Куантумрун

КРЕДИТ ЗА СЛИКУ: Куантумрун

Разумевање мозга за брисање менталних болести: Будућност здравља П5

Давид Тал, издавач, футурист
@ДавидТалВритес
ЛинкедИн

Уто, 09 - 15:2020

100 милијарди неурона. 100 трилиона синапси. 400 миља крвних судова. Наши мозгови фрустрирају науку својом сложеношћу. У ствари, остају КСНУМКС пута моћнији од наших најбржих суперкомпјутер.

Али откривајући њихову мистерију, отварамо свет без трајних повреда мозга и менталних поремећаја. Више од тога, моћи ћемо да повећамо своју интелигенцију, избришемо болна сећања, повежемо своје умове са рачунарима, па чак и повежемо своје умове са умовима других.

Знам да све звучи сулудо, али док будете читали, почећете да схватате колико смо близу открића која ће лако променити шта значи бити човек.

Коначно разумевање мозга

Просечан мозак је густа колекција неурона (ћелије које садрже податке) и синапси (путеви који омогућавају неуронима да комуницирају). Али тачно како ти неурони и синапсе комуницирају и како различити делови мозга утичу на различите делове вашег тела, то остаје мистерија. Још немамо довољно моћне алате да у потпуности разумемо овај орган. Још горе, светски неуронаучници немају чак ни усаглашену јединствену теорију о томе како мозак функционише.

Овакво стање је углавном због децентрализоване природе неуронауке, јер се већина истраживања мозга одвија на универзитетима и научним институтима широм света. Међутим, обећавајуће нове иницијативе — попут САД Иницијатива МОЗГА и ЕУ Пројекат људског мозга—сада су у току са централизацијом истраживања мозга, заједно са већим буџетима за истраживање и фокусиранијим истраживачким директивама.

Заједно, ове иницијативе се надају да ће направити огроман напредак у области неуронауке Цоннецтомицс – проучавање конектоми: свеобухватне мапе веза унутар нервног система организма. (У суштини, научници желе да схвате шта сваки неурон и синапса у вашем мозгу заиста раде.) У том циљу, пројекти који добијају највећу пажњу укључују:

Оптогенетицс. Ово се односи на технику неуронауке (везану за конектомику) која користи светлост за контролу неурона. На енглеском то значи коришћење најновијих алата за генетско уређивање описаних у ранијим поглављима ове серије за генетски инжењеринг неурона у мозгу лабораторијских животиња, тако да постану осетљиви на светлост. Ово олакшава праћење који неурони се активирају у мозгу кад год се ове животиње крећу или размишљају. Када се примени на људе, ова технологија ће омогућити научницима да прецизније разумеју који делови мозга контролишу ваше мисли, емоције и тело.

Баркодирање мозга. Друга техника, ФИССЕК баркодирање, убризгава у мозак специјално дизајниран вирус дизајниран да безопасно утисне јединствене баркодове у инфициране неуроне. Ово ће омогућити научницима да идентификују везе и активности све до појединачне синапсе, потенцијално надмашујући оптогенетику.

Снимање целог мозга. Уместо да идентификујемо функцију неурона и синапси појединачно, алтернативни приступ је да их све снимимо истовремено. И што је зачуђујуће, већ имамо алате за снимање (ионако ране верзије) да то урадимо. Лоша страна је у томе што сликање појединачног мозга генерише до 200 терабајта података (отприлике оно што Фацебоок генерише за један дан). И биће само до квантни рачунари ући на тржиште, негде средином 2020-их, да ћемо моћи лако да у потпуности обрадимо ту количину великих података.

Секвенцирање и уређивање гена. Описано у треће поглавље, иу овом контексту, примењено на мозак.

Све у свему, изазов мапирања конектома се упоређује са оним мапирања људског генома, који је постигнут још 2001. Иако је далеко изазовнији, коначна исплата конектома (до раних 2030-их) ће утрти пут великој теорији о мозак који ће објединити област неуронауке.

Овај будући ниво разумевања може довести до различитих примена, као што су протетски удови са савршеном контролом ума, напредак у интерфејсу мозак-компјутер (БЦИ), комуникација између мозга (здраво, електронска телепатија), учитавање знања и вештина у мозак, матрично отпремање вашег ума на веб — ради! Али за ово поглавље, хајде да се фокусирамо на то како ће се ова велика теорија применити на лечење мозга и ума.

Одлучан третман за менталне болести

Уопштено говорећи, сви ментални поремећаји потичу од једног или комбинације генских дефеката, физичких повреда и емоционалне трауме. У будућности ћете добијати прилагођени третман за ова стања мозга заснован на комбинацији технологије и терапијских техника које ће вам савршено дијагностиковати.

За менталне поремећаје узроковане претежно генетским дефектима — укључујући болести попут Паркинсонове болести, АДХД-а, биполарног поремећаја и шизофреније — они неће бити дијагностиковани много раније у животу кроз будуће генетско тестирање/секвенционисање масовног тржишта, већ ћемо тада бити могу да уређују ове проблематичне гене (и њихове одговарајуће поремећаје) користећи прилагођене процедуре генске терапије.

За менталне поремећаје узроковане физичким повредама — укључујући потресе мозга и трауматске повреде мозга (ТБИ) од несрећа на радном месту или борбе у ратним зонама — ови услови ће се на крају лечити комбинацијом терапије матичним ћелијама како би се поново развила повређена подручја мозга (описано у последње поглавље), као и специјализованих можданих имплантата (неуропростетика).

Ово последње се, посебно, већ активно тестира за употребу на масовном тржишту до 2020. Користећи технику која се зове дубока мождана стимулација (ДБС), хирурзи имплантирају 1 милиметар танку електроду у одређено подручје мозга. Слично пејсмејкеру, ови импланти стимулишу мозак благим, стабилним протоком електричне енергије да би прекинули негативне повратне спреге које изазивају ометајуће менталне поремећаје. Већ су проглашено успешним у лечењу пацијената са тешким ОКП, несаницом и депресијом.

Али када су у питању они парализирајући ментални поремећаји узроковани емоционалном траумом – укључујући посттрауматски стресни поремећај (ПТСП), екстремне периоде туге или кривице, продужено излагање стресу и менталном злостављању из окружења, итд – ови услови су сложенија загонетка. излечити.

Пошаст мучних успомена

Као што не постоји велика теорија о мозгу, наука такође нема потпуно разумевање о томе како формирамо сећања. Оно што знамо је да су сећања класификована у три општа типа:

Чулно памћење: „Сећам се да сам видео тај ауто како пролази пре четири секунде; намирисавши штанд за хот дог пре три секунде; слушајући класичну рок песму док пролазите поред продавнице плоча.”

Краткорочна меморија: „Пре десетак минута, присталица кампање је покуцао на моја врата и разговарао са мном о томе зашто бих гласао за Трампа за председника.

Дугорочно памћење: „Пре седам година сам са два другара ишао на евро путовање. Једном се сећам да сам се напушио на печурке у Амстердаму, а онда некако завршио у Паризу следећег дана. Најбоље време икада.”

Од ова три типа меморије, дугорочна сећања су најкомплекснија; садрже подкласе попут имплицитно памћење експлицитно памћење, од којих се ово последње може даље рашчланити семантичко памћење, епизодно памћењеи најважније, емоционална сећања. Ова сложеност је разлог зашто они могу изазвати толико штете.

Немогућност правилног снимања и обраде дугорочних сећања је главни разлог многих психолошких поремећаја. То је такође разлог зашто ће будућност лечења психолошких поремећаја укључивати или обнављање дугорочних сећања или помоћ пацијентима да управљају или потпуно избришу проблематична дугорочна сећања.

Обнављање сећања за лечење ума

До сада је било неколико ефикасних третмана за оболеле од ТБИ или генетских поремећаја као што је Паркинсонова болест, где је у питању враћање изгубљених (или заустављање текућег губитка) дугорочних сећања. Само у САД, 1.7 милиона пати од ТБИ сваке године, од којих су 270,000 војни ветерани.

Терапија матичним ћелијама и генска терапија су још увек удаљене најмање деценију (~2025) од потенцијалног лечења ТБИ повреда и лечења Паркинсонове болести. До тада, мождани имплантати слични онима који су раније описани изгледа да данас решавају ова стања. Већ се користе за лечење епилепсије, Паркинсонове болести и Алцхајмер пацијената, и даљи развој ове технологије (нарочито оних финансира ДАРПА) могао би повратити способност обољелих од ТБИ-а да створе нова и обнове стара дугорочна сјећања до 2020. године.

Брисање сећања за лечење ума

Можда вас је преварио неко кога сте волели, или сте можда заборавили своје речи на великом јавном говорном догађају; негативна сећања имају гадну навику да се задржавају у вашем уму. Таква сећања вас могу или научити да доносите боље одлуке, или вас могу учинити опрезнијим у предузимању одређених радњи.

Али када људи доживе трауматичнија сећања, као што је проналажење убијеног тела вољене особе или преживљавање ратне зоне, та сећања могу постати токсична – што потенцијално доводи до трајних фобија, злоупотребе супстанци и негативних промена у личности, као што су повећана агресија, депресија ПТСП, на пример, често се назива болешћу памћења; трауматични инциденти и негативне емоције које се осећају током времена, остају заглављени у садашњости јер оболели не могу да забораве и смање њихов интензитет током времена.

Зато када традиционалне терапије засноване на разговору, лекови, па чак и недавне терапије засноване на виртуелној реалности, ако не помогну пацијенту да превазиђе поремећај заснован на памћењу, будући терапеути и лекари могу да препишу потпуно уклањање трауматске меморије.

Да, знам, ово звучи као Сци-Фи уређај из филма, Вечни сјај беспрекорног ума, али истраживање брисања меморије иде брже него што мислите.

Водећа техника ради на новом разумевању како се сама сећања памте. Видите, за разлику од онога што би вам уобичајена мудрост могла рећи, сећање никада није уклесано. Уместо тога, чин памћења сећања мења само сећање. На пример, срећно сећање на вољену особу могло би се трајно претворити у горко-слатко, чак и болно сећање ако се сећа током њихове сахране.

На научном нивоу, ваш мозак бележи дугорочна сећања као скуп неурона, синапси и хемикалија. Када подстакнете свој мозак да се сећа сећања, он треба да реформише ову колекцију на специфичан начин да бисте се сећали. Али то је током тога поновна консолидација фаза када је ваше памћење најподложније промени или брисању. И управо су то научници открили како да раде.

Укратко, почетна испитивања овог процеса иду отприлике овако:

Посетите клинику на преглед код специјализованог терапеута и лабораторијског техничара;
Терапеут би вам тада поставио низ питања како би изоловао основни узрок (сећање) ваше фобије или ПТСП-а;
Једном изолован, терапеут би вас држао да размишљате и говорите о том сећању како би ваш ум био активно фокусиран на сећање и повезане емоције;
Током овог продуженог присећања, лабораторијски техничар би вас замолио да прогутате пилулу или да вам убризгате лек који инхибира памћење;
Како се сећање наставља и дрога почиње да делује, емоције повезане са сећањем почињу да се смањују и бледе, заједно са одабраним детаљима сећања (у зависности од лека који се користи, сећање можда неће у потпуности нестати);
Остајете у просторији све док лек потпуно не нестане, тј. када се ваша природна способност формирања нормалних краткорочних и дугорочних сећања стабилизује.

Ми смо збирка успомена

Док наша тела могу бити огромна збирка ћелија, наши умови су огромна збирка сећања. Наша сећања чине основну решетку наших личности и погледа на свет. Уклањање једног сећања — намерно или, још горе, случајно — имало би непредвидив ефекат на нашу психу и начин на који функционишемо у свакодневном животу.

(Сада када размислим о томе, ово упозорење звучи веома слично ефекту лептира који се помиње у скоро сваком филму о путовању кроз време у последње три деценије. Занимљиво.)

Из тог разлога, иако минимизирање и уклањање памћења звучи као узбудљив приступ терапији за помоћ особама које пате од ПТСП-а или жртвама силовања да превазиђу емоционалну трауму своје прошлости, важно је напоменути да се такви третмани никада неће нудити олако.

Ево га, са горе наведеним трендовима и алатима, крај трајне и осакаћене менталне болести ће се видети у нашим животима. Између овога и успешних нових лекова, прецизне медицине и краја трајних физичких повреда описаних у ранијим поглављима, помислили бисте да је наша серија о будућности здравља све то покрила... па, не баш. У наставку ћемо разговарати о томе како ће сутрашње болнице изгледати, као и о будућем стању здравственог система.