ტვინის გაგება ფსიქიკური დაავადების წასაშლელად: ჯანმრთელობის მომავალი P5

100 მილიარდი ნეირონი. 100 ტრილიონი სინაფსი. 400 მილი სისხლძარღვები. ჩვენი ტვინი აფერხებს მეცნიერებას თავისი სირთულით. ფაქტობრივად, ისინი რჩებიან 30 ჯერ უფრო ძლიერი ვიდრე ჩვენი ყველაზე სწრაფი სუპერკომპიუტერი.

მაგრამ მათი საიდუმლოების გახსნისას ჩვენ ვხსნით სამყაროს თავის ტვინის მუდმივი დაზიანებისა და ფსიქიკური აშლილობებისგან. უფრო მეტიც, ჩვენ შევძლებთ გავზარდოთ ჩვენი ინტელექტი, წავშალოთ მტკივნეული მოგონებები, დავაკავშიროთ ჩვენი გონება კომპიუტერებთან და კიდევ დავაკავშიროთ ჩვენი გონება სხვების გონებასთან.

მე ვიცი, რომ ეს ყველაფერი გიჟურად ჟღერს, მაგრამ სანამ კითხულობთ, თქვენ დაიწყებთ იმის გაგებას, თუ რამდენად ახლოს ვართ გარღვევებთან, რომლებიც ადვილად შეცვლიან რას ნიშნავს იყო ადამიანი.

ბოლოს ტვინის გაგება

საშუალო ტვინი არის ნეირონების (უჯრედები, რომლებიც შეიცავს მონაცემებს) და სინაფსების (ბილიკები, რომლებიც ნეირონებს კომუნიკაციის საშუალებას აძლევს) მკვრივ კრებულს. მაგრამ ზუსტად როგორ ურთიერთობენ ეს ნეირონები და სინაფსები და როგორ მოქმედებს ტვინის სხვადასხვა ნაწილი თქვენი სხეულის სხვადასხვა ნაწილზე, ეს საიდუმლო რჩება. ჩვენ ჯერ კიდევ არ გაგვაჩნია საკმარისად ძლიერი ხელსაწყოები ამ ორგანოს სრულად გასაგებად. უარესი, მსოფლიოს ნეირომეცნიერებს არ აქვთ შეთანხმებული ერთიანი თეორია იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს ტვინი.

საქმეების ეს მდგომარეობა დიდწილად განპირობებულია ნეირომეცნიერების დეცენტრალიზებული ბუნებით, რადგან ტვინის კვლევების უმეტესობა ტარდება უნივერსიტეტებსა და სამეცნიერო ინსტიტუტებში მთელს მსოფლიოში. თუმცა, პერსპექტიული ახალი ინიციატივები, როგორიცაა აშშ BRAIN ინიციატივა და ევროკავშირი ადამიანის ტვინის პროექტი- ახლა მიმდინარეობს ტვინის კვლევის ცენტრალიზება, უფრო დიდი კვლევის ბიუჯეტებთან და უფრო ფოკუსირებულ კვლევის დირექტივებთან ერთად.

ეს ინიციატივები ერთად იმედოვნებენ, რომ მიაღწევენ მასიურ მიღწევებს Connectomics-ის ნეირომეცნიერების სფეროში. კონექტომები: ორგანიზმის ნერვულ სისტემაში კავშირების ყოვლისმომცველი რუქები. (ძირითადად, მეცნიერებს სურთ გაიგონ, რას აკეთებს სინამდვილეში თქვენი ტვინის შიგნით არსებული თითოეული ნეირონი და სინაფსი.) ამ მიზნით, პროექტები, რომლებიც ყველაზე დიდ ყურადღებას იპყრობენ, მოიცავს:

ოპტიგენეტიკა. ეს ეხება ნეირომეცნიერების ტექნიკას (დაკავშირებულ კონექტომიკას), რომელიც იყენებს სინათლეს ნეირონების გასაკონტროლებლად. ინგლისურად, ეს ნიშნავს ამ სერიის წინა თავებში აღწერილი უახლესი გენეტიკური რედაქტირების ხელსაწყოების გამოყენებას ლაბორატორიული ცხოველების ტვინში ნეირონების გენეტიკური ინჟინერიისთვის, რათა ისინი გახდნენ მგრძნობელობა სინათლის მიმართ. ეს აადვილებს თვალყურს, თუ რომელი ნეირონები იფეთქებენ ტვინში, როდესაც ეს ცხოველები მოძრაობენ ან ფიქრობენ. ადამიანებზე გამოყენებისას ეს ტექნოლოგია მეცნიერებს საშუალებას მისცემს უფრო ზუსტად გაიგონ, თუ ტვინის რომელი ნაწილები აკონტროლებენ თქვენს აზრებს, ემოციებსა და სხეულს.

ტვინის შტრიხკოდირება. კიდევ ერთი ტექნიკა, FISSEQ შტრიხკოდირება, ტვინში შეჰყავს სპეციალურად შემუშავებული ვირუსი, რომელიც შექმნილია უნიკალური შტრიხკოდების უვნებლად ჩაბეჭდვისთვის ინფიცირებულ ნეირონებში. ეს საშუალებას მისცემს მეცნიერებს დაადგინონ კავშირები და აქტივობა ინდივიდუალურ სინაფსამდე, რაც პოტენციურად აღემატება ოპტოგენეტიკას.

მთელი ტვინის გამოსახულება. ნეირონებისა და სინაფსების ფუნქციების ინდივიდუალურად განსაზღვრის ნაცვლად, ალტერნატიული მიდგომაა ყველა მათგანის ერთდროულად ჩაწერა. და რაც გასაოცარია, ჩვენ უკვე გვაქვს გამოსახულების ინსტრუმენტები (ყოველ შემთხვევაში, ადრეული ვერსიები) ამის გასაკეთებლად. მინუსი ის არის, რომ ინდივიდუალური ტვინის გამოსახულება წარმოქმნის 200 ტერაბაიტამდე მონაცემს (დაახლოებით იმას, რასაც Facebook აწარმოებს დღეში). და ეს იქნება მხოლოდ მანამ კვანტური კომპიუტერი შევიდეთ ბაზარზე, დაახლოებით 2020-იანი წლების შუა პერიოდში, რომ ჩვენ შევძლებთ ამ რაოდენობის დიდი მონაცემების სრულად დამუშავებას მარტივად.

გენის თანმიმდევრობა და რედაქტირება. აღწერილია თავი მესამედა ამ კონტექსტში გამოიყენება ტვინზე.

საერთო ჯამში, კონექტომის რუქების შედგენის გამოწვევას ადარებენ ადამიანის გენომის რუკების შედგენას, რომელიც მიღწეულია ჯერ კიდევ 2001 წელს. მიუხედავად იმისა, რომ გაცილებით რთულია, კონექტომის საბოლოო ანაზღაურება (2030-იანი წლების დასაწყისისთვის) გზას გაუხსნის გრანდიოზული თეორიისკენ. ტვინი, რომელიც აერთიანებს ნეირომეცნიერების სფეროს.

გაგების ამ სამომავლო დონემ შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა აპლიკაციები, როგორიცაა იდეალურად კონტროლირებადი კიდურების პროთეზი, წინსვლა ტვინი-კომპიუტერის ინტერფეისში (BCI), ტვინი-ტვინის კომუნიკაცია (გამარჯობა, ელექტრონული ტელეპათია), ცოდნისა და უნარების ტვინში ატვირთვა, თქვენი გონების მატრიცის მსგავსი ატვირთვა ინტერნეტში — მუშაობს! მაგრამ ამ თავისთვის, მოდით ყურადღება გავამახვილოთ იმაზე, თუ როგორ გამოიყენებს ეს გრანდიოზული თეორია ტვინისა და გონების სამკურნალოდ.

ფსიქიკური დაავადების გადამწყვეტი მკურნალობა

ზოგადად რომ ვთქვათ, ყველა ფსიქიკური აშლილობა წარმოიქმნება გენის დეფექტების, ფიზიკური დაზიანებებისა და ემოციური ტრავმის ერთი ან კომბინაციით. მომავალში, თქვენ მიიღებთ მორგებულ მკურნალობას ტვინის ამ მდგომარეობებისთვის, რომელიც დაფუძნებულია ტექნოლოგიისა და თერაპიის ტექნიკის კომბინაციაზე, რომელიც სრულყოფილ დიაგნოზს დაგისვამთ.

ფსიქიკური აშლილობებისთვის, რომლებიც ძირითადად გამოწვეულია გენეტიკური დეფექტებით - მათ შორის დაავადებები, როგორიცაა პარკინსონის დაავადება, ADHD, ბიპოლარული აშლილობა და შიზოფრენია - ეს არა მხოლოდ დიაგნოსტირდება ბევრად უფრო ადრე, მომავალში, მასობრივი ბაზრის გენეტიკური ტესტირება/თანმიმდევრობა, არამედ შეუძლია ამ პრობლემური გენების (და მათი შესაბამისი დარღვევების) რედაქტირება გენური თერაპიის მორგებული პროცედურების გამოყენებით.

ფიზიკური დაზიანებებით გამოწვეული ფსიქიკური აშლილობებისთვის - მათ შორის შერყევა და ტვინის ტრავმული დაზიანებები (TBI) სამუშაო ადგილის შემთხვევის ან ომის ზონებში ბრძოლების შედეგად - ეს პირობები საბოლოოდ განიხილება ღეროვანი უჯრედებით თერაპიის კომბინაციით, ტვინის დაზიანებული უბნების აღსადგენად (აღწერილია ბოლო თავი), ასევე სპეციალიზებული ტვინის იმპლანტები (ნეიროპროთეზირება).

ეს უკანასკნელი, კერძოდ, უკვე აქტიურად ტესტირება მასობრივი ბაზრისთვის 2020 წლისთვის. ტექნიკის გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება ღრმა ტვინის სტიმულაცია (DBS), ქირურგები 1 მილიმეტრიანი თხელი ელექტროდის იმპლანტაციას ახდენენ თავის ტვინის კონკრეტულ უბანში. კარდიოსტიმულატორის მსგავსად, ეს იმპლანტანტები ასტიმულირებენ ტვინს ელექტროენერგიის მსუბუქი, მუდმივი ნაკადით, რათა შეწყვიტოს უარყოფითი უკუკავშირის მარყუჟები, რომლებიც იწვევს დამრღვევ ფსიქიკურ აშლილობებს. მათ უკვე აქვთ წარმატებული აღმოჩნდა მძიმე OCD, უძილობისა და დეპრესიის მქონე პაციენტების მკურნალობაში.  

მაგრამ როდესაც საქმე ეხება იმ პარალიზებულ ფსიქიკურ აშლილობებს, რომლებიც გამოწვეულია ემოციური ტრავმით - მათ შორის პოსტტრავმული სტრესული აშლილობა (PTSD), მწუხარების ან დანაშაულის უკიდურესი პერიოდები, სტრესის გახანგრძლივება და გონებრივი ძალადობა თქვენი გარემოდან და ა.შ. - ეს პირობები უფრო რთული თავსატეხია. განკურნება.

პრობლემური მოგონებების ჭირი

ისევე, როგორც არ არსებობს ტვინის გრანდიოზული თეორია, მეცნიერებას ასევე არ აქვს სრული გაგება იმის შესახებ, თუ როგორ ვაყალიბებთ მეხსიერებას. რაც ჩვენ ვიცით არის ის, რომ მოგონებები იყოფა სამ ზოგად ტიპად:

სენსორული მეხსიერება: „მახსოვს, ოთხი წამის წინ დავინახე, რომ მანქანა გავიდა; სამი წამის წინ ჰოთ-დოგის დგომის სუნი; კლასიკური როკ სიმღერის მოსმენა ჩანაწერების მაღაზიასთან გავლისას“.

მოკლევადიანი მეხსიერება: ”დაახლოებით ათი წუთის წინ, კამპანიის მხარდამჭერმა დააკაკუნა ჩემს კარზე და მელაპარაკა იმაზე, თუ რატომ უნდა მივცე ხმა ტრამპს პრეზიდენტად.”

გრძელვადიანი მეხსიერება: „შვიდი წლის წინ ორ მეგობართან ერთად ევროტურში წავედი. ერთხელ, მახსოვს, რომ ამსტერდამში ავღელდი და მეორე დღეს როგორღაც პარიზში მოვხვდი. საუკეთესო დრო ოდესმე. ”

მეხსიერების ამ სამი ტიპიდან, გრძელვადიანი მეხსიერება ყველაზე რთულია; ისინი შეიცავს ქვეკლასებს, როგორიცაა იმპლიციტური მეხსიერება მდე აშკარა მეხსიერება, რომელთაგან ეს უკანასკნელი შემდგომში შეიძლება დაიშალოს სემანტიკური მეხსიერება, ეპიზოდური მეხსიერებადა რაც მთავარია, ემოციური მოგონებები. ამ სირთულის გამო მათ შეუძლიათ ამდენი ზიანი მიაყენონ.

გრძელვადიანი მეხსიერების სწორად ჩაწერისა და დამუშავების შეუძლებლობა მრავალი ფსიქოლოგიური აშლილობის მთავარი მიზეზია. სწორედ ამიტომაა, რომ ფსიქოლოგიური აშლილობების განკურნების მომავალი მოიცავს ან გრძელვადიანი მეხსიერების აღდგენას, ან პაციენტების დახმარებას, მართონ ან მთლიანად წაშალონ პრობლემური გრძელვადიანი მოგონებები.

მეხსიერების აღდგენა გონების სამკურნალოდ

აქამდე არსებობდა რამდენიმე ეფექტური მკურნალობა TBI-ით ან გენეტიკური დარღვევებით დაავადებულთათვის, როგორიცაა პარკინსონის დაავადება, სადაც საქმე ეხება დაკარგული (ან მუდმივი დაკარგვის შეჩერებას) გრძელვადიანი მეხსიერების აღდგენას. მხოლოდ აშშ-ში ყოველწლიურად 1.7 მილიონი ადამიანი იტანჯება TBI-ით, მათგან 270,000 XNUMX სამხედრო ვეტერანია.

ღეროვანი უჯრედებისა და გენური თერაპიას ჯერ კიდევ მინიმუმ ათი წელი აშორებს (~ 2025) TBI დაზიანებების პოტენციურად განკურნებამდე და პარკინსონის განკურნებამდე. მანამდე, ტვინის იმპლანტანტები, რომლებიც ზემოთ აღწერილი იყო, დღეს ამ მდგომარეობებს ემსახურება. ისინი უკვე გამოიყენება ეპილეფსიის, პარკინსონის და ალცჰეიმერის პაციენტები და ამ ტექნოლოგიის შემდგომი განვითარება (განსაკუთრებით ისინი DARPA-ს მიერ დაფინანსებული) შეუძლია 2020 წლისთვის აღადგინოს TBI დაავადებულთა შესაძლებლობა შექმნან ახალი და აღადგინონ ძველი გრძელვადიანი მოგონებები.

მოგონებების წაშლა გონების განსაკურნებლად

შესაძლოა მოგატყუეს ვინმემ, ვინც გიყვარდათ, ან იქნებ დაგავიწყდათ თქვენი სტრიქონები ძირითადი საჯარო გამოსვლის დროს; ნეგატიურ მოგონებებს აქვს საზიზღარი ჩვევა თქვენს გონებაში. ასეთმა მოგონებებმა შეიძლება გასწავლოთ უკეთესი გადაწყვეტილებების მიღება, ან უფრო ფრთხილად გახადოთ გარკვეული ქმედებები.

მაგრამ როდესაც ადამიანები განიცდიან უფრო ტრავმულ მოგონებებს, როგორიცაა საყვარელი ადამიანის მოკლული სხეულის პოვნა ან ომის ზონაში გადარჩენა, ეს მოგონებები შეიძლება გახდეს ტოქსიკური - პოტენციურად გამოიწვიოს მუდმივი ფობიები, ნივთიერებების ბოროტად გამოყენება და პიროვნების ნეგატიური ცვლილებები, როგორიცაა გაზრდილი აგრესია, დეპრესია. PTSD, მაგალითად, ხშირად მოიხსენიება როგორც მეხსიერების დაავადება; ტრავმული ინციდენტები და ნეგატიური ემოციები, რომლებიც განიცადეს მთელს მსოფლიოში, რჩება აწმყოში, რადგან დაზარალებულებს არ შეუძლიათ დროთა განმავლობაში დაივიწყონ და შეამცირონ მათი ინტენსივობა.

სწორედ ამიტომ, როდესაც ტრადიციული საუბარი დაფუძნებული თერაპიის, ნარკოტიკების, და კიდევ ბოლო ვირტუალურ რეალობაზე დაფუძნებული თერაპიაარ დაეხმარონ პაციენტს მეხსიერებაზე დაფუძნებული აშლილობის დაძლევაში, მომავალმა თერაპევტებმა და ექიმებმა შეიძლება დანიშნონ ტრავმული მეხსიერების საერთოდ მოხსნა.

დიახ, ვიცი, ეს ჟღერს როგორც მეცნიერული ფანტასტიკური სიუჟეტი ფილმიდან, მარადიული Sunshine of spotless Mind, მაგრამ მეხსიერების წაშლის კვლევა უფრო სწრაფად მიმდინარეობს, ვიდრე თქვენ ფიქრობთ.

წამყვანი ტექნიკა მუშაობს ახალი გაგებით, თუ როგორ ხდება მოგონებების დამახსოვრება. ხედავთ, განსხვავებით იმისა, რასაც საერთო სიბრძნე გეტყვით, მეხსიერება არასოდეს არ იშლება. ამის ნაცვლად, მეხსიერების დამახსოვრების აქტი ცვლის თავად მეხსიერებას. მაგალითად, საყვარელი ადამიანის ბედნიერი მოგონება შეიძლება სამუდამოდ გადაიქცეს მწარე, თუნდაც მტკივნეულ მოგონებად, თუ მათი დაკრძალვის დროს გახსოვთ.

სამეცნიერო დონეზე, თქვენი ტვინი აღრიცხავს გრძელვადიან მოგონებებს, როგორც ნეირონების, სინაფსების და ქიმიკატების კრებულს. როდესაც თქვენ აიძულებთ თქვენს ტვინს, დაიმახსოვროთ მეხსიერება, მას სჭირდება ამ კრებულის რეფორმირება ისე, რომ თქვენ დაიმახსოვროთ აღნიშნული მეხსიერება. მაგრამ ამ დროს რეკონსოლიდაციის ეტაპი, როდესაც თქვენი მეხსიერება ყველაზე დაუცველია შეცვლის ან წაშლისგან. და ეს არის ზუსტად ის, რაც მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, თუ როგორ უნდა გააკეთონ.

მოკლედ, ამ პროცესის თავდაპირველი ცდები დაახლოებით ასე მიმდინარეობს:

• თქვენ ეწვიეთ სამედიცინო კლინიკას სპეციალიზებულ თერაპევტთან და ლაბორანტთან შესახვედრად;

• შემდეგ თერაპევტი დაგისვამთ კითხვების სერიას თქვენი ფობიის ან PTSD-ის ძირითადი მიზეზის (მეხსიერების) იზოლირებისთვის;

• იზოლირების შემდეგ, თერაპევტი გააგრძელებს თქვენ ფიქრსა და საუბარს ამ მეხსიერებაზე, რათა თქვენი გონება აქტიური იყოს მეხსიერებაზე და მასთან დაკავშირებულ ემოციებზე;

• ამ ხანგრძლივი გახსენების დროს, ლაბორატორიის ტექნიკოსი მოგთხოვთ გადაყლაპოთ აბი ან ჩაგიტაროთ მეხსიერების დამთრგუნველი პრეპარატი;

• როდესაც გახსენება გრძელდება და წამალი იწყებს მოქმედებას, მეხსიერებასთან დაკავშირებული ემოციები მეხსიერების შერჩეულ დეტალებთან ერთად იწყებს კლებას და ქრება (გამოყენებული წამლის მიხედვით, მეხსიერება შეიძლება მთლიანად არ გაქრეს);

• თქვენ რჩებით ოთახში მანამ, სანამ პრეპარატი მთლიანად არ გაქრება, ანუ როცა თქვენი ბუნებრივი უნარი ჩამოაყალიბოს ნორმალური მოკლევადიანი და გრძელვადიანი მეხსიერება.

ჩვენ მოგონებების კრებული ვართ

მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენი სხეული შეიძლება იყოს უჯრედების გიგანტური კოლექცია, ჩვენი გონება არის მოგონებების გიგანტური კოლექცია. ჩვენი მოგონებები ქმნის ჩვენი პიროვნებისა და მსოფლმხედველობის საფუძველს. ერთი მეხსიერების ამოღება - მიზანმიმართულად ან, უარესი, შემთხვევით - არაპროგნოზირებად გავლენას მოახდენს ჩვენს ფსიქიკაზე და იმაზე, თუ როგორ ვფუნქციონირებთ ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

(ახლა რომ ვფიქრობ ამაზე, ეს გაფრთხილება ძალიან ჰგავს პეპლის ეფექტს, რომელიც ნახსენებია ბოლო სამი ათწლეულის დროში მოგზაურობის თითქმის ყველა ფილმში. საინტერესოა.)

ამ მიზეზით, მიუხედავად იმისა, რომ მეხსიერების მინიმიზაცია და მოცილება ჟღერს საინტერესო თერაპიის მიდგომას, რომელიც ეხმარება PTSD დაავადებულებს ან გაუპატიურების მსხვერპლს გადალახონ თავიანთი წარსულის ემოციური ტრავმა, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ასეთი მკურნალობა არასოდეს იქნება მსუბუქად შეთავაზებული.

თქვენ გაქვთ ეს, ზემოთ ჩამოთვლილი ტენდენციებითა და ხელსაწყოებით, მუდმივი და დამღუპველი ფსიქიკური დაავადების დასასრული გამოჩნდება ჩვენს სიცოცხლეში. ამ და ბლოკბასტერულ ახალ წამლებს შორის, ზუსტი მედიცინასა და წინა თავებში აღწერილი მუდმივი ფიზიკური დაზიანებების დასასრულს შორის, თქვენ იფიქრებთ, რომ ჩვენი ჯანმრთელობის მომავლის სერიამ ეს ყველაფერი მოიცვა… კარგად, არა მთლად. შემდგომში განვიხილავთ, როგორი იქნება ხვალინდელი საავადმყოფოები, ასევე ჯანდაცვის სისტემის მომავალი მდგომარეობა.

ჯანმრთელობის მომავალი სერია

ჯანდაცვა ახლოვდება რევოლუციას: ჯანმრთელობის მომავალი P1

ხვალინდელი პანდემიები და მათთან საბრძოლველად შექმნილი სუპერ ნარკოტიკები: ჯანმრთელობის მომავალი P2

ზუსტი ჯანდაცვის წვდომა თქვენს გენომში: ჯანმრთელობის მომავალი P3

მუდმივი ფიზიკური დაზიანებებისა და ინვალიდობის დასასრული: ჯანმრთელობის მომავალი P4

გამოცდილება ხვალინდელი ჯანდაცვის სისტემა: ჯანმრთელობის მომავალი P6

პასუხისმგებლობა თქვენს რაოდენობრივ ჯანმრთელობაზე: ჯანმრთელობის მომავალი P7