuroscience.
Lozano has over 400 publications, serves on the board of several international organizations and is a founding member of the scientific advisory board of the Michael J. Fox Foundation. He has received a number of awards including the Olivecrona Medal and the Pioneer in Medicine award, has been elected a Fellow of the Royal Society of Canada and the Canadian Academy of Health Sciences and has received the Order of Spain.
Andres Lozano | Speaker | TED.com