הבנת המוח כדי למחוק מחלות נפש: עתיד הבריאות P5

100 מיליארד נוירונים. 100 טריליון סינפסות. 400 מייל של כלי דם. המוח שלנו מתסכל את המדע במורכבותם. למעשה, הם נשארים 30 פעמים חזק יותר מהמהיר ביותר שלנו מחשב העל.

אבל בפתיחת המסתורין שלהם, אנחנו פותחים עולם נקי מפגיעות מוחיות קבועות והפרעות נפשיות. יותר מזה, נוכל להגביר את האינטליגנציה שלנו, למחוק זיכרונות כואבים, לחבר את המוח שלנו למחשבים, ואפילו לחבר את המוח שלנו עם המוח של אחרים.

אני יודע שהכל נשמע מטורף, אבל ככל שתקראו, תתחילו להבין עד כמה אנחנו קרובים לפריצות דרך שישנו בקלות את המשמעות של להיות אנושי.

סוף סוף מבינים את המוח

המוח הממוצע הוא אוסף צפוף של נוירונים (תאים המכילים נתונים) וסינפסות (מסלולים המאפשרים לנוירונים לתקשר). אבל איך בדיוק אותם נוירונים וסינפסות מתקשרים ואיך חלקים שונים במוח משפיעים על חלקים שונים בגוף שלך, זה נשאר בגדר תעלומה. אין לנו אפילו כלים חזקים מספיק עדיין כדי להבין את האיבר הזה במלואו. גרוע מכך, למדעני המוח בעולם אין אפילו תיאוריה מאוחדת מוסכמת לגבי אופן פעולת המוח.

מצב עניינים זה נובע במידה רבה מאופיו המבוזר של מדעי המוח, שכן רוב חקר המוח מתרחש באוניברסיטאות ובמכונים מדעיים ברחבי העולם. עם זאת, מבטיחים יוזמות חדשות - כמו ארה"ב יוזמת המוח והאיחוד האירופי פרויקט מוח אנושי- נערכים כעת לריכוז חקר המוח, יחד עם תקציבי מחקר גדולים יותר והנחיות מחקר ממוקדות יותר.

יחד, יוזמות אלו מקווים ליצור פריצות דרך מסיביות בתחום מדעי המוח של קונטומיקס - חקר חיבורים: מפות מקיפות של קשרים בתוך מערכת העצבים של האורגניזם. (ביסודו של דבר, מדענים רוצים להבין מה באמת עושה כל נוירון וסינפסה בתוך המוח שלך.) לשם כך, הפרויקטים שזוכים לתשומת הלב הגדולה ביותר כוללים:

אופטוגנטיקה. הכוונה היא לטכניקת מדעי המוח (קשורה לקונטומיקה) המשתמשת באור כדי לשלוט על נוירונים. באנגלית, זה אומר להשתמש בכלי העריכה הגנטית העדכניים ביותר שתוארו בפרקים קודמים בסדרה זו כדי להנדס גנטית נוירונים בתוך המוח של חיות מעבדה, כך שהם יהפכו לרגישים לאור. זה מקל על מעקב אחר אילו נוירונים נדלקים בתוך המוח בכל פעם שבעלי חיים אלה זזים או חושבים. כשהטכנולוגיה הזו מיושמת על בני אדם, תאפשר למדענים להבין בצורה מדויקת יותר אילו חלקים במוח שולטים במחשבות, ברגשות ובגוף שלך.

ברקוד המוח. טכניקה נוספת, ברקוד FISSEQ, מזריק למוח וירוס מהונדס במיוחד שנועד להטביע ברקודים ייחודיים בצורה בלתי מזיקה לנוירונים הנגועים. זה יאפשר למדענים לזהות קשרים ופעילות עד לסינפסה האינדיבידואלית, שעלולים להעלות על האופטוגנטיקה.

הדמיה של כל המוח. במקום לזהות את התפקוד של נוירונים וסינפסות בנפרד, גישה חלופית היא להקליט את כולם בו זמנית. ולמרבה הפלא, כבר יש לנו את כלי ההדמיה (בכל מקרה גרסאות מוקדמות) לעשות זאת. החיסרון הוא שהדמיה של מוח בודד מייצרת עד 200 טרה-בייט של נתונים (בערך מה שפייסבוק מייצרת ביום). וזה יהיה רק ​​עד מחשבים קוונטיים להיכנס לשוק, בסביבות אמצע שנות ה-2020, כדי שנוכל לעבד את הכמות הזו של ביג דאטה בקלות.

רצף גנים ועריכה. מתואר ב פרק שלישי, ובהקשר זה, מוחל על המוח.

בסך הכל, האתגר של מיפוי הקונקטום מושווה לזה של מיפוי הגנום האנושי, שהושג עוד בשנת 2001. אמנם הרבה יותר מאתגר, אבל התמורה הסופית של הקונקטום (בתחילת שנות ה-2030) יסלול את הדרך לתיאוריה גדולה של מוח שיאחד את תחום מדעי המוח.

רמה עתידית זו של הבנה יכולה להוביל למגוון יישומים, כמו גפיים תותבות הנשלטות באופן מושלם על ידי מוח, התקדמות בממשק מוח-מחשב (BCI), תקשורת מוח למוח (שלום, טלפתיה אלקטרונית), העלאת ידע ומיומנות למוח, העלאה דמויית מטריקס של המוח שלך לאינטרנט - העבודות! אבל לפרק זה, בואו נתמקד כיצד התיאוריה הגדולה הזו תחול על ריפוי המוח והנפש.

טיפול מכריע במחלות נפש

באופן כללי, כל ההפרעות הנפשיות נובעות מאחד או שילוב של פגמים בגנים, פציעות פיזיות וטראומה רגשית. בעתיד תקבלי טיפול מותאם אישית למצבי מוח אלו המבוסס על שילוב של טכנולוגיה וטכניקות טיפול שיאבחנו אותך בצורה מושלמת.

עבור הפרעות נפשיות הנגרמות בעיקר על ידי פגמים גנטיים - כולל מחלות כמו מחלת פרקינסון, הפרעות קשב וריכוז, הפרעה דו קוטבית וסכיזופרניה - אלה לא רק יאובחנו מוקדם יותר בחיים באמצעות בדיקות/רצף גנטיות עתידיות בשוק ההמוני, אלא אז נהיה מסוגל לערוך את הגנים הבעייתיים הללו (וההפרעות המתאימות להם) באמצעות נהלי ריפוי גנטי מותאמים אישית.

עבור הפרעות נפשיות הנגרמות מפציעות פיזיות - כולל זעזוע מוח ופציעות מוח טראומטיות (TBI) מתאונות עבודה או קרב באזורי מלחמה - מצבים אלו יטופלו בסופו של דבר באמצעות שילוב של טיפול בתאי גזע כדי להצמיח מחדש אזורים פצועים במוח (מתואר ב- פרק אחרון), כמו גם שתלי מוח מיוחדים (נוירופרוסטטיקה).

זה האחרון, בפרט, כבר נבדק באופן פעיל לשימוש בשוק המוני עד 2020. באמצעות טכניקה הנקראת גירוי מוחי עמוק (DBS), מנתחים משתילים אלקטרודה דקה של מילימטר אחד באזור ספציפי במוח. בדומה לקוצב לב, שתלים אלה מעוררים את המוח בזרימה מתונה ויציבה של חשמל כדי לקטוע לולאות משוב שלילי הגורמות להפרעות נפשיות משבשות. הם כבר נמצא מוצלח בטיפול בחולים עם OCD חמור, נדודי שינה ודיכאון.  

אבל כשמדובר באותן הפרעות נפשיות משתקות הנגרמות כתוצאה מטראומה רגשית - כולל הפרעת דחק פוסט טראומטית (PTSD), תקופות קיצוניות של אבל או אשמה, חשיפה ממושכת ללחץ והתעללות נפשית מהסביבה שלך וכו' - מצבים אלו הם חידה מסובכת יותר לרפא.

מכת הזיכרונות הטורדניים

כשם שאין תיאוריה גדולה של המוח, למדע אין גם הבנה מלאה של האופן שבו אנו יוצרים זיכרונות. מה שאנחנו כן יודעים הוא שזיכרונות מסווגים לשלושה סוגים כלליים:

זיכרון חושי: "אני זוכר שראיתי את המכונית הזאת חולפת לפני ארבע שניות; להריח את דוכן הנקניקיות הזה לפני שלוש שניות; שומע שיר רוק קלאסי תוך כדי מעבר ליד חנות התקליטים".

זיכרון לטווח קצר: "לפני כעשר דקות, תומך בקמפיין דפק על דלתי ודיבר איתי על הסיבה שאני צריך להצביע לטראמפ לנשיאות".

זיכרון לטווח ארוך: "לפני שבע שנים, יצאתי לטיול ביורו עם שני חברים. פעם אחת, אני זוכר שהתלהבתי מפטריות באמסטרדם ואז איכשהו הגעתי לפריז למחרת. הזמן הכי טוב אי פעם."

מבין שלושת סוגי הזיכרון הללו, זיכרונות ארוכי טווח הם המורכבים ביותר; הם מכילים תת מחלקות כמו זיכרון מרומז ו זיכרון מפורש, את האחרון שבהם ניתן לפרק עוד יותר על ידי זיכרון סמנטי, זיכרון אפיזודיוהכי חשוב, זיכרונות רגשיים. המורכבות הזו היא הסיבה שהם יכולים לגרום כל כך הרבה נזק.

חוסר היכולת לתעד נכון ולעבד זיכרונות ארוכי טווח היא הסיבה העיקרית מאחורי הפרעות פסיכולוגיות רבות. זו גם הסיבה שהעתיד של ריפוי הפרעות פסיכולוגיות יכלול או שחזור זיכרונות ארוכי טווח או עזרה למטופלים לנהל או למחוק לחלוטין זיכרונות ארוכי טווח מטרידים.

שחזור זיכרונות כדי לרפא את הנפש

עד כה, היו מעט טיפולים יעילים לסובלים מ-TBI או הפרעות גנטיות כמו מחלת פרקינסון, שבהן מדובר בשחזור אובדן (או עצירת אובדן מתמשך של) זיכרונות ארוכי טווח. בארה"ב לבדה, 1.7 מיליון סובלים מדי שנה מ-TBI, 270,000 מתוכם יוצאי צבא.

טיפול בתאי גזע וגנים עדיין רחוקים לפחות עשור (~2025) מריפוי פוטנציאל של פציעות TBI וריפוי פרקינסון. עד אז, נראה כי שתלי מוח דומים לאלו שתוארו קודם נותנים מענה למצבים אלו כיום. הם כבר משמשים לטיפול באפילפסיה, פרקינסון, ו אלצהיימר מטופלים, ופיתוחים נוספים של טכנולוגיה זו (במיוחד אלה ממומן על ידי DARPA) יכול לשחזר את היכולת של חולי TBI ליצור חדשים ולשחזר זיכרונות ארוכי טווח ישנים עד 2020.

מחיקת זיכרונות כדי לרפא את הנפש

אולי רימה אותך על ידי מישהו שאהבת, או אולי שכחת את השורות שלך באירוע דיבור גדול; לזיכרונות השליליים יש הרגל מגעיל להתעכב בראש שלך. זיכרונות כאלה יכולים ללמד אותך לקבל החלטות טובות יותר, או שהם יכולים לגרום לך להיות זהיר יותר מלבצע פעולות מסוימות.

אבל כאשר אנשים חווים זיכרונות טראומטיים יותר, כגון מציאת גופת אדם אהוב או הישרדות באזור מלחמה, זיכרונות אלו יכולים להפוך לרעילים - שעלולים להוביל לפוביות קבועות, שימוש בסמים ושינויים שליליים באישיות, כמו תוקפנות מוגברת, דיכאון וכו'. PTSD, למשל, מכונה לעתים קרובות מחלת הזיכרון; מקרים טראומטיים והרגשות השליליים המורגשים לאורך כל הדרך, נשארים תקועים בהווה מכיוון שהסובלים אינם יכולים לשכוח ולהפחית את עוצמתם לאורך זמן.

זו הסיבה כאשר טיפולים מסורתיים מבוססי שיחה, תרופות, ואפילו לאחרונה טיפולים מבוססי מציאות מדומה, לא מצליחים לעזור למטופל להתגבר על הפרעת הזיכרון שלהם, מטפלים ורופאים עתידיים עשויים לרשום את הסרת הזיכרון הטראומטי לחלוטין.

כן, אני יודע, זה נשמע כמו מכשיר עלילת מדע בדיוני מהסרט, שמש נצחית בראש צלול, אבל המחקר על מחיקת זיכרון נע מהר יותר ממה שאתה חושב.

הטכניקה המובילה פועלת על הבנה חדשה של איך זוכרים זיכרונות בעצמם. אתה מבין, בניגוד למה שהחוכמה הרווחת עשויה לומר לך, זיכרון לעולם אינו חקוק בסלע. במקום זאת, פעולת הזיכרון של זיכרון משנה את הזיכרון עצמו. לדוגמה, זיכרון מאושר של אדם אהוב יכול להפוך לצמיתות לזיכרון מר-מתוק, אפילו כואב, אם ייזכר במהלך הלווייתם.

ברמה המדעית, המוח שלך מתעד זיכרונות ארוכי טווח כאוסף של נוירונים, סינפסות וכימיקלים. כאשר אתה מנחה את המוח שלך לזכור זיכרון, הוא צריך לתקן את האוסף הזה בצורה ספציפית כדי שתוכל לזכור את הזיכרון האמור. אבל זה במהלך זה איחוד מחדש שלב שבו הזיכרון שלך הכי חשוף לשינוי או מחיקה. וזה בדיוק מה שמדענים גילו איך לעשות.

בקצרה, ניסויים ראשוניים של תהליך זה הולכים בערך כך:

• אתה מבקר במרפאה רפואית לקביעת פגישה עם מטפל וטכנאי מעבדה מיוחדים;

• לאחר מכן המטפל ישאל אותך סדרה של שאלות כדי לבודד את שורש הסיבה (זיכרון) לפוביה או PTSD שלך;

• לאחר מבודד, המטפל היה גורם לך לחשוב ולדבר על הזיכרון הזה כדי לשמור על המוח שלך ממוקד באופן פעיל בזיכרון וברגשות הקשורים אליו;

• במהלך ההיזכרות הממושכת הזו, טכנאי המעבדה יבקש ממך לבלוע כדור או להזריק לך את התרופה המעכבת זיכרון;

• ככל שההיזכרות נמשכת והתרופה נכנסת, הרגשות הקשורים לזיכרון מתחילים להצטמצם ולדעוך, לצד הפרטים הנבחרים של הזיכרון (בהתאם לסם בו נעשה שימוש, ייתכן שהזיכרון לא ייעלם לחלוטין);

• אתה נשאר בתוך החדר עד שהתרופה תפוגג לחלוטין, כלומר כשהיכולת הטבעית שלך ליצור זיכרונות נורמליים לטווח קצר וארוך מתייצבת.

אנחנו אוסף של זיכרונות

בעוד שהגוף שלנו עשוי להיות אוסף ענק של תאים, המוח שלנו הוא אוסף ענק של זיכרונות. הזיכרונות שלנו מהווים את הסריג הבסיסי של האישיות ותפיסות העולם שלנו. הסרה של זיכרון בודד - בכוונה או, גרוע מכך, בטעות - תהיה בעלת השפעה בלתי צפויה על הנפש שלנו ועל האופן שבו אנו מתפקדים בחיי היום-יום שלנו.

(עכשיו כשאני חושב על זה, האזהרה הזו נשמעת מאוד דומה לאפקט הפרפר שהוזכר כמעט בכל סרטי מסע בזמן של שלושת העשורים האחרונים. מעניין).

מסיבה זו, בעוד שצמצום והסרת זיכרון נשמעים כמו גישה טיפולית מרגשת לעזור לסובלים מ-PTSD או לקורבנות אונס להתגבר על הטראומה הרגשית של העבר שלהם, חשוב לציין שטיפולים כאלה לעולם לא יוצעו בקלילות.

הנה לכם, עם המגמות והכלים שפורטו לעיל, סופה של מחלת נפש קבועה ומשתקת נראה בימי חיינו. בין זה לבין התרופות החדשות שוברות הקופות, הרפואה המדויקת וסופן של הפציעות הגופניות הקבועות שתוארו בפרקים קודמים, אפשר היה לחשוב שסדרת עתיד הבריאות שלנו כיסתה את הכל... ובכן, לא לגמרי. בהמשך, נדון כיצד ייראו בתי החולים של מחר, כמו גם במצב העתידי של מערכת הבריאות.

סדרת העתיד של הבריאות

שירותי בריאות לקראת מהפכה: עתיד הבריאות P1

מגיפות המחר ותרופות העל שהונדסו כדי להילחם בהן: עתיד הבריאות P2

Precision Healthcare נוגע לגנום שלך: עתיד הבריאות P3

סוף פציעות ונכויות פיזיות קבועות: עתיד הבריאות P4

לחוות את מערכת הבריאות של מחר: עתיד הבריאות P6

אחריות על הבריאות המכומתת שלך: עתיד הבריאות P7