Tip:
Highlight text to annotate it
X
Tłumaczenie: Magdalena Stonawska Korekta: Lena Gorska
Jedną rzecz należy ustalić na samym początku:
nie wszyscy neurochirurdzy noszą kowbojskie buty.
Powinniście to wiedzieć.
Jestem neurochirurgiem,
dziedzicem długiej tradycji neurochirurgii
i zamierzam opowiedzieć dziś
o możliwości wpływania na obszary mózgu,
dowolne obszary,
włączania ich i wyłączania,
by pomóc pacjentom.
Neurochirurgia ma długą historię.
Jest praktykowana od 7 tys. lat.
W Mezoameryce istniała neurochirurgia,
praktykujący ją neurochirurdzy i ich pacjenci.
Wiedzieli, że w mózgu można znaleźć przyczyny
neurologicznych i psychiatrycznych zaburzeń.
Nie wiedzieli dokładnie, co robią.
Właściwie to niewiele się zmieniło.
Myśleli,
że jeśli ktoś choruje,
to przyczyną musi być opętanie
przez złego ducha.
Jeśli kogoś opętał zły duch
powodujący neurologiczny czy psychiatryczny problem,
to najlepszym sposobem leczenia
jest zrobienie dziury w czaszce, by tego ducha wypuścić.
Tak wtedy myślano
i robiono takie otwory.
Czasami pacjenci nie byli przekonani do takiego zabiegu,
niektóre otwory są niedokończone,
wygląda na to,
że rozpoczęto trepanację, ale pacjenci rezygnowali,
odchodzili z nieskończonymi otworami,
wiemy jednak, że przeżyli.
To się zdarzało często.
Na niektórych wykopaliskach
nawet 1% czaszek ma otwory, widać więc,
że takie schorzenia były równie częste
7 tys. lat temu jak dziś.
Z biegiem czasu
zaczęliśmy zauważać,
że różne części mózgu odpowiadają za różne rzeczy.
Są takie, które kontrolują
ruch lub wzrok,
pamięć albo apetyt i inne.
Zazwyczaj wszystko działa tak,
jak powinno.
Ale czasami nie działa,
coś jest nie tak w tych obwodach,
nieprawidłowe neurony
powodują problemy
lub działają zupełnie nie tak, jak powinny.
To, jak taka awaria się objawia,
zależy od części mózgu, w której się znajdują.
Gdy znajdują się w ośrodku motorycznym,
źle działa układ ruchu,
i występują schorzenia takie jak choroba Parkinsona.
Gdy awaria zdarza się w ośrodku regulującym nastrój,
cierpi się na depresję,
a gdy to ośrodek pamięci i funkcji kognitywnych,
rozwija się choroba Alzheimera.
Byliśmy zdolni określić,
gdzie w mózgu mają źródło różne schorzenia
i mogliśmy interweniować.
Coś włączyć lub wyłączyć.
To trochę jak szukanie najlepszych fal,
na których nadaje stacja radiowa.
Gdy wybierzesz odpowiednią stację, cokolwiek by nie nadawała,
w naszym przypadku to ruch lub nastrój,
możemy przystawić kontrolkę w odpowiednim miejscu,
a następnie ustawić głośność,
ściszyć lub pogłośnić.
Zamierzam więc opowiedzieć
o podłączaniu elektrod do obwodów mózgowych,
by włączać i wyłączać różne jego obszary
by sprawdzić, czy można pomóc pacjentom.
Dokonuje się tego dzięki temu urządzeniu,
to metoda zwana głęboką stymulacją mózgu.
Umieszczamy w mózgu elektrody.
W czaszce robi się otwory wielkości małej monety
i umieszcza się elektrodę.
Znajduje się ona pod skórą,
połączona jest ze stymulatorem w klatce piersiowej.
Dzięki zdalnemu sterowaniu, jak pilotem do telewizora
reguluje się, ile impulsów elektrycznych będzie wysyłanych
do określonego obszaru mózgu.
Można wzmacniać i osłabiać, włączać i wyłączać.
Około stu tysięcy pacjentów na całym świecie
poddano głębokiej stymulacji mózgu.
Pokażę kilka przykładów
jej użycia do leczenia zaburzeń ruchowych,
zaburzeń nastroju i kognitywnych.
To wygląda tak.
Widać przewód przechodzący przez czaszkę do mózgu.
Elektrodę można umieścić gdziekolwiek.
Mawiam, że żaden neuron nie jest bezpieczny,
bo naprawdę możemy
bez ryzyka dotrzeć do każdego miejsca w mózgu.
Pierwszy przykład to pacjentka
z chorobą Parkinsona.
Ta pani ma Parkinsona
i elektrody w mózgu.
Pokażę w jakim jest stanie,
gdy elektrody są wyłączone i ma objawy choroby.
A później je włączymy.
To wygląda tak.
Teraz elektrody są wyłączone i widać jej drżenie.
- Nie mogę. - Możesz dotknąć mój palec?
- Trochę lepiej. - Z tej strony jest lepiej.
A teraz włączamy.
Włączone.
I tak działa, natychmiast.
Różnica między takim drżeniem a tym...
(Brawa)
Drżenie związane jest z awarią
25 tys. neuronów w jądrze niskowzgórzowym.
Wiemy, jak je zlokalizować
i możemy powiedzieć: "Wystarczy".
"Przestańcie to robić".
Mówią im to impulsy elektryczne.
Używamy prądu, by nimi kierować.
Prądem możemy zablokować ich działanie.
W tym przypadku hamujemy działanie nieprawidłowych neuronów.
Zaczęliśmy tej techniki używać w innych przypadkach.
Opowiem o fascynującej chorobie,
dystonii.
Dystonia zdarza się u dzieci.
Jest uwarunkowana genetycznie. To skręcanie części ciała.
Dzieci coraz mocniej się skręcają,
aż nie mogą oddychać, są obolałe,
dostają infekcji i w końcu umierają.
W 1997 poproszono mnie o zbadanie chłopca,
który cierpiał na dystonię.
W rodzinie było ośmioro dzieci.
Piątka miała dystonię.
Oto on.
Tutaj ma 9 lat. Rozwijał się normalnie do 6 roku życia.
Później zaczął skręcać ciało, najpierw prawą stopę,
później lewą, prawe ramię, lewe,
później tułów, a gdy przyjechał do mnie,
rok czy dwa od pojawienia się objawów,
nie mógł chodzić, nie mógł stać.
Naturalny rozwój choroby
polega na dalszym skręcaniu się,
pogłębianiu się niesprawności, wiele dzieci umiera.
Był jednym z piątki dzieci.
Poruszać mógł się tylko – czołgając się.
Nie reagował na żadne leki.
Nie wiedzieliśmy, co z nim zrobić.
Nie mieliśmy pomysłu, co robić,
który obszar mózgu jest odpowiedzialny.
Ale bazując na osiągnięciach z Parkinsonem
stwierdziliśmy, że może warto spróbować
z tym samym obszarem mózgu,
co u pani z Parkinsonem i zobaczyć, co się stanie?
Oto on. Spróbowaliśmy.
Nie wiedzieliśmy, ale mieliśmy nadzieję.
Oto on, z powrotem w Izraelu, skąd pochodzi.
Trzy miesiące po zabiegu.
(Brawa)
Po naszym precedensie procedurę
powtórzono na całym świecie.
Setkom dzieci udało się pomóc
dzięki takiej operacji.
Chłopiec teraz studiuje
i prowadzi normalne życie.
To jeden z największych sukcesów
w całej mojej karierze,
przywróciłem zdolność poruszania się temu dziecku.
(Brawa)
Pomyśleliśmy, że może moglibyśmy użyć tej techniki
nie tylko na obszarach odpowiedzialnych za ruch,
ale też innych.
Zajęliśmy się więc
obszarami mózgu odpowiedzialnymi za nastrój.
Wzięliśmy na celownik depresję.
Jest ona powszechna
i jest wiele sposobów jej leczenia,
farmakologiczne, psychoterapia,
nawet elektrowstrząsy.
Ale są miliony ludzi,
ok. 10-20% cierpiących na depresję,
na których nic nie działa i to im właśnie chcemy pomóc.
Zobaczmy, czy można użyć tej techniki,
by pomóc chorym na depresję.
Najpierw porównaliśmy
mózg osoby z depresją
z mózgiem osoby zdrowej.
Za pomocą pozytronowej emisyjnej tomografii zbadaliśmy krążenie krwi w mózgu.
Odkryliśmy, że u pacjentów z depresją,
w porównaniu z innymi,
widoczne były pewne nieaktywne obszary.
To te niebieskie.
Tu jest dużo błękitu.
To obszary odpowiedzialne
za motywację, zapał, podejmowanie decyzji.
Osoba z poważną depresją
ma z tym problemy. Nie ma motywacji.
Odkryliśmy również
obszar nadaktywny,
zaznaczony tu na czerwono.
To ośrodek smutku.
Gdybym chciał kogoś zasmucić,
przypomniałbym mu o ostatnim spotkaniu
ze zmarłym rodzicem czy przyjacielem.
Wtedy uaktywniłby się ten obszar.
To ośrodek smutku w mózgu.
U chorych na depresję jest nadaktywny.
To ta ostra czerwień.
Termostat ustawiony na 100 stopni.
Inne obszary, odpowiedzialne za motywację, wyłączają się.
Gdyby więc umieścić elektrody w tym ośrodku smutku,
jeśli udałoby się wyłączyć termostat,
osłabić jego działanie.
Co by się wtedy stało?
Wszczepiliśmy więc elektrody chorym na depresję.
Dokonała tego moja koleżanka, Helen Mayberg z Emory.
Umieściliśmy elektrody w ośrodku smutku.
Górny skan to stan przed operacją,
obszar smutku płonie czerwienią,
płat czołowy jest nieaktywny i niebieski.
Po trzech miesiącach stymulacji,
24 godziny na dobę, albo sześciu miesiącach
mieliśmy dokładną odwrotność.
Zdołaliśmy osłabić obszar smutku,
aż działał na normalnym poziomie,
i włączyć płat czołowy.
i włączyć płat czołowy.
Widoczna była ogromna różnica
w samopoczuciu pacjentów.
Przeprowadzamy teraz testy kliniczne, są już w trzeciej fazie,
i być może ta metoda,
jeśli okaże się bezpieczna i skuteczna,
będzie używana do leczenia depresji.
Pokazałem, że można użyć głębokiej stymulacji mózgu,
by wpływać na funkcje motoryczne
u cierpiących na Parkinsona lub dystonię.
Pokazałem, że można też leczyć problemy z nastrojem
u chorych na depresję.
Czy można w ten sposób uczynić kogoś mądrzejszym?
(Śmiech)
Jest ktoś zainteresowany?
(Brawa)
Oczywiście, że możemy, nie?
Zdecydowaliśmy się
spróbować podkręcić
ośrodek pamięci w mózgu.
Umieścimy elektrody w tym obszarze,
który steruje pamięcią i funkcjami kognitywnymi.
Zobaczymy, czy mogą działać lepiej.
Nie będziemy tego testować na zwykłych ludziach,
ale na chorych z problemami kognitywnymi.
Wybraliśmy pacjentów z chorobą Alzheimera.
Mają problemy z pamięcią i funkcjami poznawczymi.
To są główne objawy
początkowej fazy tej choroby.
Umieściliśmy elektrody w tym obszarze,
w sklepieniu mózgowia,
który jest drogą do ośrodka pamięci.
Chcieliśmy zobaczyć, czy możemy go włączyć
i pomóc osobom
z chorobą Alzheimera.
Okazuje się, że w tej chorobie
występuje ogromny deficyt glukozy w mózgu.
Mózg jest bardzo żarłoczny.
Zużywa 20% spożywanej glukozy,
a stanowi 2% wagi organizmu.
Zużywa 10 razy więcej glukozy niż powinien, sądząc po jego wadze.
20% glukozy zużywa mózg.
Gdy zaczynają się objawy choroby,
pojawiają się zaburzenia kognitywne,
pierwsza oznaka Alzheimera,
pewne obszary mózgu przestają przyswajać glukozę.
Wyłączają się.
I rzeczywiście widać tu czerwony obszar
w mózgu,
który stopniowo staje się niebieski
i w końcu wyłącza się zupełnie.
To jakby mieć awarię prądu
w pewnym obszarze mózgu.
Niektóre światła gasną
w mózgach pacjentów z Alzheimerem.
Pytanie brzmi: czy istnieje możliwość,
by je z powrotem włączyć?
Czy można przekonać te obszary, by znów przyswajały glukozę?
Wszczepiliśmy więc elektrody w sklepieniu mózgowia
i włączyliśmy je.
Obserwowaliśmy zużycie glukozy przez mózg.
Na górnym obrazku widać stan sprzed operacji,
niebieskie obszary to te, które mają problem z przyswajaniem glukozy,
zwłaszcza płat ciemieniowy i skroniowy.
Te obszary się wyłączały.
Światła gasły.
Umieściliśmy elektrody i czekaliśmy miesiąc
lub rok, i teraz obszary czerwone
to te, gdzie zużycie glukozy wzrosło.
Mogliśmy przekonać obszary, które nie przyswajały glukozy,
by znowu jej używały.
Co oznacza, że w chorobie Alzheimera
światła są zgaszone, jednak dom nie jest pusty,
można je znowu włączyć.
Te dotychczas nieaktywne obszary,
mogą znowu działać.
Jesteśmy w fazie testów.
Zoperujemy 50 pacjentów
w początkowej fazie choroby Alzheimera,
by sprawdzić, czy to bezpieczne i skuteczne,
czy możemy im pomóc.
(Brawa)
Chcę was dziś zostawić z wiedzą,
że w mózgu są pewne obszary,
które się psują i wywołują stany chorobowe,
czy to chorobę Parkinsona,
czy depresję, schizofrenię, Alzheimera.
Uczymy się, jak działają te obszary w mózgu,
za co odpowiadają, z jaką ich aktywnością
wiążą się poszczególne choroby.
Możemy do nich sięgnąć.
Możemy wszczepić do nich elektrody.
Możemy poprawić ich działanie.
Możemy je wyłączyć, gdy są nadaktywne,
gdy sprawiają problemy odbijające się na działaniu całego mózgu.
Możemy je nakłonić do lepszego działania, jeśli słabną.
W ten sposób może będziemy mogli poprawić
ogólne działanie mózgu.
W konsekwencji być może będziemy zdolni
zmienić objawy choroby.
Ale nie powiedziałem wam jeszcze, że są dowody,
że może uda się też naprawić za pomocą impulsów elektrycznych obszary zniszczone.
To przyszłość. Przekonamy się,
czy możemy nie tylko manipulować aktywnością,
ale też naprawiać obszary mózgu,
które są zniszczone.
Przewiduję, że czeka nas szybki rozwój
tej techniki.
Elektrody będą leczyć wiele schorzeń.
To ekscytujące również dlatego,
że to inicjatywa interdyscyplinarna.
Pracują *** tym inżynierowie, specjaliści od obrazowania,
nauk podstawowych, neurologii,
psychiatrii, neurochirurgii,
jest więc czym się ekscytować.
Sądzę, że zobaczymy,
że będziemy mogli wypłoszyć coraz więcej złych duchów
z ludzkiego mózgu,
a w efekcie, oczywiście,
będziemy mogli pomóc wielu chorym.
Dziękuję.