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

Traduttore: Matilde Guadagno Revisore: Francesca Galdi

Hello, everyone.

Salve a tutti.

It is a tremendous pleasure to be here

È un onore essere qui

to share with you my story.

per condividere con voi la mia storia.

You’ve all heard of brainwaves.

Conoscerete tutti le onde cerebrali.

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

Per molto tempo, i neuroscienziati non sapevano cosa significassero.

But we slowly come to understand their purpose.

Ma noi, piano piano, siamo arrivati a capire il loro scopo.

The brain generates waves with different paces or frequencies

Il cervello genera delle onde con diversi ritmi e frequenze

to transmit information and thoughts

per trasmettere informazioni e pensieri

by coordinating the activity of nerve cells.

coordinando le attività delle cellule nervose.

These waves are a little like the effect

Queste onde sono un po’ come l’effetto

of the orchestra conductor waving a baton

del direttore d’orchestra che agita la sua bacchetta

to keep the musicians synchronized.

per tenere il ritmo dei musicisti.

I'm going to talk today

Oggi vi parlerò

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

delle cosiddette onde a frequenza gamma.

These gamma waves are particularly important

Queste onde gamma sono particolarmente importanti

for synchronizing brain activity to process new information

per sincronizzare l’attività cerebrale,

per elaborare nuove informazioni sensoriali,

from the senses and for learning and memory.

per l’apprendimento e per la memoria.

You might be surprised to learn

Potrebbe sorprendervi il fatto che

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

quando queste onde gamma sono più deboli di quello che dovrebbero essere,

this may contribute to Alzheimer's disease.

possono contribuire al morbo di Alzheimer.

Indeed, my laboratory and others have shown

Infatti, il mio e altri laboratori

hanno dimostrato che nelle persone affette da Alzheimer

that in people with Alzheimer's

and in laboratory mice that model the disease,

e nei topi da laboratorio che emulano la malattia,

gamma waves at the frequency of 40 hertz

le onde gamma alla frequenza di 40 hertz

have reduced power and synchrony than they should be.

hanno meno forza e sincronia di quella che dovrebbero avere.

So back in 2015,

Nel 2015,

we got an idea.

ci venne un’idea.

What if we artificially boosted these waves?

Cosa succederebbe se aumentassimo artificialmente queste onde?

Would that affect Alzheimer's disease?

Potrebbe influenzare il morbo di Alzheimer?

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

Dobbiamo conoscere la risposta perché siamo una società che invecchia.

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

Mentre abbiamo fatto progressi nella cura di molti altri problemi di salute,

we've begun living long enough to develop others.

abbiamo iniziato a vivere tanto a lungo da svilupparne degli altri.

In the last 20 years,

Negli ultimi 20 anni,

the Alzheimer's Association estimates

l’Alzheimer Association stima

deaths from heart disease declined by about seven percent.

un calo del 7% di morti per problemi cardiaci.

But the number of deaths from Alzheimer's disease

Ma il numero di morti causati dal morbo di Alzheimer

increased 145 percent.

è aumentato del 145%.

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

Negli USA, un anziano su tre muore a causa dell’Alzheimer

or another dementia, they say.

o di un’altra forma di demenza.

And more than 11 million people

E più di 11 milioni di persone

provide unpaid care

prestano assistenza gratuita

for their loved ones with Alzheimer's.

per i loro cari affetti da Alzheimer.

So this means that probably most of us in this room

Dunque, questo significa che probabilmente la maggior parte di noi in questa stanza

have known and loved someone with Alzheimer's.

ha conosciuto e amato qualcuno con l’Alzheimer.

I am no exception.

Io non sono un’eccezione.

One day when I was four,

Un giorno, quando avevo quattro anni,

I went out with my grandmother.

sono uscita con mia nonna.

And when I looked up to her to say,

E quando l’ho guardata e le ho detto:

"Let's go home,"

“Andiamo a casa”,

She said, "Home.

lei mi ha risposto: “Casa.

Where is home?"

Dov’è casa?”

So to see if we could treat Alzheimer's disease

Perciò, per trovare un modo per trattare il morbo di Alzheimer

by changing brainwaves,

cambiando le onde cerebrali,

we tried out different approaches.

abbiamo provato diversi approcci.

By working with my colleagues,

Lavorando con i miei colleghi,

Emery Brown and Ed Boyden at MIT,

Emery Brown ed Ed Boyden all’MIT,

we figured out that we could entrain

abbiamo capito che avremmo potuto sincronizzare

or stimulate increased gamma waves

o stimolare l’aumento delle onde gamma

by simply showing mice lights blinking at that frequency.

semplicemente esponendo i topi a luci intermittenti a quella frequenza.

This really works.

Questo funziona veramente.

Showing mice 40-hertz flickering light --

Mostrare ai topi luci intermittenti a 40 hertz

and we demonstrated later,

e, come dimostrato successivamente,

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

usando onde sonore a 40 hertz, si crea un ritmo a 40 hertz

that increases the power and synchrony

che aumenta la potenza e la sincronia

of these waves across the brain.

di queste onde all’interno del cervello.

The effect reaches key parts of the brain,

L’effetto raggiunge parti fondamentali del cervello,

such as the prefrontal cortex,

come la corteccia prefrontale,

where we do planning and reasoning

con cui pianifichiamo e ragioniamo,

and the hippocampus where we create memories.

e l’ippocampo, con cui creiamo i ricordi.

So the light and sound stimulation approach

Quindi, l’approccio di stimolazione di luce e suono

seems cool and flashy.

sembra bello e luccicante.

Literally.

Letteralmente.

But what amazes the most is that it produced profound

Ma ciò che sorprende di più

è che produce profondi e ampi benefici

and widespread benefits

in mice engineered to model this disease.

nei topi modificati per lo studio della malattia.

Mice exposed to gamma light and sound stimulation

I topi esposti alla stimolazione di luce e suoni gamma

had major reductions in protein build-ups,

hanno una riduzione dell’accumulo di proteine,

amyloid plaques and tau tangles

di placche amiloidi e di ammassi Tau

that are hallmarks of Alzheimer's progression.

che sono i tratti distintivi dello sviluppo dell’Alzheimer.

The stimulation preserved more of the connections

La stimolazione preserva un maggior numero di connessioni,

or synapses that bind nerve cells into circuits.

o sinapsi, che formano una rete di cellule nervose.

More cells survived, so the brain decayed less.

Più cellule sopravvivono, minore è il deterioramento del cervello.

The brain naturally has open spaces known as ventricles.

Il cervello ha degli spazi aperti conosciuti come ventricoli.

And in the brain of mice left untreated,

E nel cervello dei topi non trattati,

these ventricles became very big.

questi ventricoli diventano molto grandi.

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

Mentre nel cervello dei topi esposti alla stimolazione di onde gamma,

these ventricles are closer to the size of healthy mice.

questi ventricoli sono più vicini alla grandezza di quelli dei topi sani.

And consistent with all of these physical differences,

In linea con queste differenze fisiche,

Alzheimer's mice exposed to light and sound stimulation

i topi malati esposti alla stimolazione di luce e suoni

show better performance on learning and memory tests

mostrano una prestazione migliore nell’apprendimento e nei test di memoria

than untreated mice did.

rispetto ai topi non trattati.

We are still studying why stimulating gamma waves works.

Stiamo ancora studiando perché questo approccio funzioni.

But we have made some key observations.

Ma abbiamo fatto delle osservazioni importanti.

The brain has immune cells known as microglia

Il cervello ha delle cellule immunitarie chiamate microglia

that are supposed to maintain health by removing waste.

che preservano la salute cerebrale

eliminando i rifiuti.

These cells change their form and activity

Queste cellule cambiano la loro forma e attività

following gamma wave stimulation.

in seguito alla stimolazione con le onde gamma.

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

Abbiamo anche notato che i vasi sanguigni del cervello

respond to the stimulation.

rispondono alla stimolazione.

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

Questi vasi ampliano il loro diametro per aumentare il flusso sanguigno, ad esempio.

This improved circulation may play a key role

L’aumento della circolazione gioca un ruolo fondamentale

in flushing out waste as well.

nell’espellere gli scarti.

So, mice are nice.

Dunque, i topi vanno bene,

But people are the point.

ma l’obiettivo sono le persone.

So my group and others have begun testing

Quindi, il mio gruppo, insieme ad altri, ha iniziato a testare

gamma light and sound stimulation in humans.

la stimolazione di suoni e luci gamma sugli umani.

We've developed a delivery device

Abbiamo sviluppato un dispositivo per la somministrazione

that our volunteers can use in their homes.

che i nostri volontari possono usare nelle proprie case.

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

Si tratta di una scatola luminosa con un altoparlante al di sotto

to produce synchronized 40-hertz sensory stimulation.

che produce stimoli sensoriali sincronizzati a 40 hertz.

A little tablet in the middle allows them to play videos

Un piccolo tablet al centro permette loro di riprodurre video

when they are getting stimulated.

durante la stimolazione.

Recently, we have begun to see data

Recentemente, abbiamo iniziato a vedere i dati

emerge from these pilot clinical studies.

che sono emersi da questi studi clinici.

Annabelle Singer, a former member of our MIT team

Annabelle Singer, ex membro del nostro gruppo all’MIT

and now a professor at Georgia Tech,

e ora professoressa al Georgia Tech,

recently published encouraging results

ha pubblicato, di recente, risultati incoraggianti

showing that gamma light and sound stimulation

che mostrano come gli stimoli di luce e suoni gamma

entrains stronger gamma waves in people.

creino onde gamma più forti nelle persone.

And their brains show increased connectivity and synchrony.

E i loro cervelli mostrano maggiore connettività e sincronia.

My group has made some similar findings,

Il mio gruppo ha fatto alcune scoperte simili,

including signs of preservation of brain volume

inclusi dei segni di conservazione del volume del cervello

and cognitive improvement.

e un miglioramento cognitivo.

A private company we co-founded, Cognito Therapeutics,

Anche un’azienda privata che abbiamo fondato insieme, la Cognito Therapeutics,

has also seen benefits in human testing,

ha visto dei benefici nella sperimentazione sull’uomo,

including reduced brain atrophy and improvement in mental functioning.

come la riduzione di atrofia cerebrale e un miglioramento delle funzioni mentali.

While we still have more work to do

È vero che abbiamo ancora del lavoro da fare

to determine the full clinical efficacy,

per determinarne la completa efficacia clinica,

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

ma abbiamo fornito molte prove sulla sicurezza di questo approccio.

Our participants use their devices consistently

I nostri partecipanti utilizzano i loro dispositivi sistematicamente

and tolerate gamma wave stimulation well.

e sopportano bene gli stimoli delle onde gamma.

Unlike a drug,

A differenza dei farmaci,

this stimulation is completely non-invasive

questa stimolazione è del tutto non invasiva

and has minimal side effects,

e ha minimi effetti collaterali,

which could make this approach very accessible.

e questo la rende molto accessibile.

We are now working to launch a new study

Al momento stiamo lavorando al lancio di un nuovo studio

of whether gamma-wave stimulation can effectively delay

per determinare se la stimolazione di onde gamma

possa effettivamente ritardare l’insorgenza del morbo di Alzheimer.

the incidence of Alzheimer's disease.

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

Data la prevalenza della malattia nella popolazione più anziana

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

e data la sicurezza dell’approccio di stimoli di suoni e luci gamma,

I sometimes dream of a gamma society

a volte sogno una società gamma

where we integrate gamma wave stimulation into our daily environment

in cui lo stimolo di onde gamma è integrato nell’ambiente quotidiano

through our lighting or even our video entertainment.

attraverso l’illuminazione o l’intrattenimento video.

Maybe we will have a better world

Forse potremmo avere un mondo

and a brighter future

e un futuro migliori

if we can keep our brainwaves,

se potessimo mantenere le nostre onde cerebrali,

and therefore our mind and memory, well stimulated.

e, di conseguenza, la nostra mente e la nostra memoria più stimolate.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)

Chris Anderson: Thank you so very much.

Chris Anderson: Grazie mille.

I actually would have so many questions,

Avrei così tante domande,

but the clock is not our friend.

ma il tempo non ci aiuta.

I'm going to ask you one.

Gliene farò una.

The cause of Alzheimer's,

La causa dell’Alzheimer.

like, the implication of what you're saying,

L’implicazione di ciò che ha detto,

is that it's possible that an actual causal factor

è che è possibile che un effettivo fattore causale della malattia

is this falloff in the gamma brainwaves.

sia la diminuzione delle onde gamma cerebrali.

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

È così che la vedete, o in modo diverso?

Li-Huei Tsai: You know, obviously,

Li-Huei Tsai: Ovviamente,

the causes for Alzheimer's disease are very complex.

le cause dell’Alzheimer sono molto complesse.

There are a lot of genetic factors and environmental factors.

Ci sono molti fattori genetici e fattori ambientali.

But one thing is that this compromise of the gamma waves

Ma una cosa certa è che questa alterazione delle onde gamma

happens very early in the course of the disease.

compare agli inizi del decorso della malattia.

And you know, as I alluded to earlier,

E, come accennavo prima,

it has tremendous effects on many different cell types,

ha effetti significativi su diversi tipi di cellule

many different functions in the brain.

e su diverse funzioni cerebrali.

So it is very likely

Quindi, è facile che le onde gamma alterate

that these impaired gamma waves leads to the build up

portino all’accumulo di aggregati proteici e patologici.

of the protein aggregates and pathology.

But I would also like to mention

Ma vorrei anche accennare al fatto

that this impairment of these other cell types

che l’indebolimento di questi tipi di cellule

and other processes in the brain

e altri processi cerebrali

can also impact the strength of the gamma waves.

potrebbero avere un effetto sulle onde gamma.

So if you think about the pathophysiology of the disease,

Perciò, se pensate alla patofisiologia della malattia,

it's like a runaway train that eventually crashes.

è come un treno in corsa che alla fine si schianta.

So I think that this light and sound approach,

Dunque penso che l’approccio con luci e suoni

what it does is to give a break of this process

conceda una pausa al processo

and give the brain an opportunity to heal.

e dia l’opportunità al cervello di risanarsi.

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

CA: quindi la terapia a raggi gamma non offrirebbe necessariamente

would be a complete prevention of Alzheimer's,

una prevenzione completa dal morbo di Alzheimer,

but that it could, in combination with other things

ma potrebbe avere un ruolo critico, insieme ad altri fattori.

it could play an absolutely critical role.

LHT: dipende da quando si inizia il trattamento.

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

So if you start early --

Sì, se si inizia presto.

so that’s why we are now testing

È per questo che ora stiamo testando

whether this approach can delay the incidence of the disease.

se l’approccio possa ritardare l’insorgere della malattia.

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

CA: se si inizia presto, crede veramente

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

che questo possa ritardare la comparsa dell’Alzheimer.

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

LHT: Vedremo, stiamo iniziando lo studio clinico.

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

CA: Grazie mille a lei per il suo lavoro.

(Applause)

(Applausi)