TEDxCaltech
Andres Lozano: Parkinson's, depression and the switch that might turn them off
Андрес Лозано: Паркинсон, депресията и ключът, който може да ги спре
Filmed:
Readability: 4.3
1,477,742 views
Дълбоката мозъчна стимулация става много прецизна. Тази техника позволява на хирурзите да поставят електроди във почти всяка зона на мозъка, и да я увеличат или намалят, като радио или термостат, за да коригират дисфункциите. Драматичен поглед към новите техники, в който жена с болест на Паркинсон внезапно спира да трепери, и зони на мозъка, засегнати от болестта на Алцхаймер, се връщат към живот. (Заснето в TEDxКалтек.)
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
Едно от нещата, които искам да уточня от начало е,
00:14
is that not all neurosurgeons wear cowboy boots.
1
2717
3030
че не всички неврохирурзи носят каубойски ботуши.
00:17
I just wanted you to know that.
2
5747
2179
Само исках да знаете това.
00:19
So I am indeed a neurosurgeon,
3
7926
2409
Аз наистина съм неврохирург
00:22
and I follow a long tradition of neurosurgery,
4
10335
3927
и следвам дълга традиция в неврохирургията,
00:26
and what I'm going to tell you about today
5
14262
1593
и това, за което ще ви разкажа днес
00:27
is adjusting the dials in the circuits in the brain,
6
15855
2318
е настройването на сигналните части на проводниците в мозъка
00:30
being able to go anywhere in the brain
7
18173
1955
така, че те да могат да стигнат навсякъде в него
00:32
and turning areas of the brain up or down
8
20128
2419
и усилването или заглушаването на негови части,
00:34
to help our patients.
9
22547
2212
за да помогнем на нашите пациенти.
00:36
So as I said, neurosurgery comes from a long tradition.
10
24759
2950
Както казах, неврохирургията има дълга традиция.
00:39
It's been around for about 7,000 years.
11
27709
3552
Съществува от около 7000 години.
00:43
In Mesoamerica, there used to be neurosurgery,
12
31261
3725
В Мезоамерика е имало неврохирургия
00:46
and there were these neurosurgeons that used to treat patients.
13
34986
3768
и неврохирурзи, които са лекували пациенти.
00:50
And they were trying to -- they knew that the brain was involved
14
38754
3911
И те са се опитвали да -- те са знаели, че мозъкът има връзка
00:54
in neurological and psychiatric disease.
15
42680
2352
с неврологичните и психиатрични болести.
00:57
They didn't know exactly what they were doing.
16
45032
2161
Те не са знаели точно какво правят.
00:59
Not much has changed, by the way. (Laughter)
17
47193
2814
Което, между другото, не се е променило много от тогава. (Смях)
01:02
But they thought that,
18
50007
1873
Но са си мислели,
01:03
if you had a neurologic or psychiatric disease,
19
51880
2003
че ако имаш неврологично или психиатрично заболяване,
01:05
it must be because you are possessed
20
53883
2591
то се е получило, защото си обсебен
01:08
by an evil spirit.
21
56474
2352
от зъл дух.
01:10
So if you are possessed by an evil spirit
22
58826
1969
Така че, ако си обсебен от зъл дух,
01:12
causing neurologic or psychiatric problems,
23
60795
2820
който причинява неврологични или психиатрични проблеми,
01:15
then the way to treat this is, of course,
24
63615
2021
то начина да се лекува това е, естествено,
01:17
to make a hole in your skull and let the evil spirit escape.
25
65636
5683
да се пробие дупка в черепа ти и да се остави злия дух да избяга.
01:23
So this was the thinking back then,
26
71319
1378
Такова е било мисленето тогава,
01:24
and these individuals made these holes.
27
72697
4144
и тези хора правели тези дупки.
01:28
Sometimes the patients were a little bit reluctant
28
76841
2983
Понякога пациентите били малко неохотни
01:31
to go through this because, you can tell that
29
79824
2415
да минат през това, защото може да се види,
01:34
the holes are made partially and then, I think,
30
82239
2451
че дупките не са довършени, и после, мисля,
01:36
there was some trepanation, and then they left very quickly
31
84690
2015
се правела трепанация, и те много бързо си отивали,
01:38
and it was only a partial hole,
32
86705
1901
и дупката оставала недовършена,
01:40
and we know they survived these procedures.
33
88606
2316
и знаем, че те са преживявали тези процедури.
01:42
But this was common.
34
90922
1208
Но това било обичайно.
01:44
There were some sites where one percent
35
92130
1266
Има находки, където един процент
01:45
of all the skulls have these holes, and so you can see
36
93396
2725
от всички черепи имат такива дупки, и може да се заключи,
01:48
that neurologic and psychiatric disease is quite common,
37
96121
3194
че неврологичната и психиатрична болест е доста разпространена,
01:51
and it was also quite common about 7,000 years ago.
38
99315
4433
и е била разпространена преди 7000 години.
01:55
Now, in the course of time,
39
103748
2153
Сега, в хода на времето,
01:57
we've come to realize that
40
105901
2220
ние сме разбрали, че
02:00
different parts of the brain do different things.
41
108121
2258
различните части на мозъка правят различни неща.
02:02
So there are areas of the brain that are dedicated
42
110379
1187
Така тези зони на мозъка са посветени
02:03
to controlling your movement or your vision
43
111566
2693
на контрола на движението или зрението ти,
02:06
or your memory or your appetite, and so on.
44
114259
2949
на твоята памет, апетит, и така нататък.
02:09
And when things work well, then the nervous system
45
117208
2734
И когато нещата работят добре, и нервната система
02:11
works well, and everything functions.
46
119942
1669
работи добре, всичко функционира.
02:13
But once in a while, things don't go so well,
47
121611
2247
Но понякога, нещата не са съвсем наред
02:15
and there's trouble in these circuits,
48
123858
2542
и се получава проблем с проводниците,
02:18
and there are some rogue neurons that are misfiring
49
126400
2704
и има някои пакостливи неврони, които отказват
02:21
and causing trouble, or sometimes they're underactive
50
129104
3179
и създават неприятности, или понякога са по-малко активни,
02:24
and they're not quite working as they should.
51
132283
2544
и не работят точно както трябва.
02:26
Now, the manifestation of this
52
134827
2137
Тогава проявлението на това
02:28
depends on where in the brain these neurons are.
53
136964
2484
зависи от положението на тези неврони в мозъка.
02:31
So when these neurons are in the motor circuit,
54
139448
2422
Когато тези неврони са в системата, котролираща движението,
02:33
you get dysfunction in the movement system,
55
141870
2412
се получава дисфункция в двигателния апарат,
02:36
and you get things like Parkinson's disease.
56
144282
2166
и получавате неща като болестта на Паркинсон.
02:38
When the malfunction is in a circuit that regulates your mood,
57
146448
3296
Когато заболяването е в областта, която контролира настроението ви,
02:41
you get things like depression,
58
149744
2284
получавате депресия,
02:44
and when it is in a circuit that controls your memory and cognitive function,
59
152028
3824
и когато е в областта, която контролира паметта и познавателните ви способности,
02:47
then you get things like Alzheimer's disease.
60
155852
2521
получавате неща като болестта на Алцхаймер.
02:50
So what we've been able to do is to pinpoint
61
158373
2723
Това, което можем да направим, е да определим
02:53
where these disturbances are in the brain,
62
161096
2307
къде са тези нарушения в мозъка
02:55
and we've been able to intervene within these circuits
63
163403
3037
и можем да се намесим в тези проводни системи
02:58
in the brain to either turn them up or turn them down.
64
166440
3656
в мозъка и да ги усилим, или да ги намалим.
03:02
So this is very much like choosing the correct station
65
170096
2284
Това е в голяма степен като да избереш вярната станция
03:04
on the radio dial.
66
172380
1975
на скалата на радиото.
03:06
Once you choose the right station, whether it be jazz or opera,
67
174355
2649
Щом веднъж избереш вярната станция, джаз или опера,
03:09
in our case whether it be movement or mood,
68
177004
2333
в нашия случай -- движение или настроение,
03:11
we can put the dial there,
69
179337
1966
ние нагласяме сигналния механизъм там,
03:13
and then we can use a second button to adjust the volume,
70
181303
2771
и после с втория бутон можем да нагласим силата,
03:16
to turn it up or turn it down.
71
184074
2009
да го увеличим или да го намалим.
03:18
So what I'm going to tell you about
72
186083
1228
Сега ще ви кажа как
03:19
is using the circuitry of the brain to implant electrodes
73
187311
4058
използваме веригите на мозъка и имплантираме електроди
03:23
and turning areas of the brain up and down
74
191369
2468
и усилваме или намаляваме зони в него,
03:25
to see if we can help our patients.
75
193837
1704
за да видим, можем ли да помогнем на нашите пациенти.
03:27
And this is accomplished using this kind of device,
76
195541
2333
Това става използвайки специално устройство
03:29
and this is called deep brain stimulation.
77
197874
2461
и се нарича дълбока стимулация на мозъка.
03:32
So what we're doing is placing these electrodes throughout the brain.
78
200335
3071
Това което правим е, да сложим тези електроди из целия мозък.
03:35
Again, we are making holes in the skull about the size of a dime,
79
203406
3949
Отново правим дупки в черепа с големината на стотинка,
03:39
putting an electrode in, and then this electrode
80
207355
2151
поставяме електрода вътре, и този електрод
03:41
is completely underneath the skin
81
209506
2228
е напълно под кожата
03:43
down to a pacemaker in the chest,
82
211734
2090
дълбоко като пейсмейкъра в гръдния кош
03:45
and with a remote control very much like a television remote control,
83
213824
4528
и с дистанционно, което много прилича на това на телевизора,
03:50
we can adjust how much electricity we deliver
84
218352
2979
ние можем да определим колко ток да пуснем
03:53
to these areas of the brain.
85
221331
2068
до тези зони в мозъка.
03:55
We can turn it up or down, on or off.
86
223399
2891
Можем да го увеличим или намалим, да го включим или изключим.
03:58
Now, about a hundred thousand patients in the world
87
226290
2655
Около сто хиляди пациенти по света
04:00
have received deep brain stimulation,
88
228945
1876
са претърпели дълбока мозъчна стимулация
04:02
and I'm going to show you some examples
89
230821
1154
и ще ви покажа някои примери
04:03
of using deep brain stimulation to treat disorders of movement,
90
231975
2711
на използване на дълбока мозъчна стимулация за третиране на нарушения на двигателния апарат,
04:06
disorders of mood and disorders of cognition.
91
234686
4514
нарушения на настроенията и нарушения на познавателната способност.
04:11
So this looks something like this when it's in the brain.
92
239200
2739
Ето така изглежда това, когато е в мозъка.
04:13
You see the electrode going through the skull into the brain
93
241939
2235
Виждате електрода, преминаващ през черепа в мозъка
04:16
and resting there, and we can place this really anywhere in the brain.
94
244174
3183
и закрепен там, и можем да го поставим наистина навсякъде в мозъка.
04:19
I tell my friends that no neuron is safe
95
247357
2460
Казвам на приятелите си, че никой неврон
04:21
from a neurosurgeon, because we can really reach
96
249817
2182
не е застрахован от неврохирурзи, защото наистина можем да стигнем
04:23
just about anywhere in the brain quite safely now.
97
251999
2566
абсолютно навсякъде в мозъка съвсем безопасно сега.
04:26
Now the first example I'm going to show you is a patient
98
254565
2520
Първия пример, който ще ви покажа, е пациент
04:29
with Parkinson's disease,
99
257085
1710
с болестта на Паркинсон,
04:30
and this lady has Parkinson's disease,
100
258795
1987
и тази дама има Паркинсон
04:32
and she has these electrodes in her brain,
101
260782
2310
и има такива електроди в мозъка,
04:35
and I'm going to show you what she's like
102
263092
1282
и ще ви покажа каква е тя,
04:36
when the electrodes are turned off and she has her Parkinson's symptoms,
103
264374
3507
когато електродите са изключени и тя има симптомите на Паркинсон,
04:39
and then we're going to turn it on.
104
267881
2333
и после ще ги включим.
04:42
So this looks something like this.
105
270214
2695
Това изглежда горе-долу така.
04:44
The electrodes are turned off now, and you can see that she has tremor.
106
272909
4505
Електродите са изключени сега, и можете да видите, че тя има треперене.
04:49
(Video) Man: Okay. Woman: I can't. Man: Can you try to touch my finger?
107
277420
3719
(Видео) Мъж: Добре. Жена: Не мога. Мъж: Можеш ли да опиташ да докоснеш пръста ми?
04:53
(Video) Man: That's a little better. Woman: That side is better.
108
281139
3625
(Видео) Мъж: Така е по-добре. Жена: Тази страна е по-добре.
04:56
We're now going to turn it on.
109
284764
3792
Сега ще го включим.
05:00
It's on. Just turned it on.
110
288556
4438
Включено е. Току-що е включено.
05:06
And this works like that, instantly.
111
294561
3263
И работи просто така, незабавно.
05:09
And the difference between shaking in this way and not --
112
297824
2982
И разликата между треперенето и липсата му --
05:12
(Applause)
113
300806
4601
(аплодисменти)
05:17
The difference between shaking in this way and not is related to the misbehavior
114
305407
4105
Разликата между това треперене и липсата му е свързана с неправилното функциониране
05:21
of 25,000 neurons in her subthalamic nucleus.
115
309512
3973
на 25 000 неврона в ядрото на субталамуса.
05:25
So we now know how to find these troublemakers
116
313485
2576
Ние знаем как да намерим тези размирници
05:28
and tell them, "Gentlemen, that's enough.
117
316061
1391
и да им кажем: "Господа, достатъчно.
05:29
We want you to stop doing that."
118
317452
1334
Искаме да спрете да правите това."
05:30
And we do that with electricity.
119
318786
1222
И го правим с електричество.
05:32
So we use electricity to dictate how they fire,
120
320008
3414
Използваме електричество да диктуваме как се възбуждат
05:35
and we try to block their misbehavior using electricity.
121
323422
3462
и се опитваме да блокираме тяхното лошо поведение пак с електричество.
05:38
So in this case, we are suppressing the activity of abnormal neurons.
122
326884
3444
В този случай ние подтискаме активността на анормалните неврони.
05:42
We started using this technique in other problems,
123
330328
2562
Започнахме да използваме тази техника за други проблеми
05:44
and I'm going to tell you about a fascinating problem
124
332890
1402
и ще ви кажа за интересен случай,
05:46
that we encountered, a case of dystonia.
125
334292
3168
с който се срещнах, случай на дистония.
05:49
So dystonia is a disorder affecting children.
126
337460
2505
Дистонията е разстройство, засягащо децата.
05:51
It's a genetic disorder, and it involves a twisting motion,
127
339965
3062
Това е генетично разстройство, свързано с гърчеливо движение,
05:55
and these children get progressively more and more twisting
128
343027
2824
и тези деца се гърчат все повече и повече,
05:57
until they can't breathe, until they get sores,
129
345851
1991
докато не могат да дишат, получат отоци,
05:59
urinary infections, and then they die.
130
347842
2031
пикочни инфекции, и тогава умират.
06:01
So back in 1997, I was asked to see this young boy,
131
349873
3373
През далечната 1997 ме извикаха да видя едно момче,
06:05
perfectly normal. He has this genetic form of dystonia.
132
353246
2956
съвършено нормално. Той имаше тази генетична форма на дистония.
06:08
There are eight children in the family.
133
356202
2219
Има осем деца в семейството.
06:10
Five of them have dystonia.
134
358421
3359
Пет от тях имат дистония
06:13
So here he is.
135
361780
2185
Ето го.
06:15
This boy is nine years old, perfectly normal until the age six,
136
363965
4186
Това момче е на девет години, съвсем нормално до шестата си година
06:20
and then he started twisting his body, first the right foot,
137
368151
4395
и после той започнал да извива тялото си, първо десния крак,
06:24
then the left foot, then the right arm, then the left arm,
138
372546
3420
после левия крак, после дясната ръка, после лявата ръка,
06:27
then the trunk, and then by the time he arrived,
139
375966
3247
после трупа, и до момента, когато дойде при мен,
06:31
within the course of one or two years of the disease onset,
140
379213
2940
в хода на една-две години от началото на болестта,
06:34
he could no longer walk, he could no longer stand.
141
382153
2320
той вече не можеше да ходи, нито да стои.
06:36
He was crippled, and indeed the natural progression
142
384473
2698
Той беше осакатен, и наистина естественото развитие
06:39
as this gets worse is for them to become progressively twisted,
143
387171
3555
с влошаването за тях е да стават все по-сгърчени,
06:42
progressively disabled, and many of these children do not survive.
144
390726
5690
постепенно осакатени, и много от тези деца не оцеляват.
06:48
So he is one of five kids.
145
396416
2028
Той е едно от пет деца.
06:50
The only way he could get around was crawling on his belly like this.
146
398444
4094
Единствения начин за него да се движи беше да лази ето така по корем.
06:54
He did not respond to any drugs.
147
402538
1956
Той не реагира на никакви лекарства.
06:56
We did not know what to do with this boy.
148
404494
1940
Не знаехме какво да правим с това момче.
06:58
We did not know what operation to do,
149
406434
2116
Не знаехме каква операция да направим,
07:00
where to go in the brain,
150
408550
2194
къде да отидем в мозъка му,
07:02
but on the basis of our results in Parkinson's disease,
151
410744
2773
но на базата на резултатите с болестта на Паркинсон
07:05
we reasoned, why don't we try to suppress
152
413517
2005
ние решихме, защо да не опитаме да потиснем
07:07
the same area in the brain that we suppressed
153
415522
3097
същата зона в мозъка, която потискахме
07:10
in Parkinson's disease, and let's see what happens?
154
418619
3655
за болестта на Паркинсон, и да видим какво ще стане?
07:14
So here he was. We operated on him
155
422274
1787
Ето го и него. Оперирахме го
07:16
hoping that he would get better. We did not know.
156
424061
3874
с надеждата да се подобри. Не знаехме.
07:19
So here he is now, back in Israel where he lives,
157
427935
4127
Ето го сега, отново в Израел, където живее,
07:24
three months after the procedure, and here he is.
158
432062
4053
три месеца след процедурата, това е той.
07:28
(Applause)
159
436115
4950
(Аплодисменти)
07:36
On the basis of this result, this is now a procedure
160
444669
2621
На базата на този резултат сега това е процедура,
07:39
that's done throughout the world,
161
447290
1248
която се прави по целия свят,
07:40
and there have been hundreds of children
162
448538
1295
и има стотици деца,
07:41
that have been helped with this kind of surgery.
163
449833
4207
на които тази хирургическа намеса е помогнала.
07:46
This boy is now in university
164
454040
2117
Сега това момче е в университета
07:48
and leads quite a normal life.
165
456157
2036
и води съвсем нормален живот.
07:50
This has been one of the most satisfying cases
166
458193
2368
Това е един от най-задоволителните случаи,
07:52
that I have ever done in my entire career,
167
460561
1979
върху които съм работил в кариерата си,
07:54
to restore movement and walking to this kind of child.
168
462540
3377
да върна движението и ходенето на такова дете.
07:57
(Applause)
169
465917
6255
(аплодисменти)
08:04
We realized that perhaps we could use this technology
170
472172
2869
Разбрахме, че може би тази технология може да служи
08:07
not only in circuits that control your movement
171
475041
2172
не само за веригите, които контролират движението,
08:09
but also circuits that control other things,
172
477213
1952
но също и за тези, които контролират други неща,
08:11
and the next thing that we took on
173
479165
1147
и следващото нещо, с което се заехме
08:12
was circuits that control your mood.
174
480312
2993
бяха веригите, контролиращи настроението.
08:15
And we decided to take on depression,
175
483305
2076
Решихме да се заемем с депресията,
08:17
and the reason we took on depression is because it's so prevalent,
176
485381
2259
и причината за това е, че тя е толкова разпространена
08:19
and as you know, there are many treatments for depression,
177
487640
2544
и както знаете, има много лечения за депресия
08:22
with medication and psychotherapy,
178
490184
2037
с лекарствена и психотерапия,
08:24
even electroconvulsive therapy,
179
492221
2062
дори електроконвулсивна терапия,
08:26
but there are millions of people,
180
494283
1334
но има милиони хора,
08:27
and there are still 10 or 20 percent of patients with depression
181
495617
2792
и все още има 10 до 20 процента пациенти с депресия,
08:30
that do not respond, and it is these patients that we want to help.
182
498409
3252
които не реагират на лечението, и точно на тях искаме да помогнем.
08:33
And let's see if we can use this technique
183
501661
2103
Нека да видим дали можем да използваме тази техника
08:35
to help these patients with depression.
184
503764
2239
да помогнем на пациенти с депресия.
08:38
So the first thing we did was, we compared,
185
506003
1850
Първото нещо, което направихме, беше да сравним
08:39
what's different in the brain of someone with depression
186
507853
1824
какво е различно в мозъка на човек с депресия
08:41
and someone who is normal,
187
509677
1668
и нормален мозък,
08:43
and what we did was PET scans to look at the blood flow of the brain,
188
511345
3460
затова направихме изследвания, наречени позитронно-емисионна томография, за да наблюдаваме потока от кръв в мозъка
08:46
and what we noticed is that in patients with depression
189
514805
2369
и забелязахме, че у пациентите с депресия
08:49
compared to normals,
190
517174
2045
сравнени с нормалните,
08:51
areas of the brain are shut down,
191
519219
1498
някои зони в мозъка са затворени,
08:52
and those are the areas in blue.
192
520717
1265
и това са зоните в синьо.
08:53
So here you really have the blues,
193
521982
1620
Така че те наистина са "в синини",
08:55
and the areas in blue are areas that are involved
194
523602
3573
и зоните в синьо са зони, които са свързани
08:59
in motivation, in drive and decision-making,
195
527175
2656
с мотивацията, желанието и вземането на решения.
09:01
and indeed, if you're severely depressed as these patients were,
196
529831
2495
И наистина, ако си силно депресиран, както тези пациенти бяха,
09:04
those are impaired. You lack motivation and drive.
197
532326
2692
те са увредени. Липсва ти мотивация и желание.
09:07
The other thing we discovered
198
535018
1879
Другото нещо, което открихме
09:08
was an area that was overactive, area 25,
199
536897
2489
беше в зона, която беше свръхактивна, зона 25,
09:11
seen there in red,
200
539386
1588
която е в червено,
09:12
and area 25 is the sadness center of the brain.
201
540974
2657
и зона 25 е зоната на тъгата в мозъка.
09:15
If I make any of you sad, for example, I make you remember
202
543631
2873
Ако натъжа някого от вас, например ако ви припомня
09:18
the last time you saw your parent before they died
203
546504
2287
за последния път, когато сте видели родителите си преди да умрат,
09:20
or a friend before they died,
204
548791
1633
или приятел, преди да умре,
09:22
this area of the brain lights up.
205
550424
1206
тази зона се задейства.
09:23
It is the sadness center of the brain.
206
551630
1723
Това е центъра на тъгата в мозъка.
09:25
And so patients with depression have hyperactivity.
207
553353
3212
И така пациентите с депресия имат хиперактивност.
09:28
The area of the brain for sadness is on red hot.
208
556565
2178
Зоната на тъгата в мозъка е нагорещена до червено.
09:30
The thermostat is set at 100 degrees,
209
558743
2657
Термостатът е настроен на 100 градуса,
09:33
and the other areas of the brain, involved in drive and motivation, are shut down.
210
561400
3128
а другите зони на мозъка, свързани с желанието и мотивацията, са изключени.
09:36
So we wondered, can we place electrodes in this area of sadness
211
564528
2997
И така ние се запитахме, можем ли да сложим електроди в тази зона на тъгата
09:39
and see if we can turn down the thermostat,
212
567525
2429
и да видим можем ли да намалим термостата,
09:41
can we turn down the activity,
213
569954
1713
можем ли да понижим активността,
09:43
and what will be the consequence of that?
214
571667
2122
и какви биха били последиците от това?
09:45
So we went ahead and implanted electrodes in patients with depression.
215
573789
3127
Продължихме и имплантирахме електроди на пациенти с депресия.
09:48
This is work done with my colleague Helen Mayberg from Emory.
216
576916
2487
Това е работа, която вършихме с колегата Хелън Мейбърг от Емъри.
09:51
And we placed electrodes in area 25,
217
579403
1934
Сложихме електроди в зона 25,
09:53
and in the top scan you see before the operation,
218
581337
2285
и в горната снимка, която виждате, от преди операцията,
09:55
area 25, the sadness area is red hot,
219
583622
2286
зона 25, зоната на тъгата е нагорещена червена,
09:57
and the frontal lobes are shut down in blue,
220
585908
2394
а фронталния лоб е изключен в синьо,
10:00
and then, after three months of continuous stimulation,
221
588302
2408
и после, след 3 месеца на непрекъсната стимулация,
10:02
24 hours a day, or six months of continuous stimulation,
222
590710
3015
24 часа на ден или 6 месеца на непрекъсната стимулация,
10:05
we have a complete reversal of this.
223
593725
1774
имаме пълно преобръщане.
10:07
We're able to drive down area 25,
224
595499
2839
Способни сме да усмирим зона 25
10:10
down to a more normal level,
225
598338
1952
до по-нормална степен,
10:12
and we're able to turn back online
226
600290
2036
и можем да върнем обратно на работа
10:14
the frontal lobes of the brain,
227
602326
1308
фронталния дял на мозъка,
10:15
and indeed we're seeing very striking results
228
603634
1869
и наистина виждаме впечатляващи резултати
10:17
in these patients with severe depression.
229
605503
2747
при пациентите със силна депресия.
10:20
So now we are in clinical trials, and are in Phase III clinical trials,
230
608250
2902
Сега сме в клинични изследвания, във трета фаза,
10:23
and this may become a new procedure,
231
611152
2543
и това може да стане нова процедура,
10:25
if it's safe and we find that it's effective,
232
613695
2183
ако е безопасна и открием, че е ефективна
10:27
to treat patients with severe depression.
233
615878
3674
за лекуване на пациенти със силна депресия.
10:31
I've shown you that we can use deep brain stimulation
234
619567
2960
Показах ви, че можем да изполваме дълбока мозъчна стимулация
10:34
to treat the motor system
235
622527
2087
за лекуване на двигателната система
10:36
in cases of Parkinson's disease and dystonia.
236
624614
2446
в случаи на Паркинсон и дистония.
10:39
I've shown you that we can use it to treat a mood circuit
237
627060
2385
Показах и как може да се изполва за третиране на веригите на настроението
10:41
in cases of depression.
238
629445
1650
в случаи на депресия.
10:43
Can we use deep brain stimulation to make you smarter?
239
631095
4545
Можем ли да я използваме, за да ви направим по-умни?
10:47
(Laughter)
240
635640
2096
(Смях)
10:49
Anybody interested in that?
241
637736
2566
Някой интересува ли се от това?
10:52
(Applause)
242
640302
2300
(Аплодисменти)
10:54
Of course we can, right?
243
642602
2988
Разбира се, че можем, нали?
10:57
So what we've decided to do is
244
645590
2214
И така решихме
10:59
we're going to try to turbocharge
245
647804
2421
да опитаме да направим свръхзареждане
11:02
the memory circuits in the brain.
246
650225
2205
на веригите на паметта в мозъка.
11:04
We're going to place electrodes within the circuits
247
652430
2736
Ще сложим електроди във веригите,
11:07
that regulate your memory and cognitive function
248
655166
2676
които регулират вашата памет и познавателни способности,
11:09
to see if we can turn up their activity.
249
657842
3270
за да видим дали можем да увеличим тяхната активност.
11:13
Now we're not going to do this in normal people.
250
661112
1938
Но няма да правим това с нормални хора.
11:15
We're going to do this in people that have cognitive deficits,
251
663050
3652
Ще го направим с хора, които имат умствени недостатъци,
11:18
and we've chosen to treat patients with Alzheimer's disease
252
666702
3459
и ние избрахме да лекуваме пациенти с болестта на Алцхаймер,
11:22
who have cognitive and memory deficits.
253
670161
2107
които имат когнитивни нарушения и загуба на памет.
11:24
As you know, this is the main symptom
254
672268
1939
Знаете, че това е основния симптом
11:26
of early onset Alzheimer's disease.
255
674207
2423
на ранната фаза на болестта на Алцхаймер.
11:28
So we've placed electrodes within this circuit
256
676630
2194
Така че поставихме електроди в тези вериги
11:30
in an area of the brain called the fornix,
257
678824
1995
в зона наречена форникс,
11:32
which is the highway in and out of this memory circuit,
258
680819
2778
която е магистралата за влизане и излизане в тази верига на паметта,
11:35
with the idea to see if we can turn on this memory circuit,
259
683597
3428
като имахме идеята да видим дали можем да включим тази верига на паметта,
11:39
and whether that can, in turn, help these patients
260
687025
3249
и дали това може на свой ред да помогне на тези пациенти
11:42
with Alzheimer's disease.
261
690274
2309
с болестта на Алцхаймер.
11:44
Now it turns out that in Alzheimer's disease,
262
692583
2318
Оказва се, че при пациенти с Алцхаймер
11:46
there's a huge deficit in glucose utilization in the brain.
263
694901
4072
използването на глюкоза е в голям дефицит в мозъка.
11:50
The brain is a bit of a hog when it comes to using glucose.
264
698973
3418
Мозъка е малко лаком, когато се отнася за използването на глюкоза.
11:54
It uses 20 percent of all your --
265
702391
1760
Той използва 20 процента от всичката на разположение --
11:56
even though it only weighs two percent --
266
704151
1515
дори и теглото му да е два процента от цялото ви тяло --
11:57
it uses 10 times more glucose than it should based on its weight.
267
705666
3145
той използва 10 пъти повече, отколкото се очаква на база на теглото му.
12:00
Twenty percent of all the glucose in your body is used by the brain,
268
708811
2583
20 процента от всичката глюкоза в тялото ви се използва от мозъка,
12:03
and as you go from being normal
269
711394
2430
и с придвижването от нормалността
12:05
to having mild cognitive impairment,
270
713824
2193
към лекото когнитивно увреждане,
12:08
which is a precursor for Alzheimer's, all the way to Alzheimer's disease,
271
716017
2455
което предхожда болестта на Алцхаймер по пътя на нейното развитие,
12:10
then there are areas of the brain that stop using glucose.
272
718472
2689
тогава се появяват зони на мозъка, които спират да използват глюкоза.
12:13
They shut down. They turn off.
273
721161
2295
Те се затварят. Те се изключват.
12:15
And indeed, what we see is that these areas in red
274
723456
2282
И наистина, това, което виждаме, тези зони в червено
12:17
around the outside ribbon of the brain
275
725738
1767
около външната дъга на мозъка
12:19
are progressively getting more and more blue
276
727505
2276
стават все по-сини
12:21
until they shut down completely.
277
729781
3172
докато се изключат напълно.
12:24
This is analogous to having a power failure
278
732953
2359
Това е аналогично на изключване на тока
12:27
in an area of the brain, a regional power failure.
279
735312
2543
в една зона на мозъка, на локално изключване.
12:29
So the lights are out in parts of the brain
280
737855
2397
Светлините са изгаснали в части от мозъка
12:32
in patients with Alzheimer's disease,
281
740252
2598
при пациенти с Алцхаймер,
12:34
and the question is, are the lights out forever,
282
742850
2409
и въпросът е дали са изгаснали завинаги,
12:37
or can we turn the lights back on?
283
745259
2861
или можем отново да ги включим?
12:40
Can we get those areas of the brain to use glucose once again?
284
748120
3236
Можем ли да накараме тези зони да използват глюкоза отново?
12:43
So this is what we did. We implanted electrodes in the fornix
285
751356
2550
Точно това направихме. Имплантирахме електроди във форникса
12:45
of patients with Alzheimer's disease, we turned it on,
286
753906
2613
на пациенти с Алцхаймер, включихме ги,
12:48
and we looked at what happens to glucose use in the brain.
287
756519
3511
и проверихме какво става с глюкозата в мозъка.
12:52
And indeed, at the top, you'll see before the surgery,
288
760030
3262
И наистина, отгоре ще видите, че преди операцията
12:55
the areas in blue are the areas that use less glucose than normal,
289
763292
3364
зоните в синьо са тези, където глюкозата е по-малко от нормалното
12:58
predominantly the parietal and temporal lobes.
290
766656
2208
предимно в париеталния и темпоралния лоб.
13:00
These areas of the brain are shut down.
291
768864
1710
Тези части на мозъка са изключени.
13:02
The lights are out in these areas of the brain.
292
770574
2675
Светлините в тях са изгаснали.
13:05
We then put in the DBS electrodes and we wait for a month
293
773249
2954
После сложихме електродите за дълбока стимулация и чакахме един месец
13:08
or a year, and the areas in red
294
776203
1391
или една година, и зоните в червено са тези,
13:09
represent the areas where we increase glucose utilization.
295
777594
3307
в които увеличихме използването на глюкоза.
13:12
And indeed, we are able to get these areas of the brain
296
780901
2120
Наистина можем да накараме тези зони,
13:15
that were not using glucose to use glucose once again.
297
783021
3514
които не използвха глюкоза, да почнат да я използват отново.
13:18
So the message here is that, in Alzheimer's disease,
298
786535
2352
Посланието тук е, че в болестта на Алцхаймер
13:20
the lights are out, but there is someone home,
299
788887
2329
светлините са изгаснали, но има някой в къщи,
13:23
and we're able to turn the power back on
300
791216
2149
и ние можем да включим пак електричеството
13:25
to these areas of the brain, and as we do so,
301
793365
2306
в тези части на мозъка, и правейки това,
13:27
we expect that their functions will return.
302
795671
2936
очакваме тяхното функцииониране да се възстанови.
13:30
So this is now in clinical trials.
303
798607
2127
Сега това са клинични опити.
13:32
We are going to operate on 50 patients
304
800734
1901
Ще оперираме 50 пациенти
13:34
with early Alzheimer's disease
305
802635
1978
в ранен стадий на Алцхаймер
13:36
to see whether this is safe and effective,
306
804613
2057
и ще видим дали това е безопасно и ефективно,
13:38
whether we can improve their neurologic function.
307
806670
2979
дали можем да подобрим тяхното неврологично функциониране.
13:41
(Applause)
308
809649
7480
(Аплодисменти)
13:49
So the message I want to leave you with today is that,
309
817129
2948
Съобщението, което искам да ви предам днес е,
13:52
indeed, there are several circuits in the brain
310
820077
2604
че наистина има няколко вериги в мозъка,
13:54
that are malfunctioning across various disease states,
311
822681
3926
които функционират неправилно в различни болестни състояния,
13:58
whether we're talking about Parkinson's disease,
312
826607
2208
независимо дали това е болестта на Паркинсон,
14:00
depression, schizophrenia, Alzheimer's.
313
828815
3082
депресия, шизофрения, Алцхаймер.
14:03
We are now learning to understand what are the circuits,
314
831897
3030
Сега се учим да разбираме какви са проводниците,
14:06
what are the areas of the brain that are responsible for
315
834927
2202
кои са зоните в мозъка, които са отговорни за
14:09
the clinical signs and the symptoms of those diseases.
316
837129
2520
клиничните признаци и симптоми на тези болести.
14:11
We can now reach those circuits.
317
839649
2306
Сега можем да достигнем до тези проводници.
14:13
We can introduce electrodes within those circuits.
318
841955
2632
Можем да вкараме електроди в тях.
14:16
We can graduate the activity of those circuits.
319
844587
2982
Можем да степенуваме активността в тези проводници.
14:19
We can turn them down if they are overactive,
320
847569
3252
Можем да ги намалим, ако са свръхактивни,
14:22
if they're causing trouble, trouble that is felt throughout the brain,
321
850821
2957
ако създават проблеми, проблеми, които се чувстват в мозъка,
14:25
or we can turn them up if they are underperforming,
322
853778
2581
или можем да ги увеличим, ако са слабо активни,
14:28
and in so doing, we think that we may be able to help
323
856359
2393
и правейки това, мислим, че можем да помогнем
14:30
the overall function of the brain.
324
858752
2340
на цялостната мозъчна дейност.
14:33
The implications of this, of course, is that we may be able
325
861092
2554
Последствията от това, разбира се са, че можем
14:35
to modify the symptoms of the disease,
326
863646
2310
да променим симптомите на болестта,
14:37
but I haven't told you but there's also some evidence
327
865956
1909
но не ви казах, че има някои доказателства,
14:39
that we might be able to help the repair of damaged areas of the brain using electricity,
328
867865
4163
че може да успеем да поправим увредени зони на мозъка, използвайки електричество,
14:44
and this is something for the future, to see if, indeed,
329
872028
2452
и това е нещо, което бъдещето ще покаже, дали наистина
14:46
we not only change the activity but also
330
874480
2239
можем не само да променим активността,
14:48
some of the reparative functions of the brain
331
876719
2014
но и някои от възпроизводителните функции на мозъка
14:50
can be harvested.
332
878733
1555
могат да бъдат спечелени.
14:52
So I envision that we're going to see a great expansion
333
880288
3047
Предвиждам, че ще видим голямо развитие
14:55
of indications of this technique.
334
883335
2452
на индикации на тази техника.
14:57
We're going to see electrodes being placed for many disorders of the brain.
335
885787
2779
Ще видим електроди, поставяни за много разстройства на мозъка.
15:00
One of the most exciting things about this is that, indeed,
336
888566
2959
Едно от най-вълнуващите неща в тази връзка е, че това наистина
15:03
it involves multidisciplinary work.
337
891525
1847
предполага обединена работа в различни дисциплини.
15:05
It involves the work of engineers, of imaging scientists,
338
893372
2802
Нужна е работа на инженери, на учени работещи с избражения,
15:08
of basic scientists, of neurologists,
339
896174
2202
на обикновени учени, на невролози,
15:10
psychiatrists, neurosurgeons, and certainly at the interface
340
898376
2752
психиатри, неврохирурзи и сигурно в интерфейса
15:13
of these multiple disciplines that there's the excitement.
341
901128
2941
на всички тези дисциплини е въодушевлението.
15:16
And I think that we will see that
342
904069
2757
И мисля, че ще видим,
15:18
we will be able to chase more of these evil spirits
343
906826
3436
че е възможно да изгоним много от тези зли духове
15:22
out from the brain as time goes on,
344
910262
1896
от мозъка с напредването на времето,
15:24
and the consequence of that, of course, will be
345
912158
1902
и последиците от това, разбира се, ще са,
15:26
that we will be able to help many more patients.
346
914060
2272
че ще можем да помогнем на много повече пациенти.
15:28
Thank you very much.
347
916332
1250
Благодаря ви много.
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