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Entendendo o cérebro para apagar doenças mentais: Futuro da Saúde P5

David Tal, editor, futurista
@DavidTalWrites
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Ter, 09 / 15 / 2020 - 05: 34

100 bilhões de neurônios. 100 trilhões de sinapses. 400 milhas de vasos sanguíneos. Nossos cérebros frustram a ciência com sua complexidade. Na verdade, eles permanecem vezes 30 mais poderoso do que o nosso mais rápido supercomputador.

Mas, ao desvendar seu mistério, abrimos um mundo livre de lesões cerebrais permanentes e distúrbios mentais. Mais do que isso, poderemos aumentar nossa inteligência, apagar memórias dolorosas, conectar nossas mentes a computadores e até conectar nossas mentes com as mentes dos outros.

Eu sei, tudo isso parece loucura, mas enquanto você lê, você começará a entender o quão perto estamos de avanços que facilmente mudarão o que significa ser humano.

Finalmente entendendo o cérebro

O cérebro médio é uma coleção densa de neurônios (células que contêm dados) e sinapses (vias que permitem que os neurônios se comuniquem). Mas exatamente como esses neurônios e sinapses se comunicam e como diferentes partes do cérebro afetam diferentes partes do seu corpo, isso permanece um mistério. Ainda não temos ferramentas poderosas o suficiente para entender completamente esse órgão. Pior ainda, os neurocientistas do mundo nem sequer têm uma teoria unificada de como o cérebro funciona.

Esse estado de coisas se deve em grande parte à natureza descentralizada da neurociência, já que a maioria das pesquisas sobre o cérebro ocorre em universidades e institutos científicos em todo o mundo. No entanto, novas iniciativas promissoras - como os EUA iniciativa BRAIN e UE Projeto Cérebro Humano– estão em andamento para centralizar a pesquisa do cérebro, juntamente com maiores orçamentos de pesquisa e diretrizes de pesquisa mais focadas.

Juntas, essas iniciativas esperam fazer grandes avanços no campo da neurociência da Connectomics – o estudo da conectomas: mapas abrangentes de conexões dentro do sistema nervoso de um organismo. (Basicamente, os cientistas querem entender o que cada neurônio e cada sinapse dentro do seu cérebro realmente fazem.) Para este fim, os projetos que recebem mais atenção incluem:

Optogenética. Isso se refere a uma técnica da neurociência (relacionada à conectômica) que usa a luz para controlar os neurônios. Em inglês, isso significa usar as mais recentes ferramentas de edição genética descritas nos capítulos anteriores desta série para modificar geneticamente os neurônios dentro do cérebro de animais de laboratório, para que eles se tornem sensíveis à luz. Isso torna mais fácil monitorar quais neurônios são ativados dentro do cérebro sempre que esses animais se movem ou pensam. Quando aplicada a humanos, essa tecnologia permitirá que os cientistas entendam com mais precisão quais partes do cérebro controlam seus pensamentos, emoções e corpo.

Código de barras do cérebro. Outra técnica, Código de barras FISSEQ, injeta no cérebro um vírus especialmente projetado para imprimir inofensivamente códigos de barras exclusivos nos neurônios infectados. Isso permitirá que os cientistas identifiquem conexões e atividades até a sinapse individual, potencialmente superando a optogenética.

Imagens do cérebro inteiro. Em vez de identificar a função dos neurônios e sinapses individualmente, uma abordagem alternativa é gravá-los todos simultaneamente. E, surpreendentemente, já temos as ferramentas de imagem (nas versões anteriores) para fazer isso. A desvantagem é que a imagem de um cérebro individual gera até 200 terabytes de dados (aproximadamente o que o Facebook gera em um dia). E será só até computadores quânticos entrar no mercado, por volta de meados da década de 2020, que poderemos processar facilmente essa quantidade de big data.

Sequenciamento e edição de genes. Descrito em capítulo três, e neste contexto, aplicado ao cérebro.

No geral, o desafio de mapear o conectoma está sendo comparado ao de mapear o genoma humano, alcançado em 2001. Embora muito mais desafiador, a recompensa final do conectoma (no início da década de 2030) abrirá o caminho para uma grande teoria do cérebro que vai unir o campo da neurociência.

Esse nível futuro de compreensão pode levar a uma variedade de aplicações, como próteses de membros perfeitamente controladas pela mente, avanços na Interface Cérebro-Computador (BCI), comunicação cérebro-cérebro (olá, telepatia eletrônica), conhecimento e habilidade de upload para o cérebro, upload de sua mente para a web no estilo Matrix - funciona! Mas, para este capítulo, vamos nos concentrar em como essa grande teoria se aplicará à cura do cérebro e da mente.

Tratamento decisivo para a doença mental

De um modo geral, todos os transtornos mentais resultam de um ou de uma combinação de defeitos genéticos, lesões físicas e trauma emocional. No futuro, você receberá tratamento personalizado para essas condições cerebrais com base em uma combinação de tecnologia e técnicas de terapia que o diagnosticarão perfeitamente.

Para transtornos mentais causados predominantemente por defeitos genéticos - incluindo doenças como doença de Parkinson, TDAH, transtorno bipolar e esquizofrenia - estes não só serão diagnosticados muito mais cedo na vida por meio de futuros testes/sequenciamento genéticos de mercado de massa, mas também seremos capaz de editar esses genes problemáticos (e seus distúrbios correspondentes) usando procedimentos personalizados de terapia genética.

Para transtornos mentais causados por lesões físicas – incluindo concussões e lesões cerebrais traumáticas (TCE) de acidentes de trabalho ou combate em zonas de guerra – essas condições serão eventualmente tratadas através de uma combinação de terapia com células-tronco para regenerar áreas lesadas do cérebro (descritas na último capítulo), bem como implantes cerebrais especializados (neuropróteses).

Este último, em particular, já está sendo testado ativamente para uso no mercado de massa até 2020. Usando uma técnica chamada estimulação cerebral profunda (DBS), os cirurgiões implantam um eletrodo fino de 1 milímetro em uma área específica do cérebro. Semelhante a um marca-passo, esses implantes estimulam o cérebro com um fluxo suave e constante de eletricidade para interromper os ciclos de feedback negativo que causam transtornos mentais perturbadores. Eles já foi encontrado com sucesso no tratamento de pacientes com TOC grave, insônia e depressão.

Mas quando se trata de transtornos mentais paralisantes causados por trauma emocional – incluindo transtorno de estresse pós-traumático (TEPT), períodos extremos de tristeza ou culpa, exposição prolongada ao estresse e abuso mental do seu ambiente, etc – essas condições são um quebra-cabeça mais complicado curar.

A praga de memórias problemáticas

Assim como não existe uma grande teoria do cérebro, a ciência também não tem uma compreensão completa de como formamos as memórias. O que sabemos é que as memórias são classificadas em três tipos gerais:

Memória sensorial: “Lembro-me de ver aquele carro passar há quatro segundos; cheirando aquela barraca de cachorro-quente três segundos atrás; ouvindo uma música clássica de rock enquanto passava pela loja de discos.”

Memória de curto prazo: “Cerca de dez minutos atrás, um defensor da campanha bateu na minha porta e conversou comigo sobre por que eu deveria votar em Trump para presidente.”

Memória de longo prazo: “Há sete anos, fiz uma viagem ao Euro com dois amigos. Uma vez, lembro-me de ficar chapado de cogumelos em Amsterdã e, de alguma forma, acabar em Paris no dia seguinte. Melhor tempo de todos."

Desses três tipos de memória, as memórias de longo prazo são as mais complexas; eles contêm subclasses como memória implícita e memória explícita, o último dos quais pode ser dividido por memória semântica, memória episódica, e o mais importante, memórias emocionais. Essa complexidade é o motivo pelo qual eles podem causar tantos danos.

A incapacidade de registrar e processar adequadamente as memórias de longo prazo é a principal razão por trás de muitos distúrbios psicológicos. É também por isso que o futuro da cura de distúrbios psicológicos envolverá a restauração de memórias de longo prazo ou ajudar os pacientes a gerenciar ou apagar completamente memórias de longo prazo problemáticas.

Restaurando memórias para curar a mente

Até agora, havia poucos tratamentos eficazes para quem sofre de TCE ou distúrbios genéticos como a doença de Parkinson, onde se trata de restaurar memórias perdidas (ou interromper a perda contínua) de memórias de longo prazo. Somente nos EUA, 1.7 milhão sofrem de TCE a cada ano, 270,000 dos quais são veteranos militares.

A terapia com células-tronco e genética ainda está a pelo menos uma década (~ 2025) de lesões potencialmente curativas de TCE e cura de Parkinson. Até então, implantes cerebrais semelhantes aos descritos anteriormente parecem resolver essas condições hoje. Eles já são usados para tratar epilepsia, Parkinson e A doença de Alzheimer pacientes, e desenvolvimentos adicionais desta tecnologia (especialmente aqueles financiado pela DARPA) poderia restaurar a capacidade de quem sofre de TCE de criar novas e restaurar memórias antigas de longo prazo até 2020.

Apagando memórias para curar a mente

Talvez você tenha sido traído por alguém que amava, ou talvez tenha esquecido suas falas em um grande evento de oratória; memórias negativas têm o péssimo hábito de permanecer em sua mente. Essas memórias podem ensiná-lo a tomar melhores decisões ou torná-lo mais cauteloso ao tomar certas ações.

Mas quando as pessoas experimentam memórias mais traumáticas, como encontrar o corpo assassinado de um ente querido ou sobreviver a uma zona de guerra, essas memórias podem se tornar tóxicas – potencialmente levando a fobias permanentes, abuso de substâncias e mudanças negativas na personalidade, como aumento da agressividade, depressão , etc. PTSD, por exemplo, é muitas vezes referido como a doença da memória; incidentes traumáticos e as emoções negativas sentidas por toda parte permanecem presos no presente, pois os sofredores não podem esquecer e diminuir sua intensidade ao longo do tempo.

É por isso que quando terapias tradicionais baseadas em conversação, drogas e até mesmo terapias baseadas em realidade virtual, não conseguem ajudar o paciente a superar seu distúrbio baseado na memória, futuros terapeutas e médicos podem prescrever a remoção total da memória traumática.

Sim, eu sei, isso soa como um dispositivo de enredo de ficção científica do filme, Brilho Eterno de uma Mente sem Lembranças, mas a pesquisa sobre o apagamento da memória está se movendo mais rápido do que você pensa.

A técnica principal funciona a partir de uma nova compreensão de como as próprias memórias são lembradas. Você vê, ao contrário do que a sabedoria comum pode lhe dizer, uma memória nunca é gravada em pedra. Em vez disso, o ato de lembrar de uma memória altera a própria memória. Por exemplo, uma lembrança feliz de um ente querido pode se transformar permanentemente em uma lembrança agridoce, até dolorosa, se lembrada durante o funeral.

Em um nível científico, seu cérebro registra memórias de longo prazo como uma coleção de neurônios, sinapses e substâncias químicas. Quando você solicita ao seu cérebro que se lembre de uma memória, ele precisa reformar essa coleção de uma maneira específica para que você se lembre dessa memória. Mas é durante isso reconsolidação fase em que sua memória está mais vulnerável a ser alterada ou apagada. E é exatamente isso que os cientistas descobriram como fazer.

Em poucas palavras, os testes iniciais desse processo são mais ou menos assim:

Você visita uma clínica médica para uma consulta com um terapeuta especializado e técnico de laboratório;
O terapeuta então lhe faria uma série de perguntas para isolar a causa raiz (memória) de sua fobia ou TEPT;
Uma vez isolado, o terapeuta o manteria pensando e falando sobre essa memória para manter sua mente ativamente focada na memória e nas emoções associadas;
Durante essa lembrança prolongada, o técnico de laboratório fazia você engolir uma pílula ou injetar a droga inibidora de memória;
À medida que a lembrança continua e a droga entra em ação, as emoções associadas à memória começam a diminuir e desaparecer, juntamente com os detalhes selecionados da memória (dependendo da droga usada, a memória pode não desaparecer completamente);
Você fica dentro da sala até que a droga passe completamente, ou seja, quando sua capacidade natural de formar memórias normais de curto e longo prazo se estabiliza.

Somos uma coleção de memórias

Enquanto nossos corpos podem ser uma coleção gigante de células, nossas mentes são uma coleção gigante de memórias. Nossas memórias formam a rede subjacente de nossas personalidades e visões de mundo. A remoção de uma única memória – propositalmente ou, pior, acidentalmente – teria um efeito imprevisível em nossa psique e em como funcionamos em nossas vidas cotidianas.

(Agora que penso nisso, este aviso soa muito semelhante ao efeito borboleta mencionado em quase todos os filmes de viagem no tempo das últimas três décadas. Interessante.)

Por esse motivo, embora a minimização e a remoção da memória pareçam uma abordagem terapêutica empolgante para ajudar os sofredores de TEPT ou as vítimas de estupro a superar o trauma emocional de seu passado, é importante observar que esses tratamentos nunca serão oferecidos levianamente.

Aí está, com as tendências e ferramentas descritas acima, o fim da doença mental permanente e incapacitante será visto em nossas vidas. Entre isso e os novos medicamentos de grande sucesso, a medicina de precisão e o fim das lesões físicas permanentes descritas nos capítulos anteriores, você pensaria que nossa série O Futuro da Saúde cobriu tudo... bem, não exatamente. A seguir, discutiremos como serão os hospitais de amanhã, bem como o estado futuro do sistema de saúde.