Sam Rodriques
1,699,544 views • 13:31

Vreau să vă spun ceva despre neuroștiințe. Sunt fizician de profesie. Acum aproximativ trei ani am renunțat la fizică pentru a înțelege cum funcționează creierul. Și uitați ce am aflat. Mulți oameni lucrează pe tematici legate de depresie. Și asta e foarte bine, depresia este ceva ce vrem cu toții să înțelegem.

Uitați cum se face: luați un borcan și apoi umpleți-l până la jumătate cu apă. Apoi luați un șoricel și aruncați șoricelul în borcan, da? Șoricelul va înota pentru puțină vreme și, la un moment dat, acesta obosește și decide să se oprească din înot. Și când se oprește din înotat, aia se numește depresie. OK? Am studiat fizica teoretică, deci sunt obișnuit să le prezint oamenilor modele matematice sofisticate pentru a descrie cu precizie fenomenele fizice, iar când am văzut că acesta este modelul pentru depresie, m-am gândit în sinea mea: „Doamne, mai avem multă treabă de făcut.”

(Râsete)

Dar asta e o problemă generală în neuroștiințe. Să luăm ca exemplu emoția. Mulți oameni vor să înțeleagă emoția. Nu putem studia emoțiile la șoareci sau la maimuțe deoarece nu-i poți întreba cum se simt sau prin ce stări trec. În schimb, oamenii care vor să înțeleagă emoția, de obicei studiază ceea ce numim comportamentul motivat, sau pe înțelesul tuturor: „ce face șoricelul când vrea cașcavalul”. OK, aș putea continua până la nesfârșit. Ideea este că INS cheltuie în jur de 5.5 miliarde dolari pe an în domeniul neuroștiinței. Și aproape că încă nu avem rezultate semnificative sau îmbunătățiri la pacienții cu boli cerebrale în ultimii 40 de ani. Cred că această problemă se datorează faptului că șoarecii ar putea fi un model potrivit pentru cancer sau diabet, însă creierul șoarecilor nu e îndeajuns de sofisticat încât să reproducă psihologia umană sau bolile cerebrale umane. OK?

Dacă modelul cu șoarecii este unul greșit, de ce-l mai folosim? Treaba se reduce, efectiv, la două chestii: creierul e format din neuroni care sunt acele celule mici care trimit semnale electrice unul altuia. Dacă vreți să știți cum funcționează creierul, trebuie să știți cum să măsurați activitatea electrică a acestor neuroni. Pentru asta, trebuie să vă apropiați foarte tare de neuroni cu un dispozitiv de înregistrare electrică sau microscop. Și chestia asta o puteți face la șoareci sau la maimuțe, deoarece puteți să băgați chestii în creierul lor, dar din anumite motive nu putem face asta și la oameni. În schimb, noi am inventat toate aceste aparate. Cel mai popular este probabil acesta, RMN-ul funcțional, sau RMNf, care vă permite să faceți acele fotografii drăguțe, vă arată ce parte a creierului se activează când sunteți implicat în diverse activități. Dar acesta este un aparat. Cu asta nu măsurați, efectiv, activitatea neuronală, ci veți măsura, efectiv, chestii precum circulația sangvină în creier. Unde este mai mult sânge. Acolo unde este și mai mult oxigen, dar ați prins ideea, OK?

Celălalt lucru pe care-l putem face, electro-encefalografia, putem să vă punem acești electrozi pe cap, OK? Și, astfel, măsurăm undele cerebrale. Efectiv, măsurăm activitatea electrică. Însă nu măsurăm activitatea neuronilor. Măsurăm curentul electric care se revarsă înainte și înapoi în creier. Ideea este că toate aceste tehnologii de care dispunem măsoară lucrurile care nu ne interesează. Deoarece în majoritatea bolilor, ce trebuie să înțelegem... la boli precum Parkinson, să luăm exemplul clasic, La Parkinson, există un anumit tip de neuron, adânc în creier care este responsabil pentru boală, iar aceste tehnologii nu au, efectiv, rezoluția de care avem nevoie să ajungem la el. Deci tot la studiul animalelor am rămas. Nu toată lumea vrea să studieze depresia prin a arunca șoricei în borcane, nu-i așa? Asta din cauza faptului că nu este posibil să analizăm activitatea neuronilor la oameni sănătoși.

Uitați ce vreau să fac. Vreau să vă transport în viitor. Să aruncăm o privire la un mod care cred că ar putea fi posibil. Vă spun dinainte că deocamdată nu dispun de toate detaliile. Deci, acum, doar vă furnizez un fel de schiță. Dar urmează să pășim în anul 2100. Cum va arăta anul 2100? Pentru început, climatul va fi un pic mai cald decât suntem obișnuiți.

(Râsete)

Iar aspiratoarele robot pe care le cunoașteți deja și le iubiți, trecute prin multe generații cu îmbunătățiri aduse, nu vor fi chiar atât de bune.

(Râsete)

Nu a fost întotdeauna mai bine. În anul 2100, majoritatea lucrurilor vor fi surprinzător de identice. Doar percepția asupra creierului va fi total diferită. De exemplu, în anul 2100, vom înțelege cauzele bolii Alzheimer. Asta pentru a putea oferi terapii genetice specifice sau medicamente pentru a stopa procesul degenerativ încă înainte de a debuta. Cum vom face asta? Sunt, esențialmente, trei pași. Primul pas va fi că ne vom da seama de noi metode pentru a obține conexiuni electrice care trec prin craniu pentru a putea măsura activitatea electrică a neuronilor. În plus, va fi și ușor, și chiar lipsit de riscuri. Ceva cu care toți vor fi de acord, cum ar fi efectuarea unui piercing. Deoarece dacă ne întoarcem în 2017, singura modalitate cunoscută de a penetra prin craniu, era de a face acele găuri de mărimea unor monede. Nu ați mai permite nimănui să vă facă asta.

Deci, în anii 2020, oamenii vor începe să experimenteze, în loc să foreze acele găuri mari, vor face niște găuri microscopice, mai mici decât grosimea unui fir de păr. Ideea e că ceea ce contează este diagnosticul, au fost multe cazuri în diagnosticarea bolilor cerebrale când am fi vrut să ne putem uita la activitatea neuronală de sub craniu și să putem fora acele găuri microscopice, asta ar fi fost mult mai ușor pentru pacient. În final, ar fi ca și cum ai primi o împușcătură. Doar intri în cabinet și te așezi și o chestie îți e pusă pe cap, doar o înțepătură de moment și ai terminat, poți să mergi acasă să-ți vezi de treaba ta. Vom putea face asta folosind lasere pentru a fora acele găuri. Și cu laserele e extrem de rapid și de sigur, nici nu ai putea spune că găurile sunt acolo, nici măcar faptul că îți lipsește un fir de păr. Știu că sună aiurea folosirea laserelor pentru a fora găuri în craniu, dar în 2017, oamenii erau de acord când chirurgii foloseau laserul în ochi pentru operații corective. Când faci deja asta, nu mai e cale lungă. OK?

Următorul pas, în 2030, va fi că nu doar vom putea penetra craniul. Pentru a măsura activitatea neuronală, trebuie, efectiv, să treci chiar prin țesutul cerebral. Riscul care apare de fiecare dată când atingi țesutul cerebral este acela de atac cerebral. Poți să lovești un vas de sânge și să-l spargi, iar asta duce imediat la atac cerebral. Până pe la mijlocul lui 2030, se vor inventa sondele flexibile care se vor putea învârti în jurul vaselor sangvine, și nu direct prin acestea. Astfel, vom putea pune bateriile uriașe ale acestor sonde în creierul pacienților și să documentăm sute de neuroni fără niciun risc. Și ceea ce am descoperit, spre surpriza noastră, este că neuronii pe care i-am identificat nu răspund la lucruri precum idei sau emoții, așa cum ne așteptam. Acestea răspund, în mare parte, la chestii precum Jennifer Aniston sau Halle Berry sau Justin Trudeau. Adică...

(Râsete)

În retrospectivă, nu ar trebui să fim așa surprinși. La ce se gândesc majoritatea timpului neuronii noștri?

(Râsete)

Ideea este că această tehnologie ne permite să studiem neuroștiințele la nivel individual. Precum tranziția la genetică, la nivel unicelular, am început să studiem neuroștiințele la nivel uman unic.

Dar nu am ajuns încă la final. Pentru că aceste tehnologii erau încă limitate la aplicații medicale, adică noi studiam creierele bolnave în loc de cele sănătoase. Pentru că nu contează cât de sigură este o tehnologie, nu poți, efectiv, să introduci ceva în creierul cuiva doar în scopuri de cercetare. Trebuie să vrea și ei asta. Și de ce și-ar dori asta? De îndată ce ai o conexiune electrică la creier, poți s-o folosești să o atașezi la un calculator. O, da, știu... publicul este foarte sceptic la început. Adică, cine ar vrea să-și atașeze creierul la un computer? Imaginați-vă doar, cum ar fi să putem trimite un e-mail cu gândul doar.

(Râsete)

Imaginați-vă că faceți o poză cu ochii, OK?

(Râsete)

Imaginați-vă că nu veți mai uita niciodată nimic, pentru că orice doriți să vă amintiți va fi stocat undeva pe un drive și va putea fi accesat la nevoie.

(Râsete)

Linia dintre nebunesc și vizionar nu a fost niciodată destul de clară. Dar sistemele erau sigure. Când ADF a decis să dereglementeze aceste sisteme de forare cu laser, în 2043 cererile comerciale au explodat. Oamenii au început să semneze mesajele cu: „Scuzați greșelile de ortografie. E-mail trimis din creier.”

(Râsete)

Sistemele comerciale au apărut peste tot, cu cele mai noi și bune oferte în interfața creier-calculator. Au fost 100 de electrozi. 1000 de electrozi. Lățime mare de bandă pentru doar 99,99$ pe lună.

(Râsete)

În curând, cu toții le aveau. Și asta a fost cheia. Deoarece în 2050, dacă ești cercetător în neuroștiințe, s-ar putea ca cineva să intre, din stradă, în laboratorul tău. Și l-ai putea implica într-o sarcină emoțională sau comportament social sau raționament abstract, chestii pe care niciodată nu le poți studia la șoareci. Și ai putea să înregistrezi activitatea neuronilor folosindu-te de interfețele pe care acesta deja le are. Și l-ai întreba, după aceea, ce anume a simțit. Deci... această legătură dintre psihologie și neuroștiințe, pe care nu o poți experimenta la animale, e dintr-o dată aici.

Deci, poate că exemplul clasic a fost descoperirea bazei neuronale. Acel moment „Aha!”, momentul în care toate se îmbină, revelația. A fost descoperit de doi oameni de știință, în 2055, Barry și Late, care au observat, în cortexul prefrontal dorsolateral, cum în creierul cuiva care încearcă să înțeleagă o idee, diferite populații de neuroni se reorganizează: acum vedeți activitatea neuronală marcată cu portocaliu, iar în final, activitatea lor se aliniază într-un mod ce duce la un feedback pozitiv Chiar acolo. Aceea e înțelegerea.

În final, putem ajunge la lucrurile care ne fac umani. Și asta a deschis calea spre informațiile importante din medicină. Deoarece, începând cu anul 2060, cu abilitatea de a înregistra activitatea neuronală în creierele pacienților cu aceste boli mintale diferite, decât să diagnosticăm aceste boli pe baza simptomelor lor, cum se întâmpla la începutul secolului, începem să le definim pe baza patologiei actuale pe care le observăm la nivel neuronal. Deci, ca exemplu, în cazul ADHD, am descoperit că există o mulțime de boli diferite, care, toate, au fost numite ADHD la începutul secolului, care nu aveau nimic de-a face una cu cealaltă. doar că prezentau simptome similare. Și era nevoie să fie tratate în mod diferit. Era destul de incredibil, privind retrospectiv, faptul că la începutul secolului, noi am tratat toate acele boli diferite cu același medicament, dându-le oamenilor amfetamină, asta am făcut, efectiv... La fel se întâmplă și cu schizofrenia și depresia. Decât să prescriem medicamentele oamenilor, la întâmplare, cum am făcut până atunci am învățat care medicamente sunt mai eficiente la care tip de pacient, și asta a dus la o îmbunătățire uriașă.

OK, vreau să vă readuc în 2017. Unele ar putea suna satiric sau exagerat. Și unele chiar așa sunt. Adică, nu pot vedea, efectiv, în viitor. Nu știu dacă vom fora sute de găuri microscopice în craniile noastre în următorii 30 de ani. Dar ceea ce pot să vă spun este că nu vom înregistra niciun progres în a înțelege creierul sau bolile umane până nu ne vom da seama cum să urmărim activitatea electrică neuronală la oamenii sănătoși. Și aproape nimeni nu încearcă să facă asta în zilele noastre. Acesta este viitorul neuroștiinței. Cred că a sosit timpul ca neurologii să renunțe la creierul șoarecelui și să-și dedice gândirea și investițiile necesare pentru a înțelege creierul și bolile umane.

Mulțumesc!

(Aplauze)