فهم الدماغ لمحو الأمراض العقلية: مستقبل الصحة ص 5

100 مليار خلية عصبية. 100 تريليون نقطة الاشتباك العصبي. 400 ميل من الأوعية الدموية. إن أدمغتنا تحبط العلم بتعقيدها. في الواقع ، هم باقون 30 مرات أقوى من الأسرع لدينا العملاق.

لكن في حل لغزهم ، نفتح عالماً خالٍ من إصابات الدماغ الدائمة والاضطرابات العقلية. أكثر من ذلك ، سنكون قادرين على زيادة ذكائنا ، ومحو الذكريات المؤلمة ، وربط عقولنا بأجهزة الكمبيوتر ، وحتى ربط عقولنا بعقول الآخرين.

أعلم أن كل هذا يبدو جنونيًا ، ولكن بينما تقرأ ، ستبدأ في فهم مدى قربنا من الاختراقات التي ستغير بسهولة معنى أن تكون إنسانًا.

أخيرا فهم الدماغ

الدماغ العادي عبارة عن مجموعة كثيفة من الخلايا العصبية (الخلايا التي تحتوي على البيانات) والمشابك (المسارات التي تسمح للخلايا العصبية بالتواصل). ولكن بالضبط كيف تتواصل هذه الخلايا العصبية والمشابك وكيف تؤثر أجزاء مختلفة من الدماغ على أجزاء مختلفة من جسمك ، لا يزال هذا لغزا. ليس لدينا حتى أدوات قوية بما يكفي لفهم هذا العضو بشكل كامل. والأسوأ من ذلك ، أن علماء الأعصاب في العالم ليس لديهم حتى نظرية موحدة متفق عليها حول كيفية عمل الدماغ.

ترجع هذه الحالة إلى حد كبير إلى الطبيعة اللامركزية لعلم الأعصاب ، حيث تجري معظم أبحاث الدماغ في الجامعات والمعاهد العلمية حول العالم. ومع ذلك ، هناك مبادرات جديدة واعدة - مثل الولايات المتحدة مبادرة الدماغ والاتحاد الأوروبي مشروع الدماغ البشري- جاري الآن لمركزية أبحاث الدماغ ، جنبًا إلى جنب مع ميزانيات بحثية أكبر وتوجيهات بحثية أكثر تركيزًا.

تأمل هذه المبادرات معًا في تحقيق اختراقات هائلة في مجال علم الأعصاب في Connectomics - دراسة العصبونات: خرائط شاملة للاتصالات داخل الجهاز العصبي للكائن الحي. (في الأساس ، يريد العلماء فهم ما تفعله كل خلية عصبية ومشبك داخل دماغك حقًا.) ولهذه الغاية ، تشمل المشاريع التي تحظى بأكبر قدر من الاهتمام ما يلي:

علم البصريات الوراثي. يشير هذا إلى تقنية علم الأعصاب (المتعلقة بالوصلات العصبية) التي تستخدم الضوء للتحكم في الخلايا العصبية. في اللغة الإنجليزية ، هذا يعني استخدام أحدث أدوات التحرير الجيني الموصوفة في الفصول السابقة من هذه السلسلة لهندسة الخلايا العصبية وراثيًا داخل دماغ حيوانات المختبر ، بحيث تصبح حساسة للضوء. هذا يجعل من السهل مراقبة الخلايا العصبية التي تنشط داخل الدماغ كلما تحركت هذه الحيوانات أو تفكر فيها. عند تطبيقها على البشر ، ستسمح هذه التقنية للعلماء بفهم أكثر دقة لأجزاء الدماغ التي تتحكم في أفكارك وعواطفك وجسمك.

تشفير الدماغ. تقنية أخرى ، الترميز الشريطي FISSEQ، يحقن الدماغ بفيروس مصمم خصيصًا لطبع رموز شريطية فريدة من نوعها في الخلايا العصبية المصابة. سيسمح هذا للعلماء بتحديد الروابط والنشاط وصولاً إلى المشبك الفردي ، مما قد يتفوق على علم البصريات الوراثي.

تصوير الدماغ بالكامل. بدلاً من تحديد وظيفة الخلايا العصبية والمشابك بشكل فردي ، تتمثل الطريقة البديلة في تسجيلها جميعًا في وقت واحد. وبشكل مثير للدهشة ، لدينا بالفعل أدوات التصوير (الإصدارات القديمة على أي حال) للقيام بذلك. الجانب السلبي هو أن تصوير الدماغ الفردي يولد ما يصل إلى 200 تيرابايت من البيانات (تقريبًا ما يولده Facebook في يوم واحد). وسوف يكون فقط حتى أجهزة الكمبيوتر الكم دخول السوق ، في منتصف عام 2020 تقريبًا ، حتى نتمكن من معالجة هذا الكم من البيانات الضخمة بشكل كامل بسهولة.

التسلسل الجيني والتحرير. موضح في الفصل الثالث، وفي هذا السياق ، تطبق على الدماغ.

بشكل عام ، تتم مقارنة التحدي المتمثل في رسم خريطة الشبكة العصبية بالتحدي المتمثل في رسم خرائط الجينوم البشري ، الذي تم تحقيقه في عام 2001. وعلى الرغم من صعوبة الأمر ، فإن العائد النهائي للشبكة العصبية (بحلول أوائل العقد الثالث من القرن الحالي) سيمهد الطريق لنظرية كبرى عن الدماغ الذي سيوحد مجال علم الأعصاب.

يمكن أن يؤدي هذا المستوى المستقبلي من الفهم إلى مجموعة متنوعة من التطبيقات ، مثل الأطراف الاصطناعية التي يتحكم فيها العقل تمامًا ، والتقدم في واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) ، والتواصل بين الدماغ (مرحبًا ، التخاطر الإلكتروني) ، تحميل المعرفة والمهارة في الدماغ، مثل المصفوفة تحميل عقلك على الويب - يعمل! لكن في هذا الفصل ، دعنا نركز على كيفية تطبيق هذه النظرية الكبرى على شفاء الدماغ والعقل.

العلاج الحاسم للمرض العقلي

بشكل عام ، تنبع جميع الاضطرابات النفسية من عيب أو مجموعة من العيوب الجينية والإصابات الجسدية والصدمات العاطفية. في المستقبل ، ستتلقى علاجًا مخصصًا لحالات الدماغ هذه بناءً على مجموعة من التقنيات والأساليب العلاجية التي من شأنها تشخيص حالتك بشكل مثالي.

بالنسبة للاضطرابات العقلية التي تسببها في الغالب عيوب جينية - بما في ذلك أمراض مثل مرض باركنسون ، واضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه ، والاضطراب ثنائي القطب ، والفصام - لن يتم تشخيصها فقط في وقت مبكر جدًا في الحياة من خلال الاختبارات الجينية / التسلسل الشامل في السوق في المستقبل ، ولكننا سنكون كذلك قادرة على تحرير هذه الجينات المزعجة (والاضطرابات المقابلة لها) باستخدام إجراءات العلاج الجيني المخصصة.

بالنسبة للاضطرابات العقلية الناتجة عن الإصابات الجسدية - بما في ذلك الارتجاج وإصابات الدماغ الرضحية (TBI) من حوادث مكان العمل أو القتال في مناطق الحرب - ستتم معالجة هذه الحالات في النهاية من خلال مزيج من العلاج بالخلايا الجذعية لإعادة نمو المناطق المصابة من الدماغ (الموصوفة في الفصل الأخير) ، بالإضافة إلى غرسات الدماغ المتخصصة (تقويم الأعصاب).

هذا الأخير ، على وجه الخصوص ، يتم اختباره بالفعل بشكل نشط للاستخدام الجماعي في السوق بحلول عام 2020. وباستخدام تقنية تسمى التحفيز العميق للدماغ (DBS) ، يقوم الجراحون بزرع قطب كهربائي رفيع يبلغ 1 ملم في منطقة معينة من الدماغ. على غرار جهاز تنظيم ضربات القلب ، تحفز هذه الغرسات الدماغ بتدفق معتدل وثابت للكهرباء لمقاطعة حلقات التغذية الراجعة السلبية التي تسبب اضطرابات عقلية مزعجة. لقد فعلوا ذلك بالفعل تم العثور عليها ناجحة في علاج مرضى الوسواس القهري الحاد والأرق والاكتئاب.  

ولكن عندما يتعلق الأمر بالاضطرابات العقلية التي تسبب الشلل والناجمة عن الصدمات العاطفية - بما في ذلك اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD) ، والفترات الشديدة من الحزن أو الذنب ، والتعرض لفترات طويلة للتوتر والإيذاء النفسي من بيئتك ، وما إلى ذلك - فإن هذه الحالات تمثل لغزًا أصعب لتعالج.

طاعون الذكريات المزعجة

مثلما لا توجد نظرية عظيمة للدماغ ، لا يمتلك العلم أيضًا فهمًا كاملاً لكيفية تكوين الذكريات. ما نعرفه هو أن الذكريات تصنف إلى ثلاثة أنواع عامة:

الذاكرة الحسية: "أتذكر أنني رأيت تلك السيارة تمر قبل أربع ثوان ؛ شم رائحة هذا النقانق قبل ثلاث ثوان ؛ سماع أغنية روك كلاسيكية أثناء المرور بمخزن التسجيلات ".

ذاكرة قصيرة المدي: "منذ حوالي عشر دقائق ، طرق أحد مؤيدي الحملة بابي وتحدث معي عن سبب وجودي لترامب لمنصب الرئيس".

ذاكرة طويلة المدى: "قبل سبع سنوات ، ذهبت في رحلة يورو مع رفيقيْن. في إحدى المرات ، أتذكر أنني كنت منتشيًا على الفلفل الحار في أمستردام ثم انتهى بي المطاف بطريقة ما في باريس في اليوم التالي. أفضل وقت من أي وقت مضى."

من بين هذه الأنواع الثلاثة من الذاكرة ، تعتبر الذكريات طويلة المدى هي الأكثر تعقيدًا ؛ أنها تحتوي على فئات فرعية مثل الذاكرة الضمنية و ذاكرة صريحة، يمكن تقسيم الأخير من خلال الذاكرة الدلالية, الذاكرة العرضية، والأهم ، ذكريات عاطفية. هذا التعقيد هو السبب في أنها يمكن أن تسبب الكثير من الضرر.

عدم القدرة على تسجيل الذكريات طويلة المدى ومعالجتها بشكل صحيح هو السبب الرئيسي وراء العديد من الاضطرابات النفسية. ولهذا السبب أيضًا سيتضمن مستقبل علاج الاضطرابات النفسية إما استعادة الذكريات طويلة المدى أو مساعدة المرضى على إدارة الذكريات المزعجة طويلة المدى أو محوها تمامًا.

استعادة الذكريات لشفاء العقل

حتى الآن ، كان هناك عدد قليل من العلاجات الفعالة لمن يعانون من إصابات الدماغ الرضية أو الاضطرابات الوراثية مثل مرض باركنسون ، حيث يتعلق الأمر باستعادة (أو وقف الفقدان المستمر) للذكريات طويلة المدى. في الولايات المتحدة وحدها ، يعاني 1.7 مليون شخص من إصابات الدماغ الرضية كل عام ، 270,000 منهم من قدامى المحاربين العسكريين.

لا يزال العلاج بالخلايا الجذعية والجينات على بعد عقد على الأقل (~ 2025) من إمكانية التئام إصابات إصابات الدماغ الرضحية وعلاج مرض باركنسون. حتى ذلك الحين ، يبدو أن غرسات الدماغ المشابهة لتلك الموصوفة سابقًا تعالج هذه الحالات اليوم. يتم استخدامها بالفعل لعلاج الصرع ، ومرض باركنسون ، و الزهايمر المرضى ، والتطورات الأخرى لهذه التكنولوجيا (خاصة هؤلاء بتمويل من DARPA) يمكن أن يستعيد قدرة مرضى إصابات الدماغ الرضية على خلق ذكريات جديدة طويلة الأمد واستعادة ذكرياتهم القديمة بحلول عام 2020.

محو الذكريات لشفاء العقل

ربما تم خداعك من قبل شخص تحبه ، أو ربما نسيت سطورك في حدث كبير للخطابة ؛ الذكريات السلبية لها عادة سيئة تتمثل في البقاء في ذهنك. يمكن لمثل هذه الذكريات إما أن تعلمك اتخاذ قرارات أفضل ، أو تجعلك أكثر حذراً في اتخاذ إجراءات معينة.

ولكن عندما يعاني الناس من المزيد من الذكريات المؤلمة ، مثل العثور على جثة شخص عزيز أو البقاء على قيد الحياة في منطقة حرب ، يمكن أن تتحول هذه الذكريات إلى سامة - مما قد يؤدي إلى رهاب دائم ، وتعاطي المخدرات ، وتغيرات سلبية في الشخصية ، مثل زيادة العدوانية ، والاكتئاب ، إلخ. اضطراب ما بعد الصدمة ، على سبيل المثال ، غالبًا ما يشار إليه على أنه مرض الذاكرة. الحوادث المؤلمة والمشاعر السلبية التي تشعر بها طوال الوقت ، تظل عالقة في الوقت الحاضر حيث لا يمكن للمصابين أن ينسوا ويقللوا من حدتها بمرور الوقت.

لهذا السبب عند العلاجات التقليدية القائمة على المحادثة والعقاقير وحتى الحديثة العلاجات القائمة على الواقع الافتراضي، يفشل في مساعدة المريض على التغلب على اضطراب الذاكرة ، قد يصف المعالجون والأطباء في المستقبل إزالة الذاكرة المؤلمة تمامًا.

نعم ، أعلم ، هذا يبدو وكأنه جهاز مؤامرة خيال علمي من الفيلم ، الشمس المشرقة الخالدة من العقل بقع، لكن البحث في محو الذاكرة يتحرك أسرع مما تعتقد.

تعمل التقنية الرائدة على فهم جديد لكيفية تذكر الذكريات نفسها. كما ترى ، على عكس ما قد تخبرك به الحكمة الشائعة ، فإن الذاكرة لا يتم وضعها في حجر. بدلاً من ذلك ، فإن فعل تذكر الذاكرة يغير الذاكرة نفسها. على سبيل المثال ، يمكن أن تتحول الذكرى السعيدة لأحد الأحباء إلى ذكرى حلوة ومرة ​​، وحتى مؤلمة ، إذا تم تذكرها خلال جنازته.

على المستوى العلمي ، يسجل دماغك الذكريات طويلة المدى كمجموعة من الخلايا العصبية ، ونقاط الاشتباك العصبي ، والمواد الكيميائية. عندما تحث عقلك على تذكر إحدى الذكريات ، فإنه يحتاج إلى إصلاح هذه المجموعة بطريقة معينة لتتذكرها. لكن خلال ذلك إعادة الوحدة المرحلة عندما تكون ذاكرتك أكثر عرضة للتغيير أو المحو. وهذا بالضبط ما اكتشفه العلماء كيف يفعلونه.

باختصار ، فإن المحاولات الأولية لهذه العملية تسير في شيء كالتالي:

• تقوم بزيارة عيادة طبية لتحديد موعد مع معالج متخصص وفني مختبر ؛

• سيطرح عليك المعالج بعد ذلك سلسلة من الأسئلة لعزل السبب الجذري (الذاكرة) لفوبياك أو اضطراب ما بعد الصدمة ؛

• بمجرد العزلة ، سيبقيك المعالج على التفكير والتحدث عن تلك الذاكرة للحفاظ على تركيز عقلك بنشاط على الذاكرة والعواطف المرتبطة بها ؛

• خلال هذه التذكر المطول ، سيطلب منك فني المعمل ابتلاع حبة دواء أو حقنك بعقار تثبيط الذاكرة ؛

• مع استمرار التذكر ودخول الدواء ، تبدأ العواطف المرتبطة بالذاكرة في التلاشي والتلاشي ، جنبًا إلى جنب مع التفاصيل المختارة للذاكرة (اعتمادًا على الدواء المستخدم ، قد لا تختفي الذاكرة تمامًا) ؛

• تبقى داخل الغرفة حتى يزول الدواء تمامًا ، أي عندما تستقر قدرتك الطبيعية على تكوين ذكريات طبيعية قصيرة وطويلة المدى.

نحن مجموعة من الذكريات

في حين أن أجسادنا قد تكون مجموعة عملاقة من الخلايا ، فإن عقولنا عبارة عن مجموعة ضخمة من الذكريات. تشكل ذكرياتنا الشبكة الأساسية لشخصياتنا ووجهات نظرنا للعالم. إزالة ذكرى واحدة - عن قصد أو ما هو أسوأ من ذلك - بشكل عرضي - سيكون له تأثير غير متوقع على نفسيتنا وكيف نعمل في حياتنا اليومية.

(الآن بعد أن فكرت في الأمر ، يبدو هذا التحذير مشابهًا جدًا لتأثير الفراشة المذكور في كل أفلام السفر عبر الزمن تقريبًا في العقود الثلاثة الماضية. مثير للاهتمام.)

لهذا السبب ، في حين أن تقليل الذاكرة وإزالتها يبدو وكأنه نهج علاجي مثير لمساعدة المصابين باضطراب ما بعد الصدمة أو ضحايا الاغتصاب على التغلب على الصدمة العاطفية لماضيهم ، فمن المهم ملاحظة أن مثل هذه العلاجات لن يتم تقديمها بسهولة.

إليكم الأمر ، مع الاتجاهات والأدوات الموضحة أعلاه ، ستظهر نهاية المرض العقلي الدائم والشلل في حياتنا. بين هذا وبين الأدوية الجديدة الرائجة ، والطب الدقيق ، ونهاية الإصابات الجسدية الدائمة الموصوفة في الفصول السابقة ، قد تعتقد أن سلسلة مستقبل الصحة لدينا قد غطت كل شيء ... حسنًا ، ليس تمامًا. بعد ذلك ، سنناقش الشكل الذي ستبدو عليه مستشفيات الغد ، بالإضافة إلى الوضع المستقبلي لنظام الرعاية الصحية.

سلسلة مستقبل الصحة

الرعاية الصحية تقترب من ثورة: مستقبل الصحة P1

أوبئة الغد والأدوية الخارقة المصممة لمكافحتها: مستقبل الصحة ، ص 2

الرعاية الصحية الدقيقة تدخل في الجينوم الخاص بك: مستقبل الصحة P3

نهاية الإصابات الجسدية والإعاقات الدائمة: مستقبل الصحة ص 4

تجربة نظام الرعاية الصحية في المستقبل: مستقبل الصحة ص 6

المسؤولية عن صحتك الكمية: مستقبل الصحة ص 7