脳を理解して精神疾患を解消する: 健康の未来 P5
脳を理解して精神疾患を解消する: 健康の未来 P5
100億個のニューロン。 100兆個のシナプス。 400マイルの血管. 私たちの脳は、その複雑さで科学を挫折させています。 実際、彼らは残っています 30回 私たちの最速よりも強力 スーパーコンピュータ.
しかし、彼らの謎を解き明かすことで、恒久的な脳損傷や精神障害のない世界が開かれます. それ以上に、私たちは知性を高め、つらい記憶を消し去り、心をコンピュータに接続し、さらには自分の心を他の人の心と結びつけることができるようになります.
ばかげているように聞こえるかもしれませんが、読み進めていくと、人間であることの意味を簡単に変えるブレークスルーに私たちがどれだけ近づいているかがわかるでしょう。
ついに脳を理解する
平均的な脳は、ニューロン (データを含む細胞) とシナプス (ニューロンが通信できるようにする経路) の密集した集まりです。 しかし、これらのニューロンとシナプスが正確にどのように通信し、脳のさまざまな部分が体のさまざまな部分にどのように影響するかは謎のままです. この臓器を完全に理解できるほど強力なツールはまだありません。 さらに悪いことに、世界の神経科学者は、脳がどのように機能するかについて合意された統一された理論さえ持っていません.
ほとんどの脳研究は世界中の大学や科学研究所で行われているため、このような状況は主に神経科学の分散型の性質によるものです。 しかし、米国のような有望な新しいイニシアチブ BRAINイニシアチブ およびEU 人間の脳プロジェクト—現在、脳研究を一元化するために、研究予算を増やし、より焦点を絞った研究指令を行っています。
これらのイニシアチブが一体となって、コネクトミクスの神経科学分野で大規模なブレークスルーを起こすことを期待しています。 コネクトーム: 生物の神経系内の接続の包括的なマップ。 (基本的に、科学者は、脳内の各ニューロンとシナプスが実際に何をしているかを理解したいと考えています。) この目的のために、最も注目を集めているプロジェクトには次のものがあります。
オプトジェネティックス. これは、光を使ってニューロンを制御する神経科学の手法 (コネクトミクスに関連する) を指します。 英語で言えば、これは、このシリーズの前の章で説明した最新の遺伝子編集ツールを使用して、実験動物の脳内のニューロンを遺伝子操作し、光に敏感になることを意味します。 これにより、これらの動物が動いたり考えたりするたびに、脳内でどのニューロンが発火するかを簡単に監視できます。 この技術を人間に適用すると、科学者は脳のどの部分が人間の思考、感情、身体を制御しているかをより正確に理解できるようになります。
脳のバーコード化. もう一つのテクニック、 FISSEQ バーコード、感染したニューロンに固有のバーコードを無害に刻印するように設計された特別に設計されたウイルスを脳に注入します。 これにより、科学者は個々のシナプスに至るまでの接続と活動を特定できるようになり、光遺伝学よりも優れたパフォーマンスを発揮する可能性があります。
全脳イメージング. ニューロンとシナプスの機能を個別に特定する代わりに、それらすべてを同時に記録する別のアプローチがあります。 そして驚くべきことに、それを行うためのイメージング ツール (とにかく初期のバージョン) が既にあります。 欠点は、個々の脳を画像化すると、最大 200 テラバイトのデータが生成されることです (Facebook が XNUMX 日に生成する量とほぼ同じです)。 そして、それはまでだけです 量子コンピュータ 2020 年代半ば頃に市場に参入すると、その量のビッグデータを簡単に完全に処理できるようになります。
遺伝子配列決定と編集. に記載 第三章、そしてこの文脈では、脳に適用されます。
全体として、コネクトームのマッピングの課題は、2001 年に達成されたヒトゲノムのマッピングの課題と比較されています。はるかに困難ではありますが、コネクトームの最終的な成果 (2030 年代初頭まで) は、神経科学の分野を統合する脳。
この将来の理解レベルは、完全にマインド コントロールされた義肢、脳-コンピューター インターフェース (BCI) の進歩、脳間通信 (こんにちは、電子テレパシー)、 知識とスキルが脳にアップロードされる、マトリックスのようにあなたの心をウェブにアップロードします—うまくいきます！ しかし、この章では、この壮大な理論が脳と心の治癒にどのように適用されるかに焦点を当てましょう.
精神疾患の決定的な治療法
一般的に言えば、すべての精神障害は、遺伝子の欠陥、身体的損傷、精神的外傷の XNUMX つまたは組み合わせに起因します。 将来的には、テクノロジーと治療技術の組み合わせに基づいて、これらの脳の状態を完全に診断するカスタマイズされた治療を受けることができます.
パーキンソン病、ADHD、双極性障害、統合失調症などの病気を含む、主に遺伝的欠陥によって引き起こされる精神障害については、これらは、将来の大衆市場の遺伝子検査/配列決定を通じて、人生のはるかに早い時期に診断されるだけでなく、カスタマイズされた遺伝子治療手順を使用して、これらの厄介な遺伝子 (およびそれに対応する疾患) を編集することができます。
職場での事故や紛争地域での戦闘による脳震盪や外傷性脳損傷 (TBI) などの身体的損傷によって引き起こされる精神障害については、これらの状態は最終的には脳の損傷領域を再成長させるための幹細胞療法の組み合わせによって治療されます。 最終章）、および特殊な脳インプラント（神経人工装具）。
特に後者は、2020 年までに大量市場で使用するために、すでに積極的にテストされています。外科医は、脳深部刺激法 (DBS) と呼ばれる技術を使用して、1 ミリの薄い電極を脳の特定の領域に埋め込みます。 ペースメーカーと同様に、これらのインプラントは穏やかで安定した電気の流れで脳を刺激し、破壊的な精神障害を引き起こす負のフィードバック ループを遮断します。 彼らはすでに 成功したことがわかった 重度のOCD、不眠症、うつ病の患者の治療に。
しかし、心的外傷後ストレス障害 (PTSD)、極度の悲しみや罪悪感、長期にわたるストレスへの曝露、環境からの精神的虐待などを含む、感情的なトラウマによって引き起こされる麻痺性精神障害に関しては、これらの状態はよりトリッキーなパズルです。治す。
厄介な思い出の疫病
脳の壮大な理論がないのと同じように、科学も私たちがどのように記憶を形成するかを完全には理解していません. 私たちが知っていることは、記憶はXNUMXつの一般的なタイプに分類されるということです。
感覚記憶：「XNUMX秒前にあの車が通り過ぎるのを見たのを覚えています。 XNUMX秒前のホットドッグスタンドの匂い。 レコード店の前を通りかかったとき、クラシック ロックの歌が聞こえてきました。」
短期記憶: 「約 XNUMX 分前、選挙運動の支援者が私のドアをノックし、なぜ私が大統領にトランプを投票すべきかについて話しました。」
長期記憶：「XNUMX年前、XNUMX人の仲間とヨーロッパ旅行に行きました。 ある時、アムステルダムでマッシュルームを食べてハイになり、翌日パリにたどり着いたことを覚えています。 今までで最高の時間。」
これら XNUMX 種類の記憶のうち、長期記憶が最も複雑です。 次のようなサブクラスが含まれています 潜在記憶 & 形式知、後者はさらに分解することができます 意味記憶, エピソード記憶、そして最も重要なのは、 感動的な思い出. この複雑さが、彼らが非常に多くの損害を引き起こす可能性がある理由です.
長期記憶を適切に記録および処理できないことが、多くの精神障害の主な原因です。 また、将来の精神障害の治療には、長期記憶の回復、または患者が厄介な長期記憶を管理または完全に消去できるようにすることが含まれる理由もここにあります。
記憶を取り戻して心を癒す
これまで、TBI やパーキンソン病などの遺伝性疾患の患者にとって、失われた長期記憶を回復する (または進行中の喪失を止める) 効果的な治療法はほとんどありませんでした。 米国だけでも、毎年 1.7 万人が TBI に苦しんでおり、そのうち 270,000 人が退役軍人です。
幹細胞および遺伝子治療は、外傷性脳損傷の治癒やパーキンソン病の治癒の可能性を秘めたものになるまで、少なくとも 2025 年 (~XNUMX 年) はまだ先です。 それまでは、以前に説明したものと同様の脳インプラントが、今日これらの状態に対処しているように見えます. てんかん、パーキンソン病などの治療にすでに使用されています。 アルツハイマー 患者、およびこの技術のさらなる開発（特にそれら DARPA が資金提供) は、2020 年までに、TBI 患者が新しい記憶を作成し、古い長期記憶を復元する能力を回復できる可能性があります。
記憶を消して心を癒す
愛する人にだまされたのかもしれませんし、大規模な人前で話すイベントでセリフを忘れたのかもしれません。 ネガティブな記憶は、あなたの心に残るという厄介な習慣を持っています. そのような記憶は、より良い決定を下すことを教えてくれたり、特定の行動を取ることをより慎重にすることができます。
しかし、愛する人の殺害された遺体を発見したり、戦争地帯を生き延びたりするなど、よりトラウマ的な記憶を経験すると、これらの記憶は有毒になり、永続的な恐怖症、薬物乱用、攻撃性の増加、うつ病などの人格の否定的な変化につながる可能性があります。など。たとえば、PTSDはしばしば記憶の病気と呼ばれます。 トラウマ的な出来事や全体を通して感じた否定的な感情は、患者が忘れることができず、時間の経過とともにその激しさを軽減することができないため、現在にとどまります.
そのため、伝統的な会話ベースのセラピー、薬物、さらには最近の 仮想現実ベースの治療、患者が記憶に基づく障害を克服するのを助けることができない場合、将来のセラピストや医師は、トラウマ記憶の完全な除去を処方するかもしれません.
はい、わかります、これは映画の SF プロット デバイスのように聞こえますが、 汚れの無い頭のなかの永遠の太陽の光、しかし、メモリ消去の研究は、あなたが思っているよりも速く進んでいます.
主要な技術は、記憶自体がどのように記憶されるかについての新しい理解に基づいています。 ご存知のように、一般的な知恵とは異なり、記憶は決して石に刻まれることはありません。 代わりに、記憶を思い出すという行為は、記憶そのものを変化させます。 たとえば、愛する人の幸せな思い出は、葬式の際に思い出すと、永遠にほろ苦い、さらにはつらい思い出に変わる可能性があります。
科学的なレベルでは、脳は長期記憶をニューロン、シナプス、化学物質の集まりとして記録します。 脳に記憶を思い出すように促すと、その記憶を思い出せるように、特定の方法でこのコレクションを再構築する必要があります。 でも、その間だから 再固定 記憶が変更または消去される可能性が最も高い段階です。 そして、それはまさに科学者がその方法を発見したことです。
一言で言えば、このプロセスの最初の試行は次のようになります。
あなたは、専門のセラピストと検査技師との約束のために医療クリニックを訪れます。
次に、セラピストは一連の質問をして、恐怖症またはPTSDの根本原因（記憶）を特定します。
孤立すると、セラピストはあなたがその記憶について考えたり話したりし続け、あなたの心を記憶とそれに関連する感情に積極的に集中させ続けます。
この長時間の記憶の間、検査技師は錠剤を飲ませたり、記憶を抑制する薬を注射したりします。
記憶が継続し、薬物が作用すると、記憶に関連する感情が減少し、記憶の詳細とともに薄れ始めます (使用される薬物によっては、記憶が完全に消えない場合があります)。
薬が完全に切れるまで、つまり、通常の短期記憶と長期記憶を形成する自然な能力が安定するまで、部屋の中にとどまります。
私たちは思い出の寄せ集め
私たちの体は細胞の巨大な集合体かもしれませんが、私たちの心は記憶の巨大な集合体です。 私たちの記憶は、私たちの個性と世界観の根底にある格子を形成します。 意図的に、またはさらに悪いことに偶然に、単一の記憶を削除すると、私たちの精神や日常生活での機能に予測不可能な影響を与える可能性があります.
(今考えてみると、この警告は、過去 XNUMX 年間のほぼすべてのタイムトラベル映画で言及されているバタフライ効果と非常によく似ているように聞こえます。興味深いものです。)
このため、記憶の最小化と除去は、PTSD 患者やレイプ被害者が過去の感情的なトラウマを克服するのに役立つエキサイティングな治療法のように聞こえますが、そのような治療法は決して軽々しく提供されないことに注意することが重要です。
以上で概説した傾向とツールにより、永続的で不自由な精神疾患の終焉が私たちの生涯で見られるでしょう. これと、大ヒットした新薬、精密医療、および以前の章で説明した永久的な身体的損傷の終焉の間で、私たちの健康の未来シリーズはすべてをカバーしていると思うでしょう.まあ、そうではありません. 次に、明日の病院の姿と、医療システムの将来の状態について説明します。
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