Course quantique

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Comprendre le cerveau pour effacer la maladie mentale : Avenir de la Santé P5

David Tal, éditeur, futuriste
@DavidTalWrites
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Mardi, 09 / 15 / 2020 - 05: 34

100 milliards de neurones. 100 400 milliards de synapses. XNUMX milles de vaisseaux sanguins. Nos cerveaux frustrent la science avec leur complexité. En fait, ils restent 30 fois plus puissant que notre plus rapide supercalculateur.

Mais en dévoilant leur mystère, nous ouvrons un monde exempt de lésions cérébrales permanentes et de troubles mentaux. Plus que cela, nous serons capables d'augmenter notre intelligence, d'effacer des souvenirs douloureux, de connecter nos esprits aux ordinateurs et même de connecter nos esprits avec ceux des autres.

Je sais, tout cela semble fou, mais en lisant la suite, vous commencerez à comprendre à quel point nous sommes proches de percées qui changeront facilement ce que signifie être humain.

Comprendre enfin le cerveau

Le cerveau moyen est une collection dense de neurones (cellules qui contiennent des données) et de synapses (voies qui permettent aux neurones de communiquer). Mais exactement comment ces neurones et ces synapses communiquent et comment différentes parties du cerveau affectent différentes parties de votre corps, cela reste un mystère. Nous n'avons même pas encore d'outils assez puissants pour bien comprendre cet organe. Pire encore, les neuroscientifiques du monde n'ont même pas de théorie unifiée sur le fonctionnement du cerveau.

Cet état de fait est largement dû à la nature décentralisée des neurosciences, car la plupart des recherches sur le cerveau ont lieu dans les universités et les instituts scientifiques du monde entier. Cependant, de nouvelles initiatives prometteuses, comme les États-Unis Initiative BRAIN et UE Human Brain Project– sont actuellement en cours pour centraliser la recherche sur le cerveau, ainsi que des budgets de recherche plus importants et des directives de recherche plus ciblées.

Ensemble, ces initiatives espèrent faire des percées massives dans le domaine des neurosciences de Connectomics - l'étude de connectomes: cartes complètes des connexions au sein du système nerveux d'un organisme. (Fondamentalement, les scientifiques veulent comprendre ce que chaque neurone et synapse à l'intérieur de votre cerveau fait réellement.) À cette fin, les projets qui reçoivent le plus d'attention incluent :

Optogénétique. Il s'agit d'une technique de neurosciences (liée à la connectomique) qui utilise la lumière pour contrôler les neurones. En anglais, cela signifie utiliser les derniers outils d'édition génétique décrits dans les chapitres précédents de cette série pour modifier génétiquement les neurones à l'intérieur du cerveau des animaux de laboratoire, afin qu'ils soient sensibilisés à la lumière. Cela facilite la surveillance des neurones qui s'activent à l'intérieur du cerveau chaque fois que ces animaux bougent ou pensent. Appliquée aux humains, cette technologie permettra aux scientifiques de comprendre plus précisément quelles parties du cerveau contrôlent vos pensées, vos émotions et votre corps.

Code-barres du cerveau. Une autre technique, Code-barres FISSEQ, injecte dans le cerveau un virus spécialement conçu pour imprimer sans danger des codes-barres uniques dans les neurones infectés. Cela permettra aux scientifiques d'identifier les connexions et l'activité jusqu'à la synapse individuelle, surpassant potentiellement l'optogénétique.

Imagerie du cerveau entier. Au lieu d'identifier la fonction des neurones et des synapses individuellement, une autre approche consiste à les enregistrer tous simultanément. Et étonnamment, nous avons déjà les outils d'imagerie (les premières versions de toute façon) pour le faire. L'inconvénient est que l'imagerie d'un cerveau individuel génère jusqu'à 200 téraoctets de données (à peu près ce que Facebook génère en une journée). Et ce ne sera que jusqu'à ordinateurs quantiques entrer sur le marché, vers le milieu des années 2020, que nous serons en mesure de traiter facilement cette quantité de données volumineuses.

Séquençage et édition de gènes. Décrit dans chapitre trois, et dans ce contexte, appliqué au cerveau.

Dans l'ensemble, le défi de cartographier le connectome est comparé à celui de cartographier le génome humain, réalisé en 2001. Bien que beaucoup plus difficile, le gain éventuel du connectome (au début des années 2030) ouvrira la voie à une grande théorie de la cerveau qui unira le domaine des neurosciences.

Ce futur niveau de compréhension peut conduire à une variété d'applications, comme des membres prothétiques parfaitement contrôlés par l'esprit, des progrès dans l'interface cerveau-ordinateur (BCI), la communication cerveau à cerveau (bonjour, télépathie électronique), transfert de connaissances et de compétences dans le cerveau, le téléchargement de votre esprit sur le Web, à la manière d'une matrice, ça marche ! Mais pour ce chapitre, concentrons-nous sur la façon dont cette grande théorie s'appliquera à la guérison du cerveau et de l'esprit.

Un traitement décisif pour la maladie mentale

D'une manière générale, tous les troubles mentaux proviennent d'un ou d'une combinaison de défauts génétiques, de blessures physiques et de traumatismes émotionnels. À l'avenir, vous recevrez un traitement personnalisé pour ces affections cérébrales basé sur une combinaison de technologies et de techniques thérapeutiques qui vous diagnostiqueront parfaitement.

Pour les troubles mentaux causés principalement par des défauts génétiques - y compris des maladies comme la maladie de Parkinson, le TDAH, le trouble bipolaire et la schizophrénie - ceux-ci seront non seulement diagnostiqués beaucoup plus tôt dans la vie grâce à de futurs tests/séquençages génétiques grand public, mais nous serons alors capable d'éliminer ces gènes gênants (et leurs troubles correspondants) en utilisant des procédures de thérapie génique personnalisées.

Pour les troubles mentaux causés par des blessures physiques, y compris les commotions cérébrales et les traumatismes crâniens (TCC) résultant d'accidents du travail ou de combats dans des zones de guerre, ces conditions seront éventuellement traitées par une combinaison de thérapie par cellules souches pour faire repousser les zones lésées du cerveau (décrite dans le dernier chapitre), ainsi que des implants cérébraux spécialisés (neuroprothèses).

Ce dernier, en particulier, est déjà activement testé pour une utilisation sur le marché de masse d'ici 2020. En utilisant une technique appelée stimulation cérébrale profonde (DBS), les chirurgiens implantent une électrode fine de 1 millimètre dans une zone spécifique du cerveau. Semblables à un stimulateur cardiaque, ces implants stimulent le cerveau avec un flux électrique léger et régulier pour interrompre les boucles de rétroaction négative qui provoquent des troubles mentaux perturbateurs. Ils ont déjà a été trouvé avec succès dans le traitement des patients souffrant de TOC sévère, d'insomnie et de dépression.

Mais lorsqu'il s'agit de ces troubles mentaux paralysants causés par un traumatisme émotionnel - y compris le trouble de stress post-traumatique (SSPT), des périodes extrêmes de chagrin ou de culpabilité, une exposition prolongée au stress et à la violence mentale de votre environnement, etc. - ces conditions sont un casse-tête plus délicat. guérir.

Le fléau des souvenirs gênants

Tout comme il n'y a pas de grande théorie du cerveau, la science n'a pas non plus une compréhension complète de la façon dont nous formons les souvenirs. Ce que nous savons, c'est que les souvenirs sont classés en trois types généraux :

Mémoire sensorielle: « Je me souviens avoir vu cette voiture passer il y a quatre secondes ; sentir ce stand de hot-dogs il y a trois secondes ; entendre une chanson rock classique en passant devant le magasin de disques.

Mémoire à court terme: "Il y a environ dix minutes, un partisan de la campagne a frappé à ma porte et m'a demandé pourquoi je devrais voter Trump pour le président."

Memoire à long terme: « Il y a sept ans, j'ai fait un voyage en Europe avec deux potes. Une fois, je me souviens que je me suis défoncé aux champignons à Amsterdam et que je me suis retrouvé à Paris le lendemain. Le meilleur moment de ma vie.

De ces trois types de mémoire, les mémoires à long terme sont les plus complexes ; ils contiennent des sous-classes comme mémoire implicite ainsi que mémoire explicite, ce dernier pouvant être décomposé en mémoire sémantique, mémoire épisodique, et le plus important, souvenirs émotionnels. Cette complexité est la raison pour laquelle ils peuvent causer tant de dégâts.

L'incapacité d'enregistrer et de traiter correctement les souvenirs à long terme est la principale raison de nombreux troubles psychologiques. C'est aussi pourquoi l'avenir de la guérison des troubles psychologiques impliquera soit de restaurer les souvenirs à long terme, soit d'aider les patients à gérer ou à effacer complètement les souvenirs à long terme gênants.

Restaurer les souvenirs pour guérir l'esprit

Jusqu'à présent, il existait peu de traitements efficaces pour les personnes souffrant de TBI ou de troubles génétiques comme la maladie de Parkinson, lorsqu'il s'agit de restaurer les souvenirs perdus (ou d'arrêter la perte en cours) à long terme. Aux États-Unis seulement, 1.7 million de personnes souffrent de TBI chaque année, dont 270,000 XNUMX sont des vétérans militaires.

Les cellules souches et la thérapie génique sont encore à au moins une décennie (~ 2025) de la guérison potentielle des blessures TBI et de la guérison de la maladie de Parkinson. Jusque-là, des implants cérébraux similaires à ceux décrits précédemment semblent traiter ces conditions aujourd'hui. Ils sont déjà utilisés pour traiter l'épilepsie, la maladie de Parkinson et Alzheimer patients, et les développements ultérieurs de cette technologie (en particulier ceux financé par la DARPA) pourrait restaurer la capacité des personnes souffrant de TCC à créer de nouveaux et à restaurer d'anciens souvenirs à long terme d'ici 2020.

Effacer les souvenirs pour guérir l'esprit

Peut-être avez-vous été trompé par quelqu'un que vous aimiez, ou peut-être avez-vous oublié vos répliques lors d'un grand événement de prise de parole en public ; les souvenirs négatifs ont la mauvaise habitude de s'attarder dans votre esprit. De tels souvenirs peuvent soit vous apprendre à prendre de meilleures décisions, soit vous rendre plus prudent quant à certaines actions.

Mais lorsque les gens vivent des souvenirs plus traumatisants, comme retrouver le corps assassiné d'un être cher ou survivre dans une zone de guerre, ces souvenirs peuvent devenir toxiques, entraînant potentiellement des phobies permanentes, la toxicomanie et des changements négatifs de personnalité, comme une agressivité accrue, la dépression. , etc. Le SSPT, par exemple, est souvent appelé la maladie de la mémoire ; les incidents traumatisants et les émotions négatives ressenties tout au long restent ancrés dans le présent car les personnes atteintes ne peuvent pas oublier et diminuer leur intensité avec le temps.

C'est pourquoi, lorsque les thérapies traditionnelles basées sur la conversation, les médicaments et même les récents thérapies basées sur la réalité virtuelle, ne parviennent pas à aider le patient à surmonter son trouble basé sur la mémoire, les futurs thérapeutes et médecins peuvent prescrire la suppression totale de la mémoire traumatique.

Oui, je sais, cela ressemble à un dispositif d'intrigue Sci-Fi du film, Eternal Sunshine of Spotless Mind, mais la recherche sur l'effacement de la mémoire avance plus vite que vous ne le pensez.

La technique principale fonctionne à partir d'une nouvelle compréhension de la façon dont les souvenirs sont eux-mêmes mémorisés. Vous voyez, contrairement à ce que la sagesse commune pourrait vous dire, un souvenir n'est jamais gravé dans le marbre. Au lieu de cela, le fait de se souvenir d'un souvenir modifie le souvenir lui-même. Par exemple, un souvenir heureux d'un être cher peut se transformer définitivement en un souvenir doux-amer, voire douloureux, s'il est rappelé lors de ses funérailles.

Sur le plan scientifique, votre cerveau enregistre les souvenirs à long terme sous la forme d'un ensemble de neurones, de synapses et de produits chimiques. Lorsque vous invitez votre cerveau à se souvenir d'un souvenir, il doit reformer cette collection d'une manière spécifique pour que vous vous souveniez dudit souvenir. Mais c'est pendant ça reconsolidation phase où votre mémoire est la plus susceptible d'être altérée ou effacée. Et c'est exactement ce que les scientifiques ont découvert comment faire.

En un mot, les premiers essais de ce processus ressemblent un peu à ceci :

Vous visitez une clinique médicale pour un rendez-vous avec un thérapeute spécialisé et un technicien de laboratoire;
Le thérapeute vous poserait alors une série de questions pour isoler la cause profonde (mémoire) de votre phobie ou SSPT ;
Une fois isolé, le thérapeute vous ferait penser et parler de ce souvenir pour garder votre esprit activement concentré sur le souvenir et ses émotions associées ;
Au cours de ce rappel prolongé, le technicien de laboratoire vous faisait avaler une pilule ou vous injectait le médicament inhibant la mémoire ;
Au fur et à mesure que le souvenir se poursuit et que la drogue entre en jeu, les émotions associées au souvenir commencent à s'atténuer et à s'estomper, parallèlement aux détails sélectionnés du souvenir (selon la drogue utilisée, le souvenir peut ne pas disparaître complètement) ;
Vous restez à l'intérieur de la pièce jusqu'à ce que la drogue se dissipe complètement, c'est-à-dire lorsque votre capacité naturelle à former des souvenirs normaux à court et à long terme se stabilise.

Nous sommes une collection de souvenirs

Alors que nos corps peuvent être une collection géante de cellules, nos esprits sont une collection géante de souvenirs. Nos souvenirs forment le treillis sous-jacent de nos personnalités et de nos visions du monde. La suppression d'un seul souvenir - délibérément ou, pire, accidentellement - aurait un effet imprévisible sur notre psychisme et sur notre fonctionnement au quotidien.

(Maintenant que j'y pense, cet avertissement ressemble beaucoup à l'effet papillon mentionné dans presque tous les films de voyage dans le temps des trois dernières décennies. Intéressant.)

Pour cette raison, bien que la minimisation et la suppression de la mémoire semblent être une approche thérapeutique passionnante pour aider les personnes souffrant de SSPT ou les victimes de viol à surmonter le traumatisme émotionnel de leur passé, il est important de noter que de tels traitements ne seront jamais proposés à la légère.

Voilà, avec les tendances et les outils décrits ci-dessus, la fin de la maladie mentale permanente et invalidante sera visible de notre vivant. Entre cela et les nouveaux médicaments à succès, la médecine de précision et la fin des blessures physiques permanentes décrites dans les chapitres précédents, vous penseriez que notre série Future of Health a tout couvert… enfin, pas tout à fait. Ensuite, nous discuterons de ce à quoi ressembleront les hôpitaux de demain, ainsi que de l'état futur du système de santé.