6 Tratamentos promissores neuroscience

Os investigadores estão à beira de uma revolução no tratamento de doenças cerebrais. A seguir estão as estratégias atuais (como estimulação cerebral profunda) que mostram um monte de promessas e tecnologia de ponta (como neuropróteses) que mostram um grande potencial.

Corrigindo distúrbios de desenvolvimento através de terapia génica

As mutações genéticas, erros de cópia, combinações de genes infelizes, e toxinas ambientais podem produzir distúrbios profundos que comprometem severamente o potencial humano, mesmo antes do nascimento. Entre os distúrbios genéticos de desenvolvimento mais bem conhecidos são para baixo, de Rett, e síndromes X frágil.

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Uma via para os genes que alteram a expressão de genes ou é com o uso de retrovírus. retrovírus são vírus de ARN que produzem ADN na célula hospedeira depois de entrar. Este ADN é incorporado no genoma do hospedeiro, após o que se replica com o resto do DNA da célula hospedeira. Os retrovírus podem ser concebidos com sequcias que knock out genes do hospedeiro ou inserir novos genes no hospedeiro.

Qualquer anomalia genética que foi detectada cedo na gravidez poderiam, em teoria, ser tratado por um retrovírus, especificamente modificada que substitui funcionalmente um gene “normal” para a uma mutado ou com defeito. Ensaios clínicos de fase precoce já demonstrado algum sucesso com terapias de genes para algumas formas de degeneração retinal hereditária em adolescentes.

Aumentando o cérebro com manipulação genética

A maioria das intervenções médicas no corpo ou no cérebro são tentativas de consertar algo que está quebrado, ao invés de melhorar o que é considerado “normal”. Isso está mudando, no entanto. Os genes que são os mais interessantes a este respeito não são os únicos que fazem proteínas de estruturas celulares ou metabolismo, mas os genes que regulam outros genes.

Há, naturalmente, implicações Frankstenianos associados a estes tipos de aumentos. A modificação genética para o aumento de inteligência provavelmente será banida por completo na maioria dos países desenvolvidos. No entanto, mesmo assim, é difícil imaginar que alguém, em algum lugar não vai tentar fazê-lo. E, uma vez feito, um gene injectadas num ovo fertilizado que produz uma modificação transgénica que estarão em linha germinal - isto é, em todas as gerações futuras.

Usando estimulação cerebral profunda para tratar distúrbios neurológicos

Um dos desenvolvimentos recentes mais interessantes no tratamento de vários distúrbios neurológicos é o uso de estimulação cerebral profunda (DBS) para aliviar substancialmente os sintomas da doença. Até agora, a maioria dos alvos para DBS têm sido nos gânglios da base para o tratamento de distúrbios de movimento. Em DBS, um ou mais eléctrodos está permanentemente inserida no núcleo alvo gânglios da base, e um dispositivo electrico implantado semelhante a um pacemaker cardíaco passa impulsos de corrente através do eléctrodo (s) para estimular os neurónios dos gânglios. Neste ponto, os investigadores não são totalmente claro se o efeito principal de estímulo de excitação é geral, a inibição geral, ou a produção de alguma actividade pacemaking benéfico, fazendo com que muitas células para disparar sincronamente.

Os resultados do DBS em muitos pacientes têm sido dramáticos. Estes dispositivos eletrônicos pode ser ligado e desligado à vontade. pacientes Alguns de Parkinson, por exemplo, pode ser visto a exibir a postura curvada típica e portão de embaralhamento com o dispositivo desligado, mas, assim como a corrente está ligada, eles são capazes de caminhar e praticar esportes como basquete.

a aprovação da FDA também tem sido dada para DBS no tratamento da dor e depressão maior. Alguns tratamentos experimentais DBS ter sido feito para o transtorno obsessivo-compulsivo e síndrome de Tourette. O campo é tão nova que os efeitos a longo prazo e possíveis efeitos colaterais são ainda pouco claro, mas em muitos pacientes, o alívio dos sintomas tem sido muito melhor do que qualquer tratamento medicamentoso com muito menos efeitos colaterais.

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Estimular o cérebro externamente através de TMS e ETCC

Há dois muito novos tipos de estimulação não invasiva do cérebro: estimulação magnética transcraniana (TMS) e estimulação transcraniana por corrente direta (ETCC).

• TMS envolve a criação de um pulso de alto campo magnético muito curto através de uma bobina de fora da cabeça sobre a área do cérebro a ser estimulada. TMS parece produzir relativamente localizadas correntes eléctricas transientes, que interrompem a actividade neuronal. TMS tem algumas semelhanças com a terapia electroconvulsiva (ECT), excepto que a ECT clínicos normalmente tentar induzir uma convulsão, ao passo que no TMS convulsões são geralmente evitados. Embora TMS foi inicialmente utilizada como uma ferramenta de pesquisa para indicar o que área do cérebro está envolvido na execução de uma tarefa, silenciando temporariamente a atividade nessa área, foi recentemente utilizada para tratar transtornos mentais, como depressão, estimulando repetidamente áreas do cérebro. Neste caso, como ECT, os efeitos parecem durar muito mais tempo do que o tratamento.
• ETCC é uma nova tecnologia para ganhar popularidade. Ele envolve a injecção de uma pequena corrente directa entre dois eléctrodos na parte do couro cabeludo. Áreas do cérebro perto do ânodo parecem estar geralmente estimulada e áreas próximas ao cátodo deprimido. Os relatórios foram feitos de resultados tão diversos como melhorar as notas de matemática em testes padrão para aliviar os sintomas de esquizofrenia. Se esses resultados realizar-se, ETCC pode ser uma ferramenta poderosa, mas simples para a modulação minimamente invasivo de atividade cerebral. Há uma grande indústria “amador” em ETCC auto-entregue porque o estimulador 2 ma pode ser feita a partir de uma bateria de 9 volt e um resistor limitador de corrente 3.5 k-ohms.

Dirigindo-se a paralisia com neuropróteses

lesões da medula espinhal e derrames ter causado paralisia em milhões de americanos, e muitos mais milhões em todo o mundo. Embora a pesquisa considerável continua a tentar descobrir como reparar neurally uma transação espinhal, continua a haver nenhuma maneira de regenerar os axônios danificados e células necessárias para permitir o movimento para a maioria das vítimas de lesão medular.

Muitos neurocientistas acreditam ignorando eletronicamente lesões da medula espinhal deve ser possível. A estratégia seria a de registrar a atividade dos neurônios de comando no córtex motor primário que estão enviando sinais para mover os músculos, mas que não alcançá-los por causa da lesão. matrizes de microeletrodos iria gravar esses sinais e circuitos eletrônicos iria analisar e transferir esses sinais após a transação para ambos os neurônios motores que controlam os músculos ou para os músculos diretamente.

Uma terapia alternativa para restaurar o movimento da própria membros de um é para registrar e analisar sinais cerebrais para controlar um dispositivo protético como um braço artificial, ou mover um cursor e clicar em botões do mouse para controle de computador. Porque a abertura do cérebro e a instalação de matrizes de gravação é altamente invasivo, esta abordagem não tem sido tentado extensivamente. optogenetic técnicas recentes de opticamente estimulante e gravação neurónios geneticamente modificadas podem fazer tais implantes menos invasiva e mais selectiva. actividade neural pode ser lido opticamente, e utilizado para controlar um dispositivo protético.

Construindo um cérebro melhor através neuropróteses

modificação genética carrega a capacidade de criar algo além do que é normal para um ser humano, bem como para a reparação de defeitos. O mesmo é verdadeiro para neuroengenharia, que envolve a interface do sistema nervoso para dispositivos eletrônicos, como computadores e da Internet.

Os implantes cocleares para surdez e estimulação cerebral profunda são apenas o começo de uma nova tecnologia que irá ligar o cérebro diretamente para os computadores. matrizes de microeletrodos com centenas e logo milhares de eletrodos pode gravar e estimular conjuntos de neurônios no nível da célula única.

Experimentos demonstraram que os seres humanos (e macacos) pode usar matrizes de eletrodos implantados em seus córtex motor para mover cursores de computador e braços artificiais apenas pensando sobre como fazer isso. Imagine enviar pedidos de informação à Internet por um relé sem fio a partir de uma matriz de gravação em seu cérebro e receber a resposta sem fios para trás com uma matriz estimulante. Você poderá em breve comunicar concebivelmente com qualquer pessoa na Terra apenas pensando sobre como fazer isso. Você também pode solicitar e receber os resultados de qualquer busca de dados ou cálculo.

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Dado que os princípios básicos da estimulação do sistema nervoso usada rotineiramente para implantes cocleares e experimentalmente para próteses visuais podem fornecer informações para o cérebro, não é nada além de imaginar um futuro próximo (uma década) em que esses recursos estão disponíveis.

E uma vez que conectar o cérebro a eletrônica, não é exagero imaginar modificar o cérebro, geneticamente ou com células-tronco, para facilitar tais conexões. Soar como uma trama de ficção científica B-filme, com pessoas modificados contra os “naturais”? Tenha em mente que, ao contrário de ficção científica muito que se baseia na ciência fez-up, as técnicas para a interface cérebro-computador já estão aqui, já está sendo usado, e rapidamente melhorar.