Quantumrun

VAIZDO KREDITAS: Quantumrun

Smegenų supratimas, kad pašalintumėte psichines ligas: sveikatos ateitis P5

David Tal, leidėjas, futuristas
@DavidTalWrites
"LinkedIn

Antradienis, 09-15-2020 - 05:34

100 milijardų neuronų. 100 trilijonų sinapsių. 400 mylių kraujagyslių. Mūsų smegenys žlugdo mokslą savo sudėtingumu. Tiesą sakant, jie išlieka 30 kartų galingesnis nei mūsų greičiausias superkompiuteris.

Tačiau atskleisdami jų paslaptį atveriame pasaulį be nuolatinių smegenų sužalojimų ir psichinių sutrikimų. Negana to, galėsime padidinti savo intelektą, ištrinti skausmingus prisiminimus, sujungti savo mintis su kompiuteriais ir netgi susieti savo protus su kitų protu.

Žinau, tai skamba beprotiškai, bet skaitydami toliau suprasite, kaip arti esame proveržių, kurie lengvai pakeis tai, ką reiškia būti žmogumi.

Pagaliau supranti smegenis

Vidutinės smegenys yra tankus neuronų (ląstelių, kuriose yra duomenų) ir sinapsių (kelių, leidžiančių neuronams bendrauti) rinkinys. Tačiau kaip tie neuronai ir sinapsės bendrauja ir kaip skirtingos smegenų dalys veikia skirtingas jūsų kūno dalis, lieka paslaptis. Dar net neturime pakankamai galingų įrankių, kad galėtume iki galo suprasti šį organą. Dar blogiau, pasaulio neurologai net neturi sutartos vieningos teorijos, kaip veikia smegenys.

Tokia padėtis daugiausia nulemta decentralizuoto neuromokslo pobūdžio, nes dauguma smegenų tyrimų vyksta universitetuose ir mokslo institutuose visame pasaulyje. Tačiau daug žadančios naujos iniciatyvos, pavyzdžiui, JAV BRAIN iniciatyva ir ES Žmogaus smegenų projektas– dabar vyksta smegenų tyrimų centralizavimas kartu su didesniu mokslinių tyrimų biudžetu ir tikslingiau mokslinių tyrimų direktyvomis.

Kartu šios iniciatyvos tikisi pasiekti didžiulių proveržių neurologijos srityje Connectomics – tyrime jungtys: išsamūs organizmo nervų sistemos jungčių žemėlapiai. (Iš esmės mokslininkai nori suprasti, ką iš tikrųjų veikia kiekvienas jūsų smegenų neuronas ir sinapsė.) Šiuo tikslu daugiausia dėmesio sulaukia šie projektai:

Optogenetika. Tai reiškia neurologijos techniką (susijusią su konnekomika), kuri naudoja šviesą neuronams valdyti. Anglų kalba tai reiškia, kad reikia naudoti naujausius genetinio redagavimo įrankius, aprašytus ankstesniuose šios serijos skyriuose, siekiant genetiškai modifikuoti laboratorinių gyvūnų smegenų neuronus, kad jie taptų jautrūs šviesai. Taip lengviau stebėti, kurie neuronai užsidega smegenyse, kai šie gyvūnai juda ar galvoja. Pritaikius žmonėms, ši technologija leis mokslininkams tiksliau suprasti, kurios smegenų dalys valdo jūsų mintis, emocijas ir kūną.

Brūkšninis smegenų kodavimas. Kita technika, FISSEQ brūkšninis kodas, suleidžia į smegenis specialiai sukurtą virusą, skirtą nekenksmingai įspausti unikalius brūkšninius kodus į užkrėstus neuronus. Tai leis mokslininkams nustatyti ryšius ir veiklą iki atskiros sinapsės, o tai gali viršyti optogenetiką.

Viso smegenų vaizdavimas. Užuot identifikavus neuronų ir sinapsių funkcijas atskirai, alternatyvus būdas yra įrašyti juos visus vienu metu. Ir nuostabu, kad jau turime vaizdo gavimo įrankius (vis tiek ankstyvąsias versijas), kad tai padarytume. Neigiama yra tai, kad atskirų smegenų vaizdavimas sukuria iki 200 terabaitų duomenų (maždaug tiek, kiek „Facebook“ sugeneruoja per dieną). Ir tai bus tik iki kvantiniai kompiuteriai maždaug 2020 m. viduryje įžengsime į rinką, kad galėsime lengvai apdoroti tokį didelių duomenų kiekį.

Genų sekos nustatymas ir redagavimas. Aprašytas trečias skyrius, ir šiame kontekste taikomas smegenims.

Apskritai, jungties žemėlapių sudarymo iššūkis lyginamas su žmogaus genomo kartografavimo iššūkiu, pasiektu 2001 m. Nors ir daug sudėtingiau, galutinis jungties atsipirkimas (iki 2030-ųjų pradžios) atvers kelią į didingą teoriją apie smegenys, kurios sujungs neurologijos sritį.

Toks būsimas supratimo lygis gali paskatinti įvairias programas, pvz., tobulai protu valdomų galūnių protezavimą, smegenų ir kompiuterių sąsajos (BCI) pažangą, smegenų ir smegenų ryšį (labas, elektroninė telepatija), žinių ir įgūdžių įkėlimas į smegenis, Į matricą panašus jūsų minčių įkėlimas į žiniatinklį – veikia! Tačiau šiame skyriuje susitelkime į tai, kaip ši puiki teorija bus taikoma gydant smegenis ir protą.

Lemiamas psichikos ligų gydymas

Paprastai tariant, visi psichikos sutrikimai kyla dėl vieno ar jų derinio genų defektų, fizinių sužalojimų ir emocinių traumų. Ateityje gausite pritaikytą šių smegenų ligų gydymą, pagrįstą technologijų ir terapijos metodų deriniu, kuris puikiai diagnozuos.

Dėl psichikos sutrikimų, kuriuos daugiausia sukelia genetiniai defektai, įskaitant tokias ligas kaip Parkinsono liga, ADHD, bipolinis sutrikimas ir šizofrenija, jie bus ne tik diagnozuoti daug anksčiau gyvenime, atliekant būsimus masinės rinkos genetinius tyrimus / sekos nustatymą, bet ir gali redaguoti šiuos varginančius genus (ir atitinkamus jų sutrikimus) naudojant pritaikytas genų terapijos procedūras.

Dėl psichikos sutrikimų, kuriuos sukelia fiziniai sužalojimai, įskaitant smegenų sukrėtimus ir trauminius smegenų sužalojimus (TBI) dėl nelaimingų atsitikimų darbo vietoje arba mūšio karo zonose, šios sąlygos galiausiai bus gydomos derinant kamieninių ląstelių terapiją, kad ataugtų sužalotos smegenų vietos (aprašyta paskutinis skyrius), taip pat specializuoti smegenų implantai (neuroprotezavimas).

Visų pirma, pastarasis jau aktyviai bandomas naudoti masinėje rinkoje iki 2020 m. Naudodami metodą, vadinamą giliąja smegenų stimuliacija (DBS), chirurgai implantuoja 1 milimetro ploną elektrodą į tam tikrą smegenų sritį. Panašiai kaip širdies stimuliatorius, šie implantai stimuliuoja smegenis švelniu, pastoviu elektros srautu, kad nutrauktų neigiamas grįžtamojo ryšio kilpas, kurios sukelia trikdančius psichikos sutrikimus. Jie jau buvo pripažintas sėkmingu gydant pacientus, sergančius sunkiu OKS, nemiga ir depresija.

Tačiau kalbant apie tuos paralyžiuojančius psichikos sutrikimus, kuriuos sukelia emocinės traumos, įskaitant potrauminio streso sutrikimą (PTSD), ekstremalius sielvarto ar kaltės periodus, ilgalaikį stresą ir psichinę prievartą iš jūsų aplinkos ir pan., šios sąlygos yra sudėtingesnis galvosūkis. išgydyti.

Varginančių prisiminimų maras

Kaip ir nėra didžiosios smegenų teorijos, mokslas taip pat neturi visiško supratimo apie tai, kaip formuojame prisiminimus. Mes žinome, kad prisiminimai skirstomi į tris pagrindinius tipus:

Jutiminė atmintis: „Prisimenu, kad prieš keturias sekundes mačiau tą mašiną; užuodęs tą dešrainį prieš tris sekundes; eidamas pro įrašų parduotuvę išgirsti klasikinę roko dainą.

Trumpalaikė atmintis: „Prieš maždaug dešimt minučių į mano duris pasibeldė kampanijos rėmėjas ir kalbėjosi su manimi, kodėl turėčiau balsuoti už Trumpą prezidentu.

Ilgalaikė atmintis: „Prieš septynerius metus su dviem bičiuliais išvykau į euro kelionę. Vieną kartą prisimenu, kad Amsterdame labai pasimėgauju, o kitą dieną kažkaip atsidūriau Paryžiuje. Geriausias laikas kada nors.”

Iš šių trijų atminties tipų ilgalaikiai prisiminimai yra patys sudėtingiausi; juose yra poklasių kaip numanoma atmintis ir aiški atmintis, pastarąjį galima dar suskirstyti pagal prasminė atmintis, epizodinė atmintis, o svarbiausia, emociniai prisiminimai. Dėl šio sudėtingumo jie gali padaryti tiek daug žalos.

Nesugebėjimas tinkamai įrašyti ir apdoroti ilgalaikių prisiminimų yra pagrindinė daugelio psichologinių sutrikimų priežastis. Taip pat dėl šios priežasties ateityje gydant psichologinius sutrikimus reikės atkurti ilgalaikius prisiminimus arba padėti pacientams valdyti ar visiškai ištrinti varginančius ilgalaikius prisiminimus.

Atkurti prisiminimus, kad išgydytų protą

Iki šiol buvo nedaug veiksmingų gydymo būdų sergantiems TBI ar genetiniais sutrikimais, pvz., Parkinsono liga, kai reikia atkurti prarastus (arba sustabdyti nuolatinį) ilgalaikius prisiminimus. Vien JAV kasmet nuo TBI kenčia 1.7 mln. žmonių, iš kurių 270,000 XNUMX yra karo veteranai.

Kamieninių ląstelių ir genų terapija tebėra mažiausiai dešimtmetis (~2025 m.) iki galimai išgydytų TBI traumų ir išgydytų Parkinsono ligą. Iki tol smegenų implantai, panašūs į anksčiau aprašytus, šiandien padeda išspręsti šias sąlygas. Jais jau gydoma epilepsija, Parkinsono liga ir Alzheimerio liga pacientų ir tolesnio šios technologijos tobulinimo (ypač tų finansuoja DARPA) iki 2020 m. galėtų atkurti TBI sergančių asmenų gebėjimą kurti naujus ir atkurti senus ilgalaikius prisiminimus.

Ištrinkite prisiminimus, kad išgydytumėte protą

Galbūt jus apgavo kažkas, kurį mylėjote, o gal pamiršote savo eilutes dideliame viešojo kalbėjimo renginyje; neigiami prisiminimai turi bjaurų įprotį išlikti jūsų mintyse. Tokie prisiminimai gali išmokyti jus priimti geresnius sprendimus arba paskatinti jus atsargesnius imtis tam tikrų veiksmų.

Tačiau kai žmonės patiria daugiau traumuojančių prisiminimų, pavyzdžiui, randa nužudytą mylimo žmogaus kūną arba išgyvena karo zonoje, šie prisiminimai gali tapti toksiški – gali sukelti nuolatines fobijas, piktnaudžiavimą narkotinėmis medžiagomis ir neigiamus asmenybės pokyčius, pvz., padidėjusią agresiją, depresiją. tt, pavyzdžiui, PTSD dažnai vadinamas atminties liga; trauminiai įvykiai ir neigiamos emocijos lieka įstrigusios dabartyje, nes kenčiantys negali pamiršti ir laikui bėgant sumažinti jų intensyvumą.

Štai kodėl, kai tradicinės pokalbio terapijos, vaistai ir net neseniai virtualios realybės terapijos, nepadeda pacientui įveikti atminties sutrikimo, būsimi terapeutai ir gydytojai gali skirti iš viso pašalinti trauminę atmintį.

Taip, žinau, tai skamba kaip mokslinės fantastikos siužetas iš filmo, Amžinasis Sunshine Spotless Mind, tačiau atminties ištrynimo tyrimai vyksta greičiau, nei manote.

Pagrindinė technika sukuria naują supratimą apie tai, kaip patys prisiminimai prisimenami. Matote, priešingai, nei gali pasakyti įprasta išmintis, atmintis niekada nėra iškaltas akmenyje. Vietoj to, atminties prisiminimas pakeičia pačią atmintį. Pavyzdžiui, laimingas prisiminimas apie mylimą žmogų gali visam laikui virsti saldžiu, net skausmingu prisiminimu, jei prisiminsite per jų laidotuves.

Moksliniu lygmeniu jūsų smegenys įrašo ilgalaikius prisiminimus kaip neuronų, sinapsių ir cheminių medžiagų rinkinį. Kai raginate savo smegenis prisiminti atmintį, jos turi tam tikru būdu pertvarkyti šią rinkinį, kad galėtumėte prisiminti minėtą atmintį. Bet tai per tą laiką atstatymas fazė, kai jūsų atmintis yra labiausiai pažeidžiama dėl pakeitimų ar ištrynimų. Ir kaip tik tai mokslininkai atrado, kaip tai padaryti.

Trumpai tariant, pradiniai šio proceso bandymai vyksta maždaug taip:

Jūs lankotės medicinos klinikoje dėl susitikimo su specializuotu terapeutu ir laborantu;
Tada terapeutas užduos jums keletą klausimų, kad nustatytų pagrindinę jūsų fobijos ar PTSD priežastį (atmintį);
Kai atsiskyrėte, terapeutas privers jus galvoti ir kalbėti apie tą atmintį, kad jūsų protas būtų aktyviai sutelktas į atmintį ir su ja susijusias emocijas;
Šio ilgalaikio prisiminimo metu laboratorijos technikas lieps jums nuryti tabletę arba suleisti atmintį slopinančio vaisto;
Tęsiant prisiminimą ir įsijungiant narkotikams, emocijos, susijusios su atmintimi, pradeda mažėti ir blėsti, kartu su pasirinktomis atminties detalėmis (priklausomai nuo vartojamo narkotiko, atmintis gali ir neišnykti);
Būkite kambaryje tol, kol vaistas visiškai išnyks, ty kai stabilizuojasi jūsų natūralus gebėjimas formuoti normalius trumpalaikius ir ilgalaikius prisiminimus.

Mes esame prisiminimų rinkinys

Nors mūsų kūnai gali būti milžiniška ląstelių kolekcija, mūsų protas yra milžiniškas prisiminimų rinkinys. Mūsų prisiminimai sudaro pagrindinę mūsų asmenybės ir pasaulėžiūros gardelę. Vienos atminties pašalinimas – tyčia arba, dar blogiau, netyčia – turėtų nenuspėjamą poveikį mūsų psichikai ir mūsų kasdieniniam gyvenimui.

(Dabar, kai pagalvoju, šis įspėjimas skamba labai panašiai į drugelio efektą, paminėtą beveik kiekviename pastarųjų trijų dešimtmečių kelionių laiku filme. Įdomu.)

Dėl šios priežasties, nors atminties sumažinimas ir pašalinimas skamba kaip jaudinantis terapijos metodas, padedantis PTSD sergantiems ar išprievartavimo aukoms įveikti emocines praeities traumas, svarbu pažymėti, kad toks gydymas niekada nebus lengvas.

Tai štai, atsižvelgiant į aukščiau aprašytas tendencijas ir priemones, nuolatinės ir žalingos psichinės ligos baigsis mūsų gyvenime. Tarp šio ir populiariausių naujų vaistų, tikslios medicinos ir ankstesniuose skyriuose aprašytų nuolatinių fizinių sužalojimų pabaigos, jūs manote, kad mūsų serialas „Sveikatos ateitis“ visa tai apėmė... na, ne visai. Toliau aptarsime, kaip atrodys rytojaus ligoninės, taip pat apie būsimą sveikatos priežiūros sistemos būklę.