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

翻訳: Eri Ishikawa 校正: Yoshiaki Yamagami

Hello, everyone.

皆さん こんにちは

It is a tremendous pleasure to be here

今日は この場で 私の話を皆さんに共有出来る事を

to share with you my story.

大変嬉しく思います

You’ve all heard of brainwaves.

脳波について聞いたことがありますよね

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

長い間 神経科学者は脳波が 何を意味するのか わかっていませんでした

But we slowly come to understand their purpose.

しかし徐々に その意味がわかってきました

The brain generates waves with different paces or frequencies

脳は様々な波長 すなわち様々な周波数の波を発生させて

to transmit information and thoughts

神経細胞で活動を調整することによって

by coordinating the activity of nerve cells.

情報や思考を伝達しています

These waves are a little like the effect

この波は

of the orchestra conductor waving a baton

タクトを振って演奏者たちの同期を取り続ける

to keep the musicians synchronized.

オーケストラの指揮者の役割に少し似ています

I'm going to talk today

今日 私は

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

いわゆるガンマ周波数を持つ 波についてお話しします

These gamma waves are particularly important

このガンマ波は

for synchronizing brain activity to process new information

感覚器官からの新しい情報を処理する 脳の活動の同期を取ること

from the senses and for learning and memory.

および学習や記憶のために とりわけ重要です

You might be surprised to learn

皆さんはこれを聞くと 多分驚かれるでしょうが

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

ガンマ波が正常よりも弱い場合

this may contribute to Alzheimer's disease.

アルツハイマー病の一因である 可能性があります

Indeed, my laboratory and others have shown

実際 私の研究室と他の研究室は

that in people with Alzheimer's

アルツハイマー病の人と

and in laboratory mice that model the disease,

この病気の実験用マウスで

gamma waves at the frequency of 40 hertz

周波数40ヘルツのガンマ波の出力や同期性が

have reduced power and synchrony than they should be.

正常値よりも低下することを報告しました

So back in 2015,

2015年に

we got an idea.

一つのアイデアが浮かびました

What if we artificially boosted these waves?

この波を人為的に強めることができたら どうなるだろうか？

Would that affect Alzheimer's disease?

アルツハイマー病に効果があるだろうか？

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

高齢化社会が進む現在 私達はこれを解明する必要があります

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

多くの疾患の治療が進歩し

we've begun living long enough to develop others.

私達は長生きし始めた分 他の病気にかかります

In the last 20 years,

アルツハイマー病協会は

the Alzheimer's Association estimates

過去20年間で

deaths from heart disease declined by about seven percent.

心疾患での死亡は約７パーセント 減少したと推定しています

But the number of deaths from Alzheimer's disease

しかし アルツハイマー病による死亡者数は

increased 145 percent.

145パーセントに増加しました

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

米国の高齢者の３分の１はアルツハイマー病 もしくは他の認知症で

or another dementia, they say.

死亡していると言われています

And more than 11 million people

そして1100万を超える人々が

provide unpaid care

無報酬の介護を

for their loved ones with Alzheimer's.

愛する家族に提供しています

So this means that probably most of us in this room

つまり これは おそらくここにいる 殆どの人たちが

have known and loved someone with Alzheimer's.

アルツハイマー病の誰かを よく知り 愛しているということです

I am no exception.

私も例外ではありません

One day when I was four,

私が４歳のある日

I went out with my grandmother.

祖母と外出をしました

And when I looked up to her to say,

そして私は祖母を見上げて言いました

"Let's go home,"

「さあ お家へ帰ろう」

She said, "Home.

祖母は言いました「お家？」

Where is home?"

「お家はどこかしら」って

So to see if we could treat Alzheimer's disease

脳波を変化させることで アルツハイマー病の治療が可能か調べるために

by changing brainwaves,

私達は様々な方法を

we tried out different approaches.

試してみました

By working with my colleagues,

マサチューセッツ工科大学の

Emery Brown and Ed Boyden at MIT,

同僚であるエマリ・ブラウンと エド・ボイデンとの共同研究で

we figured out that we could entrain

マウスに その周波数の光の点滅を 単に見せることで

or stimulate increased gamma waves

増加したガンマ波を引き出す

by simply showing mice lights blinking at that frequency.

もしくは

This really works.

これはとても上手くいきました

Showing mice 40-hertz flickering light --

40ヘルツの点滅光をマウスに照射し

and we demonstrated later,

その後

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

40ヘルツのブーンという音を配置 つまり40ヘルツのディスコを作ると

that increases the power and synchrony

脳全体に行き渡る脳波のパワーと

of these waves across the brain.

同調性が増加します

The effect reaches key parts of the brain,

これは脳内の極めて重要な部分に 影響を与えます

such as the prefrontal cortex,

例えば 前頭前皮質

where we do planning and reasoning

ここは計画を立てたり推論したりする部分

and the hippocampus where we create memories.

そして記憶をつくる海馬などです

So the light and sound stimulation approach

光と音の刺激のアプローチは

seems cool and flashy.

かっこよくて派手に見えます

Literally.

文字通りに

But what amazes the most is that it produced profound

でも最も驚かされるのは このアプローチが

and widespread benefits

大規模で広範囲の恩恵を

in mice engineered to model this disease.

この病気の実験用マウスに もたらしたことです

Mice exposed to gamma light and sound stimulation

実験用マウスに ガンマ波の光と音の刺激を与えると

had major reductions in protein build-ups,

老人班と線維化したタウ・タンパク質の蓄積の

amyloid plaques and tau tangles

大幅な減少が見られました

that are hallmarks of Alzheimer's progression.

いずれもアルツハイマー病の進行の特徴です

The stimulation preserved more of the connections

光と音の刺激は 神経細胞を脳回路に結合するシナプスを

or synapses that bind nerve cells into circuits.

より多く維持しました

More cells survived, so the brain decayed less.

多くの細胞が残存し 脳機能の低下は免れました

The brain naturally has open spaces known as ventricles.

脳には本来 脳室として知られる空洞部分があります

And in the brain of mice left untreated,

実験用マウスの脳を 治療しないでおくと

these ventricles became very big.

その脳室が非常に大きくなりました

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

でも ガンマ波の刺激を施した マウスの脳の場合

these ventricles are closer to the size of healthy mice.

脳室は 健康なマウスの脳室の大きさに 近くなります

And consistent with all of these physical differences,

そして これら全ての身体的な相違と合致して

Alzheimer's mice exposed to light and sound stimulation

光と音の刺激を施した アルツハイマー病の実験用マウスは

show better performance on learning and memory tests

学習と記憶のテストで 治療を施していないマウスよりも

than untreated mice did.

良い結果を示します

We are still studying why stimulating gamma waves works.

私達は なぜガンマ波の刺激が効くのか 調査中ですが

But we have made some key observations.

いくつかの手がかりは見つけました

The brain has immune cells known as microglia

脳にはミクログリアという免疫細胞があり

that are supposed to maintain health by removing waste.

これは老廃物を取り除くことで 脳の健康を維持していると考えられています

These cells change their form and activity

この免疫細胞はガンマ波の刺激によって

following gamma wave stimulation.

形態や活動を変化させます

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

また脳内の血管が

respond to the stimulation.

ガンマ波の刺激に反応することも確認しました

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

例えば 刺激によって血管は直径が拡大し 血流が増加します

This improved circulation may play a key role

この血液循環の改善は 老廃物を流し出すことにおいても

in flushing out waste as well.

重要な役割を担っている可能性があります

So, mice are nice.

このように マウスでは効果があります

But people are the point.

しかし 肝心なのは人間です

So my group and others have begun testing

私のグループと他のグループは

gamma light and sound stimulation in humans.

ガンマ波の光と音の刺激のテストを 人間で 始めました

We've developed a delivery device

私達は テストの志願者が

that our volunteers can use in their homes.

家で使える装置を開発しました

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

ポスターサイズの軽量の箱で 下にスピーカーが付いていて

to produce synchronized 40-hertz sensory stimulation.

40ヘルツの同期感覚刺激を発生させます

A little tablet in the middle allows them to play videos

真ん中に小さなタブレットが付いているので 被験者は刺激を受けている間

when they are getting stimulated.

動画を楽しむことができます

Recently, we have begun to see data

この試験的な臨床研究で得られたデータを

emerge from these pilot clinical studies.

私達は 最近 見始めたところです

Annabelle Singer, a former member of our MIT team

アナベル・シンガーはマサチューセッツ 工科大学チームの元メンバーで

and now a professor at Georgia Tech,

現在はジョージア工科大学の教授ですが

recently published encouraging results

最近 有望な結果を発表しました

showing that gamma light and sound stimulation

それによると ガンマ波の光と音の刺激が

entrains stronger gamma waves in people.

人間のガンマ波を 強く同調させることを示しています

And their brains show increased connectivity and synchrony.

さらに 脳は結合性と同調性の 増強を見せています

My group has made some similar findings,

私のグループも 幾つか同じような結果を出しましたが

including signs of preservation of brain volume

それには 脳の体積の維持や

and cognitive improvement.

認知の改善の兆候が含まれます

A private company we co-founded, Cognito Therapeutics,

私達が共同設立した民間企業の Cognito Therapeuticsも

has also seen benefits in human testing,

人による試験で 脳委縮の減少や

including reduced brain atrophy and improvement in mental functioning.

精神機能の改善といった成果を得ました

While we still have more work to do

十分な臨床的有効性を 確定する仕事が残っている一方

to determine the full clinical efficacy,

この治療が確実に安全だという

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

沢山の証拠も提示しました

Our participants use their devices consistently

被験者は常に装置を使用し

and tolerate gamma wave stimulation well.

ガンマ波の刺激によく耐えています

Unlike a drug,

薬とは違い

this stimulation is completely non-invasive

この刺激は 身体を傷つけることが全くなく

and has minimal side effects,

副作用も最小限で

which could make this approach very accessible.

非常に利用しやすい方法になるはずです

We are now working to launch a new study

私達は今 ガンマ波の刺激が

of whether gamma-wave stimulation can effectively delay

アルツハイマー病の発症の遅延に 効果があるのではないかという

the incidence of Alzheimer's disease.

新しい研究に着手しています

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

高齢化によるアルツハイマー病の増加と

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

このガンマ波の光と音の刺激による治療法が 極めて安全であることを考えるとき

I sometimes dream of a gamma society

私は ガンマ波社会の到来を 夢見ることがあります

where we integrate gamma wave stimulation into our daily environment

そこでは 照明や さらには映像エンターテイメントを通じて

through our lighting or even our video entertainment.

日常の生活環境に ガンマ波の刺激が融合しています

Maybe we will have a better world

おそらく私達は よりよい世界 そして明るい未来を

and a brighter future

迎えることが出来るでしょう

if we can keep our brainwaves,

もし私達が

and therefore our mind and memory, well stimulated.

脳波 ひいては精神や記憶を 刺激し続けることができたら

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）

Chris Anderson: Thank you so very much.

（クリス・アンダーソン）ありがとう ございます

I actually would have so many questions,

実は ここに沢山の質問がありますが

but the clock is not our friend.

時間があまりありませんので

I'm going to ask you one.

一つだけ質問させていただきます

The cause of Alzheimer's,

アルツハイマー病の原因ですが

like, the implication of what you're saying,

あなたのお話が示唆しているように

is that it's possible that an actual causal factor

実際の要因は

is this falloff in the gamma brainwaves.

ガンマ波の低下にあるという可能性がある—

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

これが あなたの見立てでしょうか？ いかがでしょう？

Li-Huei Tsai: You know, obviously,

（リー・ファイ・ツァイ）もちろん

the causes for Alzheimer's disease are very complex.

アルツハイマー病の原因は非常に複雑です

There are a lot of genetic factors and environmental factors.

沢山の遺伝子要因と環境要因がありますが

But one thing is that this compromise of the gamma waves

一つには このガンマ波の低下は

happens very early in the course of the disease.

アルツハイマー病の ごく初期の段階で発生しています

And you know, as I alluded to earlier,

先に触れたように

it has tremendous effects on many different cell types,

ガンマ波の低下は 多くの様々な 種類の細胞や脳の機能に

many different functions in the brain.

多大な影響を及ぼします

So it is very likely

ですので

that these impaired gamma waves leads to the build up

この正常に機能しないガンマ波が タンパク質の集合体の蓄積や

of the protein aggregates and pathology.

病変を引き起こすことは 大いにあり得ることです

But I would also like to mention

しかし 一方で触れておきたいは

that this impairment of these other cell types

これらの細胞や

and other processes in the brain

脳のプロセスの機能障害が

can also impact the strength of the gamma waves.

ガンマ波の強さに影響を与えるということです

So if you think about the pathophysiology of the disease,

よって この病気の病態生理について考えると

it's like a runaway train that eventually crashes.

暴走電車が 最終的に衝突してしまう様なものです

So I think that this light and sound approach,

私が思うに この光と音の治療法は

what it does is to give a break of this process

ガンマ波低下のプロセスを一時休止させ

and give the brain an opportunity to heal.

脳に治癒の機会を与えるのです

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

（クリス）つまり あなたは ガンマ波の治療法が

would be a complete prevention of Alzheimer's,

アルツハイマー病の完全な予防法だと 必ずしも言っている訳ではないが

but that it could, in combination with other things

他の治療法と組み合わせる事で 際めて重要な役割が

it could play an absolutely critical role.

果たせる可能性があるということですか

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

（リー）どの段階で 治療を始めるかによります

So if you start early --

もし早期に治療を開始した場合—

so that’s why we are now testing

そう それが この方法で

whether this approach can delay the incidence of the disease.

アルツハイマー病の発症を遅らせることが できるかをテストしている理由です

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

（クリス）もし治療開始が十分早ければ 病気の発症を

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

かなり遅らせることができるかもしれないと 信じているのですね

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

（リー）臨床試験を始めるので 今にわかるでしょう

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

（クリス）ありがとうございます お疲れ様でした

(Applause)

（拍手）