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

Translator: Quyen Phan Reviewer: Hoàng Trung Lê

[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

ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG LAI

and zapping our brain with magnetic or electrical pulses.

Trong nhiều thập kỉ, các nhà khoa học đã cố gắng sử dụng điều biến não

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

để điều trị chứng rối loạn thần kinh.

Các kỹ thuật bao gồm việc gắn dây kim loại quanh đầu

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

như một chiếc nón bảo hiểm giúp cố định đầu

và khai thác trí não chúng ta bằng từ trường hoặc xung điện từ.

Brain modulation can actually come in different forms.

Với những gì chúng ta biết bây giờ về hàng triệu mạch mà não sở hữu

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

much like an octopus' tentacles.

điều này tương tự như việc trám một ổ gà bằng việc rải nhựa toàn bộ mặt đường.

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

Điều biến não thực sự có thể có nhiều dạng khác nhau.

affected and exacerbated by the brain and the nervous system.

Não bộ kết nối với các cơ quan của cơ thể thông qua các tế bào thần kinh,

This also means that brain modulation can be achieved

rất giống các xúc tu của con bạch tuộc.

Điều này có nghĩa là tiểu đường, ung thư hay rối loạn hệ miễn dịch

through different parts of the body

by zapping organs and limbs with electrodes

đều có thể bị gây ra, ảnh hưởng và làm trầm trọng bởi não bộ và hệ thần kinh.

that have usually been implanted with drills and scalpels.

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

Điều này có nghĩa rằng điều biến não có thể đạt được

Some of my colleagues at MIT

qua nhiều cơ quan khác trong cơ thể

have discovered that a potential therapy for Alzheimer's

bằng cách gây sốc điện các cơ quan và tứ chi với điện cực

could be watching light of a certain wavelength

thường được cấy bằng máy khoan và dao mổ.

flash at a particular frequency.

Tuy nhiên, ngày nay, điều biến não không cần quá xâm lấn.

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

Một vài đồng nghiệp của tôi tại MIT

simple techniques that target specific circuits in our bodies

đã khám phá ra liệu trình tiềm năng cho bệnh Alzheimer

có thể là việc nhìn ánh sáng với một bước sóng nhất định

to achieve a certain outcome,

like using light to slow degeneration and Alzheimer's.

nhấp nháy ở một tần số cụ thể.

Đây là ví dụ về điều mà tôi thích gọi là bionudge (kích thích sinh học)

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

các kỹ thuật đơn giản nhắm mục tiêu đến các mạch trong cơ thể

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

để đạt được kết quả nhất định,

như việc dùng ánh sáng để làm giảm quá trình lão hóa và Alzheimer.

Finally, your arcuate nucleus to make you feel hungry.

Để tôi cho bạn xem một ví dụ cực đơn giản về bionudge.

Trong 10 giây, tôi sẽ khiến các nơ-ron ở vùng trước mái của bạn sáng lên

Bionudges don't need to be shocking or jarring,

rồi tôi sẽ kích thích hạch hạnh nhân và hồi hải mã khiến bạn bất ngờ.

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

Cuối cùng là vùng dưới đồi của não khiến bạn cảm thấy đói.

Combining bionudges in a certain order

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

Bionudge không cần phải gây sốc hay chói tai,

My team and I at MIT developed microdevices

Chúng chỉ cần được thiết kế để kích hoạt hoặc làm im lặng một mạch não cụ thể.

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

Việc kết hợp các bionudge theo một thứ tự nhất định

and contain electronics

to deliver little bursts of electrical or chemical stimuli --

cho phép chúng tôi sử dụng nhằm hướng đến mục tiêu đã vạch sẵn.

bionudges -- to our gut.

Tôi cùng các đồng nghiệp MIT đã phát triển thiết bị siêu nhỏ

có cùng hình dạng và kích thước như một viên thuốc

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

có thể nuốt được như chúng ta uống thuốc

It has an incredible combination of tissues all working together.

và có chứa mạch điện tử

để truyền những xung nhỏ từ kích thích điện hoặc hóa học -

It houses enteroendocrine cells

that sense what we eat

- bionudges - đến ruột chúng ta.

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

Ruột có diện tích tiếp xúc lớn nhất trong cơ thể ta

It houses immune cells that sense the microbiome

với thế giới bên ngoài.

Các mô trong ruột cùng kết hợp hoạt động một cách đáng kinh ngạc.

while preventing bacteria from entering our body.

Nó chứa các tế bào nội tiết

And neurons -- lots and lots of neurons.

biết được chúng ta ăn gì

và giải phóng hóc môn điều chỉnh cơn đói và sự trao đổi chất.

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

Nó chứa các tế bào miễn dịch để nhận biết hệ vi sinh vật

and make us feel quite good after eating them.

đồng thời ngăn chặn vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể.

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

Và các tế bào thần kinh rất nhiều tế bào thần kinh.

delivering bionudges to neurons along the GI tract.

Đó là lý do vì sao thức ăn vị ngọt hay mặn có thể làm tăng nồng độ dopamine trong não

Depending on the shape and strength of these electrical impulses,

và khiến chúng ta cảm thấy phấn chấn sau khi ăn chúng.

they can either affect hormone levels in our blood

Viên thuốc điện tử của chúng tôi được thiết kế để ở trong ruột người

or travel up to our brain

từ vài ngày đến vài tuần liền

where they can activate or silence specific brain circuits

truyền các tín hiệu bionudge đến các nơ-ron dọc theo đường tiêu hóa.

that control hunger, metabolism and arousal.

Tùy thuộc vào hình dạng và cường độ của các xung điện này,

Much like we did just a few minutes ago.

chúng có thể ảnh hưởng đến nồng độ hóc môn trong máu

Using our devices, we could stimulate the stomach

hoặc di chuyển lên não

to tackle nausea or influence satiety

nơi chúng có thể kích hoạt hoặc làm im lặng các mạch não cụ thể

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

giúp kiểm soát cơn đói, sự trao đổi chất và sự kích thích.

by affecting absorption of nutrients in food.

Rất giống những gì chúng ta đã làm vài phút trước.

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

Sử dụng thiết bị của chúng tôi giúp kích thích dạ dày

giải quyết cơn buồn nôn hoặc chi phối cảm giác no

and 650 million obese population worldwide.

hoặc kích thích ruột để thay đổi cách mà chúng ta tiêu hóa glucose

We could even affect things like inflammation in the brain,

bằng cách tác động lên việc hấp thu dinh dưỡng trong thực phẩm.

slowing down degeneration for the almost 60 million patients

Điều này có thể sẽ là liệu pháp mới, không xâm lấn

cho 34 triệu người bị tiểu đường ở Mỹ

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

và 650 triệu người béo phì trên toàn thế giới.

By being super specific, we can avoid side effects,

Chúng tôi thậm chí có thể tác động đến những thứ như bệnh phù não,

unlike most of our drugs.

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

làm chậm quá trình lão hóa cho gần 60 triệu bệnh nhân

Parkinson hay Alzheimer trên toàn thế giới.

even happiness and reward.

Bằng việc rất cụ thể, chúng ta có thể tránh được tác dụng phụ

This is exciting.

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

không như hầu hết các loại thuốc khác.

Và bằng cách này, chúng ta có thể kiểm soát sự thèm ăn,

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

sự tiêu hóa chất dinh dưỡng, mức độ hóc môn,

thậm chí hạnh phúc và phần thưởng.

I'd like to leave you with an image:

Thật phấn khích.

Bionudge sẽ đạt được mục tiêu nhiều hơn thuốc

a single pill, not filled with drugs or chemicals,

và ít xâm lấn hơn phẫu thuật.

but with electronics and microdevices

Liệu pháp điều hòa thần kinh sẽ là một tiêu chuẩn vàng mới

that deliver little bursts of energy to our gut.

trong việc chăm sóc sức khỏe.

Tôi muốn để lại cho bạn một hình ảnh:

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

một viên con nhộng, không có thuốc hay hóa chất bên trong,

all without any chronic drugs, completely noninvasively.

nhưng có mạch điện tử và các thiết bị siêu nhỏ

giúp truyền sự giải phóng năng lượng đến ruột chúng ta.

No drill, no surgery, no hospital stay.

Viên thuốc ấy có thể điều trị Parkinson, Alzheimer, tiểu đường hay béo phì,

This is how medicine could be.

This is how medicine should be.

tất cả đều không có bất kỳ loại thuốc mạn tính nào,

Thank you.

hoàn toàn không xâm lấn.

Không mổ, không phẫu thuật, không nhập viện.

Đó là những gì mà y học có thể làm.

Đó là những gì mà y học nên làm.

Cảm ơn.