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Comprender el cerebro para borrar la enfermedad mental: El futuro de la salud P5

David Tal, Editor, Futurista
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Tue, 09 / 15 / 2020 - 05: 34

100 mil millones de neuronas. 100 billones de sinapsis. 400 millas de vasos sanguíneos. Nuestros cerebros frustran la ciencia con su complejidad. De hecho, quedan 30 equipos más poderoso que nuestro más rápido supercomputadora.

Pero al descifrar su misterio, abrimos un mundo libre de lesiones cerebrales permanentes y trastornos mentales. Más que eso, podremos aumentar nuestra inteligencia, borrar recuerdos dolorosos, conectar nuestras mentes a las computadoras e incluso conectar nuestras mentes con las mentes de los demás.

Sé que todo eso suena loco, pero a medida que sigas leyendo, comenzarás a comprender lo cerca que estamos de los avances que cambiarán fácilmente lo que significa ser humano.

Por fin entendiendo el cerebro

El cerebro promedio es una densa colección de neuronas (células que contienen datos) y sinapsis (vías que permiten que las neuronas se comuniquen). Pero exactamente cómo se comunican esas neuronas y sinapsis y cómo las diferentes partes del cerebro afectan diferentes partes de su cuerpo, eso sigue siendo un misterio. Ni siquiera tenemos herramientas lo suficientemente poderosas para comprender completamente este órgano. Peor aún, los neurocientíficos del mundo ni siquiera tienen una teoría unificada acordada sobre cómo funciona el cerebro.

Este estado de cosas se debe en gran parte a la naturaleza descentralizada de la neurociencia, ya que la mayoría de las investigaciones sobre el cerebro se llevan a cabo en universidades e institutos científicos de todo el mundo. Sin embargo, nuevas iniciativas prometedoras, como la de EE. iniciativa CEREBRO y la UE Proyecto Cerebro Humano— ahora están en marcha para centralizar la investigación del cerebro, junto con mayores presupuestos de investigación y directivas de investigación más enfocadas.

Juntas, estas iniciativas esperan lograr avances masivos en el campo de la neurociencia de Connectomics, el estudio de conectomas: mapas completos de conexiones dentro del sistema nervioso de un organismo. (Básicamente, los científicos quieren comprender qué hace realmente cada neurona y sinapsis dentro de su cerebro). Con este fin, los proyectos que reciben la mayor atención incluyen:

Optogenética. Esto se refiere a una técnica de neurociencia (relacionada con la conectómica) que utiliza la luz para controlar las neuronas. En inglés, esto significa usar las últimas herramientas de edición genética descritas en capítulos anteriores de esta serie para modificar genéticamente las neuronas dentro del cerebro de los animales de laboratorio, de modo que se sensibilicen a la luz. Esto hace que sea más fácil monitorear qué neuronas se activan dentro del cerebro cada vez que estos animales se mueven o piensan. Cuando se aplique a los humanos, esta tecnología permitirá a los científicos comprender con mayor precisión qué partes del cerebro controlan sus pensamientos, emociones y cuerpo.

Código de barras del cerebro. Otra técnica, Código de barras FISSEQ, inyecta en el cerebro un virus especialmente diseñado para imprimir inofensivamente códigos de barras únicos en las neuronas infectadas. Esto permitirá a los científicos identificar las conexiones y la actividad hasta la sinapsis individual, superando potencialmente a la optogenética.

Imágenes de todo el cerebro. En lugar de identificar la función de las neuronas y las sinapsis individualmente, un enfoque alternativo es registrarlas todas simultáneamente. Y sorprendentemente, ya tenemos las herramientas de creación de imágenes (las primeras versiones de todos modos) para hacer eso. La desventaja es que la imagen de un cerebro individual genera hasta 200 terabytes de datos (aproximadamente lo que genera Facebook en un día). Y solo será hasta computadoras cuánticas ingrese al mercado, a mediados de la década de 2020, que podremos procesar completamente esa cantidad de grandes datos fácilmente.

Secuenciación y edición de genes. Descrito en Capítulo tres, y en este contexto, aplicado al cerebro.

En general, el desafío de mapear el conectoma se compara con el de mapear el genoma humano, logrado en 2001. Si bien es mucho más desafiante, la recompensa final del conectoma (a principios de la década de 2030) allanará el camino hacia una gran teoría del cerebro que unirá el campo de la neurociencia.

Este futuro nivel de comprensión puede conducir a una variedad de aplicaciones, como prótesis perfectamente controladas por la mente, avances en la interfaz cerebro-computadora (BCI), comunicación cerebro a cerebro (hola, telepatía electrónica), conocimiento y habilidad cargando en el cerebro, carga de tu mente en la web como en Matrix: ¡funciona! Pero para este capítulo, concentrémonos en cómo esta gran teoría se aplicará a la curación del cerebro y la mente.

Tratamiento decisivo para la enfermedad mental

En términos generales, todos los trastornos mentales se derivan de uno o una combinación de defectos genéticos, lesiones físicas y trauma emocional. En el futuro, recibirá un tratamiento personalizado para estas afecciones cerebrales basado en una combinación de tecnología y técnicas de terapia que lo diagnosticarán a la perfección.

En el caso de los trastornos mentales causados predominantemente por defectos genéticos, incluidas enfermedades como la enfermedad de Parkinson, el TDAH, el trastorno bipolar y la esquizofrenia, estos no solo se diagnosticarán mucho más temprano en la vida a través de futuras pruebas/secuencias genéticas de mercado masivo, sino que luego estaremos capaz de editar estos genes problemáticos (y sus trastornos correspondientes) utilizando procedimientos de terapia génica personalizados.

Para los trastornos mentales causados por lesiones físicas, incluidas las conmociones cerebrales y las lesiones cerebrales traumáticas (TBI, por sus siglas en inglés) por accidentes en el lugar de trabajo o combates en zonas de guerra, estas afecciones eventualmente se tratarán mediante una combinación de terapia con células madre para regenerar las áreas lesionadas del cerebro (descritas en el último capítulo), así como implantes cerebrales especializados (neuroprótesis).

Este último, en particular, ya se está probando activamente para su uso en el mercado masivo en 2020. Usando una técnica llamada estimulación cerebral profunda (DBS), los cirujanos implantan un electrodo delgado de 1 milímetro en un área específica del cerebro. Al igual que un marcapasos, estos implantes estimulan el cerebro con un flujo de electricidad leve y constante para interrumpir los bucles de retroalimentación negativa que causan trastornos mentales disruptivos. ya lo han hecho sido encontrado exitoso en el tratamiento de pacientes con TOC grave, insomnio y depresión.

Pero cuando se trata de los trastornos mentales paralizantes causados por un trauma emocional, incluido el trastorno de estrés postraumático (TEPT), los períodos extremos de duelo o culpa, la exposición prolongada al estrés y el abuso mental de su entorno, etc., estas condiciones son un rompecabezas más complicado. curar.

La plaga de los recuerdos problemáticos

Así como no existe una gran teoría del cerebro, la ciencia tampoco tiene una comprensión completa de cómo formamos los recuerdos. Lo que sí sabemos es que los recuerdos se clasifican en tres tipos generales:

Memoria sensorial:: “Recuerdo haber visto pasar ese carro hace cuatro segundos; oliendo ese puesto de perritos calientes hace tres segundos; escuchando una canción de rock clásico mientras pasaba por la tienda de discos”.

Memoria de corto plazo:: “Hace unos diez minutos, un partidario de la campaña llamó a mi puerta y me habló sobre por qué debería votar a Trump para presidente”.

Memoria a largo plazo: “Hace siete años, hice un viaje por Europa con dos amigos. Una vez, recuerdo haberme drogado con hongos en Ámsterdam y luego, de alguna manera, terminar en París al día siguiente. El mejor momento de todos.”

De estos tres tipos de memoria, la memoria a largo plazo es la más compleja; contienen subclases como memoria implícita y memoria explícita, el último de los cuales se puede desglosar aún más por memoria semántica, memoria episódica, y lo más importante, recuerdos emocionales. Esta complejidad es la razón por la que pueden causar tanto daño.

La incapacidad para registrar y procesar adecuadamente los recuerdos a largo plazo es la razón principal detrás de muchos trastornos psicológicos. También es por eso que el futuro de curar los trastornos psicológicos implicará restaurar la memoria a largo plazo o ayudar a los pacientes a manejar o borrar por completo los recuerdos problemáticos a largo plazo.

Restaurando recuerdos para sanar la mente

Hasta ahora, ha habido pocos tratamientos efectivos para quienes sufren de TBI o trastornos genéticos como la enfermedad de Parkinson, donde se trata de restaurar la memoria perdida (o detener la pérdida continua de) memorias a largo plazo. Solo en los EE. UU., 1.7 millones sufren TBI cada año, 270,000 de los cuales son veteranos militares.

La terapia con células madre y génica todavía está al menos a una década (~2025) de curar potencialmente las lesiones TBI y curar el Parkinson. Hasta entonces, los implantes cerebrales similares a los descritos anteriormente parecen abordar estas condiciones en la actualidad. Ya se utilizan para tratar la epilepsia, el Parkinson y Alzheimer pacientes, y futuros desarrollos de esta tecnología (especialmente aquellos financiado por DARPA) podría restaurar la capacidad de los pacientes con TBI para crear nuevos y restaurar viejos recuerdos a largo plazo para 2020.

Borrar recuerdos para sanar la mente

Tal vez alguien a quien amabas te engañó, o tal vez olvidaste tus líneas en un evento importante para hablar en público; los recuerdos negativos tienen la desagradable costumbre de permanecer en tu mente. Dichos recuerdos pueden enseñarte a tomar mejores decisiones o pueden hacerte más cauteloso a la hora de tomar ciertas acciones.

Pero cuando las personas experimentan recuerdos más traumáticos, como encontrar el cuerpo asesinado de un ser querido o sobrevivir en una zona de guerra, estos recuerdos pueden volverse tóxicos, lo que puede conducir a fobias permanentes, abuso de sustancias y cambios negativos en la personalidad, como mayor agresión, depresión. , etc. El PTSD, por ejemplo, a menudo se conoce como la enfermedad de la memoria; los incidentes traumáticos y las emociones negativas sentidas en todo momento, permanecen atrapados en el presente ya que los pacientes no pueden olvidar y disminuyen su intensidad con el tiempo.

Es por eso que cuando las terapias tradicionales basadas en la conversación, las drogas e incluso las recientes terapias basadas en realidad virtual, no ayudan al paciente a superar su trastorno basado en la memoria, los futuros terapeutas y médicos pueden prescribir la eliminación del recuerdo traumático por completo.

Sí, lo sé, esto suena como un dispositivo de trama de ciencia ficción de la película, Eterno resplandor de una mente sin recuerdos, pero la investigación sobre el borrado de la memoria avanza más rápido de lo que cree.

La técnica principal funciona con una nueva comprensión de cómo se recuerdan los recuerdos. Verás, a diferencia de lo que la sabiduría común podría decirte, un recuerdo nunca se graba en piedra. En cambio, el acto de recordar un recuerdo cambia el recuerdo mismo. Por ejemplo, un recuerdo feliz de un ser querido podría convertirse permanentemente en un recuerdo agridulce, incluso doloroso, si se recuerda durante su funeral.

A nivel científico, su cerebro registra recuerdos a largo plazo como una colección de neuronas, sinapsis y sustancias químicas. Cuando le pides a tu cerebro que recuerde un recuerdo, necesita reformar esta colección de una manera específica para que puedas recordar dicho recuerdo. Pero es durante eso reconsolidación fase en la que su memoria es más vulnerable a ser alterada o borrada. Y eso es exactamente lo que los científicos han descubierto cómo hacer.

En pocas palabras, las pruebas iniciales de este proceso son algo así:

Visita una clínica médica para una cita con un terapeuta especializado y un técnico de laboratorio;
Luego, el terapeuta le haría una serie de preguntas para aislar la causa raíz (recuerdo) de su fobia o trastorno de estrés postraumático;
Una vez aislado, el terapeuta lo mantendría pensando y hablando sobre ese recuerdo para mantener su mente enfocada activamente en el recuerdo y sus emociones asociadas;
Durante este recuerdo prolongado, el técnico de laboratorio le haría tragar una pastilla o inyectarle la droga inhibidora de la memoria;
A medida que continúa el recuerdo y la droga hace efecto, las emociones asociadas con el recuerdo comienzan a disminuir y desvanecerse, junto con los detalles selectos del recuerdo (dependiendo de la droga utilizada, es posible que el recuerdo no desaparezca por completo);
Permanece dentro de la habitación hasta que el efecto de la droga desaparezca por completo, es decir, cuando se estabilice su capacidad natural para formar recuerdos normales a corto y largo plazo.

Somos una colección de recuerdos.

Mientras que nuestros cuerpos pueden ser una colección gigante de células, nuestras mentes son una colección gigante de recuerdos. Nuestros recuerdos forman el entramado subyacente de nuestras personalidades y visiones del mundo. La eliminación de un solo recuerdo, a propósito o, peor aún, accidentalmente, tendría un efecto impredecible en nuestra psique y en cómo funcionamos en nuestra vida cotidiana.

(Ahora que lo pienso, esta advertencia suena muy similar al efecto mariposa mencionado en casi todas las películas de viajes en el tiempo de las últimas tres décadas. Interesante).

Por esta razón, si bien la minimización y eliminación de la memoria suena como un enfoque de terapia emocionante para ayudar a las personas que sufren de PTSD o a las víctimas de violación a superar el trauma emocional de su pasado, es importante tener en cuenta que tales tratamientos nunca se ofrecerán a la ligera.

Ahí lo tiene, con las tendencias y herramientas descritas anteriormente, el final de la enfermedad mental permanente y paralizante se verá en nuestras vidas. Entre esto y los nuevos medicamentos de gran éxito, la medicina de precisión y el fin de las lesiones físicas permanentes descritas en capítulos anteriores, uno pensaría que nuestra serie El futuro de la salud lo ha cubierto todo... bueno, no del todo. A continuación, discutiremos cómo serán los hospitales del mañana, así como el estado futuro del sistema de salud.