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

Tradutor: Eliana Santos Revisora: Nadia Tira

Hello, everyone.

Olá a todos.

It is a tremendous pleasure to be here

É um enorme prazer estar aqui

to share with you my story.

para partilhar a minha história convosco.

You’ve all heard of brainwaves.

Já todos ouviram falar de ondas cerebrais.

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

Durante muito tempo, os neurocientistas não sabiam o que significavam.

But we slowly come to understand their purpose.

Mas lentamente compreendemos a sua finalidade.

The brain generates waves with different paces or frequencies

O cérebro gera ondas com diferentes ritmos e frequências

to transmit information and thoughts

para transmitir informações e pensamentos

by coordinating the activity of nerve cells.

ao coordenar a atividade de células nervosas.

These waves are a little like the effect

Estas ondas são como o efeito

of the orchestra conductor waving a baton

do maestro da orquestra a mexer a batuta

to keep the musicians synchronized.

para manter os músicos sincronizados.

I'm going to talk today

Hoje vou falar

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

sobre as ondas que têm a chamada frequência gama.

These gamma waves are particularly important

Estas ondas gama são particularmente importantes

for synchronizing brain activity to process new information

para sincronizar a atividade cerebral de modo a processar novas informações

from the senses and for learning and memory.

dos sentidos, para aprendizagem e memória.

You might be surprised to learn

Podem ficar surpreendidos ao saberem

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

que quando estas ondas gama são mais fracas do que deveriam,

this may contribute to Alzheimer's disease.

podem contribuir para a doença de Alzheimer.

Indeed, my laboratory and others have shown

De facto, o meu laboratório e outros demonstraram

that in people with Alzheimer's

que nas pessoas com Alzheimer

and in laboratory mice that model the disease,

e em ratos de laboratório que exibem a doença,

gamma waves at the frequency of 40 hertz

as ondas gama com frequência de 40 hertz

have reduced power and synchrony than they should be.

têm energia e sincronia mais reduzidas do que deveriam.

So back in 2015,

Então, em 2015,

we got an idea.

tivemos uma ideia.

What if we artificially boosted these waves?

E se estimulássemos artificialmente estas ondas?

Would that affect Alzheimer's disease?

Iria afetar a doença de Alzheimer?

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

Temos de saber a resposta porque somos uma sociedade envelhecida.

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

Como fizemos progressos no tratamento de muitos outros problemas de saúde,

we've begun living long enough to develop others.

começámos a viver tempo suficiente para desenvolver outros.

In the last 20 years,

Nos últimos 20 anos,

the Alzheimer's Association estimates

a Alzheimer’s Association estima

deaths from heart disease declined by about seven percent.

que as mortes por doença cardíaca tenham diminuído cerca de 7%.

But the number of deaths from Alzheimer's disease

Mas o número de mortes por doença de Alzheimer

increased 145 percent.

aumentou 145%.

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

Um em cada três idosos nos EUA morre de doença de Alzheimer

or another dementia, they say.

ou de outra demência, dizem.

And more than 11 million people

E mais de 11 milhões de pessoas

provide unpaid care

proporcionam cuidados não remunerados

for their loved ones with Alzheimer's.

aos seus entes queridos com Alzheimer.

So this means that probably most of us in this room

Isto significa que provavelmente a maioria de nós nesta sala

have known and loved someone with Alzheimer's.

conheceu e amou alguém com Alzheimer.

I am no exception.

Eu não sou exceção.

One day when I was four,

Um dia quando tinha 4 anos,

I went out with my grandmother.

fui sair com a minha avó.

And when I looked up to her to say,

E quando olhei para ela para dizer:

"Let's go home,"

“Vamos para casa”,

She said, "Home.

ela disse: “Casa.

Where is home?"

Onde fica a casa?”

So to see if we could treat Alzheimer's disease

Para vermos se podíamos tratar a doença de Alzheimer

by changing brainwaves,

ao alterar ondas cerebrais,

we tried out different approaches.

experimentámos diferentes abordagens.

By working with my colleagues,

Ao trabalhar com os meus colegas,

Emery Brown and Ed Boyden at MIT,

Emery Brown e Ed Boyden na MIT,

we figured out that we could entrain

descobrimos que podemos incitar

or stimulate increased gamma waves

ou estimular ondas gama reforçadas

by simply showing mice lights blinking at that frequency.

simplesmente mostrando luzes a piscar nessa frequência a ratos.

This really works.

Isto funciona mesmo.

Showing mice 40-hertz flickering light --

Mostrar a ratos luzes de 40 hertz a piscar,

and we demonstrated later,

como demonstrámos mais tarde,

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

a colocação de um zumbido a 40 hertz, cria uma discoteca de 40 hertz

that increases the power and synchrony

que aumenta a energia e a sintonia

of these waves across the brain.

destas ondas no cérebro.

The effect reaches key parts of the brain,

O efeito chega a partes essenciais do cérebro,

such as the prefrontal cortex,

como o córtex pré-frontal,

where we do planning and reasoning

onde ocorre o planeamento e o raciocínio

and the hippocampus where we create memories.

e o hipocampo onde criamos memórias.

So the light and sound stimulation approach

Por isso, a abordagem de estimulação com luz e som

seems cool and flashy.

parece interessante e brilhante.

Literally.

Literalmente.

But what amazes the most is that it produced profound

Mas o mais impressionante foi que produziu benefícios

and widespread benefits

profundos e amplos

in mice engineered to model this disease.

em ratos modificados para exibir esta doença.

Mice exposed to gamma light and sound stimulation

Os ratos expostos a estimulação com luz e som gama

had major reductions in protein build-ups,

tiveram grandes reduções em acumulação de proteínas,

amyloid plaques and tau tangles

placas amilóides e emaranhados de tau

that are hallmarks of Alzheimer's progression.

que são características da progressão do Alzheimer.

The stimulation preserved more of the connections

A estimulação preservou mais das ligações

or synapses that bind nerve cells into circuits.

ou sinapses que unem as células nervosas em circuitos.

More cells survived, so the brain decayed less.

Mais células sobreviveram, por isso o cérebro deteriorou-se menos.

The brain naturally has open spaces known as ventricles.

O cérebro tem espaços abertos de modo natural, conhecidos como ventrículos.

And in the brain of mice left untreated,

E nos cérebros dos ratos que não foram tratados,

these ventricles became very big.

estes ventrículos ficaram muito grandes.

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

Mas no cérebro dos ratos expostos a estimulação com ondas gama,

these ventricles are closer to the size of healthy mice.

estes ventrículos são mais semelhantes ao tamanho de ratos saudáveis.

And consistent with all of these physical differences,

E de forma consistente com todas estas diferenças físicas,

Alzheimer's mice exposed to light and sound stimulation

os ratos com Alzheimer expostos a estimulação com luz e som

show better performance on learning and memory tests

demonstram um melhor desempenho de aprendizagem e em testes de memória

than untreated mice did.

do que os ratos por tratar.

We are still studying why stimulating gamma waves works.

Ainda estamos a estudar o porquê de estimular ondas gama estar a funcionar.

But we have made some key observations.

Mas fizemos algumas observações essenciais.

The brain has immune cells known as microglia

O cérebro tem células imunes conhecidas como micróglias

that are supposed to maintain health by removing waste.

que devem manter a saúde ao remover os resíduos.

These cells change their form and activity

Estas células mudam a sua forma e atividade

following gamma wave stimulation.

depois de estimulação com ondas gama.

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

Também vimos que os vasos sanguíneos no cérebro

respond to the stimulation.

respondem à estimulação.

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

Estes vasos alargam o seu diâmetro para aumentar a circulação sanguínea.

This improved circulation may play a key role

Esta circulação melhorada também pode ter um papel fundamental

in flushing out waste as well.

em expelir os resíduos.

So, mice are nice.

Os ratos são bons.

But people are the point.

Mas o objetivo são as pessoas.

So my group and others have begun testing

O meu grupo e outros começaram a testar

gamma light and sound stimulation in humans.

estimulação com luz e som gama em humanos.

We've developed a delivery device

Criámos um dispositivo de fornecimento

that our volunteers can use in their homes.

que os nossos voluntários podem usar em casa.

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

É uma caixa do tamanho de um póster com uma coluna por baixo

to produce synchronized 40-hertz sensory stimulation.

que produz estimulação sensorial sincronizada de 40 hertz.

A little tablet in the middle allows them to play videos

Um pequeno tablet no meio permite que vejam vídeos

when they are getting stimulated.

quando estão a ser estimulados.

Recently, we have begun to see data

Recentemente, começámos a ver dados

emerge from these pilot clinical studies.

a surgir destes estudos clínicos piloto.

Annabelle Singer, a former member of our MIT team

Annabelle Singer, um membro antigo da nossa equipa da MIT

and now a professor at Georgia Tech,

e agora professora na Georgia Tech,

recently published encouraging results

publicou recentemente resultados animadores,

showing that gamma light and sound stimulation

que provam que a estimulação com luz e som gama

entrains stronger gamma waves in people.

introduz ondas gama mais fortes nas pessoas.

And their brains show increased connectivity and synchrony.

E os seus cérebros demonstram uma maior ligação e sintonia.

My group has made some similar findings,

O meu grupo fez algumas descobertas semelhantes,

including signs of preservation of brain volume

incluindo sinais de preservação do volume cerebral

and cognitive improvement.

e melhorias cognitivas.

A private company we co-founded, Cognito Therapeutics,

Uma empresa privada que cofundámos, a Cognito Therapeutics,

has also seen benefits in human testing,

também viu benefícios em testes com humanos,

including reduced brain atrophy and improvement in mental functioning.

incluindo redução de atrofia cerebral e melhoria do funcionamento mental.

While we still have more work to do

Apesar de ainda termos mais trabalho pela frente

to determine the full clinical efficacy,

para determinar a eficácia clínica total,

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

fornecemos muitos indícios de que esta abordagem parece segura.

Our participants use their devices consistently

Os nossos participantes utilizam os seus dispositivos consistentemente

and tolerate gamma wave stimulation well.

e toleram bem a estimulação por ondas gama.

Unlike a drug,

Ao contrário de um medicamento,

this stimulation is completely non-invasive

esta estimulação é completamente não invasiva

and has minimal side effects,

e tem poucos efeitos secundários,

which could make this approach very accessible.

o que poderia tornar esta abordagem muito acessível.

We are now working to launch a new study

Agora estamos a trabalhar para começar um novo estudo

of whether gamma-wave stimulation can effectively delay

sobre se a estimulação por ondas gama pode atrasar eficazmente

the incidence of Alzheimer's disease.

a incidência da doença de Alzheimer.

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

Dada a prevalência da doença de Alzheimer na nossa população envelhecida

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

e a segurança que esta abordagem de estimulação por luz e som gama parece ter,

I sometimes dream of a gamma society

por vezes, sonho com uma sociedade gama

where we integrate gamma wave stimulation into our daily environment

onde integramos estimulação por ondas gama no nosso ambiente diário,

through our lighting or even our video entertainment.

através do nosso entretenimento de luz ou até de vídeo.

Maybe we will have a better world

Talvez tenhamos um mundo melhor

and a brighter future

e um futuro mais promissor

if we can keep our brainwaves,

se conseguirmos manter as nossas ondas cerebrais,

and therefore our mind and memory, well stimulated.

e, por conseguinte, a nossa mente e memórias bem estimuladas.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)

Chris Anderson: Thank you so very much.

Chris Anderson: Muito obrigado.

I actually would have so many questions,

Tenho muitas perguntas,

but the clock is not our friend.

mas o tempo não é nosso amigo.

I'm going to ask you one.

Vou fazer-lhe uma.

The cause of Alzheimer's,

A causa de Alzheimer,

like, the implication of what you're saying,

a implicação daquilo que está a dizer,

is that it's possible that an actual causal factor

é que é possível que um fator causal real

is this falloff in the gamma brainwaves.

seja esta queda das ondas cerebrais gama.

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

É assim que vê o assunto ou qual é o cenário?

Li-Huei Tsai: You know, obviously,

Li-Huei Tsai: Sabe, obviamente,

the causes for Alzheimer's disease are very complex.

as causas da doença de Alzheimer são muito complexas.

There are a lot of genetic factors and environmental factors.

Existem muitos fatores genéticos e ambientais envolvidos.

But one thing is that this compromise of the gamma waves

Mas este comprometimento das ondas gama

happens very early in the course of the disease.

acontece muito cedo na trajetória da doença.

And you know, as I alluded to earlier,

E como mencionei antes,

it has tremendous effects on many different cell types,

tem efeitos enormes em muitos tipos diferentes de células,

many different functions in the brain.

muitas funções diferentes no cérebro.

So it is very likely

Por isso, é muito provável

that these impaired gamma waves leads to the build up

que estas ondas gama afetadas levem à acumulação

of the protein aggregates and pathology.

dos agregados proteicos e da patologia.

But I would also like to mention

Mas também gostaria de mencionar

that this impairment of these other cell types

que esta deficiência destes outros tipos de células

and other processes in the brain

e outros processos no cérebro

can also impact the strength of the gamma waves.

também podem ter impacto na intensidade das ondas gama.

So if you think about the pathophysiology of the disease,

Se pensarem sobre a fisiopatologia da doença,

it's like a runaway train that eventually crashes.

é como um comboio sem travões que acaba por ter um acidente.

So I think that this light and sound approach,

Penso que esta abordagem de luz e som

what it does is to give a break of this process

coloca um travão no processo

and give the brain an opportunity to heal.

e dá ao cérebro uma oportunidade para se curar.

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

CA: Não está necessariamente a dizer que a terapia de raios gama

would be a complete prevention of Alzheimer's,

seria uma prevenção total do Alzheimer,

but that it could, in combination with other things

mas que poderia, em combinação com outros fatores,

it could play an absolutely critical role.

ter um papel totalmente fundamental.

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

LHT: Depende quando se começa o tratamento.

So if you start early --

Se se começar cedo...

so that’s why we are now testing

é por isso que estamos agora a testar

whether this approach can delay the incidence of the disease.

se esta abordagem pode atrasar a incidência da doença.

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

CA: Se se começar logo no início, acredita mesmo

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

que isso poderia atrasar materialmente o surgimento de Alzheimer.

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

LHT: Vamos ver, estamos a começar um ensaio clínico.

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

CA: Muito obrigado, obrigado pelo seu trabalho.

(Applause)

(Aplausos)