Quantumrun

MKOPO WA PICHA: Quantumrun

Kuelewa ubongo ili kufuta ugonjwa wa akili: Mustakabali wa Afya P5

David Tal, Mchapishaji, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Jumanne, 09/15/2020 - 05:34

Neuroni bilioni 100. trilioni 100 za sinepsi. maili 400 ya mishipa ya damu. Akili zetu hukatisha tamaa sayansi na uchangamano wao. Kwa kweli, wanabaki 30 mara nguvu zaidi kuliko kasi yetu tarakilishi yenye nguvu.

Lakini katika kufungua fumbo lao, tunafungua ulimwengu usio na majeraha ya kudumu ya ubongo na matatizo ya akili. Zaidi ya hayo, tutaweza kuongeza akili zetu, kufuta kumbukumbu zenye uchungu, kuunganisha akili zetu na kompyuta, na hata kuunganisha akili zetu na akili za wengine.

Ninajua, hayo yote yanasikika kuwa ya kichaa, lakini unapoendelea kusoma, utaanza kuelewa jinsi tulivyo karibu na mafanikio ambayo yatabadilisha kwa urahisi maana ya kuwa binadamu.

Hatimaye kuelewa ubongo

Ubongo wa wastani ni mkusanyo mnene wa niuroni (seli ambazo zina data) na sinepsi (njia zinazoruhusu neurons kuwasiliana). Lakini jinsi niuroni na sinepsi hizo zinavyowasiliana na jinsi sehemu mbalimbali za ubongo zinavyoathiri sehemu mbalimbali za mwili wako, hilo bado ni fumbo. Hatuna hata zana zenye nguvu ya kutosha ili kuelewa chombo hiki kikamilifu. Mbaya zaidi, wanasayansi wa ulimwengu wa neva hawana hata nadharia iliyokubaliwa ya jinsi ubongo unavyofanya kazi.

Hali hii ya mambo inatokana kwa kiasi kikubwa na ugatuzi wa sayansi ya neva, kwani tafiti nyingi za ubongo hufanyika katika vyuo vikuu na taasisi za kisayansi kote ulimwenguni. Hata hivyo, mipango mipya inayoahidi—kama vile Marekani Mpango wa UBONGO na EU Mradi wa Ubongo wa Binadamu-Sasa zinaendelea kuweka utafiti wa ubongo kati, pamoja na bajeti kubwa zaidi za utafiti na maagizo ya utafiti yaliyolenga zaidi.

Kwa pamoja, mipango hii inatumai kufanya mafanikio makubwa katika uwanja wa sayansi ya neva wa Connectomics-utafiti wa viunganishi: ramani za kina za miunganisho ndani ya mfumo wa neva wa kiumbe. (Kimsingi, wanasayansi wanataka kuelewa kila neuroni na sinepsi ndani ya ubongo wako hufanya nini haswa.) Kwa kusudi hili, miradi inayoangaliwa zaidi ni pamoja na:

Optogenetiki. Hii inarejelea mbinu ya sayansi ya neva (inayohusiana na viunganishi) inayotumia mwanga kudhibiti niuroni. Kwa Kiingereza, hii inamaanisha kutumia zana za hivi punde zaidi za kuhariri kijeni zilizofafanuliwa katika sura za awali za mfululizo huu ili kutengeneza chembe chembe za neva ndani ya ubongo wa wanyama wa maabara, ili waweze kuhamasishwa kupata mwanga. Hii hurahisisha kufuatilia ni nyuroni zipi zinawaka ndani ya ubongo wakati wowote wanyama hawa wanaposonga au kufikiria. Inapotumika kwa wanadamu, teknolojia hii itawaruhusu wanasayansi kuelewa kwa usahihi zaidi sehemu gani za ubongo zinazodhibiti mawazo, hisia na mwili wako.

Kuweka alama kwenye ubongo. Mbinu nyingine, Uwekaji upau wa FISSEQ, huingiza ubongo virusi vilivyoundwa mahususi vilivyoundwa ili kuchapisha bila madhara misimbopau ya kipekee kwenye niuroni zilizoambukizwa. Hii itawaruhusu wanasayansi kutambua miunganisho na shughuli hadi kwenye sinepsi ya mtu binafsi, ambayo inaweza kuwa bora kuliko optogenetics.

Taswira ya ubongo mzima. Badala ya kutambua kazi ya nyuroni na sinepsi moja moja, mbinu mbadala ni kuzirekodi zote kwa wakati mmoja. Na cha kustaajabisha, tayari tuna zana za kupiga picha (matoleo ya awali hata hivyo) kufanya hivyo. Upande mbaya ni kwamba kufikiria ubongo wa mtu binafsi huzalisha hadi terabytes 200 za data (takriban kile ambacho Facebook huzalisha kwa siku). Na itakuwa tu mpaka kompyuta za quantum ingia sokoni, katikati ya miaka ya 2020, ili tuweze kuchakata kikamilifu kiasi hicho cha data kubwa kwa urahisi.

Mpangilio wa jeni na uhariri. Imefafanuliwa katika sura ya tatu, na katika muktadha huu, inatumika kwa ubongo.

Kwa ujumla, changamoto ya kuchora ramani ya kiunganishi inalinganishwa na ile ya kutengeneza ramani ya jenomu ya binadamu, iliyopatikana mwaka wa 2001. Ingawa ni changamoto kubwa zaidi, matokeo ya mwisho ya connectome (mapema miaka ya 2030) yatafungua njia ya nadharia kuu ya nadharia. ubongo ambao utaunganisha uwanja wa sayansi ya neva.

Kiwango hiki cha ufahamu cha siku zijazo kinaweza kusababisha matumizi mbalimbali, kama vile viungo bandia vinavyodhibitiwa kikamilifu na akili, maendeleo katika Kiolesura cha Ubongo-Kompyuta (BCI), mawasiliano ya ubongo hadi ubongo (hujambo, telepathy ya kielektroniki), maarifa na ujuzi kupakia kwenye ubongo, Upakiaji wa mawazo yako kama Matrix kwenye wavuti—kazi! Lakini kwa sura hii, hebu tuzingatie jinsi nadharia hii kuu itatumika katika kuponya ubongo na akili.

Uamuzi wa matibabu ya ugonjwa wa akili

Kwa ujumla, matatizo yote ya akili yanatokana na moja au mchanganyiko wa kasoro za jeni, majeraha ya kimwili, na kiwewe cha kihisia. Katika siku zijazo, utapokea matibabu maalum ya hali hizi za ubongo kulingana na mchanganyiko wa teknolojia na mbinu za matibabu ambazo zitakutambua kikamilifu.

Kwa shida za kiakili zinazosababishwa zaidi na kasoro za kijeni-ikiwa ni pamoja na magonjwa kama vile ugonjwa wa Parkinson, ADHD, ugonjwa wa bipolar, na skizofrenia-haya hayatagunduliwa mapema zaidi katika maisha kupitia siku zijazo, upimaji / mpangilio wa jeni wa soko, lakini tutaweza uwezo wa kuhariri jeni hizi zenye matatizo (na matatizo yanayolingana) kwa kutumia taratibu maalum za tiba ya jeni.

Kwa matatizo ya kiakili yanayosababishwa na majeraha ya kimwili-ikiwa ni pamoja na mishtuko ya ubongo na majeraha ya kiwewe ya ubongo (TBI) kutokana na ajali za mahali pa kazi au mapigano katika maeneo ya vita - hali hizi hatimaye zitatibiwa kupitia mchanganyiko wa tiba ya seli shina ili kukuza upya maeneo yaliyojeruhiwa ya ubongo (ilivyoelezwa katika sura ya mwisho), pamoja na vipandikizi maalum vya ubongo (neuroprosthetics).

Mwisho, haswa, tayari unajaribiwa kikamilifu kwa matumizi ya soko kubwa ifikapo 2020. Kwa kutumia mbinu inayoitwa kichocheo cha kina cha ubongo (DBS), madaktari wa upasuaji huweka elektrodi nyembamba ya milimita 1 kwenye eneo maalum la ubongo. Sawa na pacemaker, vipandikizi hivi huchangamsha ubongo kwa mtiririko mdogo na thabiti wa umeme ili kukatiza misururu hasi ya maoni ambayo husababisha matatizo ya kiakili. Tayari wamekwisha imepatikana imefanikiwa katika kutibu wagonjwa wenye OCD kali, kukosa usingizi, na unyogovu.

Lakini inapofikia matatizo hayo ya kiakili yanayopooza yanayosababishwa na kiwewe cha kihisia—ikiwa ni pamoja na ugonjwa wa mfadhaiko wa baada ya kiwewe (PTSD), vipindi vya huzuni au hatia kupita kiasi, mfadhaiko wa muda mrefu na unyanyasaji wa kiakili kutoka kwa mazingira yako, n.k—hali hizi ni fumbo gumu zaidi. kutibu.

Pigo la kumbukumbu zenye shida

Kama vile hakuna nadharia kuu ya ubongo, sayansi pia haina ufahamu kamili wa jinsi tunavyounda kumbukumbu. Tunachojua ni kwamba kumbukumbu zimegawanywa katika aina tatu za jumla:

Kumbukumbu ya hisia: “Nakumbuka niliona gari hilo likipita sekunde nne zilizopita; kunusa kwamba hot dog kusimama sekunde tatu zilizopita; kusikia wimbo wa classic wa rock wakati nikipita karibu na duka la rekodi."

Kumbukumbu ya muda mfupi: "Takriban dakika kumi zilizopita, mfuasi wa kampeni aligonga mlango wangu na kuzungumza nami kuhusu kwa nini nimpigie kura Trump kwa rais."

Kumbukumbu ya muda mrefu: “Miaka saba iliyopita, nilisafiri kwa Euro na marafiki wawili. Wakati mmoja, nakumbuka nikinywa shrooms huko Amsterdam na kwa njia fulani nikaishia Paris siku iliyofuata. Wakati mzuri kabisa."

Kati ya aina hizi tatu za kumbukumbu, kumbukumbu za muda mrefu ndizo ngumu zaidi; zina mada ndogo kama kumbukumbu iliyofichwa na kumbukumbu ya wazi, ya mwisho ambayo inaweza kugawanywa zaidi na kumbukumbu ya semantiki, kumbukumbu ya episodic, na muhimu zaidi, kumbukumbu za kihisia. Ugumu huu ndio sababu wanaweza kusababisha uharibifu mwingi.

Kutoweza kurekodi vizuri na kusindika kumbukumbu za muda mrefu ndio sababu kuu ya shida nyingi za kisaikolojia. Pia ndiyo sababu mustakabali wa kutibu matatizo ya kisaikolojia utahusisha ama kurejesha kumbukumbu za muda mrefu au kuwasaidia wagonjwa kudhibiti au kufuta kabisa kumbukumbu zenye matatizo za muda mrefu.

Kurejesha kumbukumbu kuponya akili

Hadi sasa, kumekuwa na matibabu machache ya ufanisi kwa wagonjwa wa TBI au matatizo ya kijeni kama ugonjwa wa Parkinson, ambapo inakuja kurejesha (au kusimamisha upotevu unaoendelea wa) kumbukumbu za muda mrefu. Nchini Marekani pekee, milioni 1.7 wanakabiliwa na TBI kila mwaka, 270,000 kati yao ni maveterani wa kijeshi.

Tiba ya seli na jeni bado imesalia angalau muongo (~2025) kutoka kwa uwezekano wa kuponya majeraha ya TBI na kuponya Parkinson. Hadi wakati huo, vipandikizi vya ubongo sawa na vile vilivyoelezwa hapo awali vinaonekana kushughulikia hali hizi leo. Tayari hutumiwa kutibu kifafa, Parkinson, na Alzheimers wagonjwa, na maendeleo zaidi ya teknolojia hii (haswa wale unaofadhiliwa na DARPA) inaweza kurejesha uwezo wa wagonjwa wa TBI kuunda mpya na kurejesha kumbukumbu za zamani za muda mrefu ifikapo 2020.

Kufuta kumbukumbu kuponya akili

Labda ulidanganywa na mtu uliyempenda, au labda ulisahau mistari yako kwenye hafla kuu ya kuzungumza kwa umma; kumbukumbu hasi zina tabia mbaya ya kukaa akilini mwako. Kumbukumbu kama hizo zinaweza kukufundisha kufanya maamuzi bora, au zinaweza kukufanya uwe mwangalifu zaidi kuchukua hatua fulani.

Lakini watu wanapopata kumbukumbu zenye kuhuzunisha zaidi, kama vile kupata mwili wa mpendwa aliyeuawa au kuokoka eneo la vita, kumbukumbu hizi zinaweza kugeuka kuwa sumu—inaweza kusababisha hofu ya kudumu, matumizi mabaya ya dawa za kulevya, na mabadiliko mabaya katika utu, kama vile ukatili ulioongezeka, mfadhaiko. , nk. PTSD, kwa mfano, mara nyingi hujulikana kama ugonjwa wa kumbukumbu; matukio ya kiwewe na hisia hasi zinazohisiwa kote, hubaki kukwama kwa sasa kwani wanaougua hawawezi kusahau na kupunguza kasi yao kwa wakati.

Ndiyo maana wakati matibabu ya jadi yenye msingi wa mazungumzo, madawa ya kulevya, na hata hivi karibuni matibabu ya msingi ya ukweli halisi, kushindwa kumsaidia mgonjwa kushinda ugonjwa wao wa msingi wa kumbukumbu, wataalam wa baadaye na madaktari wanaweza kuagiza kuondolewa kwa kumbukumbu ya kiwewe kabisa.

Ndiyo, najua, hii inaonekana kama kifaa cha Sci-Fi kutoka kwenye filamu, Milele Sunshine ya akili doa, lakini utafiti juu ya ufutaji kumbukumbu unaendelea haraka kuliko vile unavyofikiria.

Mbinu inayoongoza hufanya kazi kwa uelewa mpya wa jinsi kumbukumbu zinavyokumbukwa. Unaona, tofauti na hekima ya kawaida inaweza kukuambia, kumbukumbu haijawekwa kwenye jiwe. Badala yake, kitendo cha kukumbuka kumbukumbu hubadilisha kumbukumbu yenyewe. Kwa mfano, kumbukumbu ya furaha ya mpendwa inaweza kugeuka kuwa kumbukumbu ya uchungu, hata yenye uchungu ikiwa inakumbukwa wakati wa mazishi yao.

Katika kiwango cha kisayansi, ubongo wako hurekodi kumbukumbu za muda mrefu kama mkusanyiko wa niuroni, sinepsi na kemikali. Unapouuliza ubongo wako kukumbuka kumbukumbu, unahitaji kurekebisha mkusanyiko huu kwa njia mahususi ili uweze kukumbuka kumbukumbu iliyosemwa. Lakini ni wakati huo ujumuishaji upya awamu wakati kumbukumbu yako iko katika hatari zaidi ya kubadilishwa au kufutwa. Na hivyo ndivyo wanasayansi wamegundua jinsi ya kufanya.

Kwa kifupi, majaribio ya awali ya mchakato huu huenda kitu kama hiki:

Unatembelea kliniki ya matibabu kwa miadi na mtaalamu na mtaalamu wa maabara;
Kisha mtaalamu angekuuliza mfululizo wa maswali ili kutenga chanzo (kumbukumbu) cha woga au PTSD yako;
Mara baada ya kutengwa, mtaalamu angekufanya ufikiri na kuzungumza juu ya kumbukumbu hiyo ili kuweka akili yako kikamilifu kwenye kumbukumbu na hisia zake zinazohusiana;
Wakati wa kumbukumbu hii ya muda mrefu, mtaalamu wa maabara angekuomba umeze kidonge au akudunge dawa ya kuzuia kumbukumbu;
Wakati kumbukumbu inaendelea na madawa ya kulevya huanza, hisia zinazohusiana na kumbukumbu huanza kupungua na kufifia, pamoja na maelezo yaliyochaguliwa ya kumbukumbu (kulingana na madawa ya kulevya yaliyotumiwa, kumbukumbu haiwezi kutoweka kabisa);
Unakaa ndani ya chumba hadi dawa itakapokwisha kabisa, yaani wakati uwezo wako wa asili wa kuunda kumbukumbu za kawaida za muda mfupi na mrefu unapokuwa thabiti.

Sisi ni mkusanyiko wa kumbukumbu

Ingawa miili yetu inaweza kuwa mkusanyiko mkubwa wa seli, akili zetu ni mkusanyiko mkubwa wa kumbukumbu. Kumbukumbu zetu huunda safu ya msingi ya haiba na mitazamo ya ulimwengu. Kuondolewa kwa kumbukumbu moja-kwa makusudi au, mbaya zaidi, kwa ajali-kutakuwa na athari isiyoweza kutabirika kwenye psyche yetu na jinsi tunavyofanya kazi katika maisha yetu ya kila siku.

(Sasa ninapofikiria juu yake, onyo hili linasikika sawa na athari ya kipepeo iliyotajwa karibu kila wakati filamu ya kusafiri ya miongo mitatu iliyopita. Inavutia.)

Kwa sababu hii, ingawa upunguzaji wa kumbukumbu na uondoaji unasikika kama mbinu ya matibabu ya kusisimua ya kuwasaidia wagonjwa wa PTSD au waathiriwa wa ubakaji kushinda kiwewe cha kihisia cha maisha yao ya zamani, ni muhimu kutambua kwamba matibabu kama hayo hayatawahi kutolewa kwa urahisi.

Huko unayo, pamoja na mwelekeo na zana zilizoainishwa hapo juu, mwisho wa ugonjwa wa akili wa kudumu na ulemavu utaonekana katika maisha yetu. Kati ya dawa hizi na dawa mpya za kutisha, dawa za usahihi, na mwisho wa majeraha ya kudumu ya kimwili yaliyoelezwa katika sura za awali, unaweza kufikiri kwamba mfululizo wetu wa Mustakabali wa Afya umeshughulikia yote ... vizuri, sivyo kabisa. Ifuatayo, tutajadili jinsi hospitali za kesho zitakavyokuwa, pamoja na hali ya baadaye ya mfumo wa huduma ya afya.