Quantumrun

KREDIYA WÊNE: Quantumrun

Fêmkirina mêjî ji bo rakirina nexweşiya derûnî: Pêşeroja Tenduristiyê P5

David Tal, Weşanger, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Sêşem, 09/15/2020 - 05:34

100 milyar neuron. 100 trîlyon sinaps. 400 kîlometre damarên xwînê. Mêjiyê me bi tevliheviya xwe zanistê têk dibe. Bi rastî, ew dimînin hatiye 30 ji ya meya herî bi hêztir supercomputer.

Lê di vekirina sira wan de, em cîhanek bê birînên mejî û nexweşiyên derûnî yên bêdawî vedikin. Ji wê zêdetir, em ê karibin aqilê xwe zêde bikin, bîranînên bi êş ji holê rakin, hişê xwe bi komputeran ve girêbidin û hem jî hişê xwe bi hişê kesên din ve girêbidin.

Ez dizanim, ku her tişt dîn dixuye, lê gava ku hûn pê dixwînin, hûn ê dest pê bikin ku em çiqas nêzikî destkeftiyan in ku dê bi hêsanî wateya mirovbûna xwe biguhezînin.

Di dawiyê de têgihiştina mejî

Mêjiyê navîn kombûnek zexm e ji neuronan (hucreyên ku daneyan dihewîne) û synapses (rêyên ku destûrê didin noyronan danûstendinê dikin). Lê tam ka ew neuron û synaps çawa diaxivin û çawa beşên cihêreng ên mejî bandorê li deverên cihêreng ên laşê we dikin, ew sir dimîne. Amûrên me bi qasî ku em bi tevahî vê organê fam bikin jî tune ne. Ya xerabtir, neurozanîstên cîhanê tewra li ser teoriyek yekbûyî ya ku mêjî çawa dixebite jî tune.

Ev rewş bi giranî ji ber xwezaya nenavendî ya neuroscience ye, ji ber ku piraniya lêkolînên mêjî li zanîngeh û enstîtûyên zanistî li çaraliyê cîhanê pêk tê. Lêbelê, soza destpêşxeriyên nû - mîna Dewletên Yekbûyî însiyatîfa BRAIN û YE Projeya Mejiyê Mirovan-Naha ji bo navendîkirina lêkolîna mêjî, digel budceyên lêkolînê yên mezintir û rêwerzên lêkolînê yên balkêştir, têne meşandin.

Bi hev re, van destpêşxerî hêvî dikin ku di warê neuroscience ya Connectomics-lêkolîna connectomes: nexşeyên berfireh ên girêdanên di nav pergala nervê ya organîzmê de. (Di bingeh de, zanyar dixwazin fam bikin ka her noyron û synapse di hundurê mejiyê we de bi rastî çi dike.) Ji bo vê yekê, projeyên ku herî zêde balê dikişînin ev in:

Optogenetîk. Ev yek ji teknîkek neurozanistiyê (girêdayî connectomics) vedibêje ku ronahiyê ji bo kontrolkirina neuronan bikar tîne. Bi Îngilîzî, ev tê vê wateyê ku amûrên guherandina genetîkî yên herî paşîn ên ku di beşên berê yên vê rêzê de hatine destnîşan kirin bikar bînin da ku neuronên di hundurê mêjiyê heywanên laboratîfê de bi endezyariya genetîkî endezyar bikin, da ku ew ji ronahiyê re hesas bibin. Ev yek hêsantir dike ku meriv çavdêriya kîjan noyron di hundurê mêjî de dişewitîne gava ku ev heywan diçin an difikirin. Dema ku ji mirovan re were sepandin, ev teknolojî dê bihêle zanyar bi hûrgulî fam bikin ka kîjan beşên mêjî raman, hest û laşê we kontrol dikin.

Barkodkirina mêjî. Teknîkek din, FISSEQ barcoding, vîrusek bi taybetî endezyarkirî di mêjî de derzî dike ku ji bo ku barkodên yekta bê zerar di nav noyronên vegirtî de biqede. Ev ê bihêle ku zanyar têkilî û çalakiya heya sinapseya kesane nas bikin, ku bi potansiyel ji optogenetîkê pêşdetir dibe.

Nîgarkirina mêjî ya tevahî. Li şûna ku fonksiyona neuron û synapses bi ferdî were naskirin, nêzîkatiyek alternatîf ew e ku wan hemî hevdem tomar bike. Û têra xwe ecêb e, jixwe me amûrên wênekêşandinê (her weha guhertoyên destpêkê) hene ku wiya bikin. Nerazîbûn ev e ku wênekirina mejiyek kesane heya 200 terabytes daneyan çêdike (bi qasî ku Facebook di rojekê de çêdike). Û ew ê tenê heya komputerên quantum têkevin sûkê, li dora nîvê salên 2020-an, ku em ê karibin wê mîqdara daneyên mezin bi hêsanî bi tevahî pêvajoyê bikin.

Rêzkirin û sererastkirina genan. Di tê diyarkirin beşa sêyem, û di vê çerçoveyê de li mejî hatîya bicihkirin.

Bi tevayî, kêşeya nexşeya girêdanê bi kêşeya nexşeya genoma mirovan re, ku di sala 2001-an de hatî bidestxistin, tê berhevdan. Her çend pir dijwartir be jî, berdêla dawî ya connectome (di destpêka salên 2030-an de) dê rê li ber teoriyek mezin a mêjiyê ku dê qada neuroscience bike yek.

Ev asta têgihîştinê ya pêşerojê dikare bibe sedema cûrbecûr sepanan, mîna endamên protez ên bi hiş-kontrolkirî yên bêkêmasî, pêşkeftinên di Navbera Mejî-Komputer (BCI), ragihandina mêjî-bi-mêjî (silav, telepatiya elektronîkî), barkirina zanîn û jêhatîbûnê di mejî de, barkirina matrix-mîna hişê we di tevnê de-xebatan! Lê ji bo vê beşê, em bala xwe bidin ser ka dê ev teoriya mezin çawa ji bo saxkirina mêjî û hişê were sepandin.

Dermankirina biryardar ji bo nexweşiya derûnî

Bi gelemperî, hemî nexweşiyên derûnî ji yek an tevliheviyek kêmasiyên genê, birînên laşî, û travmaya hestyarî derdikevin. Di pêşerojê de, hûn ê ji bo van şert û mercên mêjî li ser bingeha tevheviyek teknolojiyê û teknolojiyên dermankirinê yên ku dê we bêkêmasî teşhîs bikin, tedawiya xwerû bistînin.

Ji bo nexweşiyên derûnî yên ku bi giranî ji ber kêmasiyên genetîkî têne çêkirin - di nav de nexweşiyên mîna nexweşiya Parkinson, ADHD, nexweşiya bipolar, û şîzofreniya - ev ê ne tenê di pêşerojê de pir zû di jiyanê de bêne teşhîs kirin, ceribandina genetîkî / rêziknameya bazarê ya girseyî, lê em ê wê hingê bibin bi karanîna prosedurên terapiya genê ya xwerû bi karanîna van genên tengahî (û nexweşiyên wan ên têkildar) biguherîne.

Ji bo nexweşiyên derûnî yên ku ji hêla birînên laşî ve têne çêkirin - di nav de lêdan û birînên mêjî yên trawmatîk (TBI) ji qezayên cîhê kar an şerên li herêmên şer - ev rewş dê di dawiyê de bi navgîniya dermankirina hucreyên stem ve bêne derman kirin da ku deverên birîndar ên mêjî ji nû ve mezin bikin (di nav beşa dawî), û her weha implantên mêjî yên pispor (neuroprosthetics).

Ya paşîn, bi taybetî, jixwe heya sala 2020-an ji bo karanîna bazara girseyî bi rengek çalak tê ceribandin. Bi karanîna teknîkek bi navê stimulasyona mêjî ya kûr (DBS), cerahîn elektrodek zirav a 1-milimeter li deverek taybetî ya mêjî diçînin. Mîna pacemakerê, van implantan mejî bi herikîna elektrîkê ya sivik û domdar teşwîq dike da ku girêkên negatîf ên ku dibin sedema nexweşiyên derûnî yên têkbir bibire. Jixwe wan kiriye serkeftî hate dîtin di dermankirina nexweşên bi OCD, bêxewî, û depresyonê de.

Lê gava ku dor tê ser wan nexweşiyên derûnî yên felc ên ku ji hêla travmaya hestyarî ve têne çêkirin - di nav de nexweşiya stresa piştî trawmatîk (PTSD), serdemên giran ên xemgîniyê an sûcdariyê, dirêjkirina stresê û destdirêjiya derûnî ya ji hawîrdora we, hwd. derman kirin.

Belaya bîranînên xemgîn

Çawa ku teoriyek mezin a mêjî tune, zanist jî têgihiştinek tam tune ku em çawa bîranînan çêdikin. Tiştê ku em dizanin ev e ku bîranîn li sê celebên gelemperî têne dabeş kirin:

Bîra hestî: “Bê bîra min ku ew erebe çar saniye berê derbas dibû; bîhna wê standa hotdogê sê saniye berê; dema ku li ber dikana dengan derbas dibû, stranek rockê ya klasîk dibihîzim."

Bîranîna demjimêr"Berî deh deqeyan, alîgirekî kampanyayê li deriyê min xist û bi min re axivî ku çima divê ez dengê xwe bidim Trump ji bo serok."

Bîra demdirêj: “Heft sal berê ez bi du hevalên xwe re çûm sefera Euroyê. Carekê, tê bîra min ku ez li Amsterdamê li ser şînahiyan bilind bûm û dûv re bi rengekî roja din li Parîsê bi dawî bûm. Dema herî çêtirîn."

Ji van sê cureyên bîrê, bîranînên demdirêj ên herî tevlihev in; ew di bin çînên mîna bîra nepenî û bîra eşkere, ya paşîn dikare ji hêla bêtir veqetandin bîra semantîk, bîra episodic, û ya herî girîng, bîranînên hestyarî. Ev tevlihevî ji ber vê yekê ye ku ew dikarin ewqas zirarê bidin.

Nekarîna bi rêkûpêk tomarkirin û pêvajokirina bîranînên demdirêj sedema bingehîn a gelek nexweşiyên psîkolojîk e. Di heman demê de ji ber vê yekê ye ku paşeroja dermankirina nexweşiyên psîkolojîk dê an vegerandina bîranînên dirêj-dirêj an jî alîkariya nexweşan bike ku bîranînên dirêj-dem-dirêj bi rêve bibin an bi tevahî jêbirin.

Vegerandina bîranînan ji bo qenckirina hişê

Heya nuha, ji bo êşkêşên TBI an nexweşiyên genetîkî yên mîna nexweşiya Parkinsonê, ku ew tê vegerandina bîranînên windabûyî (an rawestandina windabûna domdar) ya bîranînên demdirêj, hindik dermankirinên bi bandor hene. Tenê li Dewletên Yekbûyî, her sal 1.7 mîlyon ji TBI dikişînin, 270,000 ji wan kevneperestên leşkerî ne.

Tedawiya hucreyên stem û gene hîn jî bi kêmî ve dehsalek dûr e (~ 2025) ji başkirina birînên TBI-ê û dermankirina Parkinsonê. Heya hingê, implantên mêjî yên mîna yên berê hatine behs kirin xuya dikin ku îro van şertan çareser dikin. Ew jixwe ji bo dermankirina epîlepsî, Parkinson, û Alzheimer nexweşan, û pêşkeftinên din ên vê teknolojiyê (bi taybetî ew ji aliyê DARPA ve tê fînanse kirin) dikare şiyana nexweşên TBI-yê ku heya sala 2020-an nû biafirînin û bîranînên dirêj-dirêj ên kevin vegerînin.

Paqijkirina bîranînan ji bo qenckirina hişê

Dibe ku hûn ji hêla kesek ku we jê hez dikir ve hatî xapandin, an jî dibe ku we rêzikên xwe di bûyerek girîng a axaftina gelemperî de ji bîr kir; bîranînên negatîf xwedan adeta nebaş e ku di hişê we de bimîne. Bîranînên weha dikarin we hîn bikin ku hûn biryarên çêtir bistînin, an jî ew dikarin we ji kirina hin çalakiyan hişyartir bikin.

Lê gava ku mirov bi bîranînên trawmatîktir re rû bi rû dimînin, wek mînak dîtina laşê kuştî yê hezkirîyek an saxbûna ji herêmek şer, ev bîranîn dikarin jehrî bibin - ku dibe sedema fobiyên domdar, îstismara maddeyan, û guhertinên neyînî di kesayetiyê de, mîna zêdebûna êrîşkar, depresyonê. Mînakî, PTSD, bi gelemperî wekî nexweşiya bîranînê tê binav kirin; Bûyerên trawmatîk û hestên neyînî yên ku bi tevahî têne hîs kirin, di dema niha de asê dimînin ji ber ku êşkêş nikarin bi demê re ji bîr bikin û tundiya xwe kêm bikin.

Ji ber vê yekê dema ku tedawiyên kevneşopî yên danûstendinê, derman, û tewra vê dawiyê tedawiyên-based rastiya virtual, nikaribin arîkariya nexweş bikin ku nexweşiya xwe ya li ser bingeha bîranînê derbas bike, terapîst û bijîjkên pêşerojê dikarin rakirina bîranîna trawmatîk bi tevahî pêşniyar bikin.

Erê, ez dizanim, ev wekî amûrek plansaziyek Sci-Fi ji fîlimê dixuye, Sunira ternalavreşa ya Bêsengiya Bêsîn, lê lêkolîna li ser jêbirina bîranînê ji ya ku hûn difikirin zûtir dimeşin.

Teknîka pêşeng ji têgihiştinek nû ya ku bîranîn bi xwe çawa têne bîranîn kar dike. Hûn dibînin, berevajî tiştê ku şehrezayiya hevpar dikare ji we re bêje, bîranînek qet li kevir nayê danîn. Di şûna wê de, çalakiya bibîranîna bîrekê, bîranînê bixwe diguherîne. Mînakî, bîranînek dilşad a yekî hezkirî dikare bi domdarî bibe bîranînek tal û êşdar heke di dema cenazeyê wî de were bîranîn.

Di astek zanistî de, mejiyê we bîranînên demdirêj wekî berhevokek neuron, synapses û kîmyewî tomar dike. Gava ku hûn mêjiyê xwe ji bîr dikin ku bîranînek bi bîr bîne, pêdivî ye ku ew vê berhevokê bi rengek taybetî sererast bike da ku hûn bîranîna gotinê bi bîr bînin. Lê di wê demê de ye rekonsolidasyon qonaxa ku bîra we herî zêde xeternak e ku were guheztin an jêbirin. Û bi rastî jî ya ku zanyaran kifş kir ku meriv çawa bike ev e.

Bi kurtasî, ceribandinên destpêkê yên vê pêvajoyê hinekî weha diçin:

Hûn ji bo randevûyekê bi terapîstek pispor û teknîsyenek laboratîfê re serdana klînîkek bijîjkî dikin;
Dûv re terapîst dê rêzek pirsan ji we bipirse da ku sedema bingehîn (bîra) fobiya we an PTSD-ya we veqetîne;
Gava ku were veqetandin, terapîst dê we li ser wê bîranînê bifikire û biaxive da ku hişê we bi rengek çalak li ser bîranîn û hestên pêwendiya wê bisekine;
Di dema vê bîranîna dirêj de, teknîsyenê laboratûwarê dê ji we bixwaze ku hûn hebekê daqurtînin an jî dermanê astengkirina bîranînê derzî bikin;
Her ku bîranîn berdewam dike û tiryak dest pê dike, hestên ku bi bîranînê re têkildar in, li kêleka hûrguliyên bijartî yên bîranînê dest pê dikin kêm dibin û sist dibin (li gorî dermanê hatî bikar anîn, dibe ku bîr bi tevahî winda nebe);
Hûn li hundurê jûreyê dimînin heta ku tiryak bi tevahî ji holê rabe, ango dema ku şiyana weya xwezayî ya avakirina bîranînên normal ên kurt û dirêj aram bibe.

Em berhevoka bîranînan in

Gava ku laşê me dibe ku kolekek mezin a hucreyan be, hişê me berhevokek mezin a bîranînan e. Bîranînên me pelika bingehîn a kesayetî û cîhanbîniya me pêk tînin. Rakirina bîranînek yekane - bi mebest an, xirabtir, bi xeletî - dê bandorek nediyar li ser derûniya me û çawa di jiyana me ya rojane de kar bike.

(Niha ku ez li ser wê difikirim, ev hişyarî pir dişibihe bandora bilbilê ya ku hema hema di her fîlima rêwîtiya dem a sê deh salên borî de hatî behs kirin. Balkêş e.)

Ji ber vê yekê, dema ku kêmkirin û rakirina bîranînê wekî nêzîkatiyek dermankirinê ya balkêş xuya dike da ku ji êşkêşên PTSD an mexdûrên destavêtinê re bibe alîkar ku travmaya hestyarî ya rabirdûya xwe derbas bikin, girîng e ku were zanîn ku dermankirinên weha dê çu carî sivik neyên pêşkêş kirin.

Li wir we heye, bi meyl û amûrên ku li jor hatine destnîşan kirin, dawiya nexweşiya derûnî ya daîmî û seqet dê di jiyana me de were dîtin. Di navbera vê û dermanên nû yên blokbuster, dermanê rast, û dawiya birînên laşî yên daîmî de ku di beşên berê de hatine diyar kirin, hûn difikirin ku rêzika meya Pêşeroja Tenduristiyê ew hemî vegirtiye… baş e, ne tam. Dûv re, em ê nîqaş bikin ka nexweşxaneyên sibê dê çawa xuya bikin, û her weha rewşa pêşerojê ya pergala lênihêrîna tenduristiyê.