my父亲是一位神经科医生,曾经有一个患者在最多的内心感受到诗歌。菲利普在新泽西州普林斯顿的着名寄宿学校12岁和一名学生。他的一个作业是recite edgar allan poe的乌鸦.到演讲那天,他已经把这首诗排练了几十次,而且能轻松地回忆起来。但这一次,当他站在同学们面前时,奇怪的事情发生了。
每当他念到这首诗那句著名的、令人难以忘怀的副歌时——“乌鸦说‘永不复生’”——他的右半边嘴就颤抖起来。颤抖加剧,直到朗诵到一半时,他在一群无情的青少年面前抽搐着倒在地板上,失去了对身体的所有控制,包括膀胱和肠道。他第一次发作。
当我父亲听到这个故事后,他决定做个实验。在菲利普第一次拜访时,他递给那个男孩一本乌鸦并请他大声朗读。每当听到乌鸦那悲观的预言时,菲利普又结结巴巴地说不出话来。他咬紧牙关,嘴唇歪向一边,好像不同意别人说的话似的。我父亲在菲利普大发脾气之前就把诗拿走了。他给那个男孩的老师写了一张纸条,免除了他再背一篇文章的麻烦。父亲解释说,他的大脑已经开始将某些语言模式与癫痫发作联系起来。
通过利用神经元用于学习新关联的规则,这些下一代电气可实现永久性疾病擦除。
神经系统的力量在于这种学习的能力,即使是在成年期。神经元网络通过一种叫做尖刺的电化学脉冲定时发现新的关系,神经元利用尖刺相互交流。这种时间模式加强或减弱细胞之间的连接,构成记忆的物理基础。大多数时候,结果是有益的。将因果联系起来的能力——入侵的阴影和俯冲轰炸的猎鹰,仙人掌和隐藏的水源——使有机体在捕食者和竞争者面前占上风。
但有时神经元对他们的工作太擅长了。大脑,具有非凡的计算实力,可以学习语言和逻辑。它也可以学习如何生病。
例如,经历单一随机癫痫发作的人可能比从未有过的人成为癫痫的50倍。1像菲利普的乌鸦一样,在第一次适合之前的刺激和特定的音乐通道中的相同刺激 - 更容易触发未来的剧集。并且发生的次数越多,潜在的神经网络可能变得更强,更普遍,可能导致更广泛或更暴力的攻击。
我的父亲告诉我关于另一位病人的詹姆斯,他的50岁的医生患有脊柱关节炎。他陷入如此多的痛苦,外科医生摧毁了来自他的下半身的感觉神经。然而,手术后几年 - 他的背部和腿不能再向他的大脑发送这些信号 - 他继续感到像他以前一样的痛苦。只有袜子的行为是曲折的。
最近的研究解释了其中的原因:和许多慢性疼痛患者一样,詹姆斯最初的损伤频繁且强烈地激活了大脑中的疼痛回路,以至于这些通路对哪怕是最无害的刺激都变得敏感,比如轻微的触摸。2换句话说,持续的身体痛苦创造了一种“痛苦记忆”。就像你可能会记得初吻的味道一样,詹姆斯的大脑在他的身体早已无法感知疼痛的情况下,仍能回忆起这种感觉。
其他的苦恼也可以用这种方法来学习。强迫症、创伤后应激障碍(PTSD)、上瘾,甚至某些消化系统疾病的特征似乎都是神经元耦合过度强化,就像一条众所周知的道路。这种共性给了医生一个乐观的理由:如果疾病是可以习得的,那么不学习也可以吗?
D.Anny Glover总是知道癫痫发作,当他听到噪音时 - 一个柔软的振铃,直到它无法忍受。当他15岁时,美国演员和主任的第一次适合。他与癫痫患者近二十年,直到1977年的一天,当格洛弗是31岁时,他找到了一种解决方法来反击。
他即将在旧金山的一个剧场上骑马 - 他的第一个重要角色 - 当他听到噪音时。在地板后台,他决定将扣押。“我不会有这个癫痫发作。我不会有这个癫痫发作。我不会有这个癫痫发作,“他渴望自己。“每次我说,'我不会有这个癫痫发作,'我相信我不会癫痫发作,”他曾经召回过。“每次,我都有一点点更强壮,症状开始削弱到我准备上舞台的地步。”经过四年的重复这种技术,哪种格罗瓦称其自我催眠,剧集突然和神秘地停止了。他声称他从未听过噪音。
笔名为“大卫·B”的法国漫画家皮埃尔-弗朗索瓦·博沙尔(Pierre-Francois Beauchard)在自传中也讲述了类似的经历癫痫.这部漫画小说在他患有癫痫病的哥哥的身体和精神状况恶化和Beauchard对描绘战争场景和怪物的越来越痴迷之间摇摆不定——这些幻想把他拉进了一种恍惚的状态,让他得以逃离他认为是自己的疾病。不像他的兄弟变得暴力和面目全,比查德是胜利的。在一个场景中,他面对弟弟的癫痫症,他化身为一条龙。他穿上全副军装,将野兽砍成碎片,宣称:“我已经战胜了逼近我的疾病。”
如果我们可以从集体记忆中擦除暴行怎么办?
神经泌虫学者认为,通过学习施加迷茫神经的自我治疗癫痫症,可能是孟加视哲学,这是对迷走神经中的一些控制,这在大脑和器官之间继承了信息。其信号具有平静的效果,降低心率和血压,例如或缓解焦虑。刺激迷走神经也可以用于皮质中的安静活动,大部分癫痫发作的大脑的外皮。这种脑沉默使神经元变得更加难以飙升,从而降低了完全吹配的风险。
作为自主神经系统的一部分,迷走神经在没有意识控制的情况下正常工作。但如果你知道正确的技巧,你可以故意激活它。你见过一个疲惫的婴儿在入睡前揉眼睛吗?事实证明,只要按压你的眼球,或者按摩你下巴下的颈动脉,就能激活迷走神经,使神经系统平静下来。
练习或冥想也是可能的,以管理许多自主功能,单独思考。3.例如,一些深海潜水员可以故意减缓新陈代谢保持氧气。瑜伽大师可以降低他们的心脏汇率。而西藏僧侣可以在呼吸实践中大大提高他们的体温,称为tummo,或“内火”。同样,不响应药物的癫痫患者可以通过观察其脑活动的录音并试图放大宁静状态的签名来学会致力于致力于发脾气。4.
然而,这种无与伦比的控制需要时间和精力掌握,并不总是有效。由于这些原因,科学家正在开发植入技术,这些技术使用电力脉冲来调试残疾和疾病的神经电路。这些人工调节因素称为“电气保护”,可能有一天可以加速遗忘的过程。
T.Oday的电气护理只会暂时缓解疾病,破坏细胞间交通,而是留下现有的途径完好无损。当它们从大脑或身体移除时,患者的症状瞬间返回。例如,迷走神经刺激器使用永久的起搏器样发电机,通过柔性电线向颈部的神经部分发送温和的倾斜。通过将磁性魔杖传递给发电机,患者可以手动停止或缩短癫痫发作,并在实验设置中,慢慢赛车。
另一种流行的技术是深脑刺激,或DBS,它们治疗少数疾病,包括帕金森,癫痫和重大抑郁症。它涉及将销状电极植入进攻性脑区域,然后连续地与高频脉冲轰击周围组织。该程序非常有效,特别是考虑到毒品失败后仅使用它。例如,在帕金森的患者中,DBS可以将震颤减少至多90%。
然而,神经科学家刚刚开始了解这项治疗方式。在某些情况下,通过安静或令人兴奋的特定大脑区域来提高或减少神经活动的阈值。在其他情况下,它可能重置遥远脑结构之间的健康通信,这通过在各种频率上同步它们的神经活动来部分地交换信息。这些节奏模式称为振荡。研究表明,大脑的区域可以通过匹配他们的振荡来“谈论”其他地区,如业余无线电爱好者调整不同渠道。5.
当振荡中断正常的细胞活动时出现病理学。在帕金森的患者中,例如,电机皮层中的神经元 - 坐标的脑中中心,坐标循环在某些人移动时锁定的振荡增加,导致震颤和其他运动缺陷。DBS扰乱了这种模式。通过在中脑中的电动机网络的一部分中脉冲组织,DBS从电动机皮层中的电池从压缩振荡中脱节,允许它们再次独立起作用。6.然而,该技术未能影响持久的变化,可能是因为它立即漫游这么多种神经元。7.
未来的设备将更加精确。通过利用神经元用于学习新关联的规则,这些下一代电气可实现永久性疾病擦除。学习是关于时间的。例如,假设Neuron A与靶,神经元B.如果神经元在神经元B之前是尖峰,则该连杆将加强。但如果在A之前飙升,他们的债券将削弱。神经科学家怀疑这种行为,称为尖峰时序依赖可塑性,是神经网络用于代理因果关系的基本公理。人为刺激同样可以重新设计引起疾病的途径。
调查人员已经开始展示这种方法的可行性。例如,在2007年,例如,法国和加州大学圣地亚哥的国家科学研究中心的研究人员在大鼠的桶皮层中操纵了单一神经元的活性,从晶须接收输入。8.正常情况下,这个细胞呈尖状后牙周搬家了。但科学家们扭转了这个时序。它们电引起了细胞毫秒之前摆动触须。通过重复这种模式,他们抑制了胡须与神经元的连接,使细胞对胡须的运动不太可能做出反应。同样的原则最终可能被用于治疗,以削弱过度敏感的联系,如慢性疼痛或创伤后应激障碍。
最复杂的植入物在刺激大脑的同时还能听它说话。数百个记录电极封装在几立方毫米中,这些两用设备将收集疾病的神经信号,使它们能够更精确地定位疾病回路。9,10例如,在吸毒者中,这些电气中的一个可能会发现在它驱动不良行为之前渴望渴望并静噪。另一个植入物可能会嗅出创伤记忆并抹去其情绪重量。
这种电疗法将保留给最棘手的病人,他们的传统干预已失败。但它的极限是什么呢?如果我们能从集体记忆中抹去暴行呢?或者从一个士兵的良心中抹去内疚?像任何药物一样,遗忘既是毒药,也是治疗的良药。
Kelly Clancy研究神经科学作为巴塞尔大学的博士后研究员在瑞士。此前,她作为天文学家漫游世界,并配上土库曼斯坦的和平兵团。她是2014年Regeneron奖的创意创新奖,为她的工作设计无毒脑疗法。在Twitter @kellybclancy找到她。
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