Boala Parkinson, depresia şi butonul lor de oprire

Stimularea profundă în creier începe să devină foarte precisă. Procedeul permite chirurgilor să introducă electrozi în mai toate ariile creierului și să-i activeze sau dezactiveze -- ca pe un buton de radio sau de termostat -- pentru a corecta disfucnția. O privire impresionantă la procedeele de ultimă oră, prin care o femeie cu Parkinson se oprește instantaneu din tremurat, iar porțiunile din creier erodate de Alzheimer sunt readuse la viață.

Vreau să clarific de la început:

nu toţi neurochirurgii poartă cizme de cowboy.

E bine de ştiut.

Sunt într-adevăr neurochirurg,

şi fac parte dintr-o tradiţie de neurochirurgie.

Astăzi vreau să vă vorbesc despre

ajustarea circuitelor din creier,

le putem accesa în orice parte a creierului

să le activăm sau dezactivăm

pentru a ajuta pacienții.

Cum am spus, neurochirurgia e o tradiţie veche

de aproape 7000 de ani.

În Mesoamerica se practica neurochirurgia

cu doctori reali care tratau pacienţi reali.

Iar ei încercau -- ştiau că e implicat creierul

în bolile neurologice și psihiatrice.

Nu prea ştiau ce făceau.

Nu s-a schimbat mult de atunci. (Râsete)

Ei credeau că dacă

aveai o dereglare neurologică sau psihică

trebuie că erai posedat

de un spirit malefic.

Deci, dacă erai posedat de un spirit rău

care îţi cauza probleme în creier,

calea de a le trata era, bineînţeles,

o gaură în craniu pentru a lăsa spiritul să iasă.

Aşa gândeau ei pe atunci,

şi astfel făceau aceste găuri.

Câteodată pacienţii erau puţini reticenți

întrucât se vede că

găurile sunt făcute parţial.

Se executa o trepanaţie, apoi doctorii lăsau totul baltă

şi gaura rămânea făcută pe jumătate.

Știm că pacienţii supraviețuiau.

Era la ordinea zilei.

Existau locuri în care 1%

din cranii aveau găuri, deci

problemele neurologice şi psihiatrice sunt frecvente

şi erau şi acum 7000 de ani.

De-a lungul timpului

ne-am dat seama că

diferite părţi din creier fac lucruri diferite.

Unele zone sunt destinate

controlului mişcării sau al văzului

al memoriei, al apetitului ş.a.m.d.

Când totul merge bine, sistemul nervos

merge bine, iar corpul funcţionează.

Dar din când în când, lucrurile nu merg bine,

există probleme la circuite,

sunt unii neuroni rebeli care sunt prea activați

sau nu sunt suficient de activați

astfel încât nu lucrează cum trebuie.

Manifestarea acestor neuroni

depinde de aria din creier unde se află.

Dacă neuronii sunt în circuitul motor,

disfuncția apare în sistemul de mișcare,

și te îmbolnăvești de ex. de Parkinson.

Când disfuncția e în circuitul de stare emoțională,

intri în stări ca depresia,

iar în circuitul de memorie şi funcţie cognitivă,

dezvolţi boli ca Alzheimer.

Până acum am reuşit să localizăm

unde în creier sunt aceste tulburări

și am reuşit să intervenim în circuitele

din creier să le activăm sau dezactivăm.

E ca şi cum ai încerca să prinzi

un post de radio.

Odată ce alegi postul, de jazz sau operă,

în cazul nostru, centrul motor sau de dispoziție,

putem implanta un întrerupător

şi un al doilea buton pentru a regla volumul,

pentru a-l da mai tare sau mai încet.

Am să vă spun despre

folosirea circuitelor creierului pentru a implanta electrozi

și a încărca circuitele pozitiv sau negativ

ca să ne ajutăm pacienţii.

E folosit un astfel de dispozitiv.

Metoda se numeşte stimulare neurologică profundă,

constând în plasarea electrozilor în creier.

Facem mici găuri în scalp de mărimea unui bănuț,

introducem electrodul, care apoi traversează

în întregime sub piele

până la un pacemaker plasat pe piept.

Cu ajutorul unei telecomenzi asemănătoare cu cea de televizor

putem ajusta câtă electricitate descărcăm

în aceste circuite ale creierului.

O putem închide, deschide, da mai tare sau mai încet.

Cam 100.000 de pacienţi din întreaga lume

au făcut astfel de intervenții

şi am să vă arăt exemple

în care stimularea a fost folosită pentru disfuncții de mişcare

de dispoziție şi cognitive.

Cam aşa arată dispozitivul în creier.

Vedeţi electrodul intrând prin craniu în creier.

Le putem plasa oriunde în creier.

Le spun prietenilor că niciun neuron nu e de neatins

de către un neurochirurg pentru că putem

ajunge oriunde în creier în siguranță acum.

Primul exemplu e o pacientă

cu Parkinson.

Această doamnă are Parkinson

și are electrozi implantaţi în creier.

Am să vă arăt cum se manifestă

când electrozii nu sunt porniți

iar apoi îi vom porni.

Arată cam aşa...

Electrozii sunt opriţi. Vedeți cum tremură.

(Video: "Poţi să-mi atingi degetul?")

(Video: "Partea asta e mai bună.")

Acum le vom da drumul.

Le-am pornit.

Efectul e instantaneu.

Diferenţa dintre a tremura sau nu --

(Aplauze)

Diferenţa dintre tremurat şi normalitate e datorată disfuncției

nucleului subtalamic de 25.000 de neuroni.

Acum ştim cum să găsim nărăvașii

şi să le spunem, "Domnilor, ajunge.

Trebuie să încetaţi."

Şi facem asta cu electricitate.

Folosim electricitate pentru a dicta puterea

şi încercăm să blocăm efectele neuronilor problemă.

În acest caz, reprimăm activitatea anormală.

La început am folosit această metodă pentru alte probleme,

şi am să vă spun despre o problemă fascinantă

pe care am întâlnit-o: un caz de distonie.

Distonia este o boală infantilă.

E o boală genetică manifestată prin distorsionare,

iar aceşti copii devin din ce în ce mai strâmbi

până când nu mai pot respira,

fac infecţii urinare şi mor.

În 1997, am consultat acest băieţel aparent normal,

dar cu distonie genetică.

Familia avea 8 copii,

dintre care 5 aveau distonie.

Iată-l.

Are 9 ani. A fost normal până la 6 ani,

apoi a început să-şi răsucească trupul.

Întâi piciorul stâng, apoi cel drept, brațul drept, brațul stâng,

apoi trunchiul, iar până a ajuns la mine

suferind de boală de 1-2 ani,

nu mai putea umbla, nu putea sta drept.

Era infirm, iar boala progresează.

Se înrăutăţeşte până când e tot mai distorsionat,

tot mai debil, iar mulţi copii nu supravieţuiesc.

El e unul dintre cei 5 copii.

Nu se putea mişca decât târâş pe burtă.

Medicamentele nu aveau niciun efect.

Nu ştiam ce să facem cu acest băiat.

Nu ştiam ce operaţie să-i facem,

unde să mergem în creier,

dar bazându-ne pe rezultatele pentru Parkinson,

ne-am zis, hai să acţionăm asupra

zonei din creier unde am acţionat

în cazul Parkinson şi vedem ce se întamplă.

L-am operat

sperând că se va face bine. Nu eram siguri.

Iată-l aici, înapoi în Israel unde locuiește,

la 3 luni după intervenție. Iată rezultatul.

(Aplauze)

Pe baza acestui rezultat, această intervenție

e efectuată în toată lumea

și sute de copii

au fost salvaţi cu aceste operaţii.

Acest băiat e la facultate acum

şi duce o viaţă normală.

A fost una din cele mai mari satisfacții

din cariera mea: să restaurez

coordonarea şi mersul acestui băiat.

(Aplauze)

Ne-am gândit că poate putem folosi această tehnologie

nu numai în circuite motorii, ci şi

în circuite care controlează alte lucruri.

Următorul pas a fost spre

circuitele stării de dispoziție.

Am ales depresia,

pentru că depresia e așa de răspândită.

Și cum ştiţi, există multe tratamente pentru depresie

cu medicaţie și psihoterapie,

chiar şi terapie electroconvulsivă.

Dar sunt milioane de oameni,

10-20% dintre pacienţii cu depresie

nu răspund la tratamente.
Pe aceștia vrem să-i ajutăm.

Să vedem dacă putem folosi metoda

să-i ajutăm pe aceşti pacienţi.

Întâi am comparat

diferenţele neuronale dintre o persoană depresivă

şi o persoană normală,

folosind scannere PET să monitorizăm fluxul sangvin.

Am observat că la depresivi,

în comparaţie cu cei normali,

unele zone ale creierului

sunt inactive, cele cu albastru.

Zonele albastre

sunt implicate în stări precum

auto-motivaţia, dorința de a lua decizii,

iar în depresia acută ca la aceşti pacienţi,

aceste zone sunt disfuncționale.
Le lipsește motivația.

Am mai descoperit o zonă,

supraactivă, numită 25,

aici în roşu.

Aria 25 e centrul tristeţii în creier.

Dacă încerc să vă întristez, v-aşi aminti

de ultima dată când v-aţi văzut un părinte

sau un prieten înainte să moară;

această zonă s-ar "aprinde."

E centrul tristeţii din creier.

Pacienţii cu depresie au aici hiperactivitate.

Zona tristeţii e supraîncinsă.

Termostatul e la 100°,

iar celelalte zone pentru motivare sunt închise.

Ne-am întrebat, putem plasa electrozi în acest centru

pentru a coborî termostatul,

putem încetini activitatea?

Și care ar fi consecința?

Am introdus electrozi la pacienţii cu depresie.

Am lucrat cu colega de la Emory, Helen Mayberg.

Am plasat electrozi în zona 25.

În scanarea de sus vedeți, înainte de operaţie

zona 25, centrul tristeţii e roşu aprins,

iar lobul frontal, în albastru, este inactiv.

Apoi, după 3 luni de stimulare continuă,

24 de ore/zi, sau 6 luni de stimulare continuă,

am inversat complet.

Am reuşit să dezactivăm aria 25

la un nivel mai normal

şi să repornim circuitele

din lobul frontal al creierului.

Am obţinut rezultate cu adevărat impresionante

la aceşti pacienţi cu depresie cronică.

Suntem în mijlocul testelor, în faza III de probe,

iar operaţia ar putea fi o nouă procedură

dacă se dovedeşte sigură şi eficace

pentru a trata pacienţii cu depresie cronică.

V-am arătat cum putem folosi stimularea neuronală

pentru a trata sistemul motor

în cazul bolii Parkinson şi distonie.

V-am arătat cum putem trata circuitul dispoziției

în caz de depresie.

Putem folosi stimularea cerebrală profundă
să vă facem mai deştepţi?

(Râsete)

V-ar interesa?

(Aplauze)

Bineînţeles că putem.

Am hotărât să încercăm

să supraîncărcăm

circuitele de memorie din creier.

Vom plasa electrozii în circuitele

care reglează memoria şi funcţiile cognitive

să vedem dacă putem stimula activitatea.

Nu vom face asta la oameni sănătoşi.

O vom face la cei cu deficiențe cognitive,

am ales pacienţii cu Alzheimer,

care au probleme cognitive și de memorie.

Acestea sunt simptomele principale

ale bolii Alzheimer în stadiul primar.

Am plasat electrozi în acest circuit

numit şi fornix,

drumul de intrare şi ieşire a circuitului de memorie,

să vedem dacă putem stimula acest circuit

de memorie şi ajuta pacienţii

cu Alzheimer.

Se pare că în Alzheimer există

un uriaș deficit în procesarea glucozei în creier.

Creierul e lacom când vine vorba de glucoză.

Foloseşte 20% --

deși cântăreşte numai 2% --

de 10 ori mai multă glucoză decât ar trebui relativ la greutate.

20% din toată glucoza corpului e folosită de creier.

Înaintând de la normalitate

la ușoara deficienţă cognitivă,

un precursor în Alzheimer, până la boala avansată,

aceste arii din creier folosesc tot mai puțină glucoză.

Se dezactivează, se sting.

Într-adevăr, zonele marcate cu roşu

de la periferia creierului,

devin tot mai albastre

până când devin inactive.

E similar cu o pană de curent

într-o anume zonă neuronală.

Luminile sunt stinse în anumite părţi din creier

la pacienţii cu Alzheimer.

Întrebarea este
„Sunt luminile stinse pentru totdeauna,

sau le putem reaprinde?"

Putem convinge aceste zone din creier
să folosească iar glucoză?

Şi asta am făcut. Am plantat electrozi în fornixul

pacienţilor cu Alzheimer, le-am pornit,

şi am monitorizat utilizarea glucozei în creier.

Într-adevăr, vedeți deasupra, înainte de operaţie,

zonele albastre folosesc mai puţină glucoză decât normal,

predominant în loburile parietale şi temporale.

Aceste zone sunt inactive.

Luminile sunt stinse aici.

Apoi am pus electrozi DBS, am aşteptat o lună,

sau un an. Zonele cu roşu

reprezintă zonele unde creștem utilizarea glucozei.

Reușim să facem aceste zone din creier

să folosească din nou glucoza.

În concluzie, în Alzheimer

luminile sunt stinse, dar cineva e acasă.

Reușim să repornim luminile

în aceste circuite, iar apoi,

ne aşteptăm ca funcţiile normale să reapară.

Procedeul e în faza de testare.

Vom opera 50 de pacienţi

cu Alzheimer în stadiu primar,

ca să stabilim siguranţa şi eficacitatea

şi să vedem dacă putem îmbunătăţi
funcţionarea neurologică.

(Aplauze)

Mesajul cu care vreau să vă las:

există unele circuite în creier

care se defectează din cauza diverselor boli,

fie boala Parkinson,

fie depresie, schizofrenie, Alzheimer.

Învăţăm să descifrăm aceste circuite,

pentru ce sunt responsabile,

şi simptomele bolilor respective.

Acum putem ajunge la aceste circuite.

Putem amplasa electrozi în aceste circuite.

Controlăm gradul de activitate al circuitelor.

Le putem dezactiva dacă sunt supraactive,

cauzând probleme,

sau le putem stimula dacă sunt inactive

și făcând astfel poate vom reuși să

îmbunătăţim funcţionalitatea creierului în general.

Rezultatul va fi, bineînțeles, că vom putea

modifica simptomele bolilor.

Nu v-am spus, dar sunt semne că vom reuşi

să reparăm zone distruse ale creierului folosind electricitatea.

Vom vedea în viitor dacă, într-adevăr,

nu numai că schimbăm gradul de activitate,

ci reușim și să tonifiem

funcţiile reparative ale creierului.

Prevăd că vom fi martorii unei mari expansiuni

în reușitele acestui procedeu.

Vom vedea electrozi folosiţi în multe boli ale creierului.

Un aspect fascinant este că implică

o cooperare multi-disciplinară.

Implică inginerie, procesarea imaginilor,

știință teoretică, neurologie,

psihiatrie, neurochirurgie, iar la interfaţa

acestor discipline multiple există mari speranțe.

Vom vedea tot mai mult

că putem goni aceste spirite bolnave

afară din creier.

Iar consecința va fi

că vom putea ajuta mult mai mulţi pacienţi.

Mulţumesc foarte mult.