Инициативата За Карта На Мозъка На Обама Се Нуждае От Преосмисляне

{h1}

Професорът по невронаука и медицина емори доналд щайн поставя въпроса дали картата на мозъчната активност на президента е най-добрата инвестиция за защита на здравето.

Доналд Щайн, експерт по мозъчна травма и възстановяване в Катедра по спешна медицина в университета Емори, допринесе тази статия за WordsSideKick.com's Гласове на експерти: Op-Ed & Insights.

Като учен за биомедицински изследвания съм загрижен за широката нова изследователска инициатива на президента Обама „за картографиране на човешкия мозък“.

Картата на мозъчната активност е много амбициозно и може би дори благородно усилие и аз определено не съм против изображенията или нанотехнологиите като инструменти за изследване. “Но без конкретни цели, хипотези или крайни точки, изследователските усилия се превръщат в риболовна експедиция. Тоест, ако хвърлим достатъчно технологии в проекта и включим достатъчно хора, нещо сигурно ще се получи - може би.

Аз също не съм против големите научни проекти, ако те се основават на жизнеспособни предписания. Все пак смятам, че трябва да обсъдим по-обмислено непосредствените и дългосрочните проблеми с по-широк кръг от участници и перспективи и малко внимание към алтернативите и приоритетите, преди да отделим все по-ограничено, дългосрочно публично финансиране до такова усилие - като се започне със 100 милиона долара годишно и предложено покачване до поне 300 милиона долара годишно в продължение на поне 15 години.

Старши учени в администрацията на президента сравниха инициативата за картографиране на мозъка с проекта за човешкия геном, но в неотдавнашна статия на New York Times Джон Маркоф ​​и Джеймс Горман с основание изтъкнаха, че „Различно е обаче, тъй като има все пак, няма ясно определени цели или крайна точка. " В последващо интервю с Джонатан Хамилтън по Националното обществено радио директорът на Националните здравни институти Франсис Колинс направи същото.

В статия от миналия месец, също в "Ню Йорк Таймс", Тим Рекварт посочи: "Други критици твърдят, че проектът е твърде отворен - че има малко смисъл без ясно дефинирани критерии за успех." Това не е като проекта за човешкия геном, където просто трябва да прочетете няколко милиарда базови двойки и сте готови - каза Питър Даян, невролог в Университетския колеж Лондон. „За човешкия мозък какво трябва да знаете, за да изградите симулация? огромен изследователски въпрос и той е свързан с това, което е важно да знаем за мозъка. ""

Всеки учен (включително и аз) би се радвал да може да получи безвъзмездна помощ, без да е необходимо да посочва цели, хипотези или крайни точки, но дали това е реалистичен начин за наука?

Защо тази инициатива за картографиране е по-важна от другите възможни инициативи? По-важно ли е от намирането на лек за СПИН? По-уместно от побеждаването на рака във всичките му прояви? Въпреки че представата за картографиране на всичко, което се случва в мозъка, има ограничаване на привличането, подобно отворено начинание изисква поне някои солидни доказателства, че е вероятно да доведе до съществени промени в резултатите от заболяването, разбиране на болестите и по-добро обществено здраве за нацията,

Повишаване на съзнанието за невронауката

Дълбокият проблем, възпрепятстващ тази дискусия, е почти универсалната липса на осведоменост за ограничения, исторически обусловен, много вероятно преходен характер на преобладаващите ни предположения за връзката между сивото вещество и мозъчната функция.

Привличането на картографирането на мозъка дължи много на остаряла научна парадигма. Опитите за картографиране и разделяне на човешкия (и животинския) мозък в морфологично и анатомично обособени области, всяка със своята специфична функция, съществуват повече от век. В средата на 1800 г. в неврологията стана научно модерно да се откриват и „картографират“ функциите на мозъчната кора с помощта на различни методи и техники, достъпни във всеки даден момент. Това беше наречено френология и тази парадигма за картографиране се превърна в основен фокус на неврологичните дисциплини, довели до учението за церебралната локализация на функциите. Френологичната тенденция продължава и до днес; все по-сложните му технологии маскират това, което някои от нас считат за остаряла концепция (статията на професора от лабораторията на Cold Spring Harbor Partha Mitra в Scientific American представи добър пример).

Картографирането на мозъка със съвременни технологии е пряко продължение на същата тази парадигма. Най-важният въпрос тук не е в технологията per se, но дали това, което представлява и какво измерва, е точно отражение на това, което искаме да знаем за това как работи мозъкът. Предвид това, което научихме досега, трябва да попитаме дали концепцията е валидна или дали призоваваме за много усилия и разходи въз основа на остаряла парадигма.

Картографирането валидна концепция ли е?

Въпреки че е добре установено, че връзките между дендритите и синапсите в мозъка са в състояние на постоянна промяна, не може да изглежда да излезем от идеята, че мозъчната дейност има някакъв вид форма - география, която се подрежда с функция. Мозъкът не спи и никога нищо не се изключва в мозъка на живите същества. Картата на това, което се свързва с това, което винаги трябва да се променя. Всеки един момент на изображения ще представлява точно този момент и може би нищо повече. Карта за това как "взаимодействат милиарди, ако не трилиони нервни клетки", също трябва да отчита ролята на милиардите върху милиарди поддържащи клетки, наречени glia, които също съставляват мозъка. Никой, свързан с инициативата за картографиране, изглежда не се пита какво тези критични клетки допринасят за нормалните и анормални функции на мозъка - така че динамиката и динамичните промени, които винаги са в поток, няма да се характеризират с временно статични или дори динамични мерки, без значение колко технологично са сложни.

"Картите" са в най-добрия случай само ограничени приближения на постоянно интензивната динамика на мозъчната дейност, структура и функция. Неврознанието не може да се съгласи какво точно трябва да бъде нанесено. Молекулярни промени? Геномни промени? Протеини? Структурни промени? Електрически? Биохимични? Всички тези „събития“ включват огромен брой сигнални пътища, всеки от които влияе на останалите в жизнена, постоянно променяща се каскада. И това дори не започва да се занимава с това как околната среда и поведенческите връзки за обратна връзка влияят на тези механизми.

В сегашното състояние на невронауката няма консенсус относно най-добрия подход за картографиране и на кои подходи трябва да се даде най-голям приоритет. И както отбелязва Митра, дори ако бихме могли да картографираме потенциала на действие за всеки един неврон в мозъка на бозайниците, как да направим скока към сложно поведение, което се очертава от измерването на потенциала за действие? Кога и за колко време ще трябва да се направи запис, за да се генерира тази информация? Това не е малък проблем. Други също изразиха загриженост, че съвременните технологии за изобразяване често са прилагани неправилно, което води до грешни изводи за това как мозъкът е "окабелен" и как функционира в динамично състояние.

Как трябва да продължим?

Преди да се опитаме да картографираме мозъците (дори мозъците на червеи и плодови мухи и мишки), трябва да изработим по-добри концепции за това, което трябва да бъде измерено, и след това да приложим подходящите технологии за измерването му. Както сега стои, ние имаме технология на високо ниво, без ясна концепция какво да измерваме и няма определени цели или крайни точки, Проектът просто ли продължава завинаги? Кога ще разберем, че имаме отговорите? Съгласен съм с други хора, че въпреки реториката на говорителите на администрацията и тези, които ще се възползват директно, това изобщо не е като проектите за кацане на геном или луна.

В моята собствена област на специализация, травматично увреждане на мозъка и инсулт, ние знаем, че дори хората с масивно увреждане на мозъка могат да направят забележително възстановяване на функцията - при правилните условия - понякога почти моментално. Проблемът, пред който сме изправени, е как да отключим тези условия. Мозъчните карти изобщо не могат да отчитат тази голяма пластичност и поправка, повече от повечето заболявания могат да бъдат приписани на регулирането и експресията само на един ген - както повечето биолози на системите ще ви кажат, ако ви се даде възможност.

Какви практически резултати очакваме?

Някои твърдят, че инвестирането в проекта за картографиране ще генерира нови работни места и богатство и това може да се случи. Проектът за човешки геном генерира значително богатство и биомедицински стартиращи компании (например скрининг геноми за отделни клиенти) - със сигурност повече от първоначално вложените долари. Реалната полза за пациентите обаче досега е много ограничена. Вече знаем много за картата на човешкия геном, но колко заболявания са излекувани?

Репортерът на New York Times Джина Колата, наскоро докладваща за ДНК тестване за редки нарушения, отбеляза, че секвенирането на целия геном на пациенти с редки заболявания става толкова популярно, че сега разходите намаляват, от 7 000 до 9 000 долара за семейство, а търсенето е скочи - следователно търговската стойност на такива тестове. Въпреки това всички последователности не предлагат панацея, тя казва: „Генетичните аберации се срещат само в около 25 процента от случаите, по-малко от 3 процента получават по-добро управление на заболяването си и само около 1 процент получават реално лечение и голяма полза.“

С инициативата за картографиране на мозъка ни предстои да направим много тежка инвестиция в проект, който не обещава крайни точки и нищо конкретно в начина на действителна полза? Ако е така, ние би трябвало да сме наясно с това и да не позволяваме на обществеността да мисли, че „чудодейните лекове“ и пълното разбиране на мозъчните функции са точно зад ъгъла.

Трябва да поговорим

Призовавам да се нуждаем от по-обширна и обмислена дискусия за това как искаме да инвестираме своите изследователски ресурси. Удивлявам се, че малка група учени успяха да привлекат вниманието и подкрепата на президента, но дали този вид заделяне вместо забележим партньорски преглед е начинът, по който искаме да вземем решение за разпределение за научни изследвания? Мразим го, когато Конгресът прави това (ако не сме бенефициентите), така че искаме ли да приемем същия модел? Всички тези въпроси трябва да бъдат част от дебата.

Независимо дали съм съгласен с парадигмата или не, аз със сигурност подкрепям онези, които все още искат да продължат изследванията върху картографирането на мозъка. Но отново трябва да разгледаме дали тя заслужава предложената за нея непропорционална инвестиция и престиж, особено сега, във време на тежки, може би постоянни ограничения в финансирането на биомедицински изследвания. Тук не става въпрос за голямата наука или малката наука и не става въпрос само за стартовите 100 милиона долара - залозите и разходите ще са много по-големи. Тук става въпрос за добра наука и лоша наука или в най-добрия случай не много добра наука. В настоящата игра на финансиране с нулева сума много други области на критични биомедицински изследвания, включително стотици малки или по-малки проекти с потенциал за важно краткосрочно клинично приложение, ще страдат, докато парите отиват на друго място и докато студентите и изследователите се стичат до къде са парите. Това добро ли е за биомедицинските изследвания? Сигурни ли сме?

Изразените мнения са тези на автора и не отразяват непременно възгледите на издателя.


Видео Добавка: .




Изследване


По-Възрастните Мъже Са По-Щастливи От Възрастните Жени
По-Възрастните Мъже Са По-Щастливи От Възрастните Жени

Мъжете Са Червени, Жените Зеленикави
Мъжете Са Червени, Жените Зеленикави

Наука Новини


Какво Се Случва, Когато Астронавтът Киха?
Какво Се Случва, Когато Астронавтът Киха?

Галерия С Изображения: Разчупваща Наука На Полюсите На Земята
Галерия С Изображения: Разчупваща Наука На Полюсите На Земята

Пациентите, Лекувани От Жени, Имат По-Малък Риск От Смърт
Пациентите, Лекувани От Жени, Имат По-Малък Риск От Смърт

Как Астронавтите Отиват В Банята В Космоса?
Как Астронавтите Отиват В Банята В Космоса?

Как Работят Автоматичните Системи За Почистване На Слънчеви Панели
Как Работят Автоматичните Системи За Почистване На Слънчеви Панели


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com