Andres Lozano
1,467,944 views • 15:34

Az egyik dolog, amit szeretnék tisztázni mindenekelőtt az az, hogy nem minden idegsebész visel cowboycsizmát. Csak szerettem volna, ha tudják.

Én is idegsebész vagyok, és az idegsebészet régre nyúló hagyományát folytatom. Ma arról szeretnék beszélni Önöknek, hogy hogyan lehet az agyi áramkörök egyes részeit szabályozni úgy, hogy bárhová elérünk az agyban és le- vagy felkapcsoljuk az adott agyterületet betegeink állapotának javítására.

Az idegsebészet régre nyúlik vissza. Már 7000 éve jelen van. Mezoamerikában is létezett idegsebészet, és voltak idegsebészek, akik kezelték a betegeket. Tudták, hogy az agynak köze van a neurológiai és pszichiátriai betegségekhez. Nem tudták pontosan, hogy mit is csinálnak. Ebben nem sok minden változott. (Nevetés) De úgy tartották, hogy ha valakinek neurológiai vagy pszichiátriai betegsége volt, akkor bizonyára megszállta egy gonosz szellem. Tehát ha valakit megszállt egy gonosz szellem, és neurológiai vagy pszichiátriai problémákat okozott nála a kezelés módja természetesen az volt, hogy lyukat fúrtak a koponyába, hogy a gonosz szellem távozhasson.

Régen tehát így gondolkodtak, és lyukat fúrtak a koponyába. A betegek néha azért vonakodtak attól, hogy átessenek a műtéten, látszik, hogy a lyukak részlegesek, meglékelték a koponyát, aztán gyorsan távoztak és csak egy részleges lyukat sikerült ütniük, de tudjuk, hogy a betegek túlélték ezeket a beavatkozásokat. Ez egy bevett szokás volt. Volt olyan lelőhely, ahol a koponyák egy százalékán volt ilyen lyuk, és mint tudjuk, a neurológiai és pszichiátriai betegségek eléggé gyakoriak, és ez 7000 évvel ezelőtt is így volt.

Nos, idővel rájöttünk, hogy az agy eltérő részei eltérő dolgokért felelősek. Vannak olyan agyterületek, melyek a mozgásért, a látásért, a memóriáért, az étvágyért stb. felelősek. És ha minden rendjén van, akkor az idegrendszer rendesen működik. De van, amikor nem mennek rendjén a dolgok, és meghibásodnak az áramkörök, néhány kósza neuron kisül gondot okozva ezzel, vagy időnként alulműködnek és nem úgy működnek, ahogy kellene.

Ennek a megnyilvánulása attól függ, hogy hol találhatóak neuronok az agyban. Tehát ha a motorikus áramkörben vannak, működési zavar lép fel a mozgásrendszerben és olyan betegségünk lesz, mint a Parkinson-kór. Ha a hangulatot szabályozó áramkör hibásodik meg, akkor depressziósak leszünk, ha pedig a memóriáért és a kognitív működésért felelős áramkör hibásodik meg, akkor pl. Alzheimer-kórban fogunk szenvedni. Tehát ki tudtuk mutatni, hogy hol vannak ezek a rendellenességek az agyban, és be tudunk avatkozni ezekben az áramkörökben azzal, hogy fel- vagy lekapcsoljuk őket. Olyan ez, mint a megfelelő állomás behangolása a rádión. Amint megvan a keresett rádióállomás, legyen az jazz vagy opera, esetünkben mozgás vagy hangulat, oda tudunk hangolni, és egy másik gomb segítségével beállíthatjuk a hangerőt, fel- vagy lekapcsolhatjuk.

Tehát azt szeretném megmutatni, hogy az agy áramköreit használva elektródákat ültethetünk, és fel- vagy lekapcsolhatjuk az egyes agyterületeket betegeink állapotának javítása céljából. Ezt ezzel a fajta eszközzel érjük el, amelyet mély agyi stimulációnak hívnak. Tehát behelyezzük az elektródákat az agyba. A koponyán egy érme nagyságú lyukat fúrunk, behelyezzük az elektródát, és az aztán teljesen a bőr alá kerül, a mellkasban lévő pacemakerhez csatlakozik, és egy távirányítóval, ami hasonlít a tévé távirányítójához, beállítjuk, hogy mennyi áramot akarunk vezetni ezekre az agyterületekre. Le- vagy fel-, ki- vagy bekapcsolhatjuk. A világon mostanára nagyjából százezer beteg részesült mély agyi stimulációban, és mutatni fogok néhány példát a mély agyi stimuláció alkalmazására a mozgásbeli, hangulatbeli és kognitív megbetegedések kezelésekor.

Valahogy így néz ki, amikor az agyban van. Látható az elektróda, amint áthatol a koponyán keresztül az agyba, ottmarad, és gyakorlatilag bárhová tehetjük az agyon belül. Mindig azzal viccelődök baráti körben, hogy egy neuron sincs biztonságban az idegsebész elől, mert ma már gyakorlatilag akárhová elérhetünk az agyban egész biztonságosan.

Az első példa, amit mutatni fogok, az egy Parkinson-kóros eset lesz, ez a hölgy Parkinson-kórban szenved, és az elektródák benne vannak az agyában, megmutatom, hogy milyen az, amikor az elektródák le vannak kapcsolva, és Parkinsonos tüneteket mutat, aztán majd felkapcsoljuk az elektródákat. Tehát valahogy így néz ki. Az elektródák most le vannak kapcsolva, látható, hogy a hölgy remeg. (Video) Orvos: Meg tudná érinteni az ujjamat? (Video) Orvos: Ez jobb. Beteg: Ez az oldal tényleg jobb. És most felkapcsoljuk. Felkapcsoltuk. Ez így működik, azonnal. A különbség pedig a remegés és a nem... (Taps) A különbség a remegés és a nem remegés között a talamus alatti sejtmagban található 25 000 neuron rendellenes működésének köszönhető. Tehát már tudjuk, hogy hogy találjuk meg ezeket a bajkeverőket és hogy mondjuk meg nekik: "Uraim, elég volt ebből. Tessék abbahagyni ezt a fajta viselkedést." És ezt árammal érjük el. Áram segítségével mondjuk meg nekik, hogy hogyan süljenek el és a rendellenes viselkedést is árammal próbáljuk blokkolni. Ebben az esetben az abnormális neuronok aktivitását csökkentjük.

Más problémákra is elkezdtük ezt a módszert alkalmazni, és egy egészen érdekes betegségről szeretnék most beszélni: egy disztóniás esetről. A disztónia egy gyermekbetegség. Genetikai rendellenesség, mely kicsavarodó mozgásformákkal jár és ezeknek a gyermekeknek egyre kórosabb a testtartása, míg végül nem tudnak lélegezni, fájdalmaik lesznek, húgyúti fertőzéseik, és végül belehalnak. Még 1997-ben megkértek, hogy vizsgáljam meg ezt a kisfiút, aki teljesen normális volt, viszont genetikai disztóniában szenvedett. Nyolc gyermek van a családban. Ötük disztóniás.

Tehát itt van Ő. A fiú itt kilenc éves, teljesen jól volt hat éves koráig, aztán elkezdett kicsavarodni a teste, először a jobb lába, majd a bal, a jobb kéz, és a bal kéz, majd a törzs, és mire megvizsgáltam, egy-két évre a betegség kezdetétől számítva, már nem tudott járni és állni sem. Mozgásképtelenné vált, ez a természetes lefolyása a betegségnek, hogy amint rosszabbodik az állapotuk, egyre jobban kicsavarodnak, egyre jobban lebénulnak, és az ilyen gyermekek többsége nem éli túl. Tehát öt gyermek egyike volt. Egyedül úgy tudott menni, hogy a hasán mászott. Semmilyen gyógyszerre nem reagált. Nem tudtuk, hogy mit csináljunk ezzel a fiúval. Nem tudtuk, hogy milyen műtétet hajtsunk végre rajta, hogy hol keressünk az agyban, ám a Parkinson-kóros eredményeink alapján arra gondoltunk, hogy miért ne lehetne elfojtani ugyanannak az agyterületnek az aktivitását, mint a Parkinson esetében, és majd meglátjuk, mi lesz. Tehát megoperáltuk, reménykedve abban, hogy jobban lesz. Nem tudhattuk. Itt van megint, ezúttal Izraelben, ahol él a műtét után három hónappal. És tessék.

(Taps)

Ennek az eredménynek köszönhetően ez a műtét ma már szerte a világon egy bevett eljárás, és több száz gyermeken sikerült segíteni ezzel a műtéttel. A fiú ma egyetemre jár, és egészen normális életet él. Ez volt az egyik legkielégítőbb eset az egész karrierem során, az, hogy visszaállítottuk a mozgást és a járást egy ilyen gyermeknél.

(Taps)

Rájöttünk, hogy ezt a technológiát nem csak a mozgásért felelős áramkörökben, hanem más áramkörökben is alkalmazhatjuk, és a következő dolog, amibe belevágtunk, az a hangulatért felelős áramkör volt. Úgy döntöttünk, hogy a depresszióval foglalkozunk mert ez egy igen elterjedt betegség, és mint tudják, sokféle kezelés létezik a depresszióra: gyógyszeres, pszichoterápiás, még elektrosokkos terápia is, ám több millió ember szenved ebben, és a depressziós betegek 10-20%-a még mindig nem reagál a terápiára, és ezeken a betegeken szeretnénk segíteni. Nézzük meg, hogy sikerül-e ezt a módszert a depressziós betegek állapotának javítására használni.

Először is összehasonlítottuk, hogy mi a különbség egy depressziós ember agya és egy egészséges ember agya között. PET-vizsgálatot végeztünk az agyi véráramlás megfigyelésére és azt találtuk, hogy a depressziós betegek esetében az egészségesekhez viszonyítva az agy egyes részei leálltak, ezek a kékkel jelölt területek. Itt elég sok kék rész látható, ezek a területek játszanak szerepet a motivációban, az életkedvben és a döntéshozásban, és ha az ember olyan súlyosan depressziós, mint ezek a betegek, akkor csökkent képességű. Hiányzik belőle a motiváció és az életkedv. A másik dolog, amit felfedeztünk, az egy túlműködő agyterület, a 25-ös terület, ami itt pirossal látható. A 25-ös terület az agy szomorúságközpontja. Ha most elszomorítom Önöket, például emlékeztetem Önöket arra, hogy milyen volt haláluk előtt látni a szüleiket, vagy barátaikat, akkor ez az agyterület fog aktiválódni. Ez az agy szomorúságközpontja. A depressziós betegek ezen a területen hiperaktívak. A szomorúságért felelős agyterület vörösen izzik. Akár egy 100°C-os kazán, az agy többi része, mely az életkedvért és motivációért felelős pedig leállt. Azon tűnődtünk, hogy mi lenne, ha behelyeznénk néhány elektródát a szomorúságközpontba, és megnéznénk, hogy le tudjuk-e kapcsolni ezt a kazánt, hogy meg tudjuk-e szüntetni a túlzott aktivitást, és ennek vajon mik lesznek a következményei?

Tehát beültettük az elektródákat a depressziós betegek agyába kollégámmal, Helen Mayberggel az Emory egyetemről. Tehát a 25-ös agyterületre helyeztük az elektródákat. A felső felvételen látható a beavatkozás előtti 25-ös terület, a szomorúságért felelős terület izzó vörös, a kék színnel látható homloklebeny leállt, majd három hónapnyi folyamatos, egész napos stimulációt, vagy hat hónap folyamatos stimulációt követően ennek a szöges ellentétét tapasztaltuk. Képesek vagyunk enyhíteni a 25-ös terület túlműködését, egy normálisabb szintre tudjuk hozni, és vissza tudjuk kapcsolni az agy homloklebenyeit, és valóban nagyon meglepő eredményeket kaptunk ezeknél a súlyos depressziós betegeknél. Jelenleg a klinikai vizsgálatok III. szakaszában járunk, és ez egy új eljárássá válhat, amennyiben biztonságosnak és hatékonynak találjuk a súlyos depressziós betegek kezelésére.

Bemutattam Önöknek, hogy hogyan használhatunk mély agyi stimulációt a motorikus rendszer kezelésére a Parkinson-kóros és disztóniás betegeknél. Azt is megmutattam, hogy hogyan használhatjuk ezt az eljárást a hangulat-áramkörök kezelésére depressziósoknál. De használható-e mély agyi stimuláció arra, hogy okosabbá tegye az embert? (Nevetés) Valakit esetleg érdekel? (Taps) Hogyne lenne az, igaz?

Tehát eldöntöttük, hogy megpróbáljuk túltölteni az agynak a memóriáért felelős áramköreit. Azokba az áramkörökbe helyezzük az elektródákat, amelyek a memóriát és a kognitív képességeket szabályozzák, és megnézzük, hogy fel tudjuk-e erősíteni az aktivitásukat. De nem egészséges embereken végezzük ezt el. Hanem a kognitív hiányosságokkal küzdőkön, ezért az Alzheimer-kóros betegeket választottuk, akik kognitív és memória problémákkal küzdenek. Amint tudják, ezek a fő tünetei az Alzheimer-kór korai stádiumának. Tehát elektródákat helyeztünk ebbe az áramkörbe, az agyboltozat nevű területre, amely a memória áramkörhöz vezető főútvonal, meg akartuk nézni, hogy fel tudjuk-e kapcsolni ezt a memória áramkört, és hogy az segíthet-e az Alzheimer-kóros betegeken.

Kiderült, hogy az Alzheimer-kór esetében nagy probléma van az agy glükózfelhasználásával. Az agy elég mohó tud lenni a glükózfelhasználásban. Az összes glükóz 20%-át használja – bár csak a testtömeg két százalékát teszi ki – tehát tízszer annyi glükózt használ fel, mint amennyit a súlya alapján kellene. A testünk összes glükózának húsz százalékát használja fel az agy, és amint az egészséges agytól az enyhe kognitív károsodás felé haladunk, amely az Alzheimer-kór előjele, egészen az Alzheimer-kórig, úgy ezek az agyterületek befejezik a glükózfelhasználást. Egyszerűen lekapcsolnak. És valóban, azt vettük észre, hogy a vörös területek az agy külső része körül egyre jobban bekékülnek amíg teljesen le nem állnak. Ez olyan, mint egy áramkimaradás az agy egyik területén, egy helyi áramkimaradás. Tehát az egyes agyterületek lekapcsolnak az Alzheimer-kóros betegeknél. A kérdés csak az, hogy vajon örökre kapcsolnak-e le, vagy vissza tudjuk őket kapcsolni? Rábírhatjuk azokat az agyterületeket a glükózfelhasználásra?

Tehát a következőt csináltuk: Alzheimeres betegeknél beültettük az elektródákat az agyboltozatba, és felkapcsoltuk őket, és megnéztük, hogy hogyan alakul az agy glükózfelhasználása. Felül a műtét előtti állapotot látjuk, a kék színű területek azok, amelyek az átlagosnál kevesebb glükózt használnak fel, elsősorban a parietális és a temporális lebeny. Ezek az agyterületek le vannak kapcsolva. Nem aktív egyik terület sem. Azután betettük a DBS elektródákat, és vártunk egy hónapot, vagy évet, és a pirossal jelzett területeken növeltük a glükózfelhasználást. Sikerült rábírni ezeket az agyterületeket, melyek nem használtak glükózt, arra, hogy használjanak. A lényeg tehát az, hogy az Alzheimer-kór esetében sötét van az agyban, de azért otthon vannak, és vissza tudjuk kapcsolni a villanyt ezeken az agyterületeken, reménykedve abban, hogy újra működni fognak.

Ezt jelenleg is klinikailag teszteljük. Ötven olyan beteget fogunk megoperálni, akik korai Alzheimer-kórban szenvednek, hogy megnézzük, az eljárás biztonságos és hatékony-e, hogy javítani tudunk-e a neurológiai működésükön.

(Taps)

Azzal az üzenettel szeretnék búcsúzni Önöktől, hogy az agy egyes áramkörei, melyek a különböző betegségek során meghibásodnak, legyen szó akár a Parkinson-kórról, a depresszióról, a skizofréniáról vagy az Alzheimerről. Elkezdtük megérteni, hogy mik is ezek az áramkörök, és mely agyterületek felelősek ezen betegségek klinikai tüneteiért. Most már el tudjuk érni ezeket az áramköröket. Elektródákat tudunk beültetni az egyes áramkörökbe. Szabályozni tudjuk az aktivitásukat. Le tudjuk kapcsolni őket, ha túlműködnek, ha olyan problémát okoznak, mely az egész agyra kihat, ha alulműködnek, akkor pedig fel tudjuk őket kapcsolni, remélve, hogy javíthatunk az agy működésén.

Ennek természetesen az a következménye, hogy talán módosíthatjuk a betegség tüneteit, még nem mondtam el Önöknek, de van néhány arra vonatkozó bizonyíték, hogy akár az agy sérült részeit is rendbe tudjuk hozni áram segítségével, de ez a jövő zenéje, hogy kipróbáljuk, hogy nem csak az aktivitáson tudunk változtatni, hanem az agy javító funkcióit is ki tudjuk-e használni.

Úgy gondolom, hogy a jövőben nagyon kiterjed majd ennek a módszernek a javallati köre. Elektródákat fognak beültetni az agy különböző zavarai ellen. Ezzel kapcsolatban az az egyik legizgalmasabb dolog, hogy tudományközi együttműködést feltételez. Szükség van mérnökökre, képalkotó eljárásban járatos tudósokra, más tudósokra, neurológusokra, pszichiáterekre, idegsebészekre, és igazán izgalmas ezeknek a különböző tudományterületeknek az összefogása. Úgy vélem, hogy az idő múlásával egyre több gonosz szellemet tudunk majd elűzni az agyból, és ennek az eredménye természetesen az lesz, hogy sokkal több betegen tudunk segíteni.

Nagyon szépen köszönöm!