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Breaking Barriers in Neuroscience | Ali Rezai | TEDxWVU


[Musica]
tutti noi abbiamo avuto dei momenti importanti nella nostra
vite e carriere e voglio parlare
su alcuni dei miei momenti chiave così
questo è successo quando ero un medico
studenti di circa 30 anni fa University
della California del Sud e io ero
assegnato al pronto soccorso da seguire
un giovane che era uno studente universitario
studente universitario lì che è stato investito da una macchina
mentre stava attraversando la strada entrò
con un enorme danno cerebrale e abbiamo avuto
per eseguire un’operazione di salvataggio sul
lui
tuttavia, nonostante abbia salvato la sua vita , potremmo
non aiutarlo con gravi cognitivi
deficit di pensiero oltre che avere
gravi problemi di movimento ed è stato molto
difficile da vedere a quel punto che noi
non posso aiutarlo ulteriormente
nonostante avergli salvato la vita ha un sacco di
problemi con i movimenti e il pensiero e
mi ha davvero aiutato a spingermi verso
dedicando la mia carriera a studiare
neuroscienze nel cervello poi sopra il
i prossimi 20-30 anni comincio ad allenarmi con
alcuni dei maggiori esperti nel mondo che
ho avuto la fortuna di lavorare con il
pionieri nello sviluppo di nuove terapie in New
York e New York University e poi
Cleveland Clinic e gli altri e il mio
viaggio mi ha portato in molti posti ma
fondamentalmente ciò che era più importante
io ero un’opportunità la squadra giusta
e anche una chiamata in termini di aiuto
con la squadra per avere un impatto e quello
era un driver importante e ne ho fatto un po ‘
arresti inaspettati ma il motivo per cui siamo
Morgantown in West Virginia è io
credo che abbiamo una squadra unica qui
può avere un impatto e molti sono venuti
qui negli ultimi anni da across
il mondo per avere un impatto qui in Occidente
Virginia quindi perché è così importante da
prospettiva per i disturbi neurologici
i disturbi del cervello e della colonna vertebrale sono molto
comuni colpiscono un miliardo di persone
molte delle condizioni in tutto il mondo
non so perché non li comprendiamo
e molti dei trattamenti non funzionano
molto bene e molti non hanno cure e
50 milioni di americani hanno neurologico
condizioni di cervello e della colonna vertebrale condizioni
ed è imperativo che lavoriamo
insieme per aiutare a superare le barriere
colmare le lacune per aiutare ad avanzare
innovazioni in questo settore così avanzate
la scienza ci sono molti elementi in rottura
le barriere dai progressi scientifici ma
inoltre è necessario rompere le barriere
silos che molti di noi sono nel nostro
silos separati che lavorano in differenti
ambienti devi tirarli
insieme e quando tutti si incontrano
questo può spesso portare a un potere
accelerazione avanzata dei progressi e
innovazione da diverse discipline
parlando tra loro e arrivando
insieme per uno scopo condiviso e io
credi nel West Virginia che stiamo facendo
quello per l’ Alzheimer ora e le cure
per dipendenza e altre condizioni ma
questo è stato un elemento fondamentale
questo è guidato dalla mia carriera
squadre con uno scopo comune e e loro
guida e impegno assicurati parliamo
su parte del lavoro quando ero al New
York University e anche Cleveland
Clinica ho avuto la fortuna di
lavorare con team in neurologia e
neurochirurgia in quel momento un nuovo
la tecnologia stava uscendo è sempre
importante adottare rapidamente le tecnologie
e prova ad aiutare ad affrontare i pazienti e trovare
soluzioni che ora era una nuova tecnologia
un uso del pacemaker cerebrale così cuore
pacemaker è stato adattato per il cervello e
fondamentalmente questa tecnologia era inizialmente
usato per il Parkinson è chiamato deep
stimolazione cerebrale DBS e questi sono i nostri
impianti nel loro cervello dimensioni minuscole fili
di un capello che va nel cervello così
invece di andare al cuore i fili
andare nel cervello diverse parti del
cervello e quindi i segnali vengono inviati al
cervello che ha fermato i tremori che
fermato l’ ansia e l’altro
applicazioni ma la prima applicazione
per il nostro team era per la malattia di Parkinson
a New York e Cleveland Clinic e così via
ecco un esempio DBS quindi in questo caso
il pacemaker è spento, questo è uno dei nostri
pazienti da Cleveland molti anni fa
tra i pazienti iniziali è grave
agitazione rigidità rigidità che sono i
tratti distintivi del morbo di Parkinson e
questi pazienti nonostante ne assumano molti
i farmaci dovevano interrompere il suo lavoro e possono
prenditi cura di se stesso o della sua famiglia e
quando impianta il pacemaker cosa succede
i segnali di calma sono inviati dal
pacemaker nel cervello nella parte di
il cervello che è elettricamente
malfunzionamento causando il Parkinson
e il tremore come risultato del tremore
calma la rigidità si scioglie e il
i sintomi migliorano quindi questo era un
applicazione di una tecnologia esistente
lavorare con ingegneri e altri team
applicare questo importante sistema e questo
spostato su nei prossimi anni dove
stavamo lavorando con team clinici
prove nell’epilessia e ora lo è
approvato dalla FDA per l’epilessia, così è l’epilessia
un cervello
problema risata è un sequestro nel
cervello e un pacemaker Calmes that
caos elettorale nel cervello che causa
anche le convulsioni sono state applicate
per disturbo ossessivo-compulsivo a
ridurre l’ansia che conduce alle ossessioni
ed è anche usato per traumatico
lesioni cerebrali queste erano squadre in arrivo
insieme all’applicazione di una nuova tecnologia
di un pacemaker cerebrale per questi
condizioni quindi l’ area successiva era quando io
era all’università statale dell’Ohio e stava guardando
all’interfaccia computerizzata del cervello un fiorire
campi che richiedono collaborazione
tra ingegneri pubblici e privati
settori e quello che abbiamo fatto è stato in un
stanza ricordo il 2012 con un sacco di
ingegneri dei clinici di Mattel e
neuroscienziati e abbiamo detto che lo siamo
Non intenzione di lasciare qui fino ad arrivare fino
con una soluzione per un problema e facciamolo
mettere tutta la nostra esperienza collettiva
insieme per aiutare questi pazienti e il nostro
la prima area era guardando le persone con
lesioni del midollo spinale e avere un motore
deficit così siamo usciti insieme a un
scopo comune da quell’incontro con
la squadra di molti ingegneri e molti
neuroscienziati insieme per sviluppare a
soluzione per un’interfaccia computerizzata al cervello
e questo è Ian e lui è un notevole
giovanotto
quindi era il nostro giovane coraggioso volontario
uomo così Ian era uno studente universitario
molto promettente
carriera universitaria persona molto formidabile e
era in vacanza con il suo college
amici e si tuffarono in un banco di sabbia poco profondo
nell’oceano e ha rotto il collo come un
risultato è diventato quadriplegico quindi lui
non poteva muovere le braccia o le gambe che aveva
nessun movimento sotto la spalla e Ian
è notevole ed è un’ispirazione se
lo incontri , ispira tutti
intorno a lui ed è molto coraggioso e
ha detto facciamo questo studio così è stato
il primo al mondo a partecipare
questo processo che coinvolge un impianto cerebrale così
cosa succede hai messo un impianto nel
cervello piccolo chip delle dimensioni di un piccolo pisello
va semplicemente dalla parte del cervello
chiamato la corteccia motoria è coinvolto in
i movimenti e i pensieri sono movimenti
e questo è un chip proprio lì puoi
vedere e quel chip è impiantato nel
cervello e c’è una porta che viene fuori
della parte posteriore della testa e si raccolgono
dati e stai guardando a 3 milioni
bit di dati ogni secondo provenienti da
Il cervello di Ian a cui i suoi pensieri erano legati
muove i suoi pensieri per altre azioni
e questo è stato registrato in
questa struttura con l’elaborazione del segnale
esperti di machine learning e analisi
e l’ intelligenza artificiale e consente
noi per collegare
I pensieri di Ian a un indossabile esterno
manica che indossa che gli permette di
muovi le mani così questa è la tecnologia
collegare pensieri a movimenti e questo
Era la prima volta che Ian dopo due anni
sta pensando ai movimenti e questo
è stato un momento fantastico per noi nel 2014
dove puoi vedere che sta usando il suo
pensieri e sta muovendo le sue mani e
quello è stato un momento fantastico che puoi vedere
il sorriso sul suo volto era un’ispirazione
per tutti noi spingere più forte così
ingegneri abbiamo detto ok, spostando il
l’altra mano è grande ma abbiamo bisogno di più
risultati funzionali in grado di scegliere
su una tazza di essere in grado di prendere la carta di credito
fuori da un portafoglio lo swipe prenderà una chiave o
tenere lo spazzolino
e alcune di queste cose di base che noi
tutti danno per scontato, ma qualcuno che è
un tetraplegico non può usare e farlo
e anche voglia di giocare ai videogiochi e
qui sta suonando l’ eroe della chitarra usando il suo
pensieri e questo è un esempio importante
di interfaccia con il cervello del computer
miglioramenti progressivi che sono
si verificano da non avere movimenti a
questi movimenti qui e questo è il
squadra qui ovviamente ian è al centro
ed è un eroe coraggioso che
si è offerto volontario per essere il primo al mondo
per ottenere questo impianto cerebrale per consentirglielo
per muovere le sue mani e tu puoi vedere
questa squadra coinvolge molti studenti che abbiamo avuto
molti laureandi e laureati
molti studenti hanno avuto grandi idee
quindi i due o tre medici sono a
piccola parte del team gli ingegneri e
gli studenti erano la parte più grande del
team e Ian partecipano attivamente
quindi con la plasticità di apprendimento automatico Ian
ci ha aiutato enormemente così i giovani
gli studenti le menti creative sono molto
importante che ci ha permesso di venire
con molte nuove ondate di potere
aiuta Ian a muoversi meglio
quindi questa è l’interfaccia del cervello e
questa tecnologia con la collaborazione con
i settori pubblico privato stanno portando a
progressi nel collegare i tuoi pensieri a
movimenti per chi ha il motore
deficit dal cervello traumatico di ictus
ferita e anche essere utilizzato per la visualizzazione
comunicazione protesica e altri così
immagina adesso che puoi
i tuoi pensieri per guidare molti movimenti
e azioni per qualcuno che è disabilitato
e quello è un campo di cervello-computer
interfaccia e collaborazione spostiamoci
ingranaggi e parlare di ultrasuoni messa a fuoco così
tu possiedi gli ultrasuoni che usavano per guardare
ai bambini ed è usato per diagnosticare e
guarda le condizioni del cuore e questo è un
ultrasuono ma anche tecnologico
l’innovazione che si è verificata è stata l’applicazione
l’ecografia per i trattamenti del cervello
condizioni ed ecco l’ingegneria
l’innovazione che è stato rapidamente adottato per
le varie condizioni prima erano tremore così
questa tecnologia si allinea sulla tabella MRI
il casco ti viene sopra la testa e oltre a
migliaia di sonde ad ultrasuoni consegnano il
onde ultrasoniche attraverso il cuoio capelluto
attraverso il tuo cranio direttamente a a
in questo caso, individua l’ area del tuo cervello
un’area che è elettricamente sbagliata
causando lo scuotimento e questi ultrasuoni
le onde calmano l’ area del tremore e la chiudono
giù in modo che è un’applicazione del
ultrasuoni focalizzati per trattare il tremore
e questo non è un intervento chirurgico , è wireless
onde ultrasoniche che arrivano in una risonanza magnetica e
questa innovazione ora è stata usata
ecco un esempio uno dei nostri pazienti
puoi vedere prima che la procedura venga presa
tremante
condizione di tremore essenziale
famiglie e la mano destra dopo il
ecografia subito dopo la
il tremore si ferma e i pazienti possono andare
casa così un’evoluzione e tecnologia
è successo in termini di permetterti
utilizzare un ultrasuoni wireless per il trattamento
tremori o parkinsonismo quindi cosa abbiamo fatto
qui con il team che stavamo guardando
affrontare alcuni dei grandi problemi di salute pubblica
sfide che affrontiamo l’ Alzheimer
dipendenza così abbiamo iniziato a guardare
Alzheimer è un grosso problema
di fronte a tutti noi ogni 60 secondi o giù di lì
qualcuno viene diagnosticato con l’Alzheimer
in questo paese e ce ne sono cinque
milioni di persone qui vivono tutti noi
tristemente colpito da qualcuno che ha
La malattia di Alzheimer, sia che si tratti di a
amico o famiglia o qualcuno che conosciamo
i numeri stanno andando triple e non c’è
cura e non esiste un trattamento efficace
e nonostante 500 studi clinici e
diversi miliardi di dollari spesi
L’Alzheimer continua a progredire
e un terzo su tre morirà tristemente
con qualche forma di demenza o
La malattia di Alzheimer li fa riflettere
statistico
quindi abbiamo davvero bisogno di collaborare per trovare
modi di trattare con l’ Alzheimer e
la demenza quindi lascia che ti mostri quello che abbiamo
fatto qui con i nostri studi così siamo
usando questo ultrasuono di messa a fuoco ma un nuovo
applicazione per aprire il cervello del sangue
barriera qual è la barriera emato-encefalica
parte del cervello che è uno scudo
il cervello e questo scudo sono a
barriera protettiva consente ai nutrienti di
entrare e alcuni modi per andare fuori del
cervello ma non consente germi o
ci sono molecole più grandi o dannose
sostanze da inserire ma anche
impedisce ai farmaci di entrare in questo modo
è il problema mentre è protettivo
proteggilo impedisce il sistema immunitario
farmaci immunoterapia per entrare così
questa è la barriera che deve essere
aperto così che anche il suono
la tecnologia ha l’obiettivo di farlo
apri questa barriera emato-encefalica
reversibilmente e su richiesta, quindi cosa succede
è che usiamo micro bolle allora queste
sono piccole microbolle che iniettate
nel tuo sistema endovenoso
perifericamente in una vena e questi micro
le bolle creano una perdita nel cervello così
quando le microbolle sono in corso
iniettati attraversano tutto il corpo
e quindi l’ecografia viene consegnata a
una specifica area pinpoint chiunque
cervello che vogliamo andare e quando è
individua quell’area queste micro bolle
oscillare con frequenze diverse e
cosa fanno loro aprono il
barriera emato-encefalica
temporaneamente e consente i nutrienti consente
chemioterapia e altri farmaci a
entra quindi parliamo di come siamo
facendo questo per il malato di Alzheimer e
questa è Judy, è una donna straordinaria 61
una donna di un anno che è una giovane infermiera
praticante qui nell’ICU neonatale
e lei è la sua carriera è stata dedicata
prendersi cura di neonati e bambini nel
ICU qui in West Virginia University e
è venuta giù con l’Alzheimer nel tempo
e lei non poteva lavorare come infermiera
più nonostante sia un educatore e un
persona tremenda che aiuta così tante persone
lei va ancora a terapia intensiva neonatale e aiuta
coccolare i bambini così dai bambini da
le madri dipendenti devono essere coccolate è
molto importante per lo sviluppo di
cervello così lei sta ancora contribuendo ma
lei è un pioniere partecipando a questo
prima nella prova mondiale e quello che abbiamo fatto
con Judy e questa è stata la prima volta
Ottobre lo facciamo
Invertire le onde ultrasoniche alla parte di
il cervello chiamava l’ippocampo che
è la parte della memoria del cervello è il
parte del cervello coinvolto nella memoria e
pensando ed ecco la procedura che siamo
consegnando le onde per aprirlo
barriera emato-encefalica e molti animali
studi stanno dimostrando che aprendolo
su le placche nel cervello che sono
associati all’Alzheimer sono chiariti
ei sintomi di in di Alzheimer
i modelli animali sono migliorati così in questo
Nel caso in cui siamo judy puoi vedere che è lei
cervello prima e dopo l’ecografia
puoi vedere che la freccia punta al
piccola apertura della barriera emato-encefalica
e dopo 24 ore di ritardo non c’è più
questo è un elemento importante perché
è fino a questo punto
l’apertura della barriera emato-encefalica è stata
impossibile in modo sicuro e reversibile e noi
pensa che questo possa causare molti altri
progressi ed ecco un esempio di
lavorando a stretto contatto con il neuroradiologo
con ingegneri con altri scienziati
e i progressi saranno mirati
consegna di farmaci immagina se tu
avere una chiave un tumore al cervello tipicamente da 10 a
Il 15 percento della chemioterapia viene da
il flusso sanguigno al cervello ora immagina
se puoi ottenere il 50 percento o più
guadagna la consegna del cervello di
anticorpi nella immunoterapia
sistema nervoso e molti altri aspetti
per i tumori cerebrali del morbo di Alzheimer
e dipendenza da oppioidi e noi pensiamo questo
è una tecnologia molto importante ed è
in fase di sviluppo in collaborazione con
accademico, privato e pubblico
partnership così questo allineamento della squadra e
scopo condiviso abbiamo mostrato quella diapositiva
presto è molto importante quindi quando il
i team si uniscono da diversi
sfondi che puoi davvero accelerare
innovazione con uno scopo comune e
questo è molto importante e questo è quello che
il nostro team sta lavorando molto duramente qui e
eccoci in termini di West Virginia
dove ci sono molti salute pubblica
sfide qui e nel paese come
molti è classificato ultimo e molti pubblico
problemi di salute ma pensiamo che in Occidente
Virginia abbiamo l’opportunità qui come
bene dai vari team ed esperti
venendo insieme per affrontare alcuni dei
sfide pressanti per la salute pubblica
abbiamo parlato dell’Alzheimer per esempio
un’altra area che lavora su dipendenze che
sta devastando l’oppio del paese
dipendenze e molte altre dipendenze così
il nostro team è sviluppato in collaborazione
con una partnership pubblico-privato iniziata
un micro pellet il micro micro pellet il
dimensione di un mezzo chicco di riso
iniettato e fornisce dolore a lungo termine
controllo in modo da non dover prendere come
molti farmaci e questa è una soluzione
per prevenire la dipendenza da oppioidi alla radice
stiamo anche usando le onde magnetiche e
onde ultrasoniche per frenare le voglie
e l’ansia con la dipendenza dalla calma
quello giù per aiutare quelli con la dipendenza
stiamo anche osservando il recupero e
resilienza tramite sensore indossabile
tecnologia di orologio o un anello o un’app
è in grado di caratterizzare la resilienza
resilienza e recupero umani per
atleti e militari quindi ce ne sono molti
elementi in corso qui ed è tutto con
collaborazione di diversi team in arrivo
insieme a uno scopo comune condiviso
e la squadra è molto importante ma Judy
lì al centro c’è di più
membro importante della squadra, quindi Judy è
il pioniere è la persona che ispira tutto
di noi e lei si è offerta volontaria per lo stato
essere il primo al mondo a fare questo
nonostante sappia che potrebbe non funzionare
molti di questi studi clinici potrebbero non funzionare
abbiamo squadre scientifiche razionali che
venire insieme ma persone che Judy
persone come Ian e altri e innumerevoli
altri che si offrono volontari per queste ricerche
innovazioni sono i veri eroi
sono i pionieri che stanno portando
le squadre insieme e insieme possiamo
aiuta a lavorare duramente per farli avanzare
tecnologie e abbiamo bisogno di adottare
tecnologie ma fondamentalmente il
il paziente è il più grande guidatore ogni giorno
per tutti noi ed è importante per il
diverse squadre con differenti
sfondi per venire insieme
accelerare il ritmo dell’innovazione grazie
tu molto
tu
tu
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