安德烈斯洛薩諾 (Andres Lozano): 按個鈕就能解決帕金森氏症和憂鬱症
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0:00 - 0:03演講前我想先澄清一下
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0:03 - 0:06不是每位神經外科醫師都穿牛仔靴
(譯注：指已故名醫 Fred Epstein) -
0:06 - 0:08我只是想讓你們知道這點
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0:08 - 0:10我確實是個神經外科醫師
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0:10 - 0:14追隨著神經外科手術的悠久傳統
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0:14 - 0:16今天我要和各位分享
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0:16 - 0:18如何調整大腦迴路中的旋鈕
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0:18 - 0:20我們可以深入大腦的每個角落
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0:20 - 0:23把該區域的訊號調高或調低
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0:23 - 0:25以改善病況
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0:25 - 0:28就像我說的
神經外科手術歷史悠久 -
0:28 - 0:317 千年前就已存在
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0:31 - 0:35中美洲曾施行神經外科手術
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0:35 - 0:39這圖就是當時為病人動手術的情況
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0:39 - 0:43他們嘗試這麼做—
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0:43 - 0:45因為知道腦和神經或精神疾病有關
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0:45 - 0:47他們不太確定自己在做什麼
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0:47 - 0:50我們現在也差不多 （笑聲）
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0:50 - 0:52但他們認為
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0:52 - 0:54如果你有神經或精神疾病
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0:54 - 0:56你一定是被
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0:56 - 0:59惡靈附身
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0:59 - 1:01附在你身上的惡靈
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1:01 - 1:04造成了神經或精神疾病
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1:04 - 1:06治療方式當然就是
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1:06 - 1:11在腦袋上打洞以釋放惡靈
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1:11 - 1:13這是當時的思維
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1:13 - 1:17這些人打了這些洞
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1:17 - 1:20有時病人不太願意接受手術
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1:20 - 1:22你們可以從
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1:22 - 1:25不完整的切口看出
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1:25 - 1:27有些使用了環鋸術，但草草結束
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1:27 - 1:29留下不完整的洞口
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1:29 - 1:31我們知道，手術後病人活了下來
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1:31 - 1:32這種手術在當時非常普遍
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1:32 - 1:33有些地區
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1:33 - 1:36約 1% 的人頭骨上有這種洞
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1:36 - 1:39可見當時神經和精神疾病很普遍
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1:39 - 1:447000 年前就已如此
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1:44 - 1:46順著時間推移
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1:46 - 1:48我們逐漸瞭解
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1:48 - 1:50大腦的不同區域，有不同的功能
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1:50 - 1:52有特定區域負責
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1:52 - 1:54控制行動、視覺、
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1:54 - 1:57以及記憶、胃口等
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1:57 - 2:00如果一切正常，神經系統
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2:00 - 2:02就正常，每個功能也就正常
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2:02 - 2:04但偶爾會有問題
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2:04 - 2:06迴路出現故障
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2:06 - 2:09有些問題神經細胞沒訊號
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2:09 - 2:12會造成麻煩，有時則是訊號太弱
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2:12 - 2:15表現不如預期
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2:15 - 2:17至於會造成什麼影響
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2:17 - 2:19則和腦神經細胞所在位置有關
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2:19 - 2:22如果這些神經細胞在運動迴路
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2:22 - 2:24運動系統會無法正常運作
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2:24 - 2:26因此會得到帕金森氏症之類的疾病
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2:26 - 2:30當負責情緒的迴路出現問題時
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2:30 - 2:32會得到憂鬱症之類的疾病
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2:32 - 2:36當控制記憶與認知的迴路故障時
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2:36 - 2:38會得到阿茲海默症之類疾病
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2:38 - 2:41我們能準確定位
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2:41 - 2:43腦中的異常區域
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2:43 - 2:46並能介入大腦中的這些迴路
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2:46 - 2:50將其訊號調高或調低
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2:50 - 2:52很像在收音機上
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2:52 - 2:54先選擇想聽的電台
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2:54 - 2:57例如選了爵士樂或歌劇電台
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2:57 - 2:59對我們來說，則是運動或情緒
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2:59 - 3:01我們就可以在那裡放入調節器
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3:01 - 3:04再用第二個旋鈕調整音量
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3:04 - 3:06調高或調低
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3:06 - 3:07所以我要和你們說的
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3:07 - 3:11是藉由植入腦中的電極
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3:11 - 3:14調整腦部某區域訊號的高低
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3:14 - 3:16來看是否可以改善病況
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3:16 - 3:18這都仰賴一種儀器
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3:18 - 3:20我們稱之為「深層腦部刺激」
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3:20 - 3:23將電極置入腦部各個區域
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3:23 - 3:27同樣在頭骨打個硬幣大小的洞
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3:27 - 3:30置入電極
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3:30 - 3:32這些電極完全在皮膚底下
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3:32 - 3:34像是胸腔內的心律調節器
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3:34 - 3:38遙控器就像電視的遙控器
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3:38 - 3:41我們能調整電流強度
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3:41 - 3:43以及刺激的腦部區域
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3:43 - 3:46可以調整強、弱、開、關
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3:46 - 3:49現在全球約有 10 萬個病患
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3:49 - 3:51接受深層腦部刺激
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3:51 - 3:52接下來要展示一些案例
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3:52 - 3:55利用深層腦部刺激治療運動失調、
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3:55 - 3:59情緒失調、認知失調
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3:59 - 4:02它在腦中看起來就像這樣
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4:02 - 4:04你可以看到電極穿過頭骨進入腦部
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4:04 - 4:07放置在那裡—可以放到任何地方
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4:07 - 4:10我曾和朋友說，沒有任何神經細胞
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4:10 - 4:12是神經外科醫師碰不到的
我們現在可以… -
4:12 - 4:15安全的對大腦任何部位手術
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4:15 - 4:17我要展示的第一個例子
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4:17 - 4:19是位帕金森氏症的病患
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4:19 - 4:21這位女士患有帕金森氏症
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4:21 - 4:23而她腦部有這些電極
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4:23 - 4:24若把電源關掉
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4:24 - 4:28她就會出現帕金森氏症的症狀
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4:28 - 4:30然後我們開啟電源
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4:30 - 4:33看起來就會像這樣
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4:33 - 4:37電源關閉，你可以看到她在抖動
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4:37 - 4:41（影片）男：好的 女：我做不到
男：請試試看碰我的手指 -
4:41 - 4:45（影片）男：有好一點
女：這邊表現比較好 -
4:45 - 4:49現在要把電源打開
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4:49 - 4:53打開了，只要打開
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4:55 - 4:58立即見效
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4:58 - 5:01抖動和穩定的…
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5:01 - 5:05（掌聲）
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5:05 - 5:10抖動和穩定的差別，和她腦部
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5:10 - 5:13視丘下核的 2 萬 5 千個
神經細胞異常有關 -
5:13 - 5:16我們已知道怎麼找出問題神經細胞
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5:16 - 5:17並告訴它們：「嘿！這太超過了，
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5:17 - 5:19我們希望你們停止。」
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5:19 - 5:20我們藉由電流刺激達成
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5:20 - 5:23我們用電流控制神經細胞的反應
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5:23 - 5:27也用電流阻斷其失常行為
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5:27 - 5:30此例是抑制不正常神經細胞的反應
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5:30 - 5:33我們將這個技術用在其他問題上
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5:33 - 5:34下面是我們碰到的一個很棒的案例
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5:34 - 5:37稱為肌張力不全症
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5:37 - 5:40肌張力不全症是影響兒童的病變
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5:40 - 5:43是遺傳性疾病，會有扭轉的動作
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5:43 - 5:46而這些兒童的動作會越來越扭曲
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5:46 - 5:48直到不能呼吸、直到覺得疼痛、
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5:48 - 5:50泌尿系統感染，然後走向死亡
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5:50 - 5:531997 年我被找去看這個小男孩
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5:53 - 5:56看來正常，但有肌張力不全症基因
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5:56 - 5:58他家中有八個小孩
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5:58 - 6:02其中五個有肌張力不全症
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6:02 - 6:04這是他
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6:04 - 6:08這時男孩九歲，他六歲前完全正常
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6:08 - 6:13從右腳開始，他開始扭轉肢體
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6:13 - 6:16然後是左腳、右手、左手
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6:16 - 6:19接著是軀幹，當他被送進來時
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6:19 - 6:22距離病發只有一到兩年的時間
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6:22 - 6:24他已經不能行走或站立
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6:24 - 6:27他的腿跛了，事實上隨著疾病惡化
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6:27 - 6:31肢體扭曲的情形會加重
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6:31 - 6:36殘障日漸嚴重，許多孩子無法存活
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6:36 - 6:38他是五個孩子之一
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6:38 - 6:43他想行動時，只能趴在地上爬行
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6:43 - 6:44他的病情不能藉由藥物控制
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6:44 - 6:46我們對他的病症無計可施
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6:46 - 6:49我們不知該對他腦部的
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6:49 - 6:51哪個區域進行手術
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6:51 - 6:54但從治療帕金森氏症的經驗
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6:54 - 6:56我們推論：為何不抑制
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6:56 - 6:59造成帕金森氏症的同一區域？
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6:59 - 7:02並觀察後續發展
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7:02 - 7:04他當時像這樣，我們動了手術
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7:04 - 7:08希望他能好轉，但我們沒有把握
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7:08 - 7:12他現在像這樣，回到以色列的家
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7:12 - 7:16這是他手術過後三個月的樣子
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7:16 - 7:21（掌聲）
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7:25 - 7:27藉由這次經驗，這項手術
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7:27 - 7:29已在全世界施行
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7:29 - 7:30已經有數百名兒童
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7:30 - 7:34受惠於這項手術
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7:34 - 7:36這個孩現在已上大學
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7:36 - 7:38過著正常的生活
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7:38 - 7:41這是我從醫多年來
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7:41 - 7:43最有成就感的個案
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7:43 - 7:46使這類病童恢復移動和行走的能力
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7:46 - 7:52（掌聲）
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7:52 - 7:55我們瞭解到這項科技
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7:55 - 7:57不只可以用來控制運動
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7:57 - 7:59也可以控制其他事情
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7:59 - 8:00下一個我們著手的
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8:00 - 8:03是控制情緒的迴路
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8:03 - 8:05我們決定針對憂鬱症
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8:05 - 8:08我們選擇憂鬱症是因為它很普遍
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8:08 - 8:10而且你們也知道
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8:10 - 8:12雖然有藥物、心理治療、
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8:12 - 8:14甚至電痙攣治療
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8:14 - 8:16但是在數百萬人中
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8:16 - 8:18仍有 10 到 20% 的患者無法治癒
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8:18 - 8:22這些患者就需要我們的幫忙
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8:22 - 8:24讓我們來看看這項科技
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8:24 - 8:26能否改善憂鬱症的病情
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8:26 - 8:28首先我們比較
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8:28 - 8:30憂鬱症患者腦部和
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8:30 - 8:31正常人的不同之處
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8:31 - 8:35我們用正子掃描腦部血流
(PET scan) -
8:35 - 8:37我們注意到憂鬱症患者
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8:37 - 8:39與正常人相較
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8:39 - 8:41腦部有些地方停工了
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8:41 - 8:42這些地方呈現藍色
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8:42 - 8:44所以你就感到憂鬱了
(譯註：憂鬱與藍色為雙關語) -
8:44 - 8:47這些藍色區域
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8:47 - 8:50和動機、驅力、決策有關
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8:50 - 8:52如果你的憂鬱和病人一樣嚴重
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8:52 - 8:55你會缺乏動機和驅力
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8:55 - 8:57我們發現的另一件事是
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8:57 - 8:59有個區域過度活躍
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8:59 - 9:01就是呈現紅色的第 25 區
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9:01 - 9:04第 25 區是腦部的悲傷中心
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9:04 - 9:07如果我讓你感到悲傷
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9:07 - 9:09例如讓你回想起親人或朋友
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9:09 - 9:10去世前的最後一面
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9:10 - 9:12這個區域就會活化
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9:12 - 9:13這是大腦的悲傷中心
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9:13 - 9:17憂鬱症患者發病時
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9:17 - 9:19大腦的悲傷中心運作到達高峰
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9:19 - 9:21好像溫度被設定在 100 度
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9:21 - 9:25動機和驅力等區域則完全停工
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9:25 - 9:28我們想，如果把電極置於悲傷中心
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9:28 - 9:30調降溫度調節器的溫度
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9:30 - 9:32以隆低這個區域的活性
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9:32 - 9:34會產生什麼後果呢？
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9:34 - 9:37我們將電極植入憂鬱症患者腦部
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9:37 - 9:39我和艾默瑞大學 (Emory) 同事
海倫梅伯格 (Helen Mayberg) 合作 -
9:39 - 9:41將電極置於第 25 區
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9:41 - 9:44上面那張是手術前的掃瞄
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9:44 - 9:4625 區，即悲傷中心，呈現紅色
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9:46 - 9:48前額葉完全停工，呈現藍色
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9:48 - 9:5124 小時持續刺激三個月、
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9:51 - 9:54六個月後
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9:54 - 9:55情況完全逆轉
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9:55 - 9:5825 區的活化程度
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9:58 - 10:00已降低到正常水準
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10:00 - 10:02前額葉則
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10:02 - 10:04重新開機上線
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10:04 - 10:06我們在重度憂鬱症患者身上
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10:06 - 10:08的確看到了驚人的效果
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10:08 - 10:11我們現在正進行第三期臨床試驗
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10:11 - 10:14有可能成為新的治療方式
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10:14 - 10:16只要證實能安全有效的
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10:16 - 10:20治療重度憂鬱症患者
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10:20 - 10:23剛才展示了使用深層腦部刺激
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10:23 - 10:25治療運動系統相關疾病
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10:25 - 10:27如帕金森氏症、肌張力不全症
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10:27 - 10:29也可以治療情緒迴路疾病
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10:29 - 10:31如憂鬱症
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10:31 - 10:36那是否可用深層腦部刺激
讓你變聰明？ -
10:36 - 10:38（笑聲）
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10:38 - 10:40有人有興趣嗎？
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10:40 - 10:43（掌聲）
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10:43 - 10:46當然沒問題，對吧？
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10:46 - 10:48我們決定
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10:48 - 10:50要試著
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10:50 - 10:52替腦中的記憶迴路充電
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10:52 - 10:55將電極植入
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10:55 - 10:58控制記憶與認知的迴路中
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10:58 - 11:01看是否可增加其活性
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11:01 - 11:03我們不會拿正常人實驗
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11:03 - 11:07而是用在有認知缺陷的患者身上
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11:07 - 11:10我們嘗試治療阿茲海默症患者
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11:10 - 11:12他們有認知和記憶的問題
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11:12 - 11:14如各位所知，這是
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11:14 - 11:17阿茲海默症早期的主要症狀
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11:17 - 11:19我們把電極放在
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11:19 - 11:21腦中一個稱為穹窿的區域
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11:21 - 11:24是進出記憶體迴路的高速公路
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11:24 - 11:27看看是否可以開啟記憶迴路
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11:27 - 11:30進而能幫助
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11:30 - 11:33阿茲海默症的患者
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11:33 - 11:35先前發現，阿茲海默症患者的腦部
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11:35 - 11:39利用葡萄糖有嚴重缺陷
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11:39 - 11:42腦部是大量消耗葡萄糖的地方
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11:42 - 11:44儘管只佔體重的 2%
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11:44 - 11:46卻消耗了人體總量的 20%
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11:46 - 11:49腦的葡萄糖消耗量是重量的 10 倍
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11:49 - 11:5120% 的葡萄糖用在腦部
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11:51 - 11:54從正常的腦部
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11:54 - 11:56到輕微的認知失常
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11:56 - 11:58再發展成阿茲海默症
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11:58 - 12:01腦部有些區域停止利用葡萄糖
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12:01 - 12:03停工了、關機了
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12:03 - 12:06事實上，我們可以看到
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12:06 - 12:08腦中央帶狀區的外圈，由紅色
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12:08 - 12:10逐漸變藍
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12:10 - 12:13直到完全停工
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12:13 - 12:15好像是腦中停電了
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12:15 - 12:18形成區域性供電異常
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12:18 - 12:20阿茲海默症患者的部分大腦
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12:20 - 12:23好像停電而陷入黑暗
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12:23 - 12:25問題是，電力中斷是永久性的呢
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12:25 - 12:28還是我們有辦法恢復？
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12:28 - 12:31可以讓這些區域再利用葡萄糖嗎？
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12:31 - 12:34我們把電極植入穹窿
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12:34 - 12:37活化阿茲海默症患者此一區域
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12:37 - 12:40然後觀察大腦利用葡萄糖的狀況
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12:40 - 12:43上面那張是手術前
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12:43 - 12:47藍色區域葡萄糖用量比正常值少
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12:47 - 12:49主要是在患者的顳葉
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12:49 - 12:51腦的這些區域停工了、
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12:51 - 12:53停電了
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12:53 - 12:56我們放入深層腦部刺激電極
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12:56 - 12:58一個月後、一年後再觀察
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12:58 - 13:01紅色區域表示葡萄糖消耗量增加
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13:01 - 13:03所以我們確實可讓
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13:03 - 13:07本來不使用葡萄糖的區域恢復使用
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13:07 - 13:09結果顯示，阿茲海默症患者腦部
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13:09 - 13:11雖然停電了，但仍有人在家
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13:11 - 13:13而我們可以
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13:13 - 13:16讓這些區域的電力恢復
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13:16 - 13:19我們預期功能也會恢復
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13:19 - 13:21這正在臨床試驗階段
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13:21 - 13:23我們要對 50 位
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13:23 - 13:25早期阿茲海默症病患進行手術
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13:25 - 13:27確認是否安全有效
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13:27 - 13:30是否可改善他們神經的功能
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13:30 - 13:37（掌聲）
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13:37 - 13:40我想傳達給各位的訊息是
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13:40 - 13:43腦部不同迴路的異常
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13:43 - 13:47和不同的病變有關
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13:47 - 13:49我們討論了帕金森氏症、
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13:49 - 13:52憂鬱症、精神分裂症和阿茲海默症
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13:52 - 13:55我們正學習了解這些迴路
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13:55 - 13:57還有對應的腦部區域
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13:57 - 14:00以及對應的臨床症狀
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14:00 - 14:02我們有能力觸及這些迴路
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14:02 - 14:05並在這些迴路中放入電極
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14:05 - 14:08我們可調節這些迴路的活動
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14:08 - 14:11如果太活躍，並造成腦部的問題
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14:11 - 14:14我們可以將它調低
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14:14 - 14:16如果活躍程度不足，則可調高
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14:16 - 14:19我們認為藉此可幫助
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14:19 - 14:21腦部的整體功能
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14:21 - 14:24這些結果顯示
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14:24 - 14:26我們可以緩和疾病的症狀
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14:26 - 14:28我還沒告訴你們有證據顯示
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14:28 - 14:32電流可協助修復腦部損傷
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14:32 - 14:34這些都是未來的展望
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14:34 - 14:37我們不只可以調整腦部活躍程度
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14:37 - 14:39也可以看到大腦修復受損功能
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14:39 - 14:40的成果
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14:40 - 14:43我預期未來將會廣泛應用
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14:43 - 14:46這項科技
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14:46 - 14:49將看到用電極改善多種腦部問題
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14:49 - 14:52而其中最令人興奮的
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14:52 - 14:53是它包含了跨領域的合作
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14:53 - 14:56包括工程師、影像學家、
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14:56 - 14:58基礎科學家、神經學家、
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14:58 - 15:01精神醫師、神經外科醫師通力合作
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15:01 - 15:04跨領域合作是令人興奮的
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15:04 - 15:07我想我們會看到
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15:07 - 15:10隨著時間推移，越來越多惡靈
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15:10 - 15:12會被趕出腦袋
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15:12 - 15:14結果當然就是
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15:14 - 15:16我們可以幫助更多的病患
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15:16 - 15:18謝謝大家
- Title:
- 安德烈斯洛薩諾 (Andres Lozano): 按個鈕就能解決帕金森氏症和憂鬱症
- Speaker:
- Andres Lozano
- Description:
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「深層腦部刺激」 (deep brain stimulation) 越來越精準。藉由這項科技，外科醫生能將電極置入腦部，並像選擇電台或調整溫度般，調升或調降訊號以改善病情。從一位罹患帕金森氏症女士，在刺激後立刻停止肢體顫動，到阿茲海默症病人恢復腦部功能，我們看到了這項科技帶來的巨大改變。
攝於：TEDxCaltech
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 15:34
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Geoff Chen approved Chinese, Traditional subtitles for Parkinson's, depression and the switch that might turn them off | |
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