Психикалық ауруды жою үшін миды түсіну: денсаулықтың болашағы P5

100 миллиард нейрон. 100 триллион синапс. 400 миль қан тамырлары. Біздің миымыз ғылымды күрделілігімен бұзады. Іс жүзінде олар қалады 30 рет біздің ең жылдамымыздан күштірек Суперкомпьютер.

Бірақ олардың құпиясын ашу арқылы біз тұрақты ми жарақаттары мен психикалық бұзылуларсыз әлемді ашамыз. Бұдан басқа, біз интеллектімізді арттыра аламыз, ауыр естеліктерді өшіре аламыз, санамызды компьютермен байланыстырамыз, тіпті санамызды басқалардың санасымен байланыстыра аламыз.

Білемін, бәрі ақылға сыймайтын сияқты, бірақ оқуды жалғастыра отырып, сіз адам болу дегенді оңай өзгертетін жетістіктерге қаншалықты жақын екенімізді түсіне бастайсыз.

Ақырында миды түсіну

Орташа ми - бұл нейрондардың (деректер бар жасушалар) және синапстардың (нейрондардың байланысуына мүмкіндік беретін жолдар) тығыз жиынтығы. Бірақ бұл нейрондар мен синапстардың қалай байланысатыны және мидың әртүрлі бөліктері сіздің денеңіздің әртүрлі бөліктеріне қалай әсер ететіні құпия болып қала береді. Бізде бұл органды толық түсінуге жеткілікті күшті құралдар да жоқ. Ең сорақысы, әлемдік неврологтардың мидың қалай жұмыс істейтіні туралы келісілген біртұтас теориясы да жоқ.

Бұл жағдай негізінен неврологияның орталықтандырылмаған сипатына байланысты, өйткені ми зерттеулерінің көпшілігі бүкіл әлемдегі университеттер мен ғылыми институттарда өтеді. Дегенмен, перспективалы жаңа бастамалар - АҚШ сияқты BRAIN бастамасы және ЕО Адам миы жобасы— қазір үлкен зерттеу бюджеттерімен және бағытталған зерттеу директиваларымен бірге ми зерттеулерін орталықтандыру жүргізілуде.

Бірге бұл бастамалар неврологияның Коннектомика саласында үлкен жетістіктерге жетуге үміттенеді. коннектомдар: ағзаның жүйке жүйесіндегі байланыстардың толық картасы. (Негізінен ғалымдар миыңыздағы әрбір нейрон мен синапстың не істейтінін түсінгісі келеді.) Осы мақсатта ең көп назар аударатын жобаларға мыналар жатады:

Оптогенетика. Бұл нейрондарды басқару үшін жарықты пайдаланатын нейробиология техникасына (коннктомикаға қатысты) қатысты. Ағылшын тілінде бұл осы серияның алдыңғы тарауларында сипатталған ең соңғы генетикалық өңдеу құралдарын пайдалануды білдіреді, бұл зертханалық жануарлардың миындағы нейрондарды гендік инженериялау үшін, сондықтан олар жарыққа сезімтал болады. Бұл жануарлар қозғалған немесе ойлаған сайын мидың ішінде қай нейрондар өртенетінін бақылауды жеңілдетеді. Бұл технология адамдарға қолданылғанда, ғалымдарға мидың қай бөліктері сіздің ойларыңызды, эмоцияларыңызды және денеңізді басқаратынын дәлірек түсінуге мүмкіндік береді.

Миға штрих кодтау. Басқа техника, FISSEQ штрих-кодтауы, жұқтырған нейрондарға бірегей штрих-кодтарды зиянсыз басып шығаруға арналған арнайы жобаланған вирусты миға енгізеді. Бұл ғалымдарға оптогенетикадан асып түсетін жеке синапсқа дейінгі байланыстар мен белсенділікті анықтауға мүмкіндік береді.

Бүкіл миды бейнелеу. Нейрондар мен синапстардың қызметін жеке анықтаудың орнына, олардың барлығын бір уақытта жазып алу балама тәсіл болып табылады. Бір қызығы, бізде мұны істеу үшін бейнелеу құралдары (бәрібір ерте нұсқалар) бар. Кемшілігі - жеке миды бейнелеу 200 терабайтқа дейін деректерді (шамамен Facebook бір күнде жасайтын) жасайды. Және бұл тек дейін болады кванттық компьютерлер шамамен 2020 жылдардың ортасында нарыққа кіріңіз, біз үлкен деректер көлемін оңай толығымен өңдей аламыз.

Гендерді секвенирлеу және редакциялау. ішінде сипатталған үшінші тарау, және осы тұрғыда, миға қолданылады.

Тұтастай алғанда, коннтомды картаға түсіру мәселесі 2001 жылы қол жеткізілген адам геномының картасын жасаумен салыстырылады. Әлдеқайда қиын болғанымен, коннтомның түпкілікті нәтижесі (2030-жылдардың басында) үлкен теорияға жол ашады. неврология саласын біріктіретін ми.

Бұл болашақ түсіну деңгейі ақыл-оймен басқарылатын протездік аяқ-қолдар, ми-компьютер интерфейсіндегі (BCI) жетістіктер, ми мен ми байланысы (сәлем, электронды телепатия) сияқты әртүрлі қолданбаларға әкелуі мүмкін. білім мен дағдының миға жүктелуі, Матрица тәрізді сіздің ойыңызды вебке жүктеп салу — жұмыс! Бірақ осы тарауда осы үлкен теорияның ми мен ақыл-ойды емдеуге қалай қолданылатынына тоқталайық.

Психикалық аурулардың шешуші емі

Жалпы айтқанда, барлық психикалық бұзылулар гендік ақаулардың, физикалық жарақаттардың және эмоционалдық жарақаттардың бір немесе жиынтығынан туындайды. Болашақта сізге мінсіз диагноз қоятын технологиялар мен терапия әдістерінің комбинациясы негізінде осы ми жағдайлары үшін теңшелген емді аласыз.

Паркинсон ауруы, СДВГ, биполярлық бұзылыс және шизофрения сияқты ауруларды қоса алғанда, негізінен генетикалық ақаулардан туындаған психикалық бұзылулар үшін олар болашақта, жаппай нарықтық генетикалық тестілеу/тізбектеу арқылы өмірде ертерек диагноз қойылады, бірақ біз содан кейін теңшелген гендік терапия процедураларын қолдана отырып, осы қиын гендерді (және олардың сәйкес бұзылыстарын) өңдей алады.

Жұмыс орнындағы жазатайым оқиғалардан немесе соғыс аймақтарындағы ұрыс кезіндегі дене жарақаттарынан туындаған психикалық бұзылулар (соның ішінде мидың шайқалуы мен травматикалық ми жарақаттары) үшін бұл жағдайлар ақыр соңында мидың зақымдалған аймақтарын қалпына келтіру үшін дің жасушалары терапиясының комбинациясы арқылы өңделеді (суретте сипатталған). соңғы тарау), сондай-ақ мамандандырылған ми имплантаты (нейропротездеу).

Соңғысы, атап айтқанда, 2020 жылға қарай жаппай нарықта қолдану үшін белсенді түрде сынақтан өтуде. Терең миды ынталандыру (DBS) деп аталатын әдісті қолдана отырып, хирургтар мидың белгілі бір аймағына 1 миллиметрлік жұқа электродты имплантациялайды. Кардиостимуляторға ұқсас, бұл имплантанттар бұзылатын психикалық бұзылуларды тудыратын теріс кері байланыс циклдерін үзу үшін миды жұмсақ, тұрақты электр ағынымен ынталандырады. Олар әлдеқашан сәтті табылды ауыр ОКБ, ұйқысыздық және депрессиямен ауыратын науқастарды емдеуде.  

Бірақ эмоционалдық жарақаттан туындаған салдандыратын психикалық бұзылуларға келетін болсақ, соның ішінде жарақаттан кейінгі стресстік бұзылыс (PTSD), қайғы-қасіреттің немесе кінәнің экстремалды кезеңдері, стресске ұзақ әсер ету және қоршаған ортаңыздан психикалық зорлық-зомбылық және т.б. - бұл жағдайлар күрделі басқатырғыш болып табылады. емдеуге.

Мазасыз естеліктер обасы

Мидың үлкен теориясы болмағаны сияқты, ғылымда естеліктерді қалай қалыптастыратынымыз туралы толық түсінік жоқ. Біз білетін нәрсе - естеліктер үш жалпы түрге жіктеледі:

Сенсорлық есте сақтау: «Мен төрт секунд бұрын сол көліктің өтіп бара жатқанын көргенім есімде; үш секунд бұрын сол хот-догтың иісі; Диск дүкенінің жанынан өтіп бара жатып классикалық рок әнін тыңдау».

Қысқа мерзімді жады: «Шамамен он минут бұрын науқанды жақтаушы менің есігімді қағып, менімен неліктен Трампқа президенттікке дауыс беруім керектігі туралы сөйлесті».

Ұзақ мерзімді есте сақтау: «Жеті жыл бұрын мен екі досыммен еуроға саяхатқа бардым. Бірде Амстердамда шөміш жеп, келесі күні Парижге келгенім есімде. Ең жақсы уақыт».

Осы үш жады түрінің ішінде ұзақ мерзімді естеліктер ең күрделі болып табылады; сияқты ішкі сыныптарды қамтиды жасырын есте сақтау және айқын есте сақтау, соңғысын одан әрі бөлуге болады семантикалық есте сақтау, эпизодтық жады, және ең бастысы, эмоционалды естеліктер. Бұл күрделілік олардың соншалықты көп зиян келтіруі мүмкін.

Ұзақ мерзімді есте сақтауды дұрыс жазу және өңдеу мүмкін еместігі көптеген психологиялық бұзылулардың негізгі себебі болып табылады. Психологиялық бұзылуларды емдеудің болашағы ұзақ мерзімді есте сақтауды қалпына келтіруді немесе пациенттерге ұзақ мерзімді қиын естеліктерді басқаруға немесе толығымен жоюға көмектесуді қамтиды.

Ақыл-ойды емдеу үшін естеліктерді қалпына келтіру

Осы уақытқа дейін ТБИ немесе Паркинсон ауруы сияқты генетикалық бұзылулармен ауыратындар үшін тиімді емдеу әдістері аз болды, бұл жоғалған естеліктерді қалпына келтіруге (немесе жоғалтуды тоқтатуға) қатысты. Тек АҚШ-та жыл сайын 1.7 миллион адам ТБИ ауруынан зардап шегеді, олардың 270,000 XNUMX-ы әскери ардагерлер.

Дің жасушалары мен гендік терапияға TBI жарақаттарын емдеуге және Паркинсонды емдеуге әлі кемінде он жыл (~ 2025) бар. Осы уақытқа дейін бұрын сипатталғандарға ұқсас ми импланттары бүгінгі күні осы жағдайларды шешеді. Олар қазірдің өзінде эпилепсия, Паркинсон және емдеу үшін пайдаланылады Альцгеймер ауруы пациенттер және осы технологияның одан әрі дамуы (әсіресе сол DARPA қаржыландырады) 2020 жылға қарай ТБИ ауыратындардың жаңа жасау және ескі ұзақ мерзімді естеліктерді қалпына келтіру қабілетін қалпына келтіруі мүмкін.

Ақыл-ойды емдеу үшін естеліктерді өшіру

Мүмкін сізді жақсы көретін адамыңыз алдап кеткен шығар, немесе сіз көпшілік алдында сөз сөйлеу кезінде сөзіңізді ұмытып кеткен шығарсыз; жағымсыз естеліктер сіздің санаңызда сақталатын жағымсыз әдетке ие. Мұндай естеліктер сізді жақсырақ шешім қабылдауға үйретеді немесе белгілі бір әрекеттерді орындауда сақтық танытуы мүмкін.

Бірақ адамдар жақын адамының өлтірілген денесін табу немесе соғыс аймағында аман қалу сияқты ауыр естеліктерді бастан өткергенде, бұл естеліктер уыттылыққа айналуы мүмкін, бұл тұрақты фобияларға, нашақорлыққа және агрессияның күшеюі, депрессия сияқты тұлғаның жағымсыз өзгерістеріне әкелуі мүмкін. PTSD, мысалы, жиі есте сақтау ауруы деп аталады; Травматикалық оқиғалар мен жағымсыз эмоциялар қазіргі уақытта қалып қояды, өйткені зардап шеккендер уақыт өте келе олардың қарқындылығын ұмыта алмайды және азайта алмайды.

Дәстүрлі сөйлесу негізіндегі терапия, есірткі, тіпті соңғы кезде, сондықтан виртуалды шындыққа негізделген терапия, пациентке есте сақтау қабілетінің бұзылуын жеңуге көмектесе алмаса, болашақ терапевтер мен дәрігерлер травматикалық жадыны толығымен алып тастауды тағайындай алады.

Иә, мен білемін, бұл фильмдегі ғылыми-фантастикалық сюжеттік құрылғыға ұқсайды, Ақылсыз ақылдың мәңгі күн сәулесі, бірақ жадты өшіру туралы зерттеулер сіз ойлағаннан да жылдамырақ жүріп жатыр.

Жетекші әдіс естеліктердің қалай есте қалатыны туралы жаңа түсінікке негізделген. Көрдіңіз бе, қарапайым даналықтың сізге айтатынынан айырмашылығы, естелік ешқашан тасқа салынбайды. Оның орнына есте сақтау әрекеті есте сақтаудың өзін өзгертеді. Мысалы, жақын адам туралы қуанышты естелік, егер оларды жерлеу кезінде есте сақталса, мәңгілікке ащы тәтті, тіпті азапты естелікке айналуы мүмкін.

Ғылыми деңгейде сіздің миыңыз ұзақ мерзімді естеліктерді нейрондардың, синапстардың және химиялық заттардың жинағы ретінде жазады. Миға жадты есте сақтауды сұраған кезде, ол аталған жадты есте сақтау үшін осы жинақты арнайы түрде өзгертуі керек. Бірақ сол кезде Прикатывание жадыңыздың өзгеруіне немесе жойылуына ең осал кезең. Міне, ғалымдар мұны қалай жасау керектігін анықтады.

Қысқаша айтқанда, бұл процестің бастапқы сынақтары келесідей болады:

• Сіз мамандандырылған терапевт пен лаборанттың қабылдауына жазылу үшін медициналық клиникаға барасыз;

• Содан кейін терапевт сізге фобия немесе PTSD негізгі себебін (жады) оқшаулау үшін бірқатар сұрақтар қояды;

• Оқшауланған соң, терапевт сіздің ойыңызды жадқа және онымен байланысты эмоцияларға белсенді түрде шоғырландыру үшін сізді сол жад туралы ойлауға және сөйлесуге мүмкіндік береді;

• Бұл ұзақ есте сақтау кезінде зертханашы сізге таблетка жұтуды немесе есте сақтауды тежейтін препаратты енгізуді сұрайды;

• Еске түсіру жалғасуда және есірткінің әсерінен есте сақтаудың таңдаулы бөлшектерімен қатар есте сақтаумен байланысты эмоциялар азая бастайды және өшеді (қолданылатын дәріге байланысты есте сақтау толығымен жойылмауы мүмкін);

• Сіз дәрі-дәрмек толығымен жойылғанша, яғни қалыпты қысқа және ұзақ мерзімді есте сақтау қабілетін қалыптастырудың табиғи қабілеті тұрақтанғанша бөлмеде боласыз.

Біз естеліктер жиынтығымыз

Біздің денеміз жасушалардың үлкен жиынтығы болғанымен, біздің санамыз естеліктердің алып жиынтығы. Біздің естеліктеріміз біздің жеке тұлғамыз бен дүниетанымымыздың негізгі торын құрайды. Бір жадты жою - мақсатты түрде немесе одан да жаманы, кездейсоқ - біздің психикамызға және күнделікті өмірімізде қалай жұмыс істейтінімізге болжауға болмайтын әсер етеді.

(Енді ойлап қарасам, бұл ескерту соңғы үш онжылдықтағы саяхат туралы фильмде айтылған көбелек әсеріне өте ұқсайды. Қызық.)

Осы себепті, жадты азайту және жою PTSD зардап шегушілерге немесе зорлау құрбандарына өздерінің өткен эмоционалдық жарақатын жеңуге көмектесетін қызықты терапия әдісі сияқты естілгенімен, мұндай емдеу ешқашан жеңіл ұсынылмайтынын ескеру маңызды.

Міне, сізде бар, жоғарыда көрсетілген тенденциялар мен құралдардың көмегімен тұрақты және ауыр психикалық аурудың соңы біздің өмірімізде көрінеді. Осы және алдыңғы тарауларда сипатталған жаңа дәрі-дәрмектер, дәл медицина және тұрақты физикалық жарақаттардың соңы арасындағы блокбастер арасында, біздің «Денсаулық болашағы» сериясы мұның барлығын қамтыды деп ойлайсыз ... жақсы, толық емес. Келесі кезекте біз ертеңгі ауруханалардың қандай болатынын, сондай-ақ денсаулық сақтау жүйесінің болашақ жағдайын талқылаймыз.

Денсаулық сериясының болашағы

Денсаулық сақтау революцияға жақын: денсаулықтың болашағы P1

Ертеңгі пандемия және олармен күресу үшін жасалған супер препараттар: денсаулықтың болашағы P2

Precision Healthcare сіздің геномыңызға кіреді: денсаулықтың болашағы P3

Тұрақты физикалық жарақаттар мен мүгедектіктің соңы: денсаулықтың болашағы P4

Ертеңгі денсаулық сақтау жүйесін бастан кешіру: денсаулықтың болашағы P6

Сандық денсаулыққа қатысты жауапкершілік: денсаулықтың болашағы P7