Kuantumrun

KREDI I IMAZHIT: Kuantumrun

Të kuptuarit e trurit për të fshirë sëmundjet mendore: E ardhmja e shëndetit P5

David Tal, Botues, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

E martë, 09 - 15:2020

100 miliardë neurone. 100 trilion sinapse. 400 milje enë gjaku. Truri ynë frustron shkencën me kompleksitetin e tyre. Në fakt, ato mbeten 30 herë më i fuqishëm se më i shpejti ynë Superkompjuteri.

Por duke zhbllokuar misterin e tyre, ne hapim një botë pa dëmtime të përhershme të trurit dhe çrregullime mendore. Për më tepër, ne do të jemi në gjendje të rrisim inteligjencën tonë, të fshijmë kujtimet e dhimbshme, të lidhim mendjet tona me kompjuterët dhe madje të lidhim mendjet tona me mendjet e të tjerëve.

E di që gjithçka tingëllon çmenduri, por ndërsa lexoni më tej, do të filloni të kuptoni se sa afër jemi me përparime që do të ndryshojnë lehtësisht atë që do të thotë të jesh njeri.

Më në fund të kuptuarit e trurit

Truri mesatar është një koleksion i dendur neuronesh (qeliza që përmbajnë të dhëna) dhe sinapse (rrugë që lejojnë neuronet të komunikojnë). Por saktësisht se si komunikojnë ato neurone dhe sinapse dhe se si pjesë të ndryshme të trurit ndikojnë në pjesë të ndryshme të trupit tuaj, kjo mbetet një mister. Ne nuk kemi ende mjete mjaft të fuqishme për ta kuptuar plotësisht këtë organ. Më keq, neuroshkencëtarët në botë nuk kanë as një teori të unifikuar të dakorduar se si funksionon truri.

Kjo gjendje është kryesisht për shkak të natyrës së decentralizuar të neuroshkencës, pasi shumica e kërkimeve të trurit zhvillohen në universitete dhe institute shkencore anembanë botës. Megjithatë, duke premtuar nisma të reja - si SHBA iniciativa BRAIN dhe BE Projekti i Trurit të Njeriut- tani janë duke u zhvilluar për të centralizuar kërkimin e trurit, së bashku me buxhete më të mëdha kërkimore dhe direktiva më të fokusuara kërkimore.

Së bashku, këto iniciativa shpresojnë të bëjnë përparime masive në fushën e neuroshkencës së Connectomics - studimi i lidhëse: harta gjithëpërfshirëse të lidhjeve brenda sistemit nervor të një organizmi. (Në thelb, shkencëtarët duan të kuptojnë se çfarë bën në të vërtetë çdo neuron dhe sinaps brenda trurit tuaj.) Për këtë qëllim, projektet që marrin vëmendjen më të madhe përfshijnë:

Optogenetika. Kjo i referohet një teknike të neuroshkencës (e lidhur me konektomikën) që përdor dritën për të kontrolluar neuronet. Në anglisht, kjo nënkupton përdorimin e mjeteve më të fundit të redaktimit gjenetik të përshkruar në kapitujt e mëparshëm të kësaj serie për të inxhinieruar gjenetikisht neuronet brenda trurit të kafshëve laboratorike, në mënyrë që ato të bëhen të ndjeshme ndaj dritës. Kjo e bën më të lehtë monitorimin e neuroneve të ndezura brenda trurit sa herë që këto kafshë lëvizin ose mendojnë. Kur aplikohet te njerëzit, kjo teknologji do t'i lejojë shkencëtarët të kuptojnë më saktë se cilat pjesë të trurit kontrollojnë mendimet, emocionet dhe trupin tuaj.

Barkodimi i trurit. Një teknikë tjetër, Barkodimi FISSEQ, injekton trurin me një virus të krijuar posaçërisht, i krijuar për të ngulitur në mënyrë të padëmshme barkode unike në neuronet e infektuara. Kjo do t'i lejojë shkencëtarët të identifikojnë lidhjet dhe aktivitetin deri në sinapsin individual, duke tejkaluar potencialisht optogjenetikën.

Imazhi i gjithë trurit. Në vend të identifikimit individual të funksionit të neuroneve dhe sinapseve, një qasje alternative është regjistrimi i të gjithëve në të njëjtën kohë. Dhe çuditërisht, ne tashmë kemi mjetet e imazhit (versionet e hershme gjithsesi) për ta bërë këtë. Ana negative është se imazhi i një truri individual gjeneron deri në 200 terabajt të dhëna (përafërsisht atë që gjeneron Facebook në një ditë). Dhe do të jetë vetëm derisa kompjuterë kuantikë hyni në treg, rreth mesit të viteve 2020, që ne do të jemi në gjendje ta përpunojmë plotësisht atë sasi të dhënash të mëdha me lehtësi.

Sekuenca dhe redaktimi i gjeneve. Përshkruar në kapitulli i tretë, dhe në këtë kontekst, aplikohet në tru.

Në përgjithësi, sfida e hartës së lidhjes po krahasohet me atë të hartës së gjenomit njerëzor, e arritur në vitin 2001. Edhe pse shumë më sfiduese, fitimi përfundimtar i konektomit (deri në fillim të viteve 2030) do të hapë rrugën drejt një teorie madhështore të trurit që do të bashkojë fushën e neuroshkencës.

Ky nivel i ardhshëm i të kuptuarit mund të çojë në një sërë aplikimesh, si gjymtyrë protetike të kontrolluara në mënyrë perfekte nga mendja, përparime në ndërfaqen tru-kompjuter (BCI), komunikim tru-tru (përshëndetje, telepati elektronike), ngarkimi i njohurive dhe aftësive në tru, Ngarkimi në formë matrice i mendjes suaj në ueb—funksionon! Por për këtë kapitull, le të përqendrohemi në mënyrën se si kjo teori e madhe do të zbatohet për shërimin e trurit dhe mendjes.

Trajtimi vendimtar për sëmundjet mendore

Në përgjithësi, të gjitha çrregullimet mendore rrjedhin nga një ose një kombinim i defekteve të gjeneve, lëndimeve fizike dhe traumave emocionale. Në të ardhmen, ju do të merrni trajtim të personalizuar për këto gjendje të trurit bazuar në një kombinim të teknologjisë dhe teknikave të terapisë që do t'ju diagnostikojnë në mënyrë të përsosur.

Për çrregullimet mendore të shkaktuara kryesisht nga defekte gjenetike - duke përfshirë sëmundjet si sëmundja e Parkinsonit, ADHD, çrregullimi bipolar dhe skizofrenia - këto jo vetëm që do të diagnostikohen shumë më herët në jetë deri në të ardhmen, testimi/sekuenca gjenetike e tregut masiv, por më pas do të jemi në gjendje të modifikojë këto gjene shqetësuese (dhe çrregullimet e tyre përkatëse) duke përdorur procedura të përshtatura të terapisë gjenetike.

Për çrregullimet mendore të shkaktuara nga dëmtimet fizike - duke përfshirë tronditjet dhe lëndimet traumatike të trurit (TBI) nga aksidentet në vendin e punës ose luftimet në zonat e luftës - këto kushte përfundimisht do të trajtohen përmes një kombinimi të terapisë me qeliza burimore për të riprodhuar zonat e dëmtuara të trurit (të përshkruara në kapitulli i fundit), si dhe implantet e specializuara të trurit (neuroprotetika).

Ky i fundit, në veçanti, tashmë po testohet në mënyrë aktive për përdorim në treg deri në vitin 2020. Duke përdorur një teknikë të quajtur stimulimi i thellë i trurit (DBS), kirurgët implantojnë një elektrodë të hollë 1 milimetër në një zonë specifike të trurit. Ngjashëm me një stimulues kardiak, këto implante stimulojnë trurin me një rrjedhë të butë dhe të qëndrueshme të energjisë elektrike për të ndërprerë unazat negative të reagimit që shkaktojnë çrregullime mendore shkatërruese. Ata tashmë kanë është gjetur i suksesshëm në trajtimin e pacientëve me OCD të rëndë, pagjumësi dhe depresion.

Por kur bëhet fjalë për ato çrregullime mendore paralizuese të shkaktuara nga trauma emocionale - duke përfshirë çrregullimin e stresit post-traumatik (PTSD), periudha ekstreme pikëllimi ose faji, ekspozimi i zgjatur ndaj stresit dhe abuzimit mendor nga mjedisi juaj, etj. - këto kushte janë një enigmë më e ndërlikuar. për të kuruar.

Murtaja e kujtimeve të mundimshme

Ashtu si nuk ka një teori të madhe të trurit, shkenca gjithashtu nuk ka një kuptim të plotë se si ne formojmë kujtimet. Ajo që dimë është se kujtimet klasifikohen në tre lloje të përgjithshme:

Kujtesa shqisore: “Më kujtohet që e pashë atë makinë që kalonte para katër sekondash; duke nuhatur atë qëndrimin e hot-dogut tre sekonda më parë; duke dëgjuar një këngë klasike rock ndërsa kalonte pranë dyqanit të disqeve.”

Memorie afatshkurtër: “Rreth dhjetë minuta më parë, një mbështetës i fushatës trokiti në derën time dhe foli me mua se pse duhet ta votoj Trumpin për president.”

Kujtesa afatgjatë: “Shtatë vjet më parë shkova në një udhëtim në Euro me dy shokë. Një herë, më kujtohet se u gëlltita në Amsterdam dhe më pas përfundova disi në Paris të nesërmen. Koha më e mirë ndonjëherë.”

Nga këto tre lloje memorie, kujtimet afatgjata janë më komplekset; ato përmbajnë nënklasa si kujtesa e nënkuptuar memorie eksplicite, kjo e fundit prej të cilave mund të zbërthehet më tej nga kujtesa semantike, kujtesa episodikedhe më e rëndësishmja, kujtime emocionale. Ky kompleks është arsyeja pse ato mund të shkaktojnë kaq shumë dëme.

Pamundësia për të regjistruar dhe përpunuar siç duhet kujtimet afatgjata është arsyeja kryesore pas shumë çrregullimeve psikologjike. Kjo është gjithashtu arsyeja pse e ardhmja e shërimit të çrregullimeve psikologjike do të përfshijë ose rivendosjen e kujtimeve afatgjata ose ndihmën e pacientëve për të menaxhuar ose fshirë plotësisht kujtimet e mundimshme afatgjata.

Rivendosja e kujtimeve për të shëruar mendjen

Deri më tani, ka pasur pak trajtime efektive për të sëmurët nga TBI ose çrregullime gjenetike si sëmundja e Parkinsonit, ku bëhet fjalë për rikthimin e kujtimeve të humbura (ose ndalimin e humbjes së vazhdueshme të) kujtimeve afatgjata. Vetëm në SHBA, 1.7 milionë vuajnë nga TBI çdo vit, 270,000 prej të cilëve janë veteranë ushtarakë.

Terapia e qelizave staminale dhe gjeneve janë ende të paktën një dekadë larg (~ 2025) nga shërimi potencial i lëndimeve të TBI dhe shërimi i Parkinsonit. Deri atëherë, implantet e trurit të ngjashme me ato të përshkruara më parë duket se i trajtojnë këto kushte sot. Ato përdoren tashmë për trajtimin e epilepsisë, Parkinsonit dhe Alzheimer pacientët dhe zhvillimet e mëtejshme të kësaj teknologjie (veçanërisht ata financuar nga DARPA) mund të rivendosë aftësinë e të sëmurëve nga TBI për të krijuar të reja dhe për të rivendosur kujtimet e vjetra afatgjata deri në vitin 2020.

Fshirja e kujtimeve për të shëruar mendjen

Ndoshta jeni mashtruar nga dikush që keni dashur, ose ndoshta keni harruar fjalët tuaja në një ngjarje të madhe të fjalimit publik; Kujtimet negative kanë një zakon të keq për të mbetur në mendjen tuaj. Kujtime të tilla ose mund t'ju mësojnë të merrni vendime më të mira, ose mund t'ju bëjnë më të kujdesshëm për të ndërmarrë veprime të caktuara.

Por kur njerëzit përjetojnë kujtime më traumatike, të tilla si gjetja e trupit të vrarë të një të dashur ose mbijetesa në një zonë lufte, këto kujtime mund të kthehen toksike - potencialisht duke çuar në fobi të përhershme, abuzim me substanca dhe ndryshime negative në personalitet, si agresioni i shtuar, depresioni. , etj. PTSD, për shembull, shpesh përmendet si sëmundja e kujtesës; Incidentet traumatike dhe emocionet negative të ndjera gjatë gjithë kohës, mbeten të mbërthyer në të tashmen pasi të sëmurët nuk mund të harrojnë dhe të ulin intensitetin e tyre me kalimin e kohës.

Kjo është arsyeja pse kur terapitë tradicionale të bazuara në bisedë, droga, madje edhe të kohëve të fundit terapitë e bazuara në realitetin virtual, nuk arrijnë të ndihmojnë pacientin të kapërcejë çrregullimin e tyre të bazuar në kujtesë, terapistët dhe mjekët e ardhshëm mund të përshkruajnë heqjen e kujtesës traumatike krejtësisht.

Po, e di, kjo tingëllon si një pajisje komploti Sci-Fi nga filmi, Eternal Sunshine të panjollë Mind, por kërkimet për fshirjen e kujtesës po ecin më shpejt nga sa mendoni.

Teknika kryesore funksionon nga një kuptim i ri se si kujtohen vetë kujtimet. E shihni, ndryshe nga ajo që mund t'ju thotë mençuria e zakonshme, një kujtim nuk është kurrë i gurtë. Në vend të kësaj, akti i kujtimit të një kujtese ndryshon vetë kujtesën. Për shembull, një kujtim i lumtur i një personi të dashur mund të kthehet përgjithmonë në një kujtim të hidhur, madje të dhimbshëm, nëse kujtohet gjatë funeralit të tyre.

Në një nivel shkencor, truri juaj regjistron kujtimet afatgjata si një koleksion neuronesh, sinapsesh dhe kimikatesh. Kur e nxitni trurin tuaj të kujtojë një kujtim, ai duhet ta reformojë këtë koleksion në një mënyrë specifike që ju të mbani mend kujtesën e përmendur. Por është gjatë kësaj të barazimit faza kur kujtesa juaj është më e ndjeshme ndaj ndryshimit ose fshirjes. Dhe kjo është pikërisht ajo që shkencëtarët kanë zbuluar se si të bëjnë.

Me pak fjalë, provat fillestare të këtij procesi shkojnë paksa si kjo:

Ju vizitoni një klinikë mjekësore për një takim me një terapist të specializuar dhe teknik laboratori;
Më pas, terapisti do t'ju bëjë një sërë pyetjesh për të izoluar shkakun (kujtesën) kryesore të fobisë suaj ose PTSD-së;
Pasi të izoloheni, terapisti do t'ju mbajë të mendoni dhe flisni për atë kujtesë për ta mbajtur mendjen tuaj të fokusuar në mënyrë aktive në kujtesën dhe emocionet e lidhura me të;
Gjatë kësaj kujtese të zgjatur, tekniku i laboratorit do t'ju kërkonte të gëlltisni një pilulë ose t'ju injektonte ilaçin që pengon kujtesën;
Ndërsa kujtimi vazhdon dhe droga fillon, emocionet që lidhen me kujtesën fillojnë të pakësohen dhe zbehen, krahas detajeve të zgjedhura të kujtesës (në varësi të drogës së përdorur, kujtesa mund të mos zhduket plotësisht);
Ju qëndroni brenda dhomës derisa ilaçi të kalojë plotësisht, dmth kur aftësia juaj natyrore për të formuar kujtime normale afatshkurtra dhe afatgjata të stabilizohet.

Ne jemi një koleksion kujtimesh

Ndërsa trupat tanë mund të jenë një koleksion gjigant qelizash, mendjet tona janë një koleksion gjigant kujtimesh. Kujtimet tona formojnë rrjetën themelore të personaliteteve dhe botëkuptimeve tona. Heqja e një kujtese të vetme - me qëllim ose, më keq, aksidentalisht - do të kishte një efekt të paparashikueshëm në psikikën tonë dhe mënyrën se si funksionojmë në jetën tonë të përditshme.

(Tani që e mendoj, ky paralajmërim tingëllon shumë i ngjashëm me efektin e fluturës që përmendet pothuajse në çdo film të udhëtimit në kohë të tre dekadave të fundit. Interesante.)

Për këtë arsye, ndërsa minimizimi dhe heqja e kujtesës tingëllon si një qasje emocionuese e terapisë për të ndihmuar të sëmurët nga PTSD ose viktimat e përdhunimit të kapërcejnë traumat emocionale të së kaluarës së tyre, është e rëndësishme të theksohet se trajtime të tilla nuk do të ofrohen kurrë lehtë.

Ja ku e keni, me tendencat dhe mjetet e përshkruara më sipër, fundi i sëmundjeve mendore të përhershme dhe gjymtuese do të shihet në jetët tona. Midis kësaj dhe ilaçeve të reja të suksesshme, mjekësisë precize dhe përfundimit të lëndimeve të përhershme fizike të përshkruara në kapitujt e mëparshëm, do të mendonit se seria jonë Future of Health i ka mbuluar të gjitha… mirë, jo plotësisht. Në vazhdim, do të diskutojmë se si do të duken spitalet e nesërme, si dhe gjendjen e ardhshme të sistemit të kujdesit shëndetësor.