Šio mėnesio pradžioje kasmetinėje Neuromokslų draugijos konferencijoje dvi mokslininkų grupės demonstravo naujas technologijas, kurios galėtų suteikti mums amžiną palaimą. Ką daryti, jei amžinos laimės paslaptis slypi smegenų implante? Įsivaizduokite: mažų elektrodų rinkinys tyliai sėdi skirtingose smegenų dalyse, realiu laiku fiksuodamas šio organo elektrinį aktyvumą. Duomenys siunčiami į asmeninį algoritmą - „nuotaikos žemėlapį“- kuris gali įvertinti bendrą žmogaus nuotaiką remiantis vien smegenų bangomis.
Kai sistema registruoja modelius, rodančius depresijos epizodo pradžią, ji siunčia elektrinius signalus į smegenų nuotaikos centrą. Akylai stebint algoritmui, sistema toliau stimuliuoja, kol sugedusios grandinės grįš į „laimingą“būseną.
Algoritmas yra visiškai nepriklausomas. Kiekvienas signalas, kiekvienas nustatymas yra paslėptas po dangteliu. Sistemai nereikia gydytojo nurodymų, o žmogus nežino apie signalus - jaučia tik bendrą liūdesio palengvėjimą.
DARPA finansuojami mokslininkai tikisi, kad šie futuristiniai uždaro ciklo implantai vieną dieną padės veteranams, sergantiems PTSS - potrauminio streso sutrikimu, arba sunkią depresiją turintiems žmonėms, kurie nepaiso gydymo vaistais.
„Smegenys labai skiriasi nuo visų kitų organų dėl savo tinklų ir prisitaikymo galimybių“, - sako Justinas Sanchezas, DARPA programos vadovas. „Uždaros nervų sąsajos realiuoju laiku leidžia mums nutolti nuo tradicinio statinio smegenų požiūrio ir pereiti prie tikslaus gydymo“.
Nors ši sistema pirmiausia buvo sukurta padėti psichikos ligomis sergantiems žmonėms, jos galimas poveikis gali būti daug didesnis.
Akivaizdu, kad smegenų operacijos yra didelė kaina už „sužadintą laimę“, ypač vidutiniam žmogui. Tačiau gali būti, kad sistemos komponentai ilgainiui galėtų būti pakeisti neinvaziniais smegenų veiklos matavimo ir stimuliavimo būdais.
Kas tada atsitiks? Ar galėsite pasitikėti kitais, turėdami tiesioginę, nuolatinę, lėtinę prieigą prie savo vidinių jausmų? Ar susigundysite paskandinti visas emocijas laimėje?
Reklaminis vaizdo įrašas:
Įsigilinkite
Žinoma, visa tai įmanoma tik tuo atveju, jei sistema veikia.
Sistema remiasi senąja smegenų gilios stimuliacijos (DBS) technologija.
Pirmą kartą patvirtintas gydyti judesio simptomus Parkinsono ligos metu, GSM remiasi elektrodais, tiesiogiai implantuotais į smegenis, kad suteiktų elektrinius impulsus. Šie impulsai sąveikauja su vietiniais neuronais ir keičia jų aktyvumą.
Kaip ir mėtant akmenuką į negazuoto vandens tvenkinį, šios pagrindinės neuronų grupės pokyčiai pulsuoja išilgai nervų grandinių. Nors neuromokslininkai iki galo nesuprato specifinių mechanizmų, atrodo, kad GSF palengvina įvairius neurologinius sutrikimus. Bent kai kurie išsibarstę bandymai tai parodė.
Viename iš pirmųjų degalų ir tepalų galingumo demonstracijų mokslininkai įjungė ir išjungė stimuliacijos sistemą, klausdami depresijos ištikto paciento sveikatos. Neįtikėtina, kad pacientas pranešė apie „pakilią nuotaiką“tik tada, kai sistema veikė, nors suprato, kad mokslininkai suaktyvino elektrinius impulsus.
Ši ir kitos ankstyvos sėkmės istorijos paskatino neseniai įvykusį plataus masto klinikinį tyrimą, kuriame dalyvavo 90 depresija sergančių žmonių. Blogos naujienos: Tyrimai vidutiniškai po metų gydymo nerado pagerėjimo.
Tačiau vienas iš projektų vadovaujantis Kalifornijos universiteto (San Franciskas) neuromokslas daktaras Edwardas Changas mano, kad tai tik pradžia.
Dauguma PMS sistemų depresiją gydo vienodai, nors žmonės ją išgyvena skirtingai. Šios sistemos panardina smegenis į pastovius elektrinius impulsus. Stimuliacijos protokolą nustato gydytojas, o ne faktinė paciento smegenų būklė. Pasak Chango, svarbu sukurti implantus, specialiai pritaikytus kiekvienam asmeniškai gydyti - ir sistemą įjungti tik tada, kai to reikia.
Nuotaikos žemėlapis
Pakvietę daktarą Omidą G. Sani, Pietų Kalifornijos universiteto elektros inžinierių, mokslininkai sukūrė algoritmą, kuris smegenų bangas paverčia subjektyviais nuotaikos pojūčiais. Komanda dirbo su šešiais epilepsija sergančiais pacientais, kuriems jau buvo implantuoti elektrodai, kad būtų galima nustatyti jų priepuolių šaltinį. Tris savaites paciento smegenų veikla buvo atidžiai stebima, o nuotaika - naudojant standartinį klausimyną.
Lygindami šias dvi informacijos rūšis, mokslininkai sukūrė algoritmą, kuris išskyrė nedaug „nervinių nuspėjamųjų“- dinaminių nervų tinklo veiklos modelių -, kurie galėtų tiksliai nuspėti nuolat kintančius žmogaus jausmus.
Atsirado keli židiniai, įskaitant limbinę sistemą, anksčiau nustatytą nuotaikos ir motyvacijos valdymo centrą.
„Šie dinamiškos nuotaikos biomarkeriai ir nuotaiką dekoduojantys algoritmai gali suteikti smegenų procesų, kuriais grindžiamas nuotaikos valdymas, vaizdą“, - padarė išvadą Sani.
Tai taip pat yra pirmas žingsnis link individualizuotos smegenų stimuliacijos sergant depresija.
Pasak „Nature“, Sani ir Chengas jau sukūrė bandymų sistemą, paruoštą išbandyti su žmonėmis. Tokios ciklo sistemos jau išbandytos keliems žmonėms, tačiau Chengas pabrėžia, kad šiuos preliminarius rezultatus reikia patikrinti dar.
Peržengti ribą
Antroji mokslininkų komanda, vadovaujama Masačusetso bendrosios ligoninės neurochirurgo Emado Eskandaro, laikėsi šiek tiek kitokio požiūrio.
Vadinamuoju transdiagnostiniu požiūriu nagrinėjami įvairių psichikos sutrikimų, o ne specifinio nuotaikos sutrikimo, bendrumai. Taigi mokslininkai sukūrė algoritmus, kurie fiksuoja ir pabrėžia smegenų veiklą, susijusią su gerai žinomais blogos nuotaikos aspektais, tokiais kaip padidėjęs nerimas, užmaršumas ir empatijos stoka.
Eskandaras mano, kad smegenų bangos yra tik maža duomenų dalis. Jo komanda taip pat tikisi užregistruoti atskirų neuronų veiklą, kad būtų galima nustatyti tuos, kurie sukelia psichinę ligą.
Tikslas, be abejo, yra labai ambicingas. Jei pasiseks, „Eskandar“galės sekti ligos simptomus, pradedant pavieniais neuronais ir baigiant nervų smegenų veiklos grandinėmis, ir tada bus galima sudaryti daugiasluoksnį atlasą gydytojams, kurie galės jį naudoti ieškodami geriausių gydymo metodų.
Tyrinėdami savo galimybes, mokslininkai konferencijoje pristatė algoritmą, kuris nustato, kada žmonės dėl dėmesio stokos ką nors pameta. Dalyvių buvo paprašyta sutelkti dėmesį į užduotį, pavyzdžiui, nustatyti emocijas kompiuterio sukurtuose veiduose, stebint jų smegenų veiklą. Algoritmas galų gale išmoko nustatyti nervinio aktyvumo modelius, susijusius su išsiblaškymu.
Kai mokslininkai stimuliavo savanorių smegenis sprendimus priimančiame regione, jų problemų sprendimas pastebimai pagerėjo. Išnyko ir „išsibarsčiusių smegenų“nervinio aktyvumo struktūros.
Komanda šiuo metu dirba proceso automatizavimo srityje, kad algoritmas tiesiogiai suaktyvintų stimuliaciją dėmesio stokos metu.
Smegenys iš vidaus
Jei šie DARPA projektai bus įgyvendinti, mūsų psichikos ligų gydymas kardinaliai pasikeis. Tačiau mokslininkai nerimauja, kad galime patekti į etikos minų lauką.
Norint visiškai įgyvendinti šias uždaras sistemas, algoritmas visada turi žinoti tikrus asmens jausmus. Nors jis nepraneša apie nuotaikos pokyčius, duomenys yra prieinami tyrėjams ir gydytojams. O jei toks gydymas kada nors bus komercializuotas, ar pacientai galės pasitikėti įmonėmis, kad jų jausmai ir emocijos būtų saugios ir saugios?
Kai kurie mokslininkai taip pat nerimauja, kad elektrinės laimės piliulės pakeis žmogaus ego.
„Gydant smegenų ligas, rizikuojame, kad visi bus vienodi, bet kokius nukrypimus nuo normos traktuosime kaip ligas“, - sako dr. Karen Rommelfanger iš Emory universiteto, kalbėdama apie degalus ir tepalus. „Mes norime įžvelgti magiją visame tame. Bet ar mes norime apskritai atsikratyti depresijos? Ne ir neturėtų. Būti žmogumi reiškia patirti visą patirtį “, - sako ji.
Niekada nebus nereikalinga apie tai kalbėti. Tačiau, pasak Chango, trumpalaikė nauda - galimybė atsikratyti žmogaus nuo visų simptomų - jau verčia projektus. „Tai pirmas kartas, kai mes atveriame langą į smegenis“, - sako jis.
Ilja Khelis