Khalil Ramadi: Electronic pills that could transform how we treat disease | TED Fellows

Translator: Behdad Khazaeli Reviewer: Masoud Motamedifar

[SHAPE YOUR FUTURE]

For decades, scientists have tried to use brain modulation

to treat neurological disorders.

Techniques usually involved sticking wires onto our head,

then helmets that immobilized our head

[آینده خود را بسازید]

and zapping our brain with magnetic or electrical pulses.

برای دهه‌ها، دانشمندان می‌خواستند تا از مدولاسیون مغزی

Given what we now know about the millions of circuits that our brain has,

در درمان اختلالات عصبی استفاده کنند.

شیوه‌هایی که معمولا در آنها سیم‌هایی را به سرمان می‌چسباندند،

this was much like trying to fix a pothole by resurfacing the entire road.

و بعد کلاه‌هایی که سرمان را ثابت نگاه دارد

و بعد اعمال پالس‌های مغناطیسی یا الکتریکی به مغزمان.

Brain modulation can actually come in different forms.

حالا با توجه به آنچه در باره میلیون‌ها مدار الکتریکی مغزمان می‌دانیم،

The brain connects with all organs in our bodies through neurons,

much like an octopus' tentacles.

این کار دیگر مثل روکش آسفالت برای ترمیم چاله‌های خیابان است.

This means that diabetes, cancer, autoimmune disorders can all be induced,

مدولاسیون مغز در عمل می‌تواند به شکل‌های متفاوتی انجام شود.

affected and exacerbated by the brain and the nervous system.

مغز از طريق رشته‌های نورون به تمام اعضای بدن متصل است،

This also means that brain modulation can be achieved

درست مثل بازو‌های اختاپوس.

این یعنی دیابت، سرطان، بیماری‌های خود‌ایمنی همگی می‌توانند

through different parts of the body

by zapping organs and limbs with electrodes

that have usually been implanted with drills and scalpels.

از مغز و سستم عصبي تاثیر بگیرند و تشديد شوند.

Today, however, brain modulation doesn't have to be so invasive.

همچنین این به معنى آن است که مدولاسیون مغزی

Some of my colleagues at MIT

می‌تواند از طريق قسمت‌های مختلف بدن

have discovered that a potential therapy for Alzheimer's

با تحریک اندام‌ها و اعضا با الکترود‌ها انجام شود

could be watching light of a certain wavelength

که معمولا با استفاده از مته و چاقوی جراحی نصب می‌شوند.

flash at a particular frequency.

اگرچه دیگر امروزه، لزوما مدولاسیون مغزی نیاز به جراحی ندارد.

This is an example of something I like to call a bionudge --

بعضی از همکاران من در MIT

simple techniques that target specific circuits in our bodies

دریافته‌اند که یک درمان محتمل برای آلزایمر

می‌تواند نگاه کردن به نور با طول موج‌های خاص

to achieve a certain outcome,

like using light to slow degeneration and Alzheimer's.

در یک فرکانس مشخص باشد.

این مثالی از چیزی است که نامش را فشارزیستی گذاشته‌ام --

Let me show you an example of a really simple bionudge.

In 10 seconds, I'm going to cause neurons in your pretectal area to light up

شیوه‌ای ساده که مدار مشخصی را در مغزمان هدف قرار می‌دهد

and then I'll stimulate your amygdala and hippocampus to surprise you.

تا نتيجه مشخصی بدست آورد،

مثل استفاده از نور برای کاهش تخریب ناشی از آلزایمر.

Finally, your arcuate nucleus to make you feel hungry.

بگذارید یک مثال واقعا ساده از فشار زیستی را نشان‌تان دهم.

ظرف ۱۰ ثانیه، نورون‌های قسمت پره‌تکتال از مغز شما را تحریک می‌کنم

Bionudges don't need to be shocking or jarring,

و پس از آن با تحریک بادامک و هیپوکامپوس مغزتان شما را غافلگیر می‌کنم.

They just need to be designed to activate or silence a specific brain circuit.

و در انتها، هسته کمانی را تا شما احساس گرسنگی کنید.

Combining bionudges in a certain order

can allow us to use them for a more targeted purpose.

در فشارزیستی نیازی نیست که کار ناخوشایند و ناراحت کننده باشد.

My team and I at MIT developed microdevices

تنها لازم است که مدار قسمت خاصی از مغز را فعال یا از کار بیاندازند.

similar in shape and size to a pill that can be swallowed like we do pills

با ترکیب کردن فشار‌های زیستی در یک الگوی خاص

and contain electronics

to deliver little bursts of electrical or chemical stimuli --

اجازه پیدا می‌کنیم تا‌ اهداف مشخص‌تری را دنبال کنیم.

من و همکارانم در MIT یک ریز دستگاه ساخته‌ایم

bionudges -- to our gut.

که شکل و اندازه‌اش خیلی شبیه قرص و کپسول‌هایی است که خورده می‌شوند است

Our gut is the largest interface of our body with the outside world.

It has an incredible combination of tissues all working together.

و حاوی الکترود‌هایی است

که می‌تواند تحریک‌های کوچک الکتریکی یا شیمیایی --

It houses enteroendocrine cells

that sense what we eat

فشار زیستی -- در داخل شکم ما ایجاد کند.

and induce the release of hormones that can regulate hunger and metabolism.

قسمت درونی شکم ، بزرگترین رابط میان بدن ما و دنیای بیرون است.

It houses immune cells that sense the microbiome

تنوع شگفت‌ انگیزی از بافت‌ها در اینجا با هم همکاری می‌کنند.

while preventing bacteria from entering our body.

اینجا محل سلول‌های انترواندوکراین است

And neurons -- lots and lots of neurons.

آنچه خورده‌ایم را تشخیص می‌دهند

و ترشح هورمون‌هایی را موجب می‌شوند که گرسنگی و سوخت و ساز را کنترل می‌کنند.

This is why certain sugary or salty foods can ramp up dopamine levels in our brain

در اینجا سلول‌هایی قرار دارند که میکروبیوم را حس می‌کنند

and make us feel quite good after eating them.

و هم زمان مانع از ورود باکتری‌ها به داخل بدن ما می‌شوند.

Our electronic pills can be designed to reside in the gut for days to weeks,

و همینطور اعصاب -- حجم خیلی زیادی عصب.

delivering bionudges to neurons along the GI tract.

بین شکل غذا‌های شیرین یا شور می‌توانند سطح دوپامین را در مغز ما افزایش دهند

Depending on the shape and strength of these electrical impulses,

و موجب شوند که بعد از خوردن‌شان احساس خوبی داشته باشیم.

they can either affect hormone levels in our blood

کپسول‌های الکترونیکی ما می‌توانند برای روز‌ها یا هفته‌ها در داخل شکم بمانند،

or travel up to our brain

where they can activate or silence specific brain circuits

و فشار‌های زیستی خود را به اعصاب داخل سیستم هاضمه وارد کنند.

that control hunger, metabolism and arousal.

بسته به شکل و قدرت هر کدام از این ضربه‌های الکتریکی،

Much like we did just a few minutes ago.

می‌توانند یا روی میزان هورمون در خون ما تاثیر بگذارند

Using our devices, we could stimulate the stomach

یا تا مغز بالا روند

to tackle nausea or influence satiety

و در آنجا یک مدار مشخص را فعال کنند یا از کار بیاندازند

or the intestine to change the way we digest things like glucose

که کنترل کننده گرسنگی، سوخت و ساز و اشتها است.

by affecting absorption of nutrients in food.

درست مثل کاری که چند دقیقه پیش کردیم.

This could mean new, noninvasive therapies for the 34 million diabetics in the US

با کمک این دستگاه‌‌ها، ما می‌توانیم معده را تحریک کنیم

تا مانع از حالت تهوع شویم یا احساس سیری ایجاد کنیم

and 650 million obese population worldwide.

یا با تحریک روده شیوه هضم چیز‌هایی مثل گلوکز

We could even affect things like inflammation in the brain,

را با تاثیر روی جذب مواد غذایی تغییر دهیم.

slowing down degeneration for the almost 60 million patients

این به معنی درمان‌هایی جدید و غیر تهاجمی برای ۳۴ میلیون مبتلا به دیابت در آمریکا

with Parkinson's or Alzheimer's around the world.

و ۶۵۰ میلیون افراد چاق در سراسر جهان است.

By being super specific, we can avoid side effects,

ما می‌توانیم حتی روی چیز‌هایی مثل التهاب در مغز هم اثر بگذاریم،

unlike most of our drugs.

And in this way we can control appetite, nutrient digestion, hormone levels,

و میزان زوال را برای حدود ۶۰ میلیون نفر

که از بیماری پارکینسون یا آلزایمر در سراسر جهان رنج می‌برند، کاهش دهیم.

even happiness and reward.

This is exciting.

بخاطر اینکه خیلی هدفمند هستیم، جلوی عوارض جانبی را می‌گیریم

Bionudges are more targeted than medicines and less invasive than surgery.

برخلاف بیشتر دارو‌ها.

و به این شیوه می‌توانیم اشتها، هضم مواد غذایی، سطوح هورمونی

Neuromodulation therapies could be a new gold standard in health care.

حتی شادی و پاداش را کنترل کنیم.

I'd like to leave you with an image:

خیلی هیجان انگیز است.

شیوه فشار زیستی از دارو هدفمند‌تر و از جراحی غیر مخرب‌تر است.

a single pill, not filled with drugs or chemicals,

but with electronics and microdevices

درمان‌های مدولاسیون عصبی می‌توانند استاندارد طلایی جدیدی در بهداشت باشند.

that deliver little bursts of energy to our gut.

دوست دارم با ارائه یک تصویر خداحافظی کنم:

This pill can treat Parkinson's, Alzheimer's, diabetes or obesity,

تنها یک کپسول، که دارو و مواد شیمیایی در آن نیست،

all without any chronic drugs, completely noninvasively.

اما حاوی مدار‌های الکترونیک و ریز تجهیزات است

که ضربان‌های کوچک الکتریکی در درون شکم ما ایجاد می‌کند.

No drill, no surgery, no hospital stay.

این کپسول می‌تواند، پارکینسون، آلزایمر، دیابت و چاقی را درمان کند،

This is how medicine could be.

This is how medicine should be.

و همه اینها بدون خوردن هیچ داروی دائمی و کاملا غیر تهاجمی.

Thank you.

بدون نیاز به مته، جراحی و بستری شدن.

پزشکی می‌تواند اینگونه باشد.

پزشکی باید اینگونه باشد.

متشکرم.