211service.com
Mój mózg na gorzale
Jest południe w słoneczny dzień w San Francisco, a ja staram się jak najszybciej wypić podwójną wódkę z żurawiną. Pomimo reputacji reporterów, picie nie jest moim typowym zajęciem w porze lunchu. Dzisiaj odwiedzam neurobiologa Alana Gevinsa, który spędził ostatnie 40 lat opracowując lepsze sposoby analizy sygnałów elektrycznych emanujących z naszych mózgów i, z kolei, aby zbadać, w jaki sposób nasza zdolność do zapamiętywania i zwracania uwagi zmienia się pod wpływem różnych leków. nerwowe usterki choroby i wraz z wiekiem. Za mniej więcej 20 minut, kiedy alkohol doprowadzi mój mózg do szczytowego stanu upojenia, zespół Gevinsa zmierzy, jak wpłynął na moje neurony, gdy przechodzą serię testów pamięci.
Fale mózgowe: Redaktor biotechnologii Emily Singer nosi czapkę wyposażoną w elektrody EEG, zaprojektowaną przez Alana Gevinsa i jego kolegów z SAM Technology. Urządzenie ocenia pracę mózgu, gdy Singer gra w serię specjalnie zaprojektowanych gier komputerowych.
Elektroencefalografia (EEG) to technologia stosowana od dziesięcioleci do pomiaru aktywności elektrycznej wytwarzanej przez mózg za pomocą elektrod umieszczonych na skórze głowy. W ostatnich latach zwiększona moc obliczeniowa i coraz bardziej wyrafinowane oprogramowanie pozwoliły naukowcom na dokładniejsze rejestrowanie i analizowanie tych sygnałów, dając znacznie lepszy wgląd w znaczenie burz elektrycznych w mózgu. Obecnie EEG jest wykorzystywane zarówno klinicznie – na przykład do identyfikacji źródła napadów padaczkowych u pacjentów z padaczką – jak i do badań, takich jak scharakteryzowanie rytmicznej aktywności mózgu podczas snu, relaksacji i koncentracji.
Gevins, założyciel Technologia SAM a San Francisco Brain Research Institute opracował system, który łączy EEG z testami poznawczymi – testami komputerowymi oceniającymi pamięć lub zdolność do wykonywania wielu zadań – w celu uzyskania bardziej bezpośredniego pomiaru zdolności mózgu do zapamiętywania i zwracania uwagi. Obecnie zamierza skomercjalizować tę technologię, aby ostatecznie wykorzystać ją do dokładniejszej oceny spadku funkcji poznawczych i dostosowania recept leków w celu zminimalizowania poznawczych skutków ubocznych. Technologia obejmuje zarówno nowy sprzęt do pomiaru aktywności elektrycznej, jak i nowe oprogramowanie do przetwarzania tych sygnałów.
Wcześniejsze badania przeprowadzone przez grupę sugerują, że picie może być bardziej szkodliwe dla naszej zdolności do funkcjonowania niż wcześniej sądzono. Wpływ alkoholu na mózg utrzymuje się od dwóch do trzech godzin po ustąpieniu efektów behawioralnych, nawet gdy poziom alkoholu we krwi wynosi zaledwie 0,02%, czyli około jednej czwartej dopuszczalnego limitu obowiązującego w większości stanów. Możesz być w stanie przywołać krótkie impulsy uwagi i dobrze wykonać krótki test, ale mózg nadal jest nienormalny, mówi Aaron Ilan, główny neurobiolog w SAM Technology. Nie będziesz w stanie w pełni skoncentrować się na zadaniu, takim jak jazda samochodem przez kilka godzin.
Zespół kończy obecnie duże badanie dotyczące wpływu alkoholu, marihuany, kofeiny i difenhydraminy, aktywnego składnika Benadryl, na symulowaną jazdę, a także na uwagę, pamięć roboczą i zdolność wielozadaniowości. Odkrycia powinny rzucić światło na kognitywne działanie tych leków. Chociaż wpływ alkoholu na prowadzenie pojazdów jest dobrze zbadany, to samo nie dotyczy większości leków na receptę.
Po wypiciu ostatniego łyka wódki wracam do pokoju testowego w SAM Technology. Wcześniej tego ranka założono mi specjalnie zaprojektowaną czarną czapkę z kieszeniami na czujniki wykrywające aktywność elektryczną w różnych miejscach na głowie. Zestaw słuchawkowy jest podłączony do niewielkiego wzmacniacza, który bezprzewodowo przesyła swoje sygnały przez Bluetooth do komputera w pomieszczeniu testowym. Urządzenie przechwytuje i przetwarza moje fale mózgowe, gdy gram w szereg gier komputerowych, zarówno na trzeźwo, jak i nieco pijany. Gry mają na celu ocenę pamięci roboczej – mojej zdolności do przechowywania informacji w pamięci przez krótki czas – oraz umiejętności wykonywania wielu zadań jednocześnie.
Godzinę później Gevins i Ilan pokazują mi wyniki moich testów. Ich oprogramowanie analizuje kombinację rytmicznej aktywności mózgu – różne rytmy częstotliwości są powiązane z różnymi stanami poznawczymi, takimi jak relaksacja lub uwaga – oraz wywołane potencjały, sygnały elektryczne powiązane z określonymi wydarzeniami na świecie, takimi jak pojawienie się celu w grze wideo . Byłeś spięty; Alkohol bardzo cię rozluźnił, mówi Gevins, przyglądając się wykresom aktywności mojego mózgu na ekranie komputera.
Po wypiciu moje wyniki w grach rzeczywiście się poprawiły, prawdopodobnie dlatego, że miałem więcej praktyki w grze. Ale dane EEG ujawniły prawdziwy wpływ na funkcjonowanie mojego mózgu: po wypiciu mój mózg musiał ciężej pracować nad bardziej skomplikowanymi zadaniami. I wolniej reagował na cele na ekranie komputera. (Mój czas reakcji był w rzeczywistości szybszy, prawdopodobnie dlatego, że mój układ ruchowy miał więcej praktyki w uderzaniu w mysz. Więc bez EEG nie byłoby możliwe zobaczenie wpływu na mózg.)
Gevins mówi, że jednym z najbardziej obiecujących miejsc dla tej technologii będzie podejmowanie decyzji dotyczących przepisywania leków. Na przykład dzieciom z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) często podaje się leki pobudzające w celu zwiększenia uwagi, ale lekarze zazwyczaj polegają na raportach rodziców i nauczycieli, aby określić skuteczność leku. Rzadko przechodzą testy w celu ustalenia, jak dobrze działa lek, mówi Gevins. Badanie pilotażowe przeprowadzone przez grupę Gevinsa na dzieciach z ADHD sugeruje, że EEG może szybko ujawnić, które dzieci odniosą korzyści z Ritalinu, powszechnie przepisywanego leku, i kiedy osiągną optymalną dawkę. Teraz ma nadzieję na współpracę z większą firmą w celu przeprowadzenia badań klinicznych urządzenia w celu ustalenia, czy może naprawdę pomóc dzieciom z ADHD.