Перепрограммирование мозга: перспективы и опасности нейропластичности

 Виа Меркола

Краткий обзор истории

• В видеоролике «Перепрограммирование мозга: обещания и опасности нейропластичности» Брайан Грин, профессор физики и математики Колумбийского университета, берет интервью у экспертов в области нейропластичности о том, как улучшение человеческого мозга может помочь человечеству и потенциально навредить ему.
• В состав группы входят нейробиологи Такао Хенш и Джон Кракауэр, а также предприниматель Бретт Вингейер, соучредитель и генеральный директор Magnus Medical.
• Они исследуют потенциал различных инструментов, включая фармацевтические препараты, транскраниальную стимуляцию и даже видеоигры, чтобы вновь открыть критически важные окна обучения и использовать способность мозга перепрограммировать себя.
• Ученые изучают, как вновь открыть важнейшие окна в мозге, чтобы ускорить восстановление после инсульта, вылечить депрессию и даже освоить новые навыки, такие как достижение абсолютного слуха.
• Пути развития и обучения мозга очень сложны; искусственное манипулирование этими путями может привести к непредвиденным последствиям с серьезными последствиями для здоровья человека, этическими и социальными последствиями.

В видеоролике «Перепрограммирование мозга: обещания и опасности нейропластичности» Брайан Грин, профессор физики и математики Колумбийского университета, берет интервью у экспертов в области нейропластичности о том, как улучшение человеческого мозга может помочь человечеству и потенциально навредить ему. 1

В состав группы входят нейробиологи Такао Хенш и Джон Кракауэр, а также предприниматель Бретт Вингейер, соучредитель и генеральный директор Magnus Medical. Они исследуют потенциал различных инструментов, в том числе фармацевтических препаратов, транскраниальной стимуляции и даже видеоигр, для использования способности мозга перепрограммировать себя.

Эта способность потенциально может излечить депрессию, обратить вспять повреждения головного мозга и улучшить физические и когнитивные способности. Однако существуют важные этические соображения и потенциальные риски использования таких технологий для достижения сверхчеловеческих улучшений.

Как и дети, взрослые могут извлечь выгоду из критических этапов развития мозга

Хенш, совместный профессор неврологии в Гарвардской медицинской школе при детской больнице Бостона и профессор молекулярной и клеточной биологии в Гарвардском центре наук о мозге, провел обширные исследования критических периодов развития мозга, уделяя особое внимание тому, как эти периоды можно улучшить. манипулируют для повышения нейропластичности.

Его работа исследует, как опыт ранней жизни влияет на функцию мозга, подчеркивая роль определенных тормозных цепей в мозге, которые определяют время этих критических периодов. 2 Эти цепи могут действовать как своего рода «тормоз» в процессах перестройки мозга, что делает их важными объектами вмешательств, направленных на восстановление после неврологических расстройств или улучшение функций мозга.

Исследование Хенша показало, что критические периоды работы мозга, которые раньше считались фиксированными, на самом деле пластичны и обратимы. Это понимание имеет важное значение для терапевтических стратегий, таких как лечение эпилепсии и расстройств аутистического спектра.

Его лаборатория использует сочетание молекулярной, клеточной и системной нейробиологии для изучения этих механизмов, стремясь установить, как можно манипулировать балансом между возбуждающими и тормозящими сигналами, чтобы вновь открыть эти критические окна в более позднем возрасте.

Потенциально это может позволить восстановить функции или улучшить когнитивные способности у взрослых, что когда-то было возможно только в детстве. Хенш говорит: 3

«Мы знали о критических периодах или важности критических периодов, пластичности мозга, изменяющейся в процессе развития, на протяжении веков — от Аристотеля до Монтессори и до наших дней — и это происходит в результате тщательного наблюдения за младенцами и детьми и их способностью приобретать новые навыки с поразительной скоростью…

Вероятно, существует бесчисленное множество критических периодов... функция мозга преобразуется в определенные цепи, которые изменяются, независимо от того, говорите ли вы о зрении, слухе или речи... каждый из них может иметь слегка измененное окно пластичности.

И на самом деле, существует ощущение иерархии, что, возможно, первичные сенсорные области, первые фильтры внешнего мира, формируются раньше и, возможно, наиболее строго, что затем подается в мультисенсорные области, которые интегрируют различные виды входной информации и информации. в конечном итоге создать сложную когнитивную машину, подобную мозгу взрослого человека».

Можно ли вновь открыть критически важные окна для улучшения работы мозга?

Сейчас ученые изучают, как вновь открыть критические окна в мозге, чтобы ускорить восстановление после инсульта, вылечить депрессию и даже освоить новые навыки. Доктор Джон Кракауэр, директор Центра изучения двигательного обучения и восстановления мозга Университета Джонса Хопкинса, объяснил, что даже черепно-мозговая травма может служить своего рода кнопкой сброса, которая вновь открывает пластичность мозга: 4

«Наиболее быстрое восстановление после всех видов черепно-мозговых травм на животных моделях и на людях происходит на ранних стадиях... мы провели довольно странный эксперимент на мышах, в ходе которого мы, по сути, давали мыши поглаживание, а затем откладывали ее обучение, и она так и не вернулась к нормальной жизни». нормальное поведение.

Мы также обнаружили, что если вы начали тренировку очень скоро после инсульта — другими словами, вы ждете не неделю, а всего лишь день — тогда эффективность тренировки была намного выше, вплоть до такой степени, что вы фактически не могли скажите разницу между… до и после инсульта.

Самое странное, что если вы провели первоначальный эксперимент и подождали неделю, а затем нанесли второй удар — другими словами, вы на самом деле сделали мышь еще хуже — но теперь вы не стали ждать, а полностью восстановились после первого удара. Другими словами, это очень глубокая демонстрация возможности манипулировать критическим периодом, повреждая мозг.

Что касается того, почему это должно быть так, мне кажется логичным и экономным представлять, что в мозгу существуют механизмы восстановления… Точно так же, как вы порезали кожу, сломали кость, повредили нервную ткань, произойдет должен быть установлен какой-то процесс восстановления, который будет в некоторой степени перекликаться с процессами, происходящими во время разработки».

Компания Вингейера, Magnus Medical, также пытается перенастроить мозг, используя форму транскраниальной магнитной стимуляции, называемую прерывистой тета-стимуляцией (iTBS). Этот метод применяет магнитные импульсы к мозгу, чтобы влиять на активность нейронов, воздействуя на определенные области мозга, которые участвуют в регуляции настроения, такие как дорсолатеральная префронтальная кора.

Цель состоит в том, чтобы модулировать нейронные цепи, которые способствуют депрессии, особенно у людей, которые не ответили на другие методы лечения. Исследование, опубликованное в Американском журнале психиатрии, показало, что Стэнфордская нейромодуляционная терапия Магнуса, которая ранее называлась Стэнфордской ускоренной интеллектуальной нейромодуляционной терапией или SAINT, полезна при депрессии. 5

нативная реклама

В двойном слепом рандомизированном контролируемом исследовании у 79% получавших лечение наступила ремиссия депрессии по сравнению с 13% в группе плацебо. 6 Вингейер объясняет, что подобные методы можно использовать и при других заболеваниях и даже для повышения работоспособности человека: 7

«Я потратил около двух десятилетий на создание технологий для стимуляции и улучшения лечения мозга, в основном с медицинской точки зрения. Я работал с эпилепсией, немного поработал над болезнью Паркинсона, кластерной головной болью, а теперь, в Magnus Medical, над новым методом лечения депрессии… и над пластичностью и человеческими качествами в компании Halo Neuroscience.

Механизмы, лежащие в основе пластичности, сложны… но есть электрический компонент активности мозга и электрический компонент, создающий пластичность… мы думаем, что пластичность можно улучшить с помощью нейростимуляции – электрической стимуляции нервов – будь то синхронизированные импульсы или формы волн, предназначенные для взаимодействия с этой основной структурой. мозговую активность, можно модулировать пластичность».

Перенастройка мозга приближает взрослых к идеальному слуху

Идеальный слух, также известный как абсолютный слух, обычно приобретается в раннем возрасте, и есть данные, свидетельствующие о том, что развитие этой способности тесно связано с ранним музыкальным обучением. Хотя обычно считается, что после завершения этого критического периода способность к обучению абсолютному слуху теряется, исследование Хенша показывает, что использование ингибиторов гистондеацетилазы (ингибиторы HDAC) может вновь открыть критический период обучения абсолютному слуху. 8

Исследование показало, что взрослые мужчины, принимавшие ингибитор HDAC вальпроат (VPA), научились определять высоту звука значительно лучше, чем те, кто принимал плацебо. Подразумевается, что однажды наркотики могут стать обычным явлением для тех, кто хочет выучить что-то новое, например, другой язык или игру на музыкальном инструменте.

«Конечно, такая возможность существует, — говорит Хенш, — и я уверен, что многие университетские кампусы уже столкнулись с подобной ситуацией». Он продолжает: 9

«Самое последнее время в этой категории мышления появилось использование психоактивных препаратов как способа открыть критические периоды. На самом деле было очень хорошее исследование Хопкинса, в котором были опубликованы доказательства социального критического периода у грызунов и что это окно может быть вновь открыто с помощью препарата МДМА или экстази.

Это не пропаганда безудержного употребления наркотиков, а доказательство того, что с помощью очень хорошо взвешенного подхода, основанного на гипотезах, мы могли бы задействовать нейромодуляторные системы, которые ослабляются с возрастом, посредством этого улучшения. Но само по себе это не приведет к пластическим изменениям. Для этого требуется подготовка».

Тем временем Кракауэр и его команда из Университета Джонса Хопкинса изучают возможность повышения нейропластичности с помощью иммерсивных сред, таких как видеоигры. Например, научившись контролировать движения дельфина, пациенты, перенесшие инсульт, могут быстрее выздороветь.

Идея игры состоит в том, чтобы создать приятную и захватывающую среду, которая мотивирует пациентов выполнять повторяющиеся движения, которые имеют решающее значение для выздоровления, но часто могут быть утомительными. Имитируя управление дельфином, игра привлекает пациентов так, как не могла бы традиционная физиотерапия.

Этот тип геймифицированной терапии потенциально может сделать процесс реабилитации более привлекательным и эффективным, помогая пациентам быстрее восстановить двигательные функции. Фактически, исследования показывают, что симулятор может быть в два раза эффективнее традиционной реабилитации пациентов, перенесших инсульт. 10

«Если вы просто видите себя пытающимся открыть шкаф или поднять чашку, вы попытаетесь сделать это так, как раньше, и впадете в депрессию, когда не сможете», — сказал Кракауэр Sky News.

«Мы помещаем вас в среду, которую невозможно сравнить ни с чем, что вы когда-либо делали, и поэтому вы можете свободно исследовать и чувствовать себя хорошо. Вам нужна альтернативная реальность, в которой вы не думаете о своих ограничениях». 11 Подобные игры также изучаются для улучшения самочувствия взрослых в возрасте 65 лет и старше. 12

Предупреждающие флажки подняты в стремлении создать более совершенного человека

Хотя потенциал открытия критически важных окон обучения и ускорения восстановления после черепно-мозговых травм или когнитивных способностей у людей является захватывающим, он также вызывает множество тревожных сигналов. Пути развития и обучения мозга очень сложны. Искусственное манипулирование этими путями может привести к непредвиденным последствиям, включая аномальное развитие или функционирование мозга или повышенный риск неврологических расстройств, таких как болезнь Альцгеймера.

Способность улучшать когнитивные способности посредством нейропластичности поднимает этические вопросы о справедливости, доступности и потенциальном неправильном использовании. Частая зависимость от технологических вмешательств для улучшения функций мозга может также привести к тому, что люди будут чрезмерно зависеть от внешних средств, потенциально снижая естественную способность мозга справляться с проблемами и адаптироваться с помощью внутренних механизмов.

Не говоря уже о том, что изменение когнитивных или сенсорных способностей человека может иметь глубокие психологические последствия, включая изменения в личной идентичности или самовосприятии. «Мне вспоминается цитата Шарля Бодлера, французского поэта, который однажды сказал, что гениальность — это не что иное, как детство, восстановленное по желанию», — говорит Хенш, продолжая: 13

«Пытаясь усовершенствовать это детское состояние, многие художники тоже говорили об этом, но я думаю, что ключ в этой цитате — «по желанию» и способность делать это регулируемым образом… [что касается] того, какие риски может быть… мы все прошли через критические периоды формирования того, кем мы являемся.

Наша личность формируется в детстве, а наш опыт, наше культурное происхождение, языки, на которых мы говорим, навыки, которыми мы обладаем — если бы мы действительно могли изменить все это, разве мы не потеряли бы себя?»

Кракауэр также обеспокоен гонкой за распространение таких технологий за пределы медицинского применения в потребительское пространство, задолго до того, как будут понятны все последствия: 14

«Меня крайне беспокоит техноутопизм Западного побережья, от которого страдает Америка, где, по сути, технологическая сказка виляет биологической собакой. И настоящий интерес состоит в том, чтобы попытаться продать и попытаться заработать деньги, заставляя людей думать, что они будут бионическими или похожими на Матрицу… Я думаю, что мы должны быть очень осторожными и тратить много больше времени на испытания и науку.

Да, когда есть заболевания, которые действительно не поддаются лечению лекарствами, такие как депрессия и травма спинного мозга — стимуляция спинного мозга дает потрясающие результаты при ходьбе — да, я полностью за это.

Но в целом меня очень беспокоит преждевременный переход к потребительству, а также недобросовестность утверждений, что вы делаете это ради медицины, но на самом деле вы отчаянно пытаетесь сделать правильную потребительскую версию, и это тенденция, которая меня очень беспокоит».