Heilaþvottur á að losa þig við versta óttann

Miskunnarlausar leyniþjónustur hafa lengi leitað aðferða til heilaþvottar. Nú hafa vísindamenn komist fram úr þeim og hyggjast nota heilaskönnun og gervigreind til að leysa upp óttaviðbrögð og sársauka í heilanum.

BIRT: 16/09/2022

LESTÍMI:

10 mínútur
Share on facebook

Þess vegna áttu að lesa þetta

  • Værir þú til í að láta heilaþvo þig? Margt fólk hefur fallist á að taka þátt í slíkum tilraunum og þú gætir skipt um skoðun við lestur greinarinnar.

Tveimur árum eftir að kanadíski hjúkrunarfræðingurinn Esther Schrier hafði misst aðeins þriggja vikna gamalt barn, varð hún aftur þunguð. En meðgangan varð enginn hamingjutími fyrir þessa ungu konu.

 

Hún þjáðist af þunglyndi og 1960 var hún lögð inn á Allan Memorial-geðsjúkrahúsið í Montréal hjá hinum virta geðlækni Donald Ewan Cameron. Það sem hún vissi ekki, var að læknirinn var á launaskrá hjá bandarísku leyniþjónustunni CIA.

 

CIA notaði háleynilegt verkefni, „Operation MK-Ultra“ til að þróa aðferðir til að brjóta niður persónuleika fólks þannig að það hlýddi skipunum og afhjúpaði leyndarmál sín eða þannig að hægt væri að byggja upp nýjan persónuleika, viljugan til að vinna fyrir leyniþjónustuna. Cameron átti að aðstoða við þetta og Esther Schrier var aðeins ein af fjölmörgum tilraunadýrum sem hann valdi sér meðal sjúklinga spítalans, án nokkurs samþykkis þeirra.

Tilraunir CIA gerðu hina ófrísku Esther Schrier á köflum ófæra um að komast fram úr, tala eða bera kennsl á manninn sinn.

Grunlausir sjúklingar fengu miklar lyfjagjafir sem héldu þeim meðvitundarlitlum vikum saman, að fráteknum klósettferðum og þremur máltíðum á dag. Tvisvar í viku fengu þessir sjúklingar öflugt rafstuð og fólkið var líka látið hlusta á sömu skilaboðin, síendurtekin í heyrnartólum í 20 tíma á sólarhring.

 

Það tókst vissulega að brjóta niður bæði Esther Schrier og aðra ómeðvitaða þátttakendur í þessari tilraun. Það tókst hins vegar ekki að „endurforrita“ sjúklingana og MK-Ultra verkefnið varð CIA einungis til niðurlægingar.

 

Það sem CIA mistókst er vísindamönnum nútímans að takast. Gömlu aðferðunum hefur við skipt út fyrir heilaskanna og gervigreind sem les hugsanir og breytir tauganetum í heila.

 

Tilgangurinn er líka allt annar. Nú vilja vísindamenn beita heilaþvotti í þágu heilbrigðis – til að meðhöndla bæði andlega og líkamlega kvilla á borð við áfallastreituröskun, þunglyndi, sársauka eða blindu.

 

Heilaþvottur breytir taugabrautum

Allar gerðir heilaþvottar – hvort heldur tilgangurinn er ill- eða góðkynja – byggist á hæfni heilans til að breyta taugabrautum sínum og leiða þannig taugaboð inn á nýjar leiðir.

 

Í hvert skipti sem við lærum eitthvað nýtt eða festum okkur eitthvað í minni, eru þessar upplýsingar varðveittar í netverki taugafrumna. Ef þú t.d. óttast slöngur, tengja öflugar taugabrautir saman sjónstöðvar heilans sem bera kennsl á slönguna og heilastöðvarinnar amygdala eða möndlunnar sem skapar óttatilfinninguna.

 

Með heilaþvotti er unnt að veikla tenginguna milli slöngunnar og óttans með því að beina boðum frá sjónstöðvunum annað en til heilamöndlunnar. Afleiðingin verður þá sú að þótt þú sjáir slöngu vekur það ekki lengur neina skelfingu.

 

Áhugi á heilaþvotti hefur á köflum verið mikill hjá leyniþjónustustofnunum og einvaldsherrum og sá áhugi hefur þá beinst að því að „endurforrita“ heila óvinanna.

CIA heilaþvoði fólk í 20 ár

Undir mikilli leynd reyndi bandaríska leyniþjónustan CIA að heilaþvo fólk hundruðum saman á árunum 1953-1973. Niðurstöðurnar eru óvissar en ekkert bendir til að þetta hafi tekist.

Vændiskonur gáfu kúnnunum LSD

CIA rak vændishús og lét vændiskonur gefa mönnum LSD án vitneskju þeirra. Þær reyndu síðan að fá mennina til að framkvæma t.d. glæpaverk meðan starfsmenn CIA fylgdust með bak við falskan spegil.

Rafstuð brutu sjúklinga niður

Geðlæknirinn Ewen Cameron fékk greitt frá CIA fyrir að brjóta niður persónuleika sjúklinga svo unnt væri að byggja nýjan frá grunni. Hann notaði m.a. svefnlyf, öflug rafstuð og rafsegulgeislun.

Dáleiðsla átti að skapa drápara

CIA borgaði sálfræðingnum Martin Orne fyrir að dáleiða stúdenta sína og skipa þeim að skvetta sýru á annað fólk. Þetta gerðu stúdentarnir en Orne áleit þá hafa reiknað út að ekki væri um sýru að ræða.

Nú hefur áhugi á heilaþvotti náð til læknavísindanna vegna þess að vísindamönnum er nú ljóst að undirrót margra sjúkdóma er að finna í taugatengingum í heilanum.

 

Ein þeirra aðferða sem þykir lofa mjög góðu kallast DecNef (Decoded Neurofeedback). Í sem stystu máli byggist aðferðin á því að fá sjúklingana til að breyta boðleiðum í heila, þannig að hugsun og viðbrögð breytist á tilætlaðan hátt.

Japanski lífeðlisfræðingurinn Misuo Kawato sannaði að með tækninni mætti fá fólk að sjá rautt – í bókstaflegri merkingu.

Hefðbundin samtalsmeðferð hefur í rauninni sama tilgang en þegar DecNef-aðferðinni er beitt, er ekki nauðsynlegt að sjúklingurinn geri sér ljóst hvaða árangri til stendur að ná. Í þessari meðferð er notaður svokallaður fMRI-skanni ásamt gervigreindarforriti í tölvu en sjúklingurinn er ekki meðvitaður um hvernig hugrenningatengslunum er breytt.

 

Meðal frumkvöðla á þessu sviði er japanski lífeðlisfræðingurinn Mitsuo Kawato sem náði þeim markverða árangri árið 2016 að sýna fram á að með tækninni má fá sjúklinga til að sjá rautt – í bókstaflegri merkingu.

 

Endurforritaði heilann

Mitsuo Kawato lét þátttakendur í tilraun sinni stara á rauð, græn og grá mynstur á skjá meðan þeir lágu í fMRI-skanna. Skanninn mældi heilavirkni og gervigreindarforrit í tölvu gat afkóðað tiltekin virknimynstur sem tengdust þessum litum.

 

Að þessu loknu tók við þriggja daga ferli þar sem fólk fékk að sjá grá mynstur með hring í miðju. Skanninn mældi heilavirknina áfram. Nú átti fólkið að reyna að nýta hugarafl sitt til að stækka hringinn og peningaverðlaunum var heitið ef það tækist.

 

Það sem þátttakendur vissu ekki, var að stærð hringsins á skjánum fór eftir því hve mikið heilavirknin líktist þeirri virkni sem tengdist rauða litnum. Því meiri sem líkindin urðu, því stærri varð hringurinn. Þátttakendum tókst æ betur að stækka hringinn, jafnvel þótt enginn yrði þess nokkru sinni var að það var umhugsunin um rauða litinn sem fékk hringinn til að stækka.

 

Eftir þessa þrjá daga var svo komið að úrslitastundinni. Þegar fólkið var nú spurt um litinn á gráum formum á skjánum taldi það þessi form oft vera rauð.

Gervigreind hefur áhrif á heilann

Með því að beita heilaskanna, gervigreind og loforði um fjárhagsávinning er unnt að fá sjúklinga sem t.d. þjást af áfallastreituröskun til að breyta skynjun sinni á erfiðum atvikum fyrri tíðar.

1. Skanni mælir áfallastreitu

Sjúklingurinn liggur í fMRI-skanna og einbeitir sér að sársaukafullri minningu. Skanninn greinir hvaða heilastöðvar virkjast og valda t.d. óttatilfinningu. Niðurstöðurnar eru sendar til tölvu.

2. Tölvan finnur æskilegri leið

Með hjálp gervigreindar reiknar tölvan út mismuninn á núverandi heilavirkni og þess mynsturs sem væri æskilegt. Markmiðið getur t.d. verið heilavirknimynstur sem dregur úr óttatilfinningunni.

3. Verðlaun lokka inn á aðrar leiðir

Fólki er heitið verðlaunum ef það nær að stækka hring á skjá með hugarafli sínu. Hringurinn stækkar aðeins ef heilavirknin nálgast æskilegt mynstur og einstaklingurinn beinir huganum í þá átt.

Kawato hafði tekist að fá heila þátttakenda til að sjá á skjánum lit sem alls ekki var þar. Þegar hann spurði um lit gráu formanna 3-5 mánuðum seinna sá fólkið þau enn sem rauð. Þær nýju tengingar sem skapast höfðu í tilrauninni reyndust þannig halda til lengri tíma.

 

Slík tilraun getur kannski vakið óhug – og niðurstöðurnar hefðu án alls efa vakið athygli CIA á sjöunda áratugnum – en niðurstöðurnar sýna líka að DecNef-tæknina má nýta til meðferðar á sálrænum kvillum sem stafa af ákveðnum tengingum milli heilastöðva. Og sjálfum hefur Kawato þegar tekist að hjálpa fólki sem var haldið sjúklegri fælni gagnvart slöngum eða köngulóm.

 

Stýrt fram hjá óttastöðvum

Í tilraun sinni árið 2018 mældi Mitsuo Kawato heilavirkni hjá hópi heilbrigðs fólks meðan það horfði á myndir af ýmsum dýrum, þeirra á meðal voru slöngur, köngulær og fiðrildi. Kawato beindi athyglinni einkum að gagnaugablöðunum en heilastöðvar þar hafa taugatengingar til heilamöndlunnar (amygdala).

 

Á grundvelli heilavirkninnar hjá öllum þátttakendum gat Kawato ákvarðað flókið mynstur heilafrumna í gagnaugablöðunum sem virkjuðust þegar fólk sá t.d. slöngu.

Tilgangur tilraunarinnar var að fá fólk sem var haldið ákafri fælni til að tengja ásýnd dýrsins við eitthvað jákvætt.

Kawato safnaði því næst að sér hópi fólks sem haldið var svo ákafri fælni gagnvart slöngum eða köngulóm að það var skilgreint sem sjúklegt ástand. Fælnisjúklingarnir voru settir í fMRI-skanna og rétt eins og í fyrri tilrauninni var þeim heitið peningaverðlaunum ef þeim tækist að stækka hringinn með hugarafli sínu.

 

Þátttakendur í þessari tilraun vissu ekki að hringurinn stækkaði því aðeins að heilavirkni þeirra nálgaðist það mynstur sem tengdist dýrinu í heilavirkni hinna heilbrigðu.

 

Tilgangur tilraunarinnar var að fá þetta fólk til að tengja ásýnd hins óhugnanlega dýrs við eitthvað jákvætt, svo sem peningaverðlaun.

Um 2-3% fólks óttast slöngur svo mikið að óttinn hefur áhrif á geðheilsu. Þá flokkast fælnin sem óttasjúkdómur.

Þegar fólki hafði tekist þetta voru viðbrögð þess við slöngum og köngulóm rannsökuð. Fyrir tilraunina hafði ásýnd þessara dýra leyst úr læðingi svita í lófum og kröftug taugaboð milli gagnaugablaðanna og heilamöndlunnar. Að tilrauninni lokinni hafði dregið mjög úr þessum viðbrögðum. Fælnin var horfin úr heilanum vegna þess að tekist hafði að stýra taugaboðunum fram hjá heilamöndlunni.

 

Kawato telur aðferðina geta reynst betur en hefðbundna meðferð, einmitt vegna þess að sjúklingarnir eru ekki meðvitaðir um hvað gerist í raun og veru. Hefðu þeir vitað hvað til stóð hefði meðvitundin getað sett í gang varnarviðbrögð sem hefðu dregið úr áhrifum meðferðarinnar.

 

Niðurstöður Kawatos hafa komið öðrum vísindamönnum til að vinna áfram með DecNef-aðferðina; m.a. notaði enski taugasérfræðingurinn Ben Seymour tæknina til að draga úr sársaukaboðum í heila sjúklinga sinna árið 2020.

Þrátt fyrir árangurinn hefur það hamlað útbreiðslu DecNef að vísindamenn hafa ekki fengið mikið af fólki til að taka þátt í tilraunum af þessu tagi. Séu þátttakendur fáir fást minni og ótraustari upplýsingar sem gervigreindarforritið getur unnið úr til að greina nákvæmlega þau virknimynstur sem tengjast ákveðnum hugsunum í heilanum. Undirstöður aðferðarinnar verða þar með ekki nógu fínstilltar.

 

Mitsuo Kawato reynir nú að ráða bót á þessu. Árið 2021 setti hann upp stóran gagnagrunn, aðgengilegan öllum, þar sem safnað er saman mælingum úr fjölmörgum tilraunum sem aðrir vísindamenn geta notað til að fóðra gervigreindarforrit og auka nákvæmni slíkra inngripa í starfsemi heilans.

 

Seglar létta lundina

DecNef er langt í frá eina aðferðin sem vísindamenn beita til að hafa áhrif á heilavirkni fólks til að bæta andlega heilsu. Ein þeirra sem best hafa reynst kallast TMS (Transcranial magnetic Stimulation) og getur vakið minningar um tilraunir CIA með rafsegulgeislun gegnum heilann.

 

Tæknin er tiltölulega einföld og öfugt við grimmilegar aðferðir CIA virðist hún vera alveg hættulaus.

 

Rafsegull, oft í hendi læknisins, er settur í hársvörðinn og sendir púlsa kröftugs rafsegulsviðs inn í heilann. Segulsviðið breytir rafvirkni heilafrumnanna en öfugt við DecNef skapar það ekki nákvæmlega fyrirfram ákveðin mynstur í heilavirkninni. Þess í stað takmarkast aðferðin við að auka eða draga úr virkni í tilteknum svæðum.

 

Þrátt fyrir þessar takmarkanir hefur aðferðin reynst einkar vel, t.d. við þunglyndi og sjúklingar hafa árum saman haft gagn af henni.

Þrjár aðferðir til að þvo sjúkdóma úr heila

Verkir, þunglyndi og fjöldi annarra sjúkdómstilvika skapa óreiðu í heilanum. Með því að hafa áhrif á heilavirknina hyggjast vísindamenn losa tak sjúkdómanna á heilafrumunum.

Gervigreind linar verki

Verkir valda mikilli heilavirkni og hafa þannig bæði líkamleg og andleg áhrif. Með DecNef-tækni má nota gervigreind til að breyta heilavirkni þannig að sársaukinn verði þolanlegur.

Seglar létta fólki lund

TMS felur í sér að segulsvið hefur áhrif á rafboð í ákveðnum hlutum heilans. Með því að breyta boðum milli ennisblaða og svokallaðs randkerfis má beita tækninni gegn þunglyndi.

Mynstur gæti skapað sjón

Með leysiljósi má virkja heilafrumur þúsundum saman í þrívíðu mynstri og t.d. skapa blindum lifandi mynd. Tæknin krefst þó mikilla inngripa og tilraunir á músum eru enn á frumstigi.

Það telst dæmigert að þunglyndir hafi óeðlilega virkni á ákveðnum svæðum í ennisblöðunum, DLPFC en við TMS-meðhöndlun fimm sinnum á dag í mánuð nær þriðji hver sjúklingur varanlega minnkuðu þunglyndi.

 

Árið 2019 sýndu kínverskir og kanadískir vísindamenn fram á að unnt er að beita TMS á sjúklinga með Parkinson. Vísindamennirnir sendu rafsegulpúlsa inn í eina af hreyfimiðstöðvum heilans í 20 mínútur á dag í 14 daga með þeim árangri að hreyfingar sjúklinganna urðu jafnari og ekki eins kippkenndar og verið hafði.

 

Ástæðan fyrir þessum árangri er væntanlega sú að þessir endurteknu rafsegulpúlsar skapi hentugar taugatengingar sem síðan halda sér áfram að meðferð lokinni. Þannig skapast nýtt mynstur heilavirkni og kemur í stað þess gamla sem olli kipphreyfingunum.

 

Heilmyndir skapaðar í heila

Báðar aðferðirnar, DecNef og TMS, eru meira eða minna tilbúnar til almennrar notkunar. Talsvert lengra inni í framtíðinni bíður svo þriðja aðferðin við heilaþvott og hún virðist mögulega geta stýrt virkni heilans af mun meiri nákvæmni. Aðferðin kynni að verða áhrifarík meðferð við geðsjúkdómum og jafnvel við blindu en notkunarmöguleikarnir ná þó einnig yfir heldur skuggalegri svið.

 

Aðferðin var m.a. prófuð árið 2018 þegar bandaríski taugalíffræðingurinn Hillel Adesnik byrjaði á því að genabreyta hópi tilraunamúsa þannig að heilafrumurnar brugðust við leysigeisla með því að senda frá sér taugaboð.

LESTU EINNIG

Adesnik boraði því næst gat í höfuðkúpuna og kom fyrir litlum glerglugga að heilanum. Með því að senda leysigeisla inn um gluggann gat hann nú skapað þrívítt mynstur í heilanum, eins konar heilmynd úr upplýstum deplum og þannig gangsett alveg ákveðið virknimynstur í heila músanna.

 

Hver ljóspunktur virkjaði tiltekna heilafrumu og mynstrinu var unnt að breyta 300 sinnum á sekúndu, þannig að vísindamaðurinn náði nánast fullkominni stjórn á taugaboðum í heilanum.

Með því að senda leysiljós um lítið gat á höfuðkúpunni virkja vísindamennirnir einstakar heilafrumur og stýra þannig heilavirkninni.

Adesnik og félagar hans virkjuðu heilafrumur í heilastöðvum sem stýra sjónskynjun, tilfinninganæmi og hreyfingum líkamans. En þeim tókst þó ekki að fá mýsnar til að bregðast við eða breyta atferli sínu. Trúlegasta ástæðan er sú að enn þekkja menn ekki nægilega vel hin flóknu mynstur heilavirkninnar sem standa að baki tilteknu atferli eða skynhrifum.

 

Trúlega munu vísindamenn þó fljótlega öðlast þá þekkingu sem nú vantar. Mörg og stór rannsóknarverkefni, svo sem „International Brain Initiative,“ eru nefnilega þegar í gangi og er ætlað að afhjúpa hvernig virkni einstakra heilafrumna tengist ákveðnu atferli.

 

Aðferð Adesniks er auðvitað gríðarmikið inngrip sem krefst bæði genabreytinga og gats í höfuðkúpuna en fræðilega væri hægt að beita henni á menn. Verði einhvern tíma af því mætti t.d. skapa jákvæða tilfinningu hjá þunglyndum eða jafnvel lifandi myndir í heila blindra. En það væri líka hægt að stýra bæði hugsunum fólks og hreyfingum þess í smáatriðum.

 

Ef jafnvel væri gengið svo langt að græða leysiljósgjafann í heilann og tengja hann við móttakara, væri þar með fræðilega hægt að fjarstýra fólki eins og vitvélum – möguleiki sem opnar fyrir ógnvekjandi framtíð, ekki ósvipaða þeirri sem CIA-menn sáu fyrir sér í hryllingsverkefninu MK-Ultra.

BIRT: 16/09/2022

HÖFUNDUR: Gorm Palmgren

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: © Lloyd Schrier, Shutterstock,© Vecchio/Three Lions/Getty Images,Libraries/Corbis via Getty Images,© Bettmann/Getty Images,© Shutterstock & Lotte Fredslund,© Carla Gottgens/Bloomberg via Getty Images,© Adesnik lab, UC Berkeley,© K. Deisseroth/Deisseroth Lab,

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is