TEDxCaltech
Andres Lozano: Parkinson's, depression and the switch that might turn them off
Андре Лозано: Болезнь Паркинсона, депрессия и переключатель, который мог бы их отключить
Filmed:
Readability: 4.3
1,477,742 views
Глубокая стимуляция мозга становится очень точной. Эта техника позволяет хирургам вживлять электроды в практически любой отдел мозга, повышая или понижая его активность, — как ручка настройки радио или термостат — чтобы восстановить его функции. Глубокий обзор новых технологий, в котором женщина с болезнью Паркинсона внезапно прекращает трястись, а отделы мозга, разрушенные болезнью Альцгеймера, восстанавливаются. (Записано на 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
Сначала я хотел бы кое-что прояснить:
00:14
is that not all neurosurgeons wear cowboy boots.
1
2717
3030
не все нейрохирурги носят ковбойские сапоги.
00:17
I just wanted you to know that.
2
5747
2179
Просто хочу, чтобы вы это знали.
00:19
So I am indeed a neurosurgeon,
3
7926
2409
Я действительно нейрохирург,
00:22
and I follow a long tradition of neurosurgery,
4
10335
3927
я следую долгой традиции нейрохирургии.
00:26
and what I'm going to tell you about today
5
14262
1593
Сегодня я расскажу вам
00:27
is adjusting the dials in the circuits in the brain,
6
15855
2318
о регулировании активности
разных зон мозга —
разных зон мозга —
00:30
being able to go anywhere in the brain
7
18173
1955
о том, как добраться до любой зоны мозга
00:32
and turning areas of the brain up or down
8
20128
2419
и повысить или понизить её активность,
00:34
to help our patients.
9
22547
2212
чтобы помочь пациентам.
00:36
So as I said, neurosurgery comes from a long tradition.
10
24759
2950
Как я уже сказал,
у нейрохирургии длинная история.
у нейрохирургии длинная история.
00:39
It's been around for about 7,000 years.
11
27709
3552
Она существует
на протяжении 7 тысяч лет.
на протяжении 7 тысяч лет.
00:43
In Mesoamerica, there used to be neurosurgery,
12
31261
3725
Нейрохирургия существовала
в Древней Мезоамерике:
в Древней Мезоамерике:
00:46
and there were these neurosurgeons that used to treat patients.
13
34986
3768
древние нейрохирурги тоже лечили пациентов.
00:50
And they were trying to -- they knew that the brain was involved
14
38754
3911
Они пытались —
они знали, что мозг причастен
они знали, что мозг причастен
00:54
in neurological and psychiatric disease.
15
42680
2352
к неврологическим
и психиатрическим заболеваниям.
и психиатрическим заболеваниям.
00:57
They didn't know exactly what they were doing.
16
45032
2161
Они не совсем понимали, что они делают.
00:59
Not much has changed, by the way. (Laughter)
17
47193
2814
Кстати, в этом плане
мало что изменилось. (Смех)
мало что изменилось. (Смех)
01:02
But they thought that,
18
50007
1873
Но они считали, что
01:03
if you had a neurologic or psychiatric disease,
19
51880
2003
если у вас неврологическое
или психиатрическое заболевание,
или психиатрическое заболевание,
01:05
it must be because you are possessed
20
53883
2591
это значит, что вы одержимы
01:08
by an evil spirit.
21
56474
2352
злым духом.
01:10
So if you are possessed by an evil spirit
22
58826
1969
Так что, если именно одержимость злым духом
01:12
causing neurologic or psychiatric problems,
23
60795
2820
вызывает неврологические
или психиатрические проблемы,
или психиатрические проблемы,
01:15
then the way to treat this is, of course,
24
63615
2021
то, разумеется, чтобы вас вылечить,
01:17
to make a hole in your skull and let the evil spirit escape.
25
65636
5683
нужно просверлить дыру в вашем черепе,
чтобы высвободить злой дух.
чтобы высвободить злой дух.
01:23
So this was the thinking back then,
26
71319
1378
Так думали в те времена,
01:24
and these individuals made these holes.
27
72697
4144
так что люди сверлили дыры в черепе.
01:28
Sometimes the patients were a little bit reluctant
28
76841
2983
Иногда пациенты неохотно
01:31
to go through this because, you can tell that
29
79824
2415
шли на эту процедуру,
предполагающую, что сначала им
предполагающую, что сначала им
01:34
the holes are made partially and then, I think,
30
82239
2451
просверлят
несквозное отверстие, а за этим
несквозное отверстие, а за этим
01:36
there was some trepanation, and then they left very quickly
31
84690
2015
последует трепанация, после чего
операция быстро завершится.
операция быстро завершится.
01:38
and it was only a partial hole,
32
86705
1901
Отверстия в черепе были несквозными,
01:40
and we know they survived these procedures.
33
88606
2316
и мы знаем, что люди выживали
после подобной процедуры.
после подобной процедуры.
01:42
But this was common.
34
90922
1208
Она была достаточно распространена.
01:44
There were some sites where one percent
35
92130
1266
В некоторых местах раскопок один процент
01:45
of all the skulls have these holes, and so you can see
36
93396
2725
обнаруженных черепов имели отверстия,
что говорит о распространённости
что говорит о распространённости
01:48
that neurologic and psychiatric disease is quite common,
37
96121
3194
неврологических и психиатрических
заболеваний в этом месте,
заболеваний в этом месте,
01:51
and it was also quite common about 7,000 years ago.
38
99315
4433
даже около 7 тысяч лет назад.
01:55
Now, in the course of time,
39
103748
2153
Сейчас, по прошествии времени,
01:57
we've come to realize that
40
105901
2220
мы поняли, что
02:00
different parts of the brain do different things.
41
108121
2258
разные части мозга имеют разные функции.
02:02
So there are areas of the brain that are dedicated
42
110379
1187
Есть отделы мозга, отвечающие
02:03
to controlling your movement or your vision
43
111566
2693
за координацию движений, за зрение,
02:06
or your memory or your appetite, and so on.
44
114259
2949
память, аппетит и так далее.
02:09
And when things work well, then the nervous system
45
117208
2734
Когда всё в порядке, нервная система
02:11
works well, and everything functions.
46
119942
1669
хорошо работает, и всё функционирует.
02:13
But once in a while, things don't go so well,
47
121611
2247
Но время от времени происходят сбои,
02:15
and there's trouble in these circuits,
48
123858
2542
и в разных зонах мозга
возникают проблемы.
возникают проблемы.
02:18
and there are some rogue neurons that are misfiring
49
126400
2704
Иногда нейроны повреждаются
02:21
and causing trouble, or sometimes they're underactive
50
129104
3179
и не активизируются в нужное время,
или же снижается их активность
или же снижается их активность
02:24
and they're not quite working as they should.
51
132283
2544
и они также перестают
работать как следует.
работать как следует.
02:26
Now, the manifestation of this
52
134827
2137
Проявления сбоев
02:28
depends on where in the brain these neurons are.
53
136964
2484
зависят от того, в какой части мозга
находятся эти нейроны.
находятся эти нейроны.
02:31
So when these neurons are in the motor circuit,
54
139448
2422
Когда они находятся в моторной зоне
коры головного мозга,
коры головного мозга,
02:33
you get dysfunction in the movement system,
55
141870
2412
нарушается функционирование
опорно-двигательной системы,
опорно-двигательной системы,
02:36
and you get things like Parkinson's disease.
56
144282
2166
что приводит к таким заболеваниям,
как болезнь Паркинсона.
как болезнь Паркинсона.
02:38
When the malfunction is in a circuit that regulates your mood,
57
146448
3296
Когда нарушается работа зоны,
ответственной за настроение,
ответственной за настроение,
02:41
you get things like depression,
58
149744
2284
может появиться депрессия.
02:44
and when it is in a circuit that controls your memory and cognitive function,
59
152028
3824
Когда повреждается зона, ответственная
за память и другие когнитивные функции,
за память и другие когнитивные функции,
02:47
then you get things like Alzheimer's disease.
60
155852
2521
появляются такие заболевания,
как Болезнь Альцгеймера.
как Болезнь Альцгеймера.
02:50
So what we've been able to do is to pinpoint
61
158373
2723
Мы научились
с большой точностью определять,
с большой точностью определять,
02:53
where these disturbances are in the brain,
62
161096
2307
где именно находятся эти нарушения,
02:55
and we've been able to intervene within these circuits
63
163403
3037
и воздействовать на повреждённые зоны мозга,
02:58
in the brain to either turn them up or turn them down.
64
166440
3656
повышая либо понижая их активность.
03:02
So this is very much like choosing the correct station
65
170096
2284
Это очень похоже
на выбор нужной радиостанции
на выбор нужной радиостанции
03:04
on the radio dial.
66
172380
1975
на шкале радиоприёмника.
03:06
Once you choose the right station, whether it be jazz or opera,
67
174355
2649
После выбора нужной станции,
будь то джаз или опера,
будь то джаз или опера,
03:09
in our case whether it be movement or mood,
68
177004
2333
а в нашем случае —
движение или настроение,
движение или настроение,
03:11
we can put the dial there,
69
179337
1966
мы устанавливаем бегунок
в нужное положение,
в нужное положение,
03:13
and then we can use a second button to adjust the volume,
70
181303
2771
а затем используем вторую ручку настройки,
чтобы отрегулировать уровень громкости —
чтобы отрегулировать уровень громкости —
03:16
to turn it up or turn it down.
71
184074
2009
прибавить или убавить звук.
03:18
So what I'm going to tell you about
72
186083
1228
Я расскажу вам об использовании
03:19
is using the circuitry of the brain to implant electrodes
73
187311
4058
зонирования мозга
для вживления электродов
для вживления электродов
03:23
and turning areas of the brain up and down
74
191369
2468
и регулирования активности
отдельных отделов мозга,
отдельных отделов мозга,
03:25
to see if we can help our patients.
75
193837
1704
чтобы понять, можно ли помочь пациенту.
03:27
And this is accomplished using this kind of device,
76
195541
2333
Мы выполняем процедуру
с помощью подобного устройства.
с помощью подобного устройства.
03:29
and this is called deep brain stimulation.
77
197874
2461
Эта процедура называется
глубокой стимуляцией мозга.
глубокой стимуляцией мозга.
03:32
So what we're doing is placing these electrodes throughout the brain.
78
200335
3071
Мы вживляем электроды по всему мозгу.
03:35
Again, we are making holes in the skull about the size of a dime,
79
203406
3949
Как и наши предки, мы сверлим
дыры в черепе размером с монету,
дыры в черепе размером с монету,
03:39
putting an electrode in, and then this electrode
80
207355
2151
вживляем электрод, чтобы он
03:41
is completely underneath the skin
81
209506
2228
полностью закрывался слоем кожи —
03:43
down to a pacemaker in the chest,
82
211734
2090
по всей длине, вплоть
до нейростимулятора в области груди;
до нейростимулятора в области груди;
03:45
and with a remote control very much like a television remote control,
83
213824
4528
и затем, с помощью пульта,
похожего на пульт от телевизора,
похожего на пульт от телевизора,
03:50
we can adjust how much electricity we deliver
84
218352
2979
мы регулируем дозу электричества,
которую направляем
которую направляем
03:53
to these areas of the brain.
85
221331
2068
в определённые отделы мозга.
03:55
We can turn it up or down, on or off.
86
223399
2891
Мы можем повысить или понизить их активность,
включить их или выключить.
включить их или выключить.
03:58
Now, about a hundred thousand patients in the world
87
226290
2655
Около ста тысяч пациентов по всему миру
04:00
have received deep brain stimulation,
88
228945
1876
подверглись глубокой стимуляции мозга.
04:02
and I'm going to show you some examples
89
230821
1154
Я покажу вам несколько примеров того,
04:03
of using deep brain stimulation to treat disorders of movement,
90
231975
2711
как использовать глубокую стимуляцию
мозга в лечении моторных,
мозга в лечении моторных,
04:06
disorders of mood and disorders of cognition.
91
234686
4514
когнитивных расстройств
и нарушения настроения.
и нарушения настроения.
04:11
So this looks something like this when it's in the brain.
92
239200
2739
Когда электроды находятся в мозге,
это выглядит примерно так.
это выглядит примерно так.
04:13
You see the electrode going through the skull into the brain
93
241939
2235
Видите, электрод через череп
вживляется в мозг
вживляется в мозг
04:16
and resting there, and we can place this really anywhere in the brain.
94
244174
3183
и там и остаётся. Мы можем
вживить его в любую часть мозга.
вживить его в любую часть мозга.
04:19
I tell my friends that no neuron is safe
95
247357
2460
Обычно я говорю друзьям, что нейронам
04:21
from a neurosurgeon, because we can really reach
96
249817
2182
не скрыться от нейрохирурга,
так как мы можем дотянуться
так как мы можем дотянуться
04:23
just about anywhere in the brain quite safely now.
97
251999
2566
до абсолютно любой области мозга.
04:26
Now the first example I'm going to show you is a patient
98
254565
2520
Первый пример, который
я продемонстрирую, — это пациент
я продемонстрирую, — это пациент
04:29
with Parkinson's disease,
99
257085
1710
с болезнью Паркинсона.
04:30
and this lady has Parkinson's disease,
100
258795
1987
У этой женщины болезнь Паркинсона.
04:32
and she has these electrodes in her brain,
101
260782
2310
В её мозг вживлены электроды,
04:35
and I'm going to show you what she's like
102
263092
1282
и я покажу вам, что с ней происходит,
04:36
when the electrodes are turned off and she has her Parkinson's symptoms,
103
264374
3507
когда электричество не подаётся, и можно
наблюдать симптомы болезни Паркинсона,
наблюдать симптомы болезни Паркинсона,
04:39
and then we're going to turn it on.
104
267881
2333
а затем мы подадим электричество.
04:42
So this looks something like this.
105
270214
2695
Выглядит это примерно так.
04:44
The electrodes are turned off now, and you can see that she has tremor.
106
272909
4505
Сейчас электроды выключены,
и видно, что у неё тремор.
и видно, что у неё тремор.
04:49
(Video) Man: Okay. Woman: I can't. Man: Can you try to touch my finger?
107
277420
3719
(Видео) Мужчина: Хорошо. Женщина: Я не могу.
М: Можете дотронуться до моего пальца?
М: Можете дотронуться до моего пальца?
04:53
(Video) Man: That's a little better. Woman: That side is better.
108
281139
3625
(Видео) М: Немного лучше.
Ж: Эта сторона лучше.
Ж: Эта сторона лучше.
04:56
We're now going to turn it on.
109
284764
3792
Сейчас мы включим электроды.
05:00
It's on. Just turned it on.
110
288556
4438
Они включены. (Видео)
М: Только что включили.
М: Только что включили.
05:06
And this works like that, instantly.
111
294561
3263
Эффект заметен незамедлительно.
05:09
And the difference between shaking in this way and not --
112
297824
2982
Разница между подобным тремором
и его отсутствием —
и его отсутствием —
05:12
(Applause)
113
300806
4601
(Аплодисменты)
05:17
The difference between shaking in this way and not is related to the misbehavior
114
305407
4105
Разница между тремором и его отсутствием
обусловлена сбоем в работе
обусловлена сбоем в работе
05:21
of 25,000 neurons in her subthalamic nucleus.
115
309512
3973
25 тысяч нейронов
в субталамическом ядре.
в субталамическом ядре.
05:25
So we now know how to find these troublemakers
116
313485
2576
Теперь мы знаем, как отыскать
этих нарушителей порядка
этих нарушителей порядка
05:28
and tell them, "Gentlemen, that's enough.
117
316061
1391
и сказать им: «Господа, достаточно.
05:29
We want you to stop doing that."
118
317452
1334
Мы хотим, чтобы вы прекратили».
05:30
And we do that with electricity.
119
318786
1222
И мы делаем это с помощью электричества.
05:32
So we use electricity to dictate how they fire,
120
320008
3414
Мы используем электричество,
чтобы управлять активизацией нейронов,
чтобы управлять активизацией нейронов,
05:35
and we try to block their misbehavior using electricity.
121
323422
3462
и пытаемся блокировать их нарушения
также с помощью электричества.
также с помощью электричества.
05:38
So in this case, we are suppressing the activity of abnormal neurons.
122
326884
3444
В этом случае мы подавляем
активность аномальных нейронов.
активность аномальных нейронов.
05:42
We started using this technique in other problems,
123
330328
2562
Мы стали использовать эту технологию
для решения других проблем.
для решения других проблем.
05:44
and I'm going to tell you about a fascinating problem
124
332890
1402
Я расскажу
об одной удивительной проблеме,
об одной удивительной проблеме,
05:46
that we encountered, a case of dystonia.
125
334292
3168
с которой мы столкнулись —
о случае дистонии.
о случае дистонии.
05:49
So dystonia is a disorder affecting children.
126
337460
2505
Дистония — это расстройство,
которым страдают дети.
которым страдают дети.
05:51
It's a genetic disorder, and it involves a twisting motion,
127
339965
3062
Это генетическое расстройство,
и оно характеризуется скручиванием тела.
и оно характеризуется скручиванием тела.
05:55
and these children get progressively more and more twisting
128
343027
2824
У детей наблюдается постепенное
увеличение числа перегибов,
увеличение числа перегибов,
05:57
until they can't breathe, until they get sores,
129
345851
1991
и они не могут дышать,
у них появляются язвы,
у них появляются язвы,
05:59
urinary infections, and then they die.
130
347842
2031
инфекции мочевых путей,
а затем они умирают.
а затем они умирают.
06:01
So back in 1997, I was asked to see this young boy,
131
349873
3373
В 1997 году меня попросили осмотреть
этого маленького мальчика,
этого маленького мальчика,
06:05
perfectly normal. He has this genetic form of dystonia.
132
353246
2956
абсолютно нормального. У него
одна из наследственных форм дистонии.
одна из наследственных форм дистонии.
06:08
There are eight children in the family.
133
356202
2219
В их семье восемь детей.
06:10
Five of them have dystonia.
134
358421
3359
У пяти из них наблюдается дистония.
06:13
So here he is.
135
361780
2185
Вот этот мальчик.
06:15
This boy is nine years old, perfectly normal until the age six,
136
363965
4186
Ему девять лет, до шести лет
он был абсолютно нормальным,
он был абсолютно нормальным,
06:20
and then he started twisting his body, first the right foot,
137
368151
4395
а затем его тело начало скручивать —
сначала правую ногу, затем левую,
сначала правую ногу, затем левую,
06:24
then the left foot, then the right arm, then the left arm,
138
372546
3420
затем правую руку, затем левую,
06:27
then the trunk, and then by the time he arrived,
139
375966
3247
затем туловище.
К тому времени, как я его увидел,
К тому времени, как я его увидел,
06:31
within the course of one or two years of the disease onset,
140
379213
2940
всего лишь через год
или два с начала заболевания,
или два с начала заболевания,
06:34
he could no longer walk, he could no longer stand.
141
382153
2320
он больше не мог ни ходить, ни стоять.
06:36
He was crippled, and indeed the natural progression
142
384473
2698
Он был инвалидом. В самом деле,
типичное течение болезни
типичное течение болезни
06:39
as this gets worse is for them to become progressively twisted,
143
387171
3555
предполагает постепенное
увеличение числа перегибов
увеличение числа перегибов
06:42
progressively disabled, and many of these children do not survive.
144
390726
5690
и развитие инвалидности.
Многие из таких детей не выживают.
Многие из таких детей не выживают.
06:48
So he is one of five kids.
145
396416
2028
Он один из пяти детей в семье.
06:50
The only way he could get around was crawling on his belly like this.
146
398444
4094
Единственный способ передвижения для него —
ползком на животе.
ползком на животе.
06:54
He did not respond to any drugs.
147
402538
1956
Ему не помогали никакие лекарства.
06:56
We did not know what to do with this boy.
148
404494
1940
Мы не знали, что делать с этим мальчиком.
06:58
We did not know what operation to do,
149
406434
2116
Мы не знали, какую провести операцию,
07:00
where to go in the brain,
150
408550
2194
в какую зону мозга вторгаться.
07:02
but on the basis of our results in Parkinson's disease,
151
410744
2773
Но, полагаясь на результаты, полученные
в случае с болезнью Паркинсона,
в случае с болезнью Паркинсона,
07:05
we reasoned, why don't we try to suppress
152
413517
2005
мы подумали: «А почему бы нам
не подавить активность
не подавить активность
07:07
the same area in the brain that we suppressed
153
415522
3097
того же отдела мозга, над которым мы работали
07:10
in Parkinson's disease, and let's see what happens?
154
418619
3655
в случае с болезнью Паркинсона,
и не посмотреть, что произойдёт».
и не посмотреть, что произойдёт».
07:14
So here he was. We operated on him
155
422274
1787
Вот он перед операцией. Мы провели операцию,
07:16
hoping that he would get better. We did not know.
156
424061
3874
надеясь, что ему станет лучше.
Мы этого точно не знали.
Мы этого точно не знали.
07:19
So here he is now, back in Israel where he lives,
157
427935
4127
Вот он сейчас, у себя дома в Израиле,
07:24
three months after the procedure, and here he is.
158
432062
4053
спустя три месяца после процедуры.
07:28
(Applause)
159
436115
4950
(Аплодисменты)
07:36
On the basis of this result, this is now a procedure
160
444669
2621
Основываясь на этих результатах,
врачи всего мира
врачи всего мира
07:39
that's done throughout the world,
161
447290
1248
стали проводить подобную процедуру.
07:40
and there have been hundreds of children
162
448538
1295
Тысячам детей удалось
07:41
that have been helped with this kind of surgery.
163
449833
4207
помочь подобного рода операциями.
07:46
This boy is now in university
164
454040
2117
Этот мальчик сейчас учится в университете
07:48
and leads quite a normal life.
165
456157
2036
и живёт обычной жизнью.
07:50
This has been one of the most satisfying cases
166
458193
2368
Этот случай — один из самых вдохновляющих
07:52
that I have ever done in my entire career,
167
460561
1979
за всю мою карьеру:
07:54
to restore movement and walking to this kind of child.
168
462540
3377
восстановление способности
этого ребёнка двигаться и ходить.
этого ребёнка двигаться и ходить.
07:57
(Applause)
169
465917
6255
(Аплодисменты)
08:04
We realized that perhaps we could use this technology
170
472172
2869
Мы поняли, что, возможно,
эту технологию можно использовать
эту технологию можно использовать
08:07
not only in circuits that control your movement
171
475041
2172
не только для зон мозга,
отвечающих за движение,
отвечающих за движение,
08:09
but also circuits that control other things,
172
477213
1952
но и для тех,
которые ответственны за другие вещи.
которые ответственны за другие вещи.
08:11
and the next thing that we took on
173
479165
1147
Следующее, на что мы взглянули —
08:12
was circuits that control your mood.
174
480312
2993
зоны мозга, ответственные за настроение.
08:15
And we decided to take on depression,
175
483305
2076
Мы решили взяться за депрессию.
08:17
and the reason we took on depression is because it's so prevalent,
176
485381
2259
Мы выбрали её по той причине, что это
довольно распространённое заболевание,
довольно распространённое заболевание,
08:19
and as you know, there are many treatments for depression,
177
487640
2544
и, как вы знаете, существует
много методов её лечения —
много методов её лечения —
08:22
with medication and psychotherapy,
178
490184
2037
с помощью медикаментов, психотерапии,
08:24
even electroconvulsive therapy,
179
492221
2062
и даже электроконвульсивной терапии.
08:26
but there are millions of people,
180
494283
1334
Но людей, страдающих депрессией, — миллионы,
08:27
and there are still 10 or 20 percent of patients with depression
181
495617
2792
и 10-20 процентов из них
08:30
that do not respond, and it is these patients that we want to help.
182
498409
3252
не реагируют на эти методы.
Именно этим людям мы хотели помочь.
Именно этим людям мы хотели помочь.
08:33
And let's see if we can use this technique
183
501661
2103
Посмотрим, можно ли
использовать эту технологию
использовать эту технологию
08:35
to help these patients with depression.
184
503764
2239
для помощи пациентам,
страдающим депрессией.
страдающим депрессией.
08:38
So the first thing we did was, we compared,
185
506003
1850
Первое, что мы сделали — это сравнили
08:39
what's different in the brain of someone with depression
186
507853
1824
мозг человека с депрессией
08:41
and someone who is normal,
187
509677
1668
и мозг здорового человека.
08:43
and what we did was PET scans to look at the blood flow of the brain,
188
511345
3460
С помощью позитронно-эмиссионной томографии
мы сравнили мозговой кровоток,
мы сравнили мозговой кровоток,
08:46
and what we noticed is that in patients with depression
189
514805
2369
и заметили, что у пациентов с депрессией,
08:49
compared to normals,
190
517174
2045
по сравнению со здоровыми,
08:51
areas of the brain are shut down,
191
519219
1498
определённые зоны мозга были отключены.
08:52
and those are the areas in blue.
192
520717
1265
Они выделены синим.
08:53
So here you really have the blues,
193
521982
1620
В них сосредоточена депрессия.
08:55
and the areas in blue are areas that are involved
194
523602
3573
Зоны, отмеченные синим — это зоны,
08:59
in motivation, in drive and decision-making,
195
527175
2656
ответственные за мотивацию,
энергичность и принятие решений,
энергичность и принятие решений,
09:01
and indeed, if you're severely depressed as these patients were,
196
529831
2495
и действительно, если у вас
тяжёлая депрессия, как у этих пациентов,
тяжёлая депрессия, как у этих пациентов,
09:04
those are impaired. You lack motivation and drive.
197
532326
2692
эти зоны мозга повреждены.
Вам не хватает мотивации и энергичности.
Вам не хватает мотивации и энергичности.
09:07
The other thing we discovered
198
535018
1879
Кроме того, мы обнаружили
09:08
was an area that was overactive, area 25,
199
536897
2489
сверхактивную зону — зону 25 —
09:11
seen there in red,
200
539386
1588
она выделена красным.
09:12
and area 25 is the sadness center of the brain.
201
540974
2657
Зона 25 — это мозговой центр печали.
09:15
If I make any of you sad, for example, I make you remember
202
543631
2873
Если я вас расстрою —
например, заставив вспомнить
например, заставив вспомнить
09:18
the last time you saw your parent before they died
203
546504
2287
последний раз, когда вы видели
своих родителей перед их смертью,
своих родителей перед их смертью,
09:20
or a friend before they died,
204
548791
1633
или друга перед его смертью,
09:22
this area of the brain lights up.
205
550424
1206
эта зона мозга оживится.
09:23
It is the sadness center of the brain.
206
551630
1723
Это центр печали нашего мозга.
09:25
And so patients with depression have hyperactivity.
207
553353
3212
Так что у пациентов с депрессией
эта зона гиперактивна.
эта зона гиперактивна.
09:28
The area of the brain for sadness is on red hot.
208
556565
2178
Зона мозга, отвечающая за печаль,
раскалена до предела:
раскалена до предела:
09:30
The thermostat is set at 100 degrees,
209
558743
2657
термостат показывает 40°С,
09:33
and the other areas of the brain, involved in drive and motivation, are shut down.
210
561400
3128
а другие зоны мозга, отвечающие
за энергичность и мотивацию — отключены.
за энергичность и мотивацию — отключены.
09:36
So we wondered, can we place electrodes in this area of sadness
211
564528
2997
Нам стало интересно, а можно ли
разместить электроды в этой зоне печали
разместить электроды в этой зоне печали
09:39
and see if we can turn down the thermostat,
212
567525
2429
и попытаться понизить температуру,
09:41
can we turn down the activity,
213
569954
1713
понизить активность этой зоны;
09:43
and what will be the consequence of that?
214
571667
2122
и каковы будут последствия?
09:45
So we went ahead and implanted electrodes in patients with depression.
215
573789
3127
Мы решились вживить электроды
в мозг пациентов с депрессией.
в мозг пациентов с депрессией.
09:48
This is work done with my colleague Helen Mayberg from Emory.
216
576916
2487
Эту работу мы проделали с моей коллегой
Элен Майберг с Университета Эмори.
Элен Майберг с Университета Эмори.
09:51
And we placed electrodes in area 25,
217
579403
1934
Мы вживили электроды в зону 25.
09:53
and in the top scan you see before the operation,
218
581337
2285
На верхнем скане видно, что перед операцией
09:55
area 25, the sadness area is red hot,
219
583622
2286
зона 25, зона печали, раскалена докрасна,
09:57
and the frontal lobes are shut down in blue,
220
585908
2394
а лобные доли окрашены в синий, отключены.
10:00
and then, after three months of continuous stimulation,
221
588302
2408
Затем, после трёх месяцев
непрерывной стимуляции,
непрерывной стимуляции,
10:02
24 hours a day, or six months of continuous stimulation,
222
590710
3015
24 часа в сутки, или шести месяцев
непрерывной стимуляции,
непрерывной стимуляции,
10:05
we have a complete reversal of this.
223
593725
1774
картинка изменилась на противоположную.
10:07
We're able to drive down area 25,
224
595499
2839
Нам удалось снизить активность зоны 25
10:10
down to a more normal level,
225
598338
1952
до более приемлемого уровня,
10:12
and we're able to turn back online
226
600290
2036
и возобновить активность
10:14
the frontal lobes of the brain,
227
602326
1308
лобных долей мозга.
10:15
and indeed we're seeing very striking results
228
603634
1869
И действительно, результаты этих пациентов
10:17
in these patients with severe depression.
229
605503
2747
с тяжёлыми формами депрессии поразительны.
10:20
So now we are in clinical trials, and are in Phase III clinical trials,
230
608250
2902
Сейчас идёт третья фаза [из четырёх]
клинических испытаний.
клинических испытаний.
10:23
and this may become a new procedure,
231
611152
2543
Так что это может стать
новым методом лечения,
новым методом лечения,
10:25
if it's safe and we find that it's effective,
232
613695
2183
если мы обнаружим его
безопасность и эффективность
безопасность и эффективность
10:27
to treat patients with severe depression.
233
615878
3674
в лечении людей
с тяжёлыми формами депрессии.
с тяжёлыми формами депрессии.
10:31
I've shown you that we can use deep brain stimulation
234
619567
2960
Я показал, как можно использовать
глубокую стимуляцию мозга
глубокую стимуляцию мозга
10:34
to treat the motor system
235
622527
2087
для лечения опорно-двигательных нарушений
10:36
in cases of Parkinson's disease and dystonia.
236
624614
2446
на примере болезни Паркинсона и дистонии.
10:39
I've shown you that we can use it to treat a mood circuit
237
627060
2385
Я показал, как можно использовать её
для лечения нарушений настроения
для лечения нарушений настроения
10:41
in cases of depression.
238
629445
1650
на примере депрессии.
10:43
Can we use deep brain stimulation to make you smarter?
239
631095
4545
Можно ли использовать глубокую стимуляцию мозга,
чтобы сделать вас умнее?
чтобы сделать вас умнее?
10:47
(Laughter)
240
635640
2096
(Смех)
10:49
Anybody interested in that?
241
637736
2566
Кто-нибудь заинтересовался?
10:52
(Applause)
242
640302
2300
(Аплодисменты)
10:54
Of course we can, right?
243
642602
2988
Конечно же можно, так ведь?
10:57
So what we've decided to do is
244
645590
2214
Мы решили
10:59
we're going to try to turbocharge
245
647804
2421
попытаться подзарядить
11:02
the memory circuits in the brain.
246
650225
2205
зоны мозга, ответственные за память.
11:04
We're going to place electrodes within the circuits
247
652430
2736
Мы разместим электроды в зонах мозга,
11:07
that regulate your memory and cognitive function
248
655166
2676
ответственных за память
и другие когнитивные функции,
и другие когнитивные функции,
11:09
to see if we can turn up their activity.
249
657842
3270
и посмотрим, получится ли усилить их активность.
11:13
Now we're not going to do this in normal people.
250
661112
1938
Но мы проделаем это
не со здоровыми людьми,
не со здоровыми людьми,
11:15
We're going to do this in people that have cognitive deficits,
251
663050
3652
а с людьми, страдающими
когнитивными расстройствами.
когнитивными расстройствами.
11:18
and we've chosen to treat patients with Alzheimer's disease
252
666702
3459
Мы выбрали пациентов с болезнью Альцгеймера —
11:22
who have cognitive and memory deficits.
253
670161
2107
с нарушением памяти и когнитивных функций.
11:24
As you know, this is the main symptom
254
672268
1939
Как вы знаете, это главный симптом
11:26
of early onset Alzheimer's disease.
255
674207
2423
болезни Альцгеймера на ранней стадии.
11:28
So we've placed electrodes within this circuit
256
676630
2194
Мы вживили электроды внутрь этой зоны мозга,
11:30
in an area of the brain called the fornix,
257
678824
1995
в отдел мозга, называющийся свод,
11:32
which is the highway in and out of this memory circuit,
258
680819
2778
который представляет собой
основной путь сквозь зону памяти,
основной путь сквозь зону памяти,
11:35
with the idea to see if we can turn on this memory circuit,
259
683597
3428
с целью взглянуть, сможем ли мы
активизировать эту зону,
активизировать эту зону,
11:39
and whether that can, in turn, help these patients
260
687025
3249
и, в свою очередь,
поможет ли это пациентам
поможет ли это пациентам
11:42
with Alzheimer's disease.
261
690274
2309
с болезнью Альцгеймера.
11:44
Now it turns out that in Alzheimer's disease,
262
692583
2318
Оказывается, при болезни Альцгеймера
11:46
there's a huge deficit in glucose utilization in the brain.
263
694901
4072
в мозге наблюдается
сильный дефицит глюкозы.
сильный дефицит глюкозы.
11:50
The brain is a bit of a hog when it comes to using glucose.
264
698973
3418
Мозг — главный пожиратель ресурсов
в том, что касается потребления глюкозы.
в том, что касается потребления глюкозы.
11:54
It uses 20 percent of all your --
265
702391
1760
Он использует 20% всей вашей —
11:56
even though it only weighs two percent --
266
704151
1515
даже несмотря на то, что его масса
составляет всего 2% [массы тела] —
составляет всего 2% [массы тела] —
11:57
it uses 10 times more glucose than it should based on its weight.
267
705666
3145
он потребляет в 10 раз больше глюкозы,
чем должен бы потреблять орган его размеров.
чем должен бы потреблять орган его размеров.
12:00
Twenty percent of all the glucose in your body is used by the brain,
268
708811
2583
20% всей глюкозы
в вашем теле потребляет мозг,
в вашем теле потребляет мозг,
12:03
and as you go from being normal
269
711394
2430
и когда из здорового человека
12:05
to having mild cognitive impairment,
270
713824
2193
вы превращаетесь в человека
с лёгкими когнитивными расстройствами —
с лёгкими когнитивными расстройствами —
12:08
which is a precursor for Alzheimer's, all the way to Alzheimer's disease,
271
716017
2455
предвестниками Альцгеймера, а затем
в человека с болезнью Альцгеймера,
в человека с болезнью Альцгеймера,
12:10
then there are areas of the brain that stop using glucose.
272
718472
2689
определённые доли мозга
перестают использовать глюкозу.
перестают использовать глюкозу.
12:13
They shut down. They turn off.
273
721161
2295
Они останавливаются. Отключаются.
12:15
And indeed, what we see is that these areas in red
274
723456
2282
И действительно, мы наблюдаем,
как эти красные области
как эти красные области
12:17
around the outside ribbon of the brain
275
725738
1767
на внешнем контуре мозга
12:19
are progressively getting more and more blue
276
727505
2276
постепенно синеют,
12:21
until they shut down completely.
277
729781
3172
до тех пор, пока полностью не отключатся.
12:24
This is analogous to having a power failure
278
732953
2359
Это похоже на перебой в подаче энергии
12:27
in an area of the brain, a regional power failure.
279
735312
2543
отдельной области мозга,
местный перебой в питании.
местный перебой в питании.
12:29
So the lights are out in parts of the brain
280
737855
2397
В отдельных частях мозга пациентов
с болезнью Альцгеймера
с болезнью Альцгеймера
12:32
in patients with Alzheimer's disease,
281
740252
2598
не горит свет.
12:34
and the question is, are the lights out forever,
282
742850
2409
Вопрос в том, выключен ли свет навсегда,
12:37
or can we turn the lights back on?
283
745259
2861
или мы можем снова его включить?
12:40
Can we get those areas of the brain to use glucose once again?
284
748120
3236
Можем ли мы заставить эти области мозга
вновь использовать глюкозу?
вновь использовать глюкозу?
12:43
So this is what we did. We implanted electrodes in the fornix
285
751356
2550
Вот что мы сделали. Мы вживили
электроды в свод мозга
электроды в свод мозга
12:45
of patients with Alzheimer's disease, we turned it on,
286
753906
2613
пациентов с болезнью Альцгеймера,
включили их,
включили их,
12:48
and we looked at what happens to glucose use in the brain.
287
756519
3511
и стали наблюдать, что происходит
с использованием глюкозы мозгом.
с использованием глюкозы мозгом.
12:52
And indeed, at the top, you'll see before the surgery,
288
760030
3262
Сверху вы видите, как перед операцией
12:55
the areas in blue are the areas that use less glucose than normal,
289
763292
3364
преимущественно теменная
и височная доли окрашены в синий —
и височная доли окрашены в синий —
12:58
predominantly the parietal and temporal lobes.
290
766656
2208
а значит, используют меньше глюкозы.
13:00
These areas of the brain are shut down.
291
768864
1710
Эти доли мозга отключены.
13:02
The lights are out in these areas of the brain.
292
770574
2675
В этих долях мозга погас свет.
13:05
We then put in the DBS electrodes and we wait for a month
293
773249
2954
Затем мы вживляем стимулирующие мозг
электроды и ждём месяц,
электроды и ждём месяц,
13:08
or a year, and the areas in red
294
776203
1391
или год. Области, окрашенные красным
13:09
represent the areas where we increase glucose utilization.
295
777594
3307
представляют зоны, где нам удалось
повысить использование глюкозы.
повысить использование глюкозы.
13:12
And indeed, we are able to get these areas of the brain
296
780901
2120
Мы действительно можем
заставить зоны мозга,
заставить зоны мозга,
13:15
that were not using glucose to use glucose once again.
297
783021
3514
не использовавшие глюкозу,
возобновить её потребление.
возобновить её потребление.
13:18
So the message here is that, in Alzheimer's disease,
298
786535
2352
Основная идея в том,
что при болезни Альцгеймера
что при болезни Альцгеймера
13:20
the lights are out, but there is someone home,
299
788887
2329
хотя свет и не горит, дома кто-то есть,
13:23
and we're able to turn the power back on
300
791216
2149
и мы можем возобновить подачу энергии
13:25
to these areas of the brain, and as we do so,
301
793365
2306
в эти зоны мозга. Делая это,
13:27
we expect that their functions will return.
302
795671
2936
мы ожидаем, что их функции восстановятся.
13:30
So this is now in clinical trials.
303
798607
2127
Мы находимся
на стадии клинических испытаний.
на стадии клинических испытаний.
13:32
We are going to operate on 50 patients
304
800734
1901
Мы собираемся прооперировать 50 пациентов
13:34
with early Alzheimer's disease
305
802635
1978
с болезнью Альцгеймера на ранней стадии,
13:36
to see whether this is safe and effective,
306
804613
2057
чтобы проверить безопасность
и эффективность метода,
и эффективность метода,
13:38
whether we can improve their neurologic function.
307
806670
2979
а также посмотреть, сможем ли мы
улучшить неврологические функции.
улучшить неврологические функции.
13:41
(Applause)
308
809649
7480
(Аплодисменты)
13:49
So the message I want to leave you with today is that,
309
817129
2948
Я хотел бы донести до вас мысль, что
13:52
indeed, there are several circuits in the brain
310
820077
2604
есть несколько зон мозга, которые
13:54
that are malfunctioning across various disease states,
311
822681
3926
работают неисправно при наличии
некоторых заболеваний,
некоторых заболеваний,
13:58
whether we're talking about Parkinson's disease,
312
826607
2208
будь то болезнь Паркинсона,
14:00
depression, schizophrenia, Alzheimer's.
313
828815
3082
депрессия, шизофрения или болезнь Альцгеймера.
14:03
We are now learning to understand what are the circuits,
314
831897
3030
Сейчас мы учимся понимать, какие зоны,
14:06
what are the areas of the brain that are responsible for
315
834927
2202
области мозга ответственны
14:09
the clinical signs and the symptoms of those diseases.
316
837129
2520
за клинические признаки
и симптомы этих заболеваний.
и симптомы этих заболеваний.
14:11
We can now reach those circuits.
317
839649
2306
Теперь мы можем добраться до этих зон.
14:13
We can introduce electrodes within those circuits.
318
841955
2632
Можем вживить электроды в эти зоны мозга.
14:16
We can graduate the activity of those circuits.
319
844587
2982
Можем регулировать активность этих зон.
14:19
We can turn them down if they are overactive,
320
847569
3252
Мы можем приглушить их,
если они сверхактивны,
если они сверхактивны,
14:22
if they're causing trouble, trouble that is felt throughout the brain,
321
850821
2957
если они причиняют неудобства,
которые ощущаются по всему мозгу;
которые ощущаются по всему мозгу;
14:25
or we can turn them up if they are underperforming,
322
853778
2581
или повысить их активность,
если они слабо функционируют.
если они слабо функционируют.
14:28
and in so doing, we think that we may be able to help
323
856359
2393
Делая это, мы считаем, что можем помочь
14:30
the overall function of the brain.
324
858752
2340
улучшить само функционирование мозга.
14:33
The implications of this, of course, is that we may be able
325
861092
2554
Из этого следует, что, возможно, мы сможем
14:35
to modify the symptoms of the disease,
326
863646
2310
смягчать симптомы заболеваний.
14:37
but I haven't told you but there's also some evidence
327
865956
1909
Я не сказал вам, но есть
некоторые основания полагать,
некоторые основания полагать,
14:39
that we might be able to help the repair of damaged areas of the brain using electricity,
328
867865
4163
что, возможно, используя электричество,
мы можем помочь исправить поражённые зоны мозга.
мы можем помочь исправить поражённые зоны мозга.
14:44
and this is something for the future, to see if, indeed,
329
872028
2452
Это то, чем мы хотим заняться в будущем —
посмотреть, действительно ли
посмотреть, действительно ли
14:46
we not only change the activity but also
330
874480
2239
мы можем не только регулировать активность,
14:48
some of the reparative functions of the brain
331
876719
2014
но и использовать
восстановительные способности мозга
восстановительные способности мозга
14:50
can be harvested.
332
878733
1555
в своих интересах.
14:52
So I envision that we're going to see a great expansion
333
880288
3047
Я предсказываю, что в будущем показания
к применению этого метода
к применению этого метода
14:55
of indications of this technique.
334
883335
2452
будут расширяться.
14:57
We're going to see electrodes being placed for many disorders of the brain.
335
885787
2779
Мы увидим использование электродов
в лечении многих мозговых расстройств.
в лечении многих мозговых расстройств.
15:00
One of the most exciting things about this is that, indeed,
336
888566
2959
Один из наиболее изумительных моментов —
15:03
it involves multidisciplinary work.
337
891525
1847
это междисциплинарный характер работы.
15:05
It involves the work of engineers, of imaging scientists,
338
893372
2802
Процесс требует работы инженеров,
специалистов по обработке изображений,
специалистов по обработке изображений,
15:08
of basic scientists, of neurologists,
339
896174
2202
учёных-фундаменталистов, неврологов,
15:10
psychiatrists, neurosurgeons, and certainly at the interface
340
898376
2752
психиатров, нейрохирургов;
именно пересечение
именно пересечение
15:13
of these multiple disciplines that there's the excitement.
341
901128
2941
этих множественных дисциплин
и вызывает изумление.
и вызывает изумление.
15:16
And I think that we will see that
342
904069
2757
Я думаю, что с течением времени
15:18
we will be able to chase more of these evil spirits
343
906826
3436
мы сможем изгонять всё больше и больше
15:22
out from the brain as time goes on,
344
910262
1896
злых духов из мозга,
15:24
and the consequence of that, of course, will be
345
912158
1902
и, разумеется, как результат,
15:26
that we will be able to help many more patients.
346
914060
2272
мы сможем помочь
большему числу пациентов.
большему числу пациентов.
15:28
Thank you very much.
347
916332
1250
Спасибо вам большое.
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