Azzal kezdem, hogy mondok valamit, amiről azt gondolják, hogy igaz.
Agyunk hozza létre elménk minden megnyilvánulását.
De akkor miért kezeljük a lelki és a fizikai betegségeket
annyira másképp,
ha azt gondoljuk, tudjuk, hogy az elme az agy szüleménye?
Idegkutatóként gyakran mondták nekem,
hogy nem tanulmányozhatom, hogy az olyan belső állapotok,
mint a szorongás, sóvárgás vagy magányosság
hogyan jelennek meg az agyban,
és ezért úgy határoztam, hogy nekilátok, és pontosan ezt teszem.
Kutatóprogramom az elme megértését célozza
az agyi áramkörök vizsgálatán keresztül.
Pontosabban, hogyan hozza létre agyunk az érzelmeket.
Nagyon nehéz az érzelmeket és az érzéseket tanulmányozni,
mivel nem tudjuk mérni őket.
A viselkedés adja a legjobb és az egyetlen rálátást
mások érzelmi élményére.
Emberek és állatok esetében egyaránt –
igen, az önbevallás viselkedési forma.
A motivált viselkedések két osztályba sorolhatók:
Az élvezet keresése és a fájdalom elkerülése.
Az a képesség, hogy megtegyük, ami jó számunkra,
és elkerüljük, ami rossz,
alapvető a túléléshez.
És modern társadalmunkban nehéz megmondani a különbséget,
amit lelki betegségnek is címkézhetünk.
Ha valami baj volna az autómmal,
és elvinném a szerelőhöz,
legelőször is a motorháztető alá vetnének egy pillantást.
De a lelki betegségek kutatásánál
nem nyithatjuk fel a motorháztetőt egyszerű gombnyomással.
Ezért kísérletezünk állatokkal.
Egész pontosan egerekkel az én laboromban.
Ahhoz, hogy megértsük az agyat, nos, agyakat kell tanulmányozni.
És most először képesek vagyunk rá.
Kinyithatjuk a motorháztetőt.
Bepillanthatunk,
elvégezhetünk egy kísérletet, és láthatjuk, mit eredményez.
A technológia bepillantást enged az elménk fekete dobozába.
Az optogenetikus eszközök kifejlesztése lehetővé tette a példa nélküli irányítást
meghatározott idegsejtek felett az agyban, és elektromos jelek kibocsátásával
egymással történő kommunikációik irányítását.
Géntechnológiával az idegsejteket fényérzékennyé tehetjük,
majd fénnyel irányíthatjuk, mikor bocsássanak ki jeleket az idegsejtek.
Így meg tudjuk változtatni egy állat viselkedését,
bepillantást nyerve abba, mit csinál az adott idegi áramkör.
Szeretnék tudni, hogyan csinálják ezt a tudósok?
A tudósok optogenetikus eszközöket fejlesztettek ki
más alapvető tudományos ismereteket is felhasználva.
Az algák egysejtű organizmusok, úgy fejlődtek, hogy a fény felé ússzanak.
Amikor kék fény éri egy algasejt szemfoltját,
egy csatorna nyílik meg,
ami elektromos jeleket küld,
amelyek apró ostorcsapásokkal hajtják az algát a fény felé.
Ha klónozzuk ezt a fényérzékeny részt az algából,
és aztán génmódosítással hozzáillesztjük az idegsejtekhez,
az idegsejteket is fényérzékennyé tehetjük.
Kivéve, hogy az idegsejteknél –
amikor egy optikai szál mélyen világítunk le az agyba –
változtatunk azon, hogyan küldjenek elektromos jeleket más idegsejteknek,
és így megváltoztatjuk az állat viselkedését.
Munkatársaimmal
elsőként használtuk az optogenetikus eszközöket,
kiválasztottuk és megcéloztuk az A pontban lévő idegsejteket,
hogy üzenetet küldjenek az áramkörökön át célzottan a B pontba anélkül,
hogy szomszédos idegsejtek tevékenységére bármilyen hatással lettünk volna.
Ezzel a megközelítéssel tesztelhettük az áramkörök funkcióit
agyunk bonyolult szövevényén belül.
Régóta ismert, hogy az agy egyik része, az amigdala
fontos szerepet tölt be az érzelmek irányításában,
és laboratóriumunk felfedezte,
hogy az amigdala hasonlít egy útelágazáshoz,
ahol az egyik ösvényt aktiválva pozitív érzelmet és hozzáállást váltunk ki,
a másikat aktiválva pedig negatív érzelmet és elkerülést.
Mutatok önöknek néhány példát –
kóstolót nyers adatokból –
hogyan használhatjuk az optogenetikát bizonyos idegsejtek célzására az agyban,
hogy meghatározott viselkedésváltozást hozzunk létre.
A pánikbetegeknél rendellenes kommunikáció zajlik
az amigdala két része között,
de az embereknél nehéz megállapítani,
hogy ez a rendellenesség az oka vagy a következménye a betegségnek.
Használhatjuk az optogenetikát az idegpályák megcélzására egy egérnél,
és meglátjuk, mi történik.
Ez egy megemelt plusz útvesztő.
Létezik egy elterjedt szorongásteszt,
amely azt az időt méri,
melyet az egér a zárt utak biztonságában tölt
a nyitott utak felfedezéséhez viszonyítva.
Az egerek úgy fejlődtek, hogy jobban szeretik a zárt tereket,
mint például odújuk biztonságát,
de ahhoz, hogy ételt, vizet, társat találjanak,
ki kell merészkedniük a nyílt terepre,
ahol jobban ki vannak téve a ragadozók fenyegetéseinek.
Szóval, én itt ülök hátul,
készülök rá, hogy megnyomjam a kapcsolót.
És most, amikor megnyomom a gombot, és bekapcsolom a világítást,
láthatják, hogy az egér kezdi jobban felfedezni a nyílt teret.
És a szorongásra adott gyógyszeres kezeléssel ellentétben
nincs nyugtató, nincs mozgásszervi károsodás,
csak irányított, természetesnek ható felfedezés.
Tehát nemcsak szinte azonnali a hatás,
hanem érzékelhető mellékhatások sincsenek.
Most, amikor lekapcsolom a fényt,
láthatják, hogy az egér visszanyeri normális agyi állapotát,
és visszamegy a sarokba.
Amikor a laborban ezeket az adatokat kaptam,
teljesen egyedül voltam, és nagyon izgatottá váltam.
Annyira izgatott lettem, hogy halkan felkiáltottam.
(Csendesen) Aah!
(Nevetés)
Miért voltam olyan izgatott?
Úgy értem, elméletileg tudtam, hogy az agy irányítja az elmét,
de kapcsolóval váltani a kezemben,
és látni, hogy az egér ilyen gyorsan
és oda-vissza változtatja meg a viselkedését –
igazából ez volt az első alkalom, hogy valóban elhittem ezt.
Az első áttörés óta
számos egyéb felfedezést tettünk.
Találtunk jellegzetes idegi áramköröket,
amelyek drámai változásokat idéznek elő az állat viselkedésében.
Íme, egy másik példa: a kényszerevés.
Két ok miatt eszünk.
Az élvezet kedvéért, mint amilyen az ízletes étel,
vagy a fájdalom elkerülése miatt, hogy ne legyünk éhesek.
Hogyan gyógyíthatjuk meg a kényszerevést anélkül,
hogy tönkretennénk az éhség vezérelte táplálkozást,
amely szükséges a túlélésünkhöz?
Az első lépés, hogy megértsük,
hogyan utasít minket az agyunk az evésre.
Ez a jóllakott egér épp felfedez egy helyet,
ahol egyáltalán nincs étel.
Az optogenetikával a hipotalamuszban található idegsejteket célozzuk meg,
üzeneteket küldünk az áramkörökön át a középagyba.
Amikor bekapcsoljuk a világítást, pont itt, láthatják,
hogy az egér azonnal elkezdi nyalni a padlót.
(Nevetés)
Ez a láthatóan kétségbeesett viselkedés hamarosan felerősödik,
és olyasmi történik, amit hihetetlennek találok.
Igazából elég csodálatos.
Készen állnak?
Pont most.
Látják? Felemeli a mancsait, mintha enne egy darab ételt,
de semmi sincs ott, semmit nem fog.
Tehát ez az áramkör hatékony a táplálkozási viselkedés szabályozására,
még ha nincs is éhség,
még ha nincs étel se.
Nem tudom biztosan, mit érez az egér,
de az idegpálya megcélzásával kiváltott viselkedés arra utal,
hogy ezek az idegsejtek sóvárgást idéznek elő.
Lekapcsoljuk a világítást –
és az állat újra normálisan viselkedik.
Ha lekapcsoljuk ezt az idegpályát,
elnyomhatjuk és csökkenthetjük a kényszerevést anélkül,
hogy megváltoztatnánk az éhség vezérelte táplálkozást.
Mit jelentett önöknek ez a két videó,
amit most mutattam?
Hogy az agyi idegi áramkörökön végrehajtott egyedi változtatások
egyedi viselkedésbeli változásokat hoznak létre.
Hogy minden tudatos tapasztalatunkat
agysejtjeink irányítják.
Egy fizikus és egy biológus lánya vagyok,
akik a szó szerint egy hajón találkoztak, amikor Amerikába jöttek,
hogy képzésüket folytassák.
Szóval, temészetesen,
mivel "semmi nyomás" nem nehezedett rám, hogy tudós legyek ...
(Nevetés)
főiskolai hallgatóként döntenem kellett, hogy a pszichológiát,
az elme tanulmányozását, vagy az idegtudományt,
az agy tanulmányozását választom.
Az idegtudományt választottam,
mivel meg akartam érteni,
hogyan születik elme a biológiai szövetekből.
De valójában mindkettővel foglalkozom.
És most a kutatóprogramom hidalja át a hézagot
az elme és az agy között.
Laboratóriumi kutatásom azt sugallja,
hogy elkezdhetjük az egyes idegi áramköröket
érzelmi állapotokhoz kötni.
Találtunk pár áramkört,
amelyek a szorongással kapcsolatos viselkedésért felelősek,
a kényszerevésért,
a szociális kapcsolatokért, elkerülésükért,
és a motivált viselkedések sok más típusáért,
amelyek talán belső érzelmi állapotokra adott válaszreakciók.
Úgy gondoltunk az elme funkcióira, hogy egy adott agyterület határozza meg őket.
De a munkám mutatja, hogy egy adott agyterületen
sok különféle idegsejt sok különböző tevékenységet folytat.
És ezek a funkciók részben az általuk bejárt útvonaltól függenek.
Íme, egy metafora, amely illusztrálja,
hogyan változtatják meg e felfedezések azt, hogy mit gondolunk az agyról.
Mondjuk, hogy az agy a világ megfelelője,
és az idegsejtek az embereké.
Meg szeretnénk érteni, hogyan terjed az információ a bolygón.
Biztosan hasznos tudni,
hol tartózkodik egy adott személy, amikor felvesszük, amit mond.
De kijelenthetem, hogy ugyanolyan fontos tudni,
kivel beszél,
kik figyelnek,
és hogy a figyelő emberek hogyan reagálnak a kapott információkra.
A lelki betegségek gyógyítása jelenleg
lényegében próbákon és hibákon alapuló stratégia.
És nem működik.
A lelki betegségekre adott új gyógyszeres kezelések
falakba ütköztek,
alig valami fejlődést értünk el az 1950-es évek óta.
Mit tartogat a jövő?
A közeljövőben arra számítok,
hogy a lelki betegségkezelés forradalmának leszek tanúja,
ahol meghatározott agyi idegi áramkörök állnak majd a középpontban.
A diagnózisokat egyaránt a viselkedésre,
illetve a mérhető agyi aktivitásra alapozva állítják fel.
A távolabbi jövőben képességeink kombinálásával,
hogy azonnal beavatkozhatunk az agyműködésbe,
és azonnal változást érhetünk el a viselkedésben,
tudásunkkal a szinaptikus plaszticitásról maradandóbb változásokat érhetünk el,
ezzel az agyat az öngyógyítás állapotába juttathatjuk
az idegi áramkörök újraprogramozásával.
Az élményterápiát az idegpályák szintjén valósítjuk meg.
Amint az agyat az öngyógyítás állapotába juttatjuk,
lehetséges, hogy hosszan tartó hatásokat érhetünk el
mellékhatások nélkül.
Elképzelem a jövőt, ahol idegi áramkörök újraprogramozásával
talán gyógyíthatunk is, nem csak kezelhetünk.
Rendben, de mi van itt és most?
Ha mostantól mindegyikünk
igazán hinni fog abban,
hogy az elmét agysejtjeink hozzák létre,
akkor azonnal megszabadulhatunk a negatív hozzáállástól és a szégyentől,
ami sok embert tart vissza attól,
hogy megkapja a szükséges lelki támogatást.
Mentális egészségügyi szakemberként
mindig arról gondolkodunk, mi lesz a legújabb kezelés.
De mielőtt új kezeléseket alkalmazunk, arra van szükség,
hogy az emberek ne érezzék kellemetlennek igénybe venni őket.
Képzeljék el, milyen drámaian csökkenne
az öngyilkosságok és az iskolai lövöldözések száma,
ha mindenki, akinek lelki támogatásra van szüksége, meg is kapná azt.
Amikor majd igazán megértjük, hogyan keletkezik az elme az agyból,
Javítani fogunk mindenki életén,
aki élete során lelki beteg lesz –
a népesség felén –
ugyanúgy, ahogy mindenki másén is, akivel osztoznak a világon.
Köszönöm.
(Taps)