Ngartos otak pikeun mupus gering méntal: Masa Depan Kaséhatan P5

100 milyar neuron. 100 triliun sinaps. 400 mil pembuluh darah. Otak urang ngagagalkeun élmu ku pajeulitna. Kanyataanna, aranjeunna tetep kali 30 leuwih kuat batan panggancangna urang supercomputer.

Tapi dina muka konci misteri maranéhanana, urang muka nepi dunya bébas tina tatu otak permanén jeung gangguan méntal. Leuwih ti éta, urang gé bisa ngaronjatkeun kecerdasan urang, mupus kenangan nyeri, nyambungkeun pikiran urang jeung komputer, malah nyambungkeun pikiran urang jeung pikiran batur.

Kuring terang, éta sadayana disada gélo, tapi nalika anjeun maca, anjeun bakal mimiti ngartos kumaha caketna urang kana terobosan anu bakal gampang ngarobih naon hartosna janten manusa.

Tungtungna ngarti uteuk

Otak rata-rata mangrupikeun kumpulan neuron anu padet (sél anu ngandung data) sareng sinapsis (jalur anu ngamungkinkeun neuron komunikasi). Tapi persis kumaha neuron sareng sinapsis éta komunikasi sareng kumaha bagian-bagian otak anu béda mangaruhan bagian-bagian awak anjeun, éta tetep misteri. Kami henteu acan gaduh alat anu cukup kuat pikeun ngartos organ ieu. Parahna, para ahli saraf di dunya malah henteu gaduh téori anu sapuk ngeunaan kumaha otak jalanna.

Kaayaan ieu sabagéan ageung kusabab sifat desentralisasi neurosains, sabab kalolobaan panalungtikan otak lumangsung di paguron luhur sareng lembaga ilmiah di sakumna dunya. Tapi, ngajangjikeun inisiatif anyar-sapertos AS Inisiatif BRAIN jeung EU Proyék Otak Manusa-ayeuna dijalankeun pikeun museur panalungtikan otak, sareng anggaran panalungtikan anu langkung ageung sareng arahan panalungtikan anu langkung difokuskeun.

Kalawan babarengan, inisiatif ieu miharep sangkan terobosan masif dina widang neurosains of Connectomics - ulikan ngeunaan panyambungna: peta komprehensif ngeunaan sambungan dina sistim saraf hiji organisme. (Dasarna, para ilmuwan hoyong ngartos naon anu leres-leres dilakukeun ku unggal neuron sareng sinaps di jero otak anjeun.) Pikeun tujuan ieu, proyék-proyék anu paling dipikaresep nyaéta:

Optogenétics. Ieu nujul kana téknik neurosains (patali jeung connectomics) anu ngagunakeun lampu pikeun ngadalikeun neuron. Dina basa Inggris, ieu hartina ngagunakeun parabot éditan genetik panganyarna nu dijelaskeun dina bab saméméhna ti séri ieu pikeun ngarékayasa genetik neuron di jero otak sato lab, ngarah jadi sensitized kana cahaya. Hal ieu ngagampangkeun pikeun ngawas neuron mana anu aya di jero uteuk iraha waé sato ieu ngalih atanapi mikir. Nalika diterapkeun ka manusa, téknologi ieu bakal ngamungkinkeun para élmuwan ngartos langkung tepat bagian mana otak anu ngatur pikiran, émosi, sareng awak anjeun.

Barcoding otak. Téhnik séjén, FISSEQ barcoding, nyuntikkeun otak ku virus anu direkayasa khusus anu dirancang pikeun henteu ngabahayakeun nyitak barkod unik kana neuron anu kainféksi. Ieu bakal ngamungkinkeun para ilmuwan pikeun ngaidentipikasi sambungan sareng kagiatan turun ka sinaps individu, anu berpotensi outperforming optogenetics.

Pencitraan otak sadayana. Gantina ngaidentipikasi fungsi neuron sareng sinapsis masing-masing, pendekatan alternatif nyaéta ngarékam sadayana sakaligus. Sareng luar biasa, urang parantos ngagaduhan alat pencitraan (versi awal waé) pikeun ngalakukeun éta. The downside nyaeta Imaging hiji otak individu ngahasilkeun nepi ka 200 terabytes data (kasarna naon Facebook dibangkitkeun dina sapoé). Sarta eta ngan bakal dugi komputer kuantum lebetkeun pasar, sakitar pertengahan taun 2020an, yén urang bakal tiasa ngolah sapinuhna jumlah data ageung kalayan gampang.

Sequencing gen sareng ngedit. Dijelaskeun dina bab tilu, sarta dina konteks ieu, dilarapkeun kana uteuk.

Gemblengna, tantangan pemetaan kaluar connectome keur dibandingkeun jeung pemetaan génom manusa, kahontal deui dina 2001. Sanajan jauh leuwih nangtang, hasilna connectome urang ahirna (dina awal 2030s) bakal rarata jalan ka téori grand otak anu bakal ngahijikeun widang neurosains.

Tingkat pamahaman kahareup ieu tiasa nyababkeun rupa-rupa aplikasi, sapertos anggota awak prostétik anu dikontrol ku akal, kamajuan dina Brain-Computer Interface (BCI), komunikasi otak-ka-otak (halo, telepati éléktronik), pangaweruh jeung skill unggah kana uteuk, Matrix-kawas unggah pikiran anjeun kana web-karya! Tapi pikeun bab ieu, hayu urang difokuskeun kumaha téori grand ieu bakal dilarapkeun ka nyageurkeun otak jeung pikiran.

Perlakuan decisive pikeun gering méntal

Sacara umum, sagala gangguan méntal asalna tina hiji atawa kombinasi defects gén, tatu fisik, sarta trauma emosi. Ka hareupna, anjeun bakal nampi perawatan khusus pikeun kaayaan otak ieu dumasar kana kombinasi téknologi sareng téknik terapi anu bakal ngadiagnosa anjeun sampurna.

Pikeun gangguan jiwa disababkeun utamana ku defects genetik-kaasup kasakit kawas kasakit Parkinson, ADHD, gangguan bipolar, sarta schizophrenia-ieu moal ngan didiagnosis leuwih awal dina kahirupan ngaliwatan mangsa nu bakal datang, nguji / urutan genetik pasar massal, tapi urang lajeng bakal jadi. bisa ngédit kaluar gén troublesome ieu (jeung gangguan pakait maranéhanana) ngagunakeun prosedur terapi gén ngaropéa.

Pikeun gangguan méntal disababkeun ku tatu fisik-kaasup geger otak sarta tatu otak traumatis (TBI) tina kacilakaan gaw atawa ngempur di zona perang-kaayaan ieu antukna bakal diolah ngaliwatan kombinasi terapi sél stem pikeun tumuwuh deui wewengkon tatu otak (digambarkeun dina bab panungtungan), kitu ogé implan otak husus (neuroprosthetics).

Anu terakhir, khususna, parantos diuji sacara aktip pikeun panggunaan pasar massal ku 2020. Ngagunakeun téknik anu disebut stimulasi otak jero (DBS), ahli bedah implan éléktroda ipis 1-milimeter kana daérah otak anu khusus. Sarupa jeung pacemaker a, implants ieu merangsang otak ku hampang, aliran ajeg listrik pikeun ngaganggu loop eupan balik négatip nu ngabalukarkeun gangguan jiwa disruptive. Aranjeunna parantos geus kapanggih suksés dina ngubaran penderita OCD parna, insomnia, sarta depresi.  

Tapi lamun datang ka jalma anu ngalumpuhkeun gangguan méntal disababkeun ku trauma émosional-kaasup karusuhan stress post-traumatic (PTSD), période ekstrim tina duka atawa kasalahan, paparan berkepanjangan ka setrés, jeung nyiksa méntal ti lingkungan Anjeun, jsb-kaayaan ieu téh teka trickier. pikeun ngubaran.

Wabah kenangan anu nyusahkeun

Sagampil teu aya téori grand otak, sains ogé teu boga pamahaman lengkep kumaha urang ngabentuk kenangan. Anu urang terang yén kenangan digolongkeun kana tilu jinis umum:

Mémori indrawi: “Abdi émut ningali éta mobil ngaliwat opat detik ka tukang; smelling nu hot dog nangtung tilu detik ka tukang; ngadenge lagu rock klasik bari ngaliwat ka toko kaset.”

memori jangka pondok: "Kira-kira sapuluh menit ka tukang, pendukung kampanye ngetok panto kuring sareng ngobrol sareng kuring ngeunaan naha kuring kedah milih Trump pikeun présidén."

Mémori jangka panjang: "Tujuh taun ka tukang, kuring indit dina lalampahan Euro kalawan dua sobat. Hiji waktos, abdi émut meunang tinggi on shrooms di Amsterdam lajeng kumaha bae tungtung nepi di Paris poé saterusna. Waktos anu pangsaéna. ”

Tina tilu jinis mémori ieu, mémori jangka panjang anu paling kompleks; aranjeunna ngandung subclasses kawas memori implisit jeung memori eksplisit, anu terakhir tiasa dirobih deui ku mémori semantis, mémori épisode, sareng anu paling penting, kenangan émosional. Pajeulitna Ieu naha maranéhna bisa ngabalukarkeun jadi loba karuksakan.

Henteu mampuh pikeun leres ngarékam sareng ngolah kenangan jangka panjang mangrupikeun alesan utama pikeun seueur gangguan psikologis. Éta ogé naha masa depan ngubaran gangguan psikologis bakal ngalibetkeun boh malikkeun kenangan jangka panjang atanapi ngabantosan pasien pikeun ngatur atanapi ngahapus kenangan jangka panjang anu nyusahkeun.

Mulangkeun kenangan pikeun nyageurkeun pikiran

Nepi ka ayeuna, aya sababaraha perlakuan mujarab pikeun penderita TBI atawa gangguan genetik kawas kasakit Parkinson, dimana datang ka malikkeun leungit (atawa eureun leungitna lumangsung) kenangan jangka panjang. Di AS waé, 1.7 juta kakurangan tina TBI unggal taun, 270,000 diantarana nyaéta para veteran militér.

Terapi sél stem sareng gen masih sahenteuna sapuluh taun jauh (~ 2025) tina berpotensi nyageurkeun tatu TBI sareng ngubaran Parkinson. Dugi ka waktos éta, implan otak anu sami sareng anu dijelaskeun sateuacana muncul pikeun ngatasi kaayaan ieu ayeuna. Aranjeunna parantos dianggo pikeun ngubaran epilepsi, Parkinson, sareng Alzheimer pasien, sareng kamajuan salajengna tina téknologi ieu (utamana jalma dibiayaan ku DARPA) bisa mulangkeun kamampuh penderita TBI nyieun anyar jeung mulangkeun kenangan jangka panjang heubeul ku 2020.

Mupus kenangan pikeun nyageurkeun pikiran

Meureun anjeun ditipu on ku batur anjeun dipikacinta, atawa meureun anjeun poho garis anjeun dina acara diomongkeun umum utama; kenangan négatip boga kabiasaan nasty of lingering dina pikiran anjeun. Kenangan sapertos kitu tiasa ngajarkeun anjeun nyandak kaputusan anu langkung saé, atanapi tiasa ngajantenkeun anjeun langkung ati-ati dina ngalakukeun tindakan anu tangtu.

Tapi nalika jalma ngalaman kenangan anu langkung traumatis, sapertos mendakan awak anu dipaéhan anu dipikacinta atanapi salamet di zona perang, kenangan ieu tiasa janten toksik-berpotensi ngarah kana fobia permanén, panyalahgunaan zat, sareng parobahan négatip dina kapribadian, sapertos ningkat agresi, déprési. , jsb PTSD, contona, mindeng disebut kasakit memori; Kajadian traumatis sareng émosi négatif dirasakeun sapanjang, tetep nyangkut dina waktos ayeuna salaku penderita moal tiasa hilap sareng ngirangan inténsitasna kana waktosna.

Éta pisan sababna naha lamun terapi basis conversational tradisional, ubar, komo panganyarna terapi basis kanyataanana maya, gagal pikeun mantuan sabar nungkulan gangguan dumasar-memori maranéhanana, therapists hareup jeung dokter bisa nulis resep ngaleupaskeun memori traumatis sakabehna.

Leres, kuring terang, ieu disada sapertos alat plot Sci-Fi tina pilem, Sunshine langgeng ti Pikiran beresih, tapi panalungtikan ngeunaan erasure memori pindah gancang ti anjeun pikir.

Téhnik ngarah dianggo kaluar pamahaman anyar kumaha kenangan sorangan inget. Anjeun tingali, teu siga naon hikmah umum anu tiasa nyarioskeun ka anjeun, mémori henteu pernah disetél dina batu. Gantina, kalakuan nginget hiji memori ngarobah memori sorangan. Contona, hiji mémori senang tina hiji dipikacinta permanén bisa robah jadi bittersweet, malah nyeri, memori lamun inget salila pamakaman maranéhanana.

Dina tingkat ilmiah, uteuk anjeun ngarékam kenangan jangka panjang salaku kumpulan neuron, sinapsis, sareng bahan kimia. Lamun anjeun ajakan uteuk anjeun pikeun nginget memori a, perlu reformasi kempelan ieu dina cara husus pikeun anjeun apal memori ceuk. Tapi dina mangsa éta konsolidasi fase nalika memori anjeun paling rentan ka dirobah atawa dihapus. Sareng éta persis anu dipanggihan ku para ilmuwan kumaha ngalakukeunana.

Dina nutshell, percobaan awal prosés ieu balik saeutik hal kawas kieu:

• Anjeun nganjang ka klinik médis pikeun janjian sareng therapist husus sarta teknisi lab;

• The therapist lajeng bakal nanya runtuyan patarosan pikeun ngasingkeun akar ngabalukarkeun (memori) tina phobia anjeun atanapi PTSD;

• Sakali terasing, therapist bakal tetep anjeun mikir jeung ngobrol ngeunaan memori nu tetep pikiran anjeun aktip difokuskeun memori sareng émosi pakait na;

• Salila recollection berkepanjangan ieu, teknisi lab bakal Anjeun ngelek pél atawa nyuntik Anjeun jeung ubar inhibiting memori;

• Nalika ngémutan terus sareng ubar najong, émosi anu aya hubunganana sareng mémori mimiti ngirangan sareng luntur, sareng detil anu dipilih tina mémori (gumantung kana ubar anu dianggo, mémori henteu sapinuhna ngaleungit);

• Anjeun cicing di jero kamar dugi ka ubarna luntur, nyaéta nalika kamampuan alami anjeun pikeun ngabentuk kenangan jangka pondok sareng jangka panjang normal stabil.

Kami kumpulan kenangan

Bari awak urang bisa jadi kumpulan raksasa sél, pikiran urang téh kumpulan buta kenangan. Kenangan urang ngabentuk kisi dasar tina kapribadian sareng pandangan dunya urang. Ngaleungitkeun hiji mémori-ngahaja atanapi, parah, teu kahaja-bakal gaduh pangaruh anu teu kaduga dina jiwa urang sareng kumaha urang fungsina dina kahirupan urang sadinten.

(Ayeuna kuring mikir ngeunaan éta, peringatan ieu disada pisan sareng pangaruh kukupu anu disebatkeun dina ampir unggal pilem perjalanan dina tilu dekade katukang. Menarik.)

Ku sabab kitu, bari ngaminimalkeun memori sareng ngahapus disada sapertos pendekatan terapi anu pikaresepeun pikeun ngabantosan penderita PTSD atanapi korban perkosa ngatasi trauma émosional jaman baheula, penting pikeun dicatet yén pangobatan sapertos kitu moal pernah ditawarkeun enteng.

Aya anjeun gaduhna, kalayan tren sareng alat anu digariskeun di luhur, tungtung panyakit mental anu permanén sareng lumpuh bakal katingali dina kahirupan urang. Antara ieu sareng ubar anyar blockbuster, ubar precision, sareng tungtung tatu fisik permanén anu dijelaskeun dina bab-bab saméméhna, anjeun bakal nyangka yén séri Masa Depan Kaséhatan kami parantos nutupan sadayana ... Salajengna, urang bakal ngabahas kumaha rupa rumah sakit énjing, ogé kaayaan sistem kasehatan anu bakal datang.

Kahareup runtuyan kaséhatan

Kaséhatan Ngadeukeutan Revolusi: Masa Depan Kaséhatan P1

Pandémik Isukan sareng Narkoba Super Dirancang pikeun Ngalawan aranjeunna: Masa Depan Kaséhatan P2

Precision Podomoro Ketok kana Génom anjeun: Masa Depan Kaséhatan P3

Tungtung tatu fisik permanén sarta disabilities: Kahareup Kaséhatan P4

Ngalaman Sistem Kaséhatan Isukan: Masa Depan Kaséhatan P6

Tanggung jawab pikeun Kaséhatan Dikira Anjeun: Masa Depan Kaséhatan P7