The brain may be able to repair itself -- with help | Jocelyne Bloch

Translator: Azadeh Ta Reviewer: Leila Ataei

So I'm a neurosurgeon.

من جراح مغز و اعصاب هستم.

And like most of my colleagues,

و مثل بیشتر همکارانم

I have to deal, every day, with human tragedies.

هر روز با تراژدی‌های انسانی سر و کار دارم.

I realize how your life can change from one second to the other

من می‌فهمم که چطور زندگی‌ شما می‌تونه از یک لحظه به لحظه‌ی بعد تغییر کنه

after a major stroke or after a car accident.

پس از یک سکته یا تصادف خودرو.

And what is very frustrating for us neurosurgeons

آنچه برای ما جراحان مغز و اعصاب خیلی مأیوس‌کننده‌ هست

is to realize that unlike other organs of the body,

اینه که بدونیم بر خلاف بقیه‌ی اعضای بدن

the brain has very little ability for self-repair.

مغز توانایی خیلی پایینی برای بازسازی خودش داره.

And after a major injury of your central nervous system,

پس از صدمه‌ی شدید به سیستم عصبی مرکزی

the patients often remain with a severe handicap.

معمولاً نارسایی شدیدی در بیمار باقی میمونه.

And that's probably the reason why I've chosen

و احتمالاً به همین دلیل هست که من تصمیم گرفتم

to be a functional neurosurgeon.

یک جراخ مغز و اعصاب کُنِشی شوم.

What is a functional neurosurgeon?

جراح مغز و اعصاب کُنِشی چیه؟

It's a doctor who is trying to improve a neurological function

پزشکی است که سعی داره یک عملکرد عصبی را

through different surgical strategies.

از طریق راهکارهای جراحی مختلف بهبود ببخشه.

You've certainly heard of one of the famous ones

شما حتماً درباره‌ی یکی از موارد معروفش

called deep brain stimulation,

به نام تحریک عمقی مغز شنیدید،

where you implant an electrode in the depths of the brain

جاییکه یک الکترود در عمق مغز کار می‌گذارید

in order to modulate a circuit of neurons

که مدار نورونی مغز را دستکاری کرده باشید

to improve a neurological function.

تا یک عملکرد عصبی بهبود یابد.

It's really an amazing technology

واقعاً فن‌آوری شگفت‌انگیزیه

in that it has improved the destiny of patients

چون سرنوشت بیمارانی را بهتر کرده

with Parkinson's disease,

که پارکینسون دارند،

with severe tremor, with severe pain.

لرزش شدید دارند، درد شدید دارند.

However, neuromodulation does not mean neuro-repair.

اما، دستکاری عصبی به معنای بازسازی عصبی نیست.

And the dream of functional neurosurgeons

و رؤیای جراحان مغز و اعصاب کنشی اینه

is to repair the brain.

که مغز را بازسازی کنند.

I think

فکر کنم

that we are approaching this dream.

که ما داریم به این رویا نزدیک می‌شیم.

And I would like to show you

و می‌خواهم به شما نشون بدم

that we are very close to this.

که خیلی به آن نزدیک هستیم.

And that with a little bit of help,

و اینکه با کمی کمک،

the brain is able to help itself.

مغز می‌تونه به خودش کمک کنه.

So the story started 15 years ago.

خوب، داستان ۱۵ سال پیش شروع شد.

At that time, I was a chief resident

آن زمان من رزیدنت ارشد بودم

working days and nights in the emergency room.

روز و شب در بخش اورژانس کار می‌کردم.

I often had to take care of patients with head trauma.

اغلب باید از بیمارانی که به سرشان ضربه وارد شده‌ بود مراقبت می‌کردم.

You have to imagine that when a patient comes in with a severe head trauma,

باید تصور کنید که وقتی بیماری با ضربه‌ی شدید به سر وارد می‌شه،

his brain is swelling

مغزش ورم می‌کنه

and he's increasing his intracranial pressure.

که فشار درون جمجمه‌اش را بالا می‌بره.

And in order to save his life,

و برای نجات جانش،

you have to decrease this intracranial pressure.

باید این فشار درون جمجمه‌اش را پایین بیارید.

And to do that,

و برای این کار،

you sometimes have to remove a piece of swollen brain.

گاهی مجبورید قسمتی از مغز ورم کرده را بردارید.

So instead of throwing away these pieces of swollen brain,

خوب به جای دور انداختن این تکه‌های مغز،

we decided with Jean-François Brunet,

ما با ژان-فرانسوا برونت که همکار من

who is a colleague of mine, a biologist,

یک زیست‌شناس است، تصمیم گرفتیم

to study them.

آنها را مطالعه کنیم.

What do I mean by that?

منظورم چیه؟

We wanted to grow cells from these pieces of tissue.

ما می‌خواستیم از این تکه‌های بافت سلول رشد بدهیم.

It's not an easy task.

کار آسونی نیست.

Growing cells from a piece of tissue

از یک تکه بافت سلول رشد دادن

is a bit the same as growing very small children

مثل بزرگ کردن بچه‌های خیلی کوچک

out from their family.

بیرون از خانوادهاشون هست.

So you need to find the right nutrients,

پس شما باید مواد مغذی درست،

the warmth, the humidity

گرما، رطوبت

and all the nice environments to make them thrive.

و همه چیز یک محیط خوب را فراهم کنید تا شکوفا شوند.

So that's exactly what we had to do with these cells.

خوب این دقیقاً کاریست که ما باید با این سلول‌ها می‌کردیم.

And after many attempts,

و بعد از تلاش بسیار،

Jean-François did it.

ژان-فرانسوا موفق شد.

And that's what he saw under his microscope.

و این چیزیست که زیر میکروسکوپش دید.

And that was, for us, a major surprise.

و این برای ما یک غافلگیری بزرگ بود.

Why?

چرا؟

Because this looks exactly the same as a stem cell culture,

چون این دقیقاً مثل کشت سلول‌های بنیادی است،

with large green cells surrounding small, immature cells.

با سلول‌های سبز بزرگ که سلول‌های کوچک نابالغ را احاطه کرده‌اند.

And you may remember from biology class

ممکنه از کلاس زیست‌شناسی یادتون باشه

that stem cells are immature cells,

که سلول‌های بنیادی سلول‌های نابالغی هستند،

able to turn into any type of cell of the body.

که می‌توانند به همه‌ نوع سلولی در بدن تبدیل شوند.

The adult brain has stem cells, but they're very rare

مغز انسان بالغ سلول‌های بنیادی داره، اما خیلی نادر هستند

and they're located in deep and small niches

و در لانه‌ی کوچک عمیقی

in the depths of the brain.

در عمق مغز قرار دارند.

So it was surprising to get this kind of stem cell culture

بنابراین ما غافلگیر شدیم که این نوع کشت سلول‌های بنیادی را

from the superficial part of swollen brain we had

از قسمت سطحی مغز ورم کرده‌ای بگیریم

in the operating theater.

که در اتاق عمل داشتیم.

And there was another intriguing observation:

و یک مشاهده‌ی جالب دیگه هم داشتیم:

Regular stem cells are very active cells --

سلول‌های بنیادی عادی خیلی فعال هستند-

cells that divide, divide, divide very quickly.

سلول‌هایی هستند که تقسیم می‌شوند، تقسیم می‌شوند، خیلی سریع تقسیم می‌شوند.

And they never die, they're immortal cells.

و هرگز نمی‌میرند، سلول‌های نامیرا هستند.

But these cells behave differently.

اما این سلول‌ها رفتار متفاوتی داشتند.

They divide slowly,

به آهستگی تقسیم می‌شوند،

and after a few weeks of culture,

و پس از چند هفته کِشت،

they even died.

حتا مُردند.

So we were in front of a strange new cell population

بنابراین ما یک جمعیت سلولی جدید عجیب جلومون داشتیم

that looked like stem cells but behaved differently.

که شبیه سلول‌های بنیادی بودند ولی رفتار متفاوتی داشتند.

And it took us a long time to understand where they came from.

و مدت درازی طول کشید که بفهمیم از کجا آمده‌اند.

They come from these cells.

از این سلول‌ها آمده بودند.

These blue and red cells are called doublecortin-positive cells.

این سلول‌های آبی و قرمز سلول‌های دَبِل کورتین مثبت نام دارند.

All of you have them in your brain.

همه‌ی شما در مغزتون دارید.

They represent four percent of your cortical brain cells.

آنها ۴ درصد سلول‌های قشر مخ در مغز را تشکیل می‌دهند.

They have a very important role during the development stage.

در دوران تکوین [جنینی] نقش خیلی مهمی دارند.

When you were fetuses,

وقتی شما جنین بودید،

they helped your brain to fold itself.

آنها به مغز شما کمک کردند تا چین بخورد.

But why do they stay in your head?

اما چرا توی سر شما ماندند؟

This, we don't know.

ما نمی‌دونیم.

We think that they may participate in brain repair

ما فکر می‌کنیم ممکنه در بازسازی مغز شرکت کنند

because we find them in higher concentration

چون با غلظت بالاتری نزدیک

close to brain lesions.

آسیب‌های مغزی هستند.

But it's not so sure.

ولی چندان مطمئن نیستیم.

But there is one clear thing --

اما یک چیز واضحه-

that from these cells,

که از این سلول‌ها،

we got our stem cell culture.

سلول‌های بنیادیِ کشت ما گرفته شده.

And we were in front of a potential new source of cells

و ما یک منبع سلول بالقوه جلومون داشتیم

to repair the brain.

که مغز را بازسازی کنیم.

And we had to prove this.

و ما باید این را ثابت می‌کردیم.

So to prove it,

پس برای اثباتش،

we decided to design an experimental paradigm.

تصمیم گرفتیم آزمایشی طراحی کنیم.

The idea was to biopsy a piece of brain

ایده این بود که قسمتی از مغز که برای سخنوری نیست

in a non-eloquent area of the brain,

را نمونه‌برداری کنیم،

and then to culture the cells

و سپس سلول‌ها را کشت بدیم

exactly the way Jean-François did it in his lab.

درست همونطور که ژان-فرانسوا در آزمایشگاهش انجام داد.

And then label them, to put color in them

و سپس نشان‌دارشان کنیم، رنگ‌آمیزی کنیم

in order to be able to track them in the brain.

تا بتونیم در مغز آنها را دنبال کنیم.

And the last step was to re-implant them

و آخرین قدم این بود که دوباره آنها را در

in the same individual.

همان شخص پیوند بزنیم.

We call these

ما آنها را

autologous grafts -- autografts.

پیوند اتولوگ یا اتوگرفت می‌نامیم.

So the first question we had,

خوب اولین پرسشی که ما داشتیم،

"What will happen if we re-implant these cells in a normal brain,

«اگر ما این سلول‌ها را در یک مغز سالم پیوند بزنیم چی میشه،

and what will happen if we re-implant the same cells

و اگر در مغز آسیب‌دیده پیوندشان بزنیم چی میشه؟»

in a lesioned brain?"

و اگر در مغز آسیب‌دیده پیوندشان بزنیم چی میشه؟»

Thanks to the help of professor Eric Rouiller,

با کمک پروفسور اریک رویلر،

we worked with monkeys.

ما با میمون‌ها کار کردیم.

So in the first-case scenario,

در سناریوی اول،

we re-implanted the cells in the normal brain

ما این سلول‌ها را در مغز سالم پیوند زدیم.

and what we saw is that they completely disappeared after a few weeks,

و مشاهده کردیم که پس از چند هفته کاملاً ناپدید شدند،

as if they were taken from the brain,

انگار از مغز گرفته شده بودند،

they go back home,

به خونه برگشته بودند،

the space is already busy,

فضا اشغال شده،

they are not needed there, so they disappear.

اینجا به آنها نیازی نیست، پس ناپدید می‌شوند.

In the second-case scenario,

در سناریوی دوم،

we performed the lesion,

ما آسیب را ایجاد کردیم،

we re-implanted exactly the same cells,

و دقیقاً همان سلول‌ها را پیوند زدیم،

and in this case, the cells remained --

در این مورد، سلول‌ها باقی ماندند-

and they became mature neurons.

و به نورون‌های بالغ تبدیل شدند.

And that's the image of what we could observe under the microscope.

و این تصویر چیزیه که ما زیر میکروسکوپ می‌تونستیم ببینیم.

Those are the cells that were re-implanted.

اینها سلول‌هایی هستند که دوباره پیوند زده شده‌اند.

And the proof they carry,

و مدرکی که دارند،

these little spots, those are the cells that we've labeled

این لکه‌های کوچک، سلول‌هایی هستند که ما نشاندار کردیم.

in vitro, when they were in culture.

خارج از بدن وقتی کشت می‌کردیم.

But we could not stop here, of course.

اما البته ما نمی‌تونستیم اینجا متوقف بشیم.

Do these cells also help a monkey to recover after a lesion?

آیا این سلول‌ها به یک میمون کمک می‌کنند که بعد از آسیب بهبود پیدا کنه؟

So for that, we trained monkeys to perform a manual dexterity task.

برای این ما به میمون‌ها مهارت دست چالاک را آموزش دادیم

They had to retrieve food pellets from a tray.

آنها باید از یک سینی تکه‌های غذا را بردارند.

They were very good at it.

آنها خیلی خوب این کار را انجام می‌دادند.

And when they had reached a plateau of performance,

وقتی به بهترین سطح کارایی رسیدند،

we did a lesion in the motor cortex corresponding to the hand motion.

ما در قشر موتوری مغز آنها که مربوط به حرکت دست است آسیب می‌زنیم.

So the monkeys were plegic,

پس میمون‌ها فلج شدند،

they could not move their hand anymore.

دیگه نمی‌تونستند دستشان را حرکت بدهند.

And exactly the same as humans would do,

درست مثل انسان‌ها

they spontaneously recovered to a certain extent,

خودبخود تا حدی بهبود پیدا کردند،

exactly the same as after a stroke.

درست مثل بعد از سکته [مغزی].

Patients are completely plegic,

بیمارها کاملاً فلج هستند،

and then they try to recover due to a brain plasticity mechanism,

و بعد سعی می‌کنند با سازوکارهای انعاطاف‌پذیری مغز بهتر بشوند.

they recover to a certain extent,

تا حدی بهبود پیدا می‌کنند،

exactly the same for the monkey.

برای میمون هم درست همین طور است.

So when we were sure that the monkey had reached his plateau

خوب وقتی ما مطمئن شدیم که پس از بهبودی میمون‌ها به

of spontaneous recovery,

بهترین حد کارایی رسیدند

we implanted his own cells.

سلول‌های خودش را پیوند زدیم.

So on the left side, you see the monkey that has spontaneously recovered.

در سمت چپ میمونی را می‌بینید که خودبخود بهبود پیدا کرده.

He's at about 40 to 50 percent of his previous performance

او حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد کارایی پیش از

before the lesion.

آسیب را دارد.

He's not so accurate, not so quick.

او خیلی دقیق نیست، زیاد سریع نیست.

And look now when we re-implant the cells:

حالا ببینید، وقتی ما سلول‌ها را دوباره پیوند زدیم:

Two months after re-implantation, the same individual.

دو ماه پس از پیوند، همان فرد.

(Applause)

(تشویق حاضران)

It was also very exciting results for us, I tell you.

باید بگم برای ما هم نتایج خیلی هیجان‌انگیزی بودند.

Since that time, we've understood much more about these cells.

از آن زمان ما خیلی بیشتر درباره‌ی این سلول‌ها آموخته‌ایم.

We know that we can cryopreserve them,

می‌دونیم که می‌تونیم آنها را در حالت یخ‌زده حفظ کنیم.

we can use them later on.

و بعداً استفاده کنیم.

We know that we can apply them in other neuropathological models,

می‌دونیم که می‌تونیم درمدل‌های آسیب‌شناسی عصبی دیگر هم از آنها استفاده کنیم،

like Parkinson's disease, for example.

مثل پارکینسون.

But our dream is still to implant them in humans.

اما رؤیای ما هنوز اینه که در انسان پیوندشان بزنیم.

And I really hope that I'll be able to show you soon

و من واقعاً امیدوارم که بتونم به زودی به شما نشان بدم

that the human brain is giving us the tools to repair itself.

که مغز انسان به ما ابزار بازسازی خودش را می‌دهد.

Thank you.

خیلی ممنون.

(Applause)

(تشویق حاضران)

Bruno Giussani: Jocelyne, this is amazing,

برونو جیوسانی: ژاسلین، این شگفت‌آوره،

and I'm sure that right now, there are several dozen people in the audience,

من مطمئنم همین الان چندین نفر در جمع شنوند‌ه‌‌ها هستند،

possibly even a majority,

شاید حتا اکثریت آنها،

who are thinking, "I know somebody who can use this."

که فکر می‌کنند، «من کسی را می‌شناسم که می‌تونه از این استفاده کنه.»

I do, in any case.

به هر حال من می‌کنم۰

And of course the question is,

البته پرسش اینه که،

what are the biggest obstacles

بزرگترین مانع چیست

before you can go into human clinical trials?

قبل از آنکه به امتحان در کارآزمایی بالینی در انسان بروید؟

Jocelyne Bloch: The biggest obstacles are regulations. (Laughs)

ژاسلین بلوش: بزرگترین مانع قوانین هستند. (می‌خندد)

So, from these exciting results, you need to fill out

خوب از این نتایج هیجان‌انگیز باید

about two kilograms of papers and forms

دو کیلوگرم کاغذ و فرم پر کنید

to be able to go through these kind of trials.

تا به این کارآزمایی‌ها بتونید وارد بشید.

BG: Which is understandable, the brain is delicate, etc.

ب.ج.: که قابل فهم هست، مغز حساس است و ...

JB: Yes, it is, but it takes a long time

ژ.ب.: بله اما زمان زیادی می‌گیره

and a lot of patience and almost a professional team to do it, you know?

و صبر زیاد می‌خواهد و یک تیم تقریباً حرفه‌ای، می‌دونید؟

BG: If you project yourself --

ب.ج.: اگر خودتان را

having done the research

که این پژوهش را انجام دادید

and having tried to get permission to start the trials,

و سعی دارید برای آغاز کارآزمایی اجازه بگیرید،

if you project yourself out in time,

اگر خودتان را در آینده تصور کنید،

how many years before somebody gets into a hospital

چند سال طول می‌کشه تا زمانی که کسی به بیمارستان بره

and this therapy is available?

و این درمان در دسترس است؟

JB: So, it's very difficult to say.

ژ.ب.: گفتنش سخته.

It depends, first, on the approval of the trial.

اول بستگی داره به تأیید شدن کارآزمایی.

Will the regulation allow us to do it soon?

آیا قوانین به ما اجازه می‌دهند که به زودی انجامش دهیم؟

And then, you have to perform this kind of study

و بعد باید این نوع مطالعه را روی گروه

in a small group of patients.

کوچکی از بیماران انجام دهید.

So it takes, already, a long time to select the patients,

پس تا همین جا هم زمان زیادی می‌گیره که بیماران را انتخاب کنیم

do the treatment

درمان را انجام بدیم

and evaluate if it's useful to do this kind of treatment.

و ارزیابی کنیم که آیا این نوع درمان به درد می‌خوره؟

And then you have to deploy this to a multicentric trial.

و باید این را به یک کارآزمایی چند مرکزی ببرید.

You have to really prove first that it's useful

اول واقعاً باید ثابت کنید که کارایی دارد

before offering this treatment up for everybody.

قبل از اینکه این درمان برای همه پیشنهاد بشه.

BG: And safe, of course. JB: Of course.

ب.ج.: و امن البته. ژ.ب.: البته.

BG: Jocelyne, thank you for coming to TED and sharing this.

ب.ج.: ژاسلین، خیلی ممنون که به TED آمدید و کارتان را به اشتراک گذاشتید.

BG: Thank you.

(Applause)

ب.ج.: ممنون.

(تشویق حاضران)