A hónap elején, az Idegtudományi Társaság éves konferenciáján két tudóscsoport bemutatott új technológiákat, amelyek örök boldogságot nyújthatnak nekünk. Mi van, ha az örök boldogság titka az agybeültetésben rejlik? Képzelje csak el: apró elektródok halmaza csendesen ül az agy különböző részein, és valós időben rögzíti ennek a szervnek az elektromos aktivitását. Az adatokat egy személyes algoritmusba - „hangulattérképbe” - küldik, amely csak az agyhullámok alapján képes megbecsülni a személy általános hangulatát.
Amikor a rendszer regisztrálja a depressziós epizód kezdetét jelző mintákat, elektromos jeleket küld az agy hangulati központjába. Az algoritmus figyelő szeme alatt a rendszer tovább stimulál, amíg a hibás áramkörök vissza nem térnek "boldog" állapotukba.
Az algoritmus teljesen független. Minden jel, minden beállítás egy sapka alatt van elrejtve. A rendszernek nincs szüksége orvos irányítására, és az illető nem tud a jelekről - csak a szomorúság általános megkönnyebbülését érzi.
A DARPA által finanszírozott tudósok remélik, hogy ezek a futurisztikus zárt hurkú implantátumok egy napon segítenek a PTSD-ben szenvedő veteránokban - poszttraumás stressz-rendellenességben - vagy súlyos depresszióban szenvedőkben, akik nem reagálnak a gyógyszeres kezelésre.
"Az agy hálózatépítése és alkalmazkodóképessége miatt nagyon különbözik az összes többi szervtől" - mondja Justin Sanchez, a DARPA programmenedzsere. "A valós idejű zárt neurális interfészek lehetővé teszik, hogy eltávolodjunk az agy hagyományos statikus nézetétől és a pontos kezelés felé haladjunk."
Noha ezt a rendszert elsősorban a mentális betegségben szenvedők megsegítésére tervezték, lehetséges hatása messze túlmutat ezen.
Nyilvánvaló, hogy az agysebészet magas árat fizet a „stimulált boldogságért”, különösen az átlagemberek számára. Lehetséges azonban, hogy a rendszer alkotóelemeit végül az agyi aktivitás mérésének és serkentésének nem invazív módszereivel lehet helyettesíteni.
Mi történik akkor? Bízni tud majd másokban, közvetlen, állandó, krónikus hozzáféréssel a belső érzéseihez? Kísértésbe fogja ejteni minden érzelmedet a boldogságban?
Promóciós videó:
Mélyebbre ásni
Természetesen mindez csak akkor lehetséges, ha a rendszer működik.
A rendszer a mély agyi stimuláció (DBS) régi technológiáján alapszik.
Először a Parkinson-kór során a mozgási tünetek kezelésére engedélyezték, a GM az agyba közvetlenül beültetett elektródákra támaszkodik elektromos impulzusok leadására. Ezek az impulzusok kölcsönhatásba lépnek a helyi idegsejtekkel és megváltoztatják tevékenységüket.
Csakúgy, mint egy kavics bedobása egy állóvíz-tavacska, az idegsejtek ezen alapvető csoportjában is változások pulzálnak az idegáramkörökön keresztül. Bár az idegtudósok nem értették teljesen a specifikus mechanizmusokat, úgy tűnik, hogy a GSF számos neurológiai rendellenességet enyhít. Legalábbis néhány szétszórt kísérlet ezt bizonyította.
Az üzemanyagok és kenőanyagok hatalmának egyik első bemutatóján a tudósok be- és kikapcsolták az ingerlő rendszert, és egy depressziós betegtől megkérdezték, hogy érzi magát. Hihetetlen, hogy a beteg csak akkor számolt be "magas hangulatról", amikor a rendszer működött - annak ellenére, hogy rájött, hogy a tudósok elektromos impulzusokat aktiváltak.
Ez és más korai sikertörténetek egy nemrégiben végzett nagyszabású klinikai vizsgálathoz vezettek be 90 depressziós embert. Rossz hír: A tanulmányok átlagosan nem találtak javulást egyéves kezelés után.
De az egyik projektet vezető Dr. Edward Chang, a Kaliforniai Egyetem, a San Francisco-i idegtudós szerint ez csak a kezdet.
A legtöbb üzemanyag és kenőanyag ugyanúgy kezeli a depressziót, bár az emberek másként élik meg. Ezek a rendszerek állandó elektromos impulzusokba merítik az agyat. A stimulációs protokollt az orvos állítja be, nem pedig a beteg agyának tényleges állapota. Chang szerint fontos olyan implantátumokat létrehozni, amelyek kifejezetten mindenkit külön-külön kezelnek - és csak szükség esetén kapcsolják be a rendszert.
Hangulattérkép
Dr. Omid G. Sani, a Dél-Kaliforniai Egyetem villamosmérnökének meghívásával a tudósok kifejlesztettek egy algoritmust, amely az agyhullámokat szubjektív hangulatérzékekké alakítja. A csapat hat epilepsziás pácienssel dolgozott, akiknek elektródjait már beültették, hogy felkutassák rohamaik forrását. Három hétig szorosan figyelték a beteg agyi aktivitását, míg a hangulatot standard kérdőív segítségével.
E két információtípus összehasonlításával a tudósok kidolgoztak egy algoritmust, amely kis számú "idegi prediktort" - az ideghálózati aktivitás dinamikus mintázatát - von le, amelyek pontosan meg tudják jósolni az ember folyamatosan változó érzéseit.
Számos góc jelent meg, köztük a limbikus rendszer, amely korábban a hangulat és a motiváció kezelésének központja volt.
"Ezek a dinamikus hangulat biomarkerei és a hangulatot dekódoló algoritmusok képet nyújthatnak a hangulatkezelés alapjául szolgáló agyi folyamatokról" - összegezte Sani.
Ez egyben az első lépés a depresszió személyre szabott agyi stimulálása felé.
A Nature szerint Sani és Cheng már kifejlesztettek egy tesztrendszert, amely készen áll az embereken történő tesztelésre. Az ilyen hurkos rendszereket már többen tesztelték, de Cheng hangsúlyozza, hogy ezeket az előzetes eredményeket tovább kell ellenőrizni.
Átlépni a határt
A tudósok második csoportja, amelyet a massachusettsi Általános Kórház idegsebésze, Emad Eskandar vezetett, kissé más megközelítést alkalmazott.
Az úgynevezett transzdiagnosztikai megközelítés a különféle pszichés rendellenességek közös vonásait vizsgálja, nem pedig egy sajátos hangulati rendellenességet. Tehát a tudósok olyan algoritmusokat fejlesztettek ki, amelyek rögzítik és kiemelik az agytevékenységet, amely a rossz hangulat jól ismert aspektusaihoz kapcsolódik, például fokozott szorongáshoz, feledékenységhez és empátia hiányához.
Eskandar úgy véli, hogy az agyhullámok csak egy kis része az adatoknak. Csapata azt is reméli, hogy rögzíti az egyes idegsejtek aktivitását, hogy azonosítsa azokat, amelyek mentális betegséghez vezetnek.
A cél természetesen rendkívül ambiciózus. Sikere esetén az Eskandar képes lesz követni a betegség tüneteit, az egyetlen idegsejtektől kezdve az agyi aktivitás idegi áramköréig - és ezután lehetőség nyílik egy többrétegű atlasz összeállítására az orvosok számára, akik ennek segítségével megtalálhatják a legjobb kezelési módszereket.
Saját képességeiket tanulmányozva a tudósok a konferencián bemutattak egy algoritmust, amely érzékeli, ha az emberek figyelmen kívül hagynak valamit a figyelemhiány miatt. A résztvevőket arra kérték, hogy összpontosítsanak egy feladatra - például az érzelmek azonosítására a számítógép által létrehozott arcokon -, miközben figyelik agyi aktivitásukat. Az algoritmus végül megtanulta azonosítani a figyelemeltereléssel járó idegi tevékenység mintáit.
Amikor a tudósok stimulálták az önkéntesek agyát a döntéshozó régióban, problémamegoldó teljesítményük jelentősen javult. A "szétszórt agy" idegi aktivitásának struktúrái is eltűntek.
A csapat jelenleg a folyamat automatizálásán dolgozik, hogy az algoritmus figyelemhiány alatt közvetlenül stimulációt indukáljon.
Agy kifordítva
Ha ezek a DARPA projektek megvalósulnak, akkor a mentális betegségek kezelése gyökeresen megváltozik. De a tudósok attól tartanak, hogy beléphetünk az etika aknamezőjébe.
E zárt rendszerek teljes megvalósításához az algoritmusnak mindig ismernie kell a személy valódi érzéseit. Bár nem közöl hangulatváltozásokat, az adatok a kutatók és az orvosok rendelkezésére állnak. És ha az ilyen kezelések valaha is kereskedelmi forgalomba kerülnek, képesek lesznek-e a betegek megbízni a vállalatokban abban, hogy érzéseiket és érzelmeiket biztonságban tartsák?
Egyes tudósok attól is tartanak, hogy az elektromos boldogságtabletta megváltoztatja az ember egóját.
"Az agybetegségek kezelésének bármelyikében megkockáztatjuk, hogy mindenkit egyformává tegyünk, a normától való esetleges eltérést betegségként kezeljük" - mondja Dr. Karen Rommelfanger, az Emory Egyetem tüzelőanyagokról és kenőanyagokról. „Szeretnénk varázslatot látni ebben az egészben. De akarunk-e teljesen megszabadulni a depressziótól? Nem, és nem kellene. Embernek lenni azt jelenti, hogy a tapasztalatok teljes körét átéljük”- mondja.
Soha nem lesz felesleges erről beszélni. De Chang szerint a rövid távú előnyök - az a képesség, hogy megszabadítsák az embert ettől a teljes tünetsortól - máris megéri a projekteket. "Ez az első alkalom, hogy ablakot nyitunk az agy felé" - mondja.
Ilya Khel