درک مغز برای پاک کردن بیماری روانی: آینده سلامت P5

100 میلیارد نورون 100 تریلیون سیناپس 400 مایل رگ های خونی. مغز ما علم را با پیچیدگی خود ناامید می کند. در واقع آنها باقی می مانند بار 30 قدرتمندتر از سریعترین ما ابر کامپیوتر.

اما با کشف رمز و راز آنها، دنیایی عاری از آسیب دائمی مغز و اختلالات روانی را باز می کنیم. بیشتر از آن، ما قادر خواهیم بود هوش خود را افزایش دهیم، خاطرات دردناک را پاک کنیم، ذهن خود را به رایانه متصل کنیم و حتی ذهن خود را با ذهن دیگران مرتبط کنیم.

می دانم که همه اینها دیوانه به نظر می رسد، اما با خواندن ادامه، متوجه خواهید شد که چقدر به پیشرفت هایی نزدیک شده ایم که به راحتی معنای انسان بودن را تغییر می دهند.

در نهایت درک مغز

مغز متوسط ​​مجموعه متراکمی از نورون‌ها (سلول‌هایی که حاوی داده‌ها هستند) و سیناپس‌ها (مسیری‌هایی است که به نورون‌ها امکان برقراری ارتباط را می‌دهد). اما این که دقیقاً چگونه آن نورون‌ها و سیناپس‌ها با هم ارتباط برقرار می‌کنند و چگونه بخش‌های مختلف مغز بر قسمت‌های مختلف بدن شما تأثیر می‌گذارند، این یک راز باقی مانده است. ما حتی ابزاری به اندازه کافی قدرتمند نداریم که بتوانیم این اندام را به طور کامل درک کنیم. بدتر از آن، دانشمندان علوم اعصاب جهان حتی یک نظریه واحد مورد توافق در مورد نحوه عملکرد مغز ندارند.

این وضعیت عمدتاً به دلیل ماهیت غیرمتمرکز علوم اعصاب است، زیرا بیشتر تحقیقات مغز در دانشگاه ها و مؤسسات علمی در سراسر جهان انجام می شود. با این حال، نویدبخش ابتکارات جدید - مانند ایالات متحده ابتکار مغز و اتحادیه اروپا پروژه مغز انسان- در حال حاضر برای متمرکز کردن تحقیقات مغز، همراه با بودجه های تحقیقاتی بیشتر و دستورالعمل های تحقیقاتی متمرکزتر، در حال انجام است.

این ابتکارات با هم امیدوارند که پیشرفت‌های عظیمی در زمینه علوم اعصاب Connectomics ایجاد کنند. اتصالات: نقشه های جامع از اتصالات درون سیستم عصبی یک موجود زنده. (اساساً، دانشمندان می‌خواهند بفهمند که هر نورون و سیناپس درون مغز شما واقعاً چه می‌کند.) برای این منظور، پروژه‌هایی که بیشترین توجه را به خود جلب می‌کنند عبارتند از:

Optogenetics. این به یک تکنیک علوم اعصاب (مربوط به کانکتومیکس) اشاره دارد که از نور برای کنترل نورون ها استفاده می کند. در زبان انگلیسی، این به معنای استفاده از جدیدترین ابزارهای ویرایش ژنتیکی شرح داده شده در فصل های قبلی این مجموعه برای مهندسی ژنتیکی نورون های درون مغز حیوانات آزمایشگاهی است، بنابراین آنها به نور حساس می شوند. این امر نظارت بر نورون‌هایی که هر زمان که این حیوانات حرکت می‌کنند یا فکر می‌کنند، در داخل مغز فعال می‌شوند، آسان‌تر می‌کند. هنگامی که این فناوری برای انسان ها به کار می رود، به دانشمندان این امکان را می دهد که به طور دقیق تری درک کنند که کدام بخش از مغز افکار، احساسات و بدن شما را کنترل می کند.

بارکد کردن مغز. تکنیک دیگر، بارکد FISSEQ، یک ویروس مهندسی شده خاص را به مغز تزریق می کند که به گونه ای طراحی شده است که بارکدهای منحصر به فرد را به طور بی ضرر در نورون های آلوده نقش کند. این به دانشمندان اجازه می‌دهد تا ارتباطات و فعالیت‌ها را تا سیناپس فردی شناسایی کنند که به طور بالقوه بهتر از اپتوژنتیک است.

تصویربرداری از کل مغز. به جای شناسایی عملکرد نورون ها و سیناپس ها به صورت جداگانه، یک رویکرد جایگزین ثبت همه آنها به طور همزمان است. و به اندازه کافی شگفت انگیز، ما در حال حاضر ابزارهای تصویربرداری (به هر حال نسخه های اولیه) برای انجام این کار را داریم. نکته منفی این است که تصویربرداری از یک مغز فردی تا 200 ترابایت داده تولید می کند (تقریباً همان چیزی که فیس بوک در یک روز تولید می کند). و فقط تا زمانی خواهد بود کامپیوترهای کوانتومی در اواسط دهه 2020 وارد بازار شوید تا بتوانیم آن حجم از داده های بزرگ را به راحتی پردازش کنیم.

توالی یابی و ویرایش ژن. شرح داده شده در فصل سه، و در این زمینه به مغز اعمال می شود.

به طور کلی، چالش ترسیم کانکتوم با چالش نقشه برداری از ژنوم انسان مقایسه می شود که در سال 2001 به دست آمد. اگرچه بسیار چالش برانگیزتر است، بازده نهایی کانکتوم (تا اوایل دهه 2030) راه را برای یک نظریه بزرگ از مغزی که حوزه علوم اعصاب را متحد خواهد کرد.

این سطح درک آینده می تواند به کاربردهای مختلفی مانند اندام مصنوعی کاملاً کنترل شده توسط ذهن، پیشرفت در رابط مغز و رایانه (BCI)، ارتباط مغز به مغز (سلام، تله پاتی الکترونیکی) منجر شود. بارگذاری دانش و مهارت در مغز، بارگذاری ذهن شما در وب مانند ماتریس - کار می کند! اما برای این فصل، بیایید بر این تمرکز کنیم که چگونه این نظریه بزرگ برای درمان مغز و ذهن کاربرد دارد.

درمان قطعی برای بیماری های روانی

به طور کلی، همه اختلالات روانی از یک یا ترکیبی از نقص ژن، آسیب‌های فیزیکی و آسیب‌های عاطفی ناشی می‌شوند. در آینده، بر اساس ترکیبی از فن‌آوری و تکنیک‌های درمانی که شما را کاملاً تشخیص می‌دهد، درمان سفارشی‌سازی شده برای این بیماری‌های مغزی دریافت خواهید کرد.

برای اختلالات روانی که عمدتاً توسط نقایص ژنتیکی ایجاد می شوند - از جمله بیماری هایی مانند بیماری پارکینسون، ADHD، اختلال دوقطبی، و اسکیزوفرنی - این اختلالات نه تنها در مراحل اولیه زندگی تا آینده، آزمایشات ژنتیکی / توالی بازار انبوه تشخیص داده می شوند، بلکه پس از آن نیز تشخیص داده می شوند. قادر به ویرایش این ژن های دردسرساز (و اختلالات مربوط به آنها) با استفاده از روش های ژن درمانی سفارشی است.

برای اختلالات روانی ناشی از آسیب‌های فیزیکی - از جمله ضربه مغزی و آسیب‌های مغزی تروماتیک (TBI) ناشی از حوادث محل کار یا جنگ در مناطق جنگی - این شرایط در نهایت از طریق ترکیبی از درمان با سلول‌های بنیادی برای رشد مجدد نواحی آسیب‌دیده مغز درمان می‌شوند. فصل آخرو همچنین ایمپلنت های تخصصی مغز (پروتزهای عصبی).

دومی، به ویژه، در حال حاضر به طور فعال برای استفاده در بازار انبوه تا سال 2020 آزمایش می شود. جراحان با استفاده از تکنیکی به نام تحریک عمیق مغز (DBS)، یک الکترود نازک 1 میلی متری را در ناحیه خاصی از مغز کاشته می کنند. مشابه ضربان‌ساز، این ایمپلنت‌ها مغز را با جریان ملایم و ثابت الکتریسیته تحریک می‌کنند تا حلقه‌های بازخورد منفی را که باعث اختلالات روانی مخرب می‌شوند، قطع کند. آنها قبلا موفق یافت شد در درمان بیماران مبتلا به OCD شدید، بی خوابی و افسردگی.  

اما وقتی صحبت از آن دسته از اختلالات روانی فلج کننده ناشی از ضربه عاطفی می شود - از جمله اختلال استرس پس از سانحه (PTSD)، دوره های شدید غم و اندوه یا گناه، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض استرس و آزار روانی از محیط شما و غیره - این شرایط معمای پیچیده تری هستند. برای درمان

آفت خاطرات دردسرساز

همانطور که هیچ نظریه بزرگی درباره مغز وجود ندارد، علم نیز درک کاملی از نحوه شکل گیری خاطرات ندارد. آنچه می دانیم این است که خاطرات به سه نوع کلی طبقه بندی می شوند:

حافظه حسی: یادم می آید چهار ثانیه پیش آن ماشین را دیدم. بوی آن ایستاده هات داگ سه ثانیه پیش؛ شنیدن یک آهنگ راک کلاسیک در حین عبور از مغازه ضبط.

حافظه کوتاه مدتحدود ده دقیقه پیش یکی از حامیان کمپین انتخاباتی درب خانه ام را زد و با من صحبت کرد که چرا باید به ترامپ برای ریاست جمهوری رای بدهم.

حافظه بلند مدت: «هفت سال پیش با دو دوست به یک سفر یورو رفتم. یک بار، یادم می آید که در آمستردام به شدت درگیر شوم بودم و روز بعد به نوعی به پاریس رفتم. بهترین زمان.»

از میان این سه نوع حافظه، حافظه های بلند مدت پیچیده ترین هستند. آنها شامل زیر کلاس هایی مانند حافظه ضمنی و حافظه صریح، که دومی را می توان بیشتر توسط حافظه معنایی, حافظه اپیزودیکو از همه مهمتر خاطرات احساسی. این پیچیدگی به همین دلیل است که آنها می توانند آسیب زیادی وارد کنند.

ناتوانی در ثبت و پردازش صحیح خاطرات طولانی مدت دلیل اصلی بسیاری از اختلالات روانی است. همچنین به همین دلیل است که آینده درمان اختلالات روانی شامل بازیابی خاطرات طولانی مدت یا کمک به بیماران برای مدیریت یا پاک کردن کامل خاطرات طولانی مدت دردسرساز خواهد بود.

بازیابی خاطرات برای التیام ذهن

تا به حال، درمان‌های مؤثر کمی برای مبتلایان به TBI یا اختلالات ژنتیکی مانند بیماری پارکینسون وجود داشته است، جایی که نوبت به بازیابی خاطرات از دست رفته (یا متوقف کردن از دست دادن مداوم) درازمدت می‌رسد. تنها در ایالات متحده، سالانه 1.7 میلیون نفر از TBI رنج می برند که 270,000 نفر از آنها کهنه سرباز هستند.

سلول های بنیادی و ژن درمانی هنوز حداقل یک دهه (2025) تا درمان احتمالی آسیب های TBI و درمان پارکینسون فاصله دارند. تا آن زمان، ایمپلنت‌های مغزی مشابه آنچه که قبلا توضیح داده شد، به نظر می‌رسد که امروزه این شرایط را برطرف می‌کنند. آنها قبلاً برای درمان صرع، پارکینسون و آلزایمر بیماران، و پیشرفت های بیشتر این فناوری (به ویژه آن ها تامین مالی شده توسط دارپا) می تواند توانایی افراد مبتلا به TBI برای ایجاد جدید و بازیابی خاطرات طولانی مدت قدیمی را تا سال 2020 بازیابی کند.

پاک کردن خاطرات برای التیام ذهن

شاید توسط کسی که دوستش داشتید فریب خورده اید، یا شاید در یک رویداد بزرگ سخنرانی عمومی خطوط خود را فراموش کرده باشید. خاطرات منفی عادت بدی در ذهن شما دارد. چنین خاطراتی می توانند به شما یاد دهند که تصمیمات بهتری بگیرید یا می توانند شما را در انجام برخی اقدامات محتاط تر کنند.

اما زمانی که افراد خاطرات آسیب زا تری را تجربه می کنند، مانند یافتن جسد کشته شده یکی از عزیزان یا زنده ماندن در یک منطقه جنگی، این خاطرات می توانند سمی شوند که به طور بالقوه منجر به فوبیاهای دائمی، سوء مصرف مواد و تغییرات منفی در شخصیت مانند افزایش پرخاشگری، افسردگی می شود. به عنوان مثال، PTSD اغلب به عنوان بیماری حافظه شناخته می شود. حوادث آسیب زا و احساسات منفی که در سرتاسر آن احساس می شود، در زمان حال باقی می مانند، زیرا مبتلایان نمی توانند به مرور زمان از شدت آنها بکاهند.

به همین دلیل است که درمان مبتنی بر مکالمه سنتی، داروها، و حتی اخیر درمان های مبتنی بر واقعیت مجازیاگر به بیمار کمک نکنند بر اختلال مبتنی بر حافظه خود غلبه کنند، درمانگران و پزشکان آینده ممکن است حذف کلی خاطره آسیب زا را تجویز کنند.

بله، می دانم، این به نظر یک دستگاه داستان علمی تخیلی از فیلم است، آفتاب ابدی ذهن بی عیب، اما تحقیقات در مورد پاک کردن حافظه سریعتر از آنچه فکر می کنید پیش می رود.

تکنیک پیشرو با درک جدیدی از نحوه به خاطر سپردن خود خاطرات کار می کند. می بینید، بر خلاف آنچه خرد رایج ممکن است به شما بگوید، یک خاطره هرگز در سنگ نمی ماند. در عوض، عمل به خاطر سپردن یک خاطره، خود حافظه را تغییر می دهد. به عنوان مثال، خاطره شاد یکی از عزیزان اگر در مراسم تشییع جنازه او به یاد بیاید، می تواند برای همیشه به خاطره ای تلخ و حتی دردناک تبدیل شود.

در سطح علمی، مغز شما خاطرات طولانی مدت را به عنوان مجموعه ای از نورون ها، سیناپس ها و مواد شیمیایی ثبت می کند. وقتی از مغزتان می‌خواهید که خاطره‌ای را به خاطر بسپارد، باید این مجموعه را به روشی خاص اصلاح کند تا شما خاطره‌ای را به خاطر بسپارید. اما در طول آن است مجدد مرحله ای که حافظه شما در برابر تغییر یا پاک شدن آسیب پذیرتر است. و این دقیقاً همان چیزی است که دانشمندان کشف کرده اند که چگونه باید انجام دهند.

به طور خلاصه، آزمایشات اولیه این فرآیند کمی شبیه به این است:

• شما برای قرار ملاقات با یک درمانگر و تکنسین آزمایشگاه تخصصی به یک کلینیک پزشکی مراجعه می کنید.

• سپس درمانگر از شما یک سری سوالات می پرسد تا علت اصلی (حافظه) فوبیا یا PTSD شما را جدا کند.

• پس از جدا شدن، درمانگر شما را به فکر کردن و صحبت کردن در مورد آن خاطره نگه می دارد تا ذهن شما را فعالانه روی حافظه و احساسات مرتبط با آن متمرکز کند.

• در طول این یادآوری طولانی‌مدت، تکنسین آزمایشگاه از شما می‌خواهد قرصی را قورت دهید یا داروی مهارکننده حافظه را به شما تزریق کند.

• با ادامه یادآوری و شروع دارو، احساسات مرتبط با حافظه در کنار جزئیات انتخابی حافظه شروع به کاهش و محو شدن می کنند (بسته به داروی مورد استفاده، ممکن است حافظه به طور کامل ناپدید نشود).

• شما تا زمانی که دارو به طور کامل از بین برود، در اتاق می مانید، یعنی زمانی که توانایی طبیعی شما برای تشکیل خاطرات عادی کوتاه مدت و بلندمدت تثبیت شود.

ما مجموعه ای از خاطرات هستیم

در حالی که بدن ما ممکن است مجموعه ای غول پیکر از سلول ها باشد، ذهن ما مجموعه ای عظیم از خاطرات است. خاطرات ما شبکه اصلی شخصیت و جهان بینی ما را تشکیل می دهد. حذف یک خاطره - عمدی یا بدتر، تصادفی - تأثیر غیرقابل پیش بینی بر روان ما و نحوه عملکرد ما در زندگی روزمره خواهد داشت.

(اکنون که به آن فکر می کنم، این هشدار بسیار شبیه به اثر پروانه ای است که تقریباً در هر فیلم سفر در زمان در سه دهه گذشته ذکر شده است. جالب است.)

به همین دلیل، در حالی که به نظر می رسد به حداقل رساندن و حذف حافظه یک رویکرد درمانی هیجان انگیز برای کمک به مبتلایان به PTSD یا قربانیان تجاوز برای غلبه بر آسیب عاطفی گذشته خود است، مهم است که توجه داشته باشیم که چنین درمان هایی هرگز ساده ارائه نمی شوند.

با توجه به روندها و ابزارهای ذکر شده در بالا، پایان بیماری روانی دائمی و فلج کننده در طول زندگی ما مشاهده خواهد شد. بین این داروها و داروهای جدید پرفروش، پزشکی دقیق، و پایان آسیب‌های فیزیکی دائمی که در فصل‌های قبلی توضیح داده شد، فکر می‌کنید که سری آینده سلامت ما همه چیز را پوشش داده است... خوب، نه کاملاً. در ادامه، وضعیت بیمارستان های فردا و همچنین وضعیت آینده سیستم مراقبت های بهداشتی را مورد بحث قرار خواهیم داد.

سریال آینده سلامت

مراقبت های بهداشتی نزدیک به یک انقلاب: آینده سلامت P1

همه گیری های فردا و داروهای فوق العاده مهندسی شده برای مبارزه با آنها: آینده سلامت P2

مراقبت های بهداشتی دقیق به ژنوم شما ضربه می زند: آینده سلامت P3

پایان آسیب های جسمی و ناتوانی های دائمی: آینده سلامت P4

تجربه سیستم مراقبت های بهداشتی فردا: آینده سلامت P6

مسئولیت نسبت به سلامت کمی: آینده سلامت P7