Could We Treat Alzheimer's with Light and Sound? | Li-Huei Tsai | TED

المترجم: Shahed Abdalazez المدقّق: Mohamed Salem

Hello, everyone.

مرحبا، جميعاً.

It is a tremendous pleasure to be here

من دواعي سروري أن أكون هنا

to share with you my story.

لأشارك معكم قصتي.

You’ve all heard of brainwaves.

جميعكم سمع عن موجات الدماغ

For a long time, neuroscientists didn't know what they meant.

لوقت طويل، علماء الاعصاب

لم يعلموا ماذا تعني.

But we slowly come to understand their purpose.

لكن ببطء أصبحنا نفهم غايتهم.

The brain generates waves with different paces or frequencies

الدماغ تولد موجات أو ترددات مختلفة

to transmit information and thoughts

لينقل المعلومات والأفكار

by coordinating the activity of nerve cells.

بتنسيق نشاط الخلايا العصبية.

These waves are a little like the effect

هذه الموجات تشبه قليلا تأثير

of the orchestra conductor waving a baton

العصا التي يلوح بها قائد الأوركسترا

to keep the musicians synchronized.

ليحافظ علي تزامن الموسيقيين.

I'm going to talk today

اليوم سأتحدث

about the waves that have the so-called gamma frequency.

عن الموجات التي تسمي ترددات جاما.

These gamma waves are particularly important

هذه الموجات مهمة علي وجه التحديد

for synchronizing brain activity to process new information

لتزامن نشاط الدماغ لمعالجة معلومات جديدة

from the senses and for learning and memory.

من الحواس وللتعلم والذاكرة.

You might be surprised to learn

ربما تتفاجأ عندما تعلم

that when these gamma waves are weaker than they should be,

أنه عندما تكون هذه الموجات أضعف مما يجب أن أن تكون عليه،

this may contribute to Alzheimer's disease.

هذا ربما يساهم في مرض الزهايمر.

Indeed, my laboratory and others have shown

في الواقع، معملي ومعامل أخري أظهروا

that in people with Alzheimer's

في الأشخاص المصابين بالزهايمر

and in laboratory mice that model the disease,

و في فئران التجارب التي تحمل المرض.

gamma waves at the frequency of 40 hertz

موجات جاما عند تردد 40 هرتز

have reduced power and synchrony than they should be.

خفضت الطاقة والتزامن الذي يجب أن تكون عليه.

So back in 2015,

بالعودة الي 2015،

we got an idea.

أتت لدينا فكرة.

What if we artificially boosted these waves?

ماذا لو عززنا هذه الموجات صناعيا؟

Would that affect Alzheimer's disease?

هل سيؤثر هذا علي مرض الزهايمر؟

We have to know the answer because we are an aging society.

علينا أن نعرف الإجابة لأننا مجتمع متقدم في السن.

As we have made progress in treating many other health problems,

كما أحرزنا تقدم في علاج العديد من المشاكل الصحية الأخرى،

we've begun living long enough to develop others.

لقد بدأنا نعيش أطول لنطور الأخرين.

In the last 20 years,

في أخر 20 عاما،

the Alzheimer's Association estimates

جمعية الزهايمر قدرت

أن مرض القلب تراجع حوالي 7 بالمئة،

deaths from heart disease declined by about seven percent.

But the number of deaths from Alzheimer's disease

لكن عدد الوفيات من مرض الزهايمر

increased 145 percent.

زاد 145 بالمئة.

One in three seniors in the US dies [from] Alzheimer’s disease

واحد من كل ثلاثة فالولايات المتحدة يموت بمرض الزهايمر

or another dementia, they say.

أو بمرض عقلي أخر.

And more than 11 million people

اكثر من 11 مليون شخص

provide unpaid care

يقدم رعاية غير مدفوعة الأجر

for their loved ones with Alzheimer's.

لأحبائهم المصابين بمرض الزهايمر.

So this means that probably most of us in this room

فهذا يعني أنه من المحتمل أن اغلبنا في هذه الغرفة

have known and loved someone with Alzheimer's.

يعرف ويملك أحدا يحبه مصاب بالزهايمر.

I am no exception.

أنا لست استثناء.

One day when I was four,

في أحد الأيام حين كنت فالرابعة،

I went out with my grandmother.

ذهبت للخارج مع جدتي

And when I looked up to her to say,

وعندما نظرت إليها لأقول:

"Let's go home,"

“لنذهب للمنزل”

She said, "Home.

قالت: “منزل.

Where is home?"

أين المنزل؟”

So to see if we could treat Alzheimer's disease

لذلك لنري إذا كنا نستطيع أن نعالج مرض الزهايمر

by changing brainwaves,

بتغيير موجات الدماغ،

we tried out different approaches.

جربنا أساليب مختلفة.

By working with my colleagues,

بالعمل مع زملائي،

Emery Brown and Ed Boyden at MIT,

إيمري برون و إيد بويدين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا،

we figured out that we could entrain

اكتشفنا أنه يمكننا إدخال

or stimulate increased gamma waves

أو تحفيز زيادة موجات جاما

by simply showing mice lights blinking at that frequency.

من خلال اظهار وميض للفئران عند هذا التردد.

This really works.

هذا يعمل حقا.

Showing mice 40-hertz flickering light --

بعرض الفئران ل 40 هرتز من وميض الضوء

and we demonstrated later,

وأظهرنا لاحقا،

placing of 40-hertz buzzing sound -- creates a 40-hertz disco

وضع صوت أزيز بتردد 40 هرتز -- ينشئ 40 هرتز ديسكو

that increases the power and synchrony

الذي يزيد القوة والتزامن

of these waves across the brain.

من هذه الموجات عبر الدماغ .

The effect reaches key parts of the brain,

التأثير يصل الي الأجزاء الرئيسية من الدماغ،

such as the prefrontal cortex,

مثل قشرة الفص الجبهي،

where we do planning and reasoning

حيث نخطط ونتسأل

and the hippocampus where we create memories.

و الحصين حيث تتكون الذكريات.

So the light and sound stimulation approach

لذا نهج التحفيز الضوئي والصوتي

seems cool and flashy.

يبدو رائع وبراق.

Literally.

حرفيا.

But what amazes the most is that it produced profound

لكن أكثر ما أبهرنا أنها أنتجت نتائج عميقة

and widespread benefits

وفوائد علي نطاق واسع

in mice engineered to model this disease.

في الفئران المصممة هندسيا لحمل هذا المرض.

Mice exposed to gamma light and sound stimulation

الفئران التي تعرضت لتحفيز جاما الضوئي والصوتي

had major reductions in protein build-ups,

لديها انخفاض كبير في تراكم البروتين،

amyloid plaques and tau tangles

لويحة الشيخوخة و اعتلالات تاو

that are hallmarks of Alzheimer's progression.

و التي تكون سمات مميزة لتطور الزهايمر.

The stimulation preserved more of the connections

التحفيز حافظ علي المزيد من الاتصالات

or synapses that bind nerve cells into circuits.

أو التشابكات العصبية التي تربط الخلايا العصبية في دوائر.

More cells survived, so the brain decayed less.

الكثير من الخلايا نجت، لذا فإن الدماغ يتحلل بشكل أقل.

The brain naturally has open spaces known as ventricles.

يحتوي الدماغ بشكل طبيعي علي مساحات مفتوحة تسمي البطينين

And in the brain of mice left untreated,

و دماغ الفئران التي تركت دون علاج،

these ventricles became very big.

أصبح هذين البطينين كبيرين جدا.

But in the brain of mice exposed to gamma-wave stimulation,

لكن في الفئران التي تعرضت لتحفيز موجات جاما،

these ventricles are closer to the size of healthy mice.

هذين البطينين أصبحوا أقرب لتلك الفئران السليمة.

And consistent with all of these physical differences,

وبما يتفق مع كل هذه الاختلافات الجسدية،

Alzheimer's mice exposed to light and sound stimulation

أظهرت الفئران المصابة بالزهايمر للتحفيز الضوئي والصوتي

show better performance on learning and memory tests

نتائج أفضل في التعلم واختبارات الذاكرة

than untreated mice did.

أكثر من الفئران الغير معالجة

We are still studying why stimulating gamma waves works.

لازلنا ندرس لماذا يعمل تحفيز موجات جاما؟

But we have made some key observations.

لكننا لدينا بعض الملاحظات الرئيسية.

The brain has immune cells known as microglia

المخ لديه خلايا مناعية تسمي الخلايا الدبقية الصغيرة

that are supposed to maintain health by removing waste.

التي من المفترض أن تحافظ علي الصحة عن طريق التخلص من النفايات.

These cells change their form and activity

هذه الخلايا تغير شكلها ونشاطها

following gamma wave stimulation.

بعد تحفيز موجة جاما

We've also seen that the blood vessels in the brain

لقد رأينا أيضا أن الأوعية الدموية في الدماغ

respond to the stimulation.

تستجيب للتحفيز.

These vessels widen their diameters to increase blood flow, for instance.

علي سبيل المثال، تعمل هذه الأوعية علي توسيع أقطارها لزيادة تدفق الدم.

This improved circulation may play a key role

قد يلعب هذا الدوران المحسن دورا رئيسيا

in flushing out waste as well.

في التخلص من النفايات أيضا.

So, mice are nice.

لذا، الفئران لطيفة.

But people are the point.

لكن البشر هم الغاية.

So my group and others have begun testing

لذلك بدأ فريقي و أخرون اختبار

gamma light and sound stimulation in humans.

التحفيز الضوئي والصوتي علي البشر.

We've developed a delivery device

لقد طورنا جهاز توصيل

that our volunteers can use in their homes.

الذي يستطيع متطوعينا استخدامه في منازلهم.

It’s a poster-sized light box with a speaker underneath

أنه صندوق ضوئي بحجم ملصق مع مكبر صوت تحته

to produce synchronized 40-hertz sensory stimulation.

لإنتاج تحفيز حسي متزامن 40 هرتز.

A little tablet in the middle allows them to play videos

يسمح الحاسوب اللوحي الصغير بتشغيل مقاطع فيديو

when they are getting stimulated.

عندما يتم تحفيزهم.

Recently, we have begun to see data

مؤخرا، بدأنا رؤية بيانات

emerge from these pilot clinical studies.

تظهر من هذه التجارب السريرية.

Annabelle Singer, a former member of our MIT team

أنابيل سينجر، عضو سابق في فريق MIT

and now a professor at Georgia Tech,

والأن أستاذا في جامعة جورجيا للتكنولوجيا،

recently published encouraging results

نشر مؤخرا نتائج مشجعة

showing that gamma light and sound stimulation

تظهر أن ضوء جاما والتحفيز الصوتي

entrains stronger gamma waves in people.

يدخل موجات جاما أقوي في البشر.

And their brains show increased connectivity and synchrony.

و أدمغتهم تظهر زيادة في التواصل والتزامن.

My group has made some similar findings,

توصل فريقي إلى بعض النتائج المماثلة،

including signs of preservation of brain volume

بما في ذلك عمليات الحفاظ علي حجم الدماغ

and cognitive improvement.

والتحسن المعرفي.

A private company we co-founded, Cognito Therapeutics,

شركة خاصة شاركنا في تأسيسها، علاجات كوجنيتو،

has also seen benefits in human testing,

شهدت أيضا فوائد في الاختبارات البشرية،

including reduced brain atrophy and improvement in mental functioning.

بما في ذلك انخفاض ضمور الدماغ وتحسين الأداء العقلي.

While we still have more work to do

بينما لايزال لدينا الكثير من العمل للقيام به

to determine the full clinical efficacy,

لتحديد الفاعلية السريرية الكاملة،

we have provided a lot of evidence that this approach appears safe.

لقد قدمنا الكثير من الأدلة علي أن هذا النهج يبدو آمناً،

Our participants use their devices consistently

يستخدم المشاركون أجهزتهم باستمرار

and tolerate gamma wave stimulation well.

ويتحملون تحفيز موجات جاما جيدا.

Unlike a drug,

علي عكس المخدرات،

this stimulation is completely non-invasive

هذه المحفزات غير جراحية تماما

and has minimal side effects,

وله أثار جانبية قليلة،

which could make this approach very accessible.

مما يجعل هذا النهج سهل للغاية.

We are now working to launch a new study

نحن نعمل الأن علي إطلاق دراسة جديدة

of whether gamma-wave stimulation can effectively delay

أما إذا كان تحفيز موجات جاما تمكن أن يؤخر بشكل فعال

the incidence of Alzheimer's disease.

الإصابة بمرض بمرض الزهايمر.

Given the prevalence of Alzheimer’s disease in our aging population

بالنظر إلى انتشار مرض الزهايمر بين كبار السن لدينا

and how safe this gamma light and sound stimulation approach appears to be,

ومدي أمان نهج تحفيز جاما الضوئي والصوتي،

I sometimes dream of a gamma society

أحلم أحيانا بمجتمع جاما

where we integrate gamma wave stimulation into our daily environment

حيث ندمج تحفيز موجات جاما في بيئتنا اليومية

through our lighting or even our video entertainment.

من خلال الإضاءة أو حتي الفيديوهات الترفيهية.

Maybe we will have a better world

ربما سنحظي بعالم أفضل

and a brighter future

ومستقبل ألمع

if we can keep our brainwaves,

لو استطعنا الحفاظ علي موجات دماغنا،

and therefore our mind and memory, well stimulated.

وبالتالي فإن أذهاننا وذاكرتنا، ستكون محفزة بشكل جيد.

Thank you.

شكرا.

(Applause)

(تصفيق)

Chris Anderson: Thank you so very much.

كريس أندرسون: شكرا جزيلا.

I actually would have so many questions,

لدي بالفعل الكثير من الأسئلة،

but the clock is not our friend.

لكن الوقت ليس حليفنا.

I'm going to ask you one.

سأسلك سؤالا.

The cause of Alzheimer's,

سبب مرض الزهايمر،

like, the implication of what you're saying,

مثل، بناءا علي ما قولتيه،

is that it's possible that an actual causal factor

هل من الممكن أن يكون المسبب الفعلي

is this falloff in the gamma brainwaves.

هو تراجع موجات جاما الدماغية.

Is that how you see it or what is the picture?

هل هذا ما ترينه أم ما هي الصورة؟

Li-Huei Tsai: You know, obviously,

لي هيوي تساي: كما تعلم، من الواضح،

the causes for Alzheimer's disease are very complex.

أسباب مرض الزهايمر معقدة جدا.

There are a lot of genetic factors and environmental factors.

هناك الكثير من العوامل الوراثية و العوامل البيئية.

But one thing is that this compromise of the gamma waves

لكن الشيء الوحيد هو أن تراجع موجات جاما

happens very early in the course of the disease.

يحدث في وقت مبكر جدا من مسار المرض.

And you know, as I alluded to earlier,

وأنت تعلم، كما أشرت سابقا،

it has tremendous effects on many different cell types,

له تأثيرات هائلة علي العديد من أنواع الخلايا المختلفة،

many different functions in the brain.

العديد من الوظائف المختلفة في الدماغ.

So it is very likely

لذلك فمن المحتمل جدا

that these impaired gamma waves leads to the build up

أن تؤدي موجات جاما الضعيفة إلى تراكم

of the protein aggregates and pathology.

تكتل البروتين و علم الأمراض.

But I would also like to mention

لكني أود أن أذكر أيضا

that this impairment of these other cell types

أن ضعف هذه الأنواع الأخرى من الخلايا

and other processes in the brain

و العمليات الأخرى في الدماغ

can also impact the strength of the gamma waves.

يمكن أن تؤثر أيضا علي موجات جاما.

So if you think about the pathophysiology of the disease,

لذلك إذا فكرت في الفيزيولوجيا المرضية للمرض،

it's like a runaway train that eventually crashes.

أنه مثل قطار سريع في النهاية تحطم.

So I think that this light and sound approach,

لذلك أعتقد أن النهج الضوئي والصوتي،

what it does is to give a break of this process

ما تفعله هو أعطاء استراحة من هذه العملية

and give the brain an opportunity to heal.

وأعطاء الدماغ فرصة لتعافي.

CA: So you are not necessarily arguing that gamma-ray therapy

كريس: اذن أنت لا تجادلين في أن العلاج بأشعة جاما

would be a complete prevention of Alzheimer's,

سيكون وقاية كاملة من الزهايمر،

but that it could, in combination with other things

لكن هذا ممكن، بالاقتران مع أشياء أخرى

it could play an absolutely critical role.

أن تلعب دورا حاسما للغاية.

LHT: It depends on when do you start the treatment.

لي هيوي تساي: يعتمد هذا علي وقت بدء العلاج.

So if you start early --

لذلك إذا بدأ مبكرا --

so that’s why we are now testing

ولهذا السبب نختبر الأن

whether this approach can delay the incidence of the disease.

ما إذا كان هذا النهج يؤخر حدوث المرض.

CA: If you start early enough, you really believe,

كريس: إذا بدأت مبكرا كفاية، أنت حقا تعتقدي،

that alone could delay materially the onset of Alzheimer's.

هذا وحده يمكن أن يؤخر ماديا ظهور مرض الزهايمر .

LHT: We'll see, we're starting a clinical trial.

لي هيوي تساي : سنري، لقد بدأنا تجربة سريرية.

CA: Thank you so much, thank you for your work.

كريس: شكرا جزيلا، شكرا لك علي عملك.

(Applause)

(تصفيق)