"Đó chính là tất cả những gì trong đầu bạn." Bạn đã nghe điều đó trước đây, phải không? Có thể ai đó đang chế giễu một câu chuyện ma hoặc hạ thấp các triệu chứng của bệnh trầm cảm , hoang tưởng hoặc điên loạn. Thông điệp rất đơn giản: Nỗi ám ảnh của bạn, dù nó có thể là gì, không có cơ sở nào ngoài suy nghĩ của bạn.
Tuy nhiên, với sự hiểu biết đầy đủ về khoa học, hiển nhiên là mọi thứ đều là "tất cả trong đầu bạn." Ý của chúng tôi không phải là thế giới là một ảo ảnh lớn vĩ đại, mà là ý thức và trí nhớ của mỗi cá nhân chỉ tồn tại trong các quá trình điện hóa của não. Bản thân là một loại cocktail hóa học thấm đẫm một tia lửa thần kinh, và ý thức là một trò lừa phòng khách kỳ lạ được khuấy động bởi quá trình tiến hóa.
Đó là người mà bạn nghĩ bạn là? Chà, đó là sản phẩm của một phương trình thay đổi liên tục được tạo thành từ 95 đến 100 tỷ tế bào thần kinh, cùng với các khớp thần kinh, chất dẫn truyền thần kinh, mã hóa di truyền và chuỗi ký ức quay trở lại vùng sâu thẳm âm u của tuổi thơ [nguồn: Williams ]. Thay đổi bất kỳ hệ số nào trong phương trình này chỉ một chút và bạn thay đổi tổng cuối cùng. Trên thực tế, bạn có thể tự mày mò một chút mỗi khi quan sát đơn giản hoặc uống một tách cà phê . Mỗi bạn kế tiếp ít nhất là một biến thể nhỏ của hóa thân trước đó. Tâm trí cũng chịu sự thay đổi nghiêm trọng của chấn thương tình cảm, chấn thương não và bệnh tật, tất cả đều có khả năng thay đổi mạnh mẽ kết quả của phương trình thần kinh.
Các công cụ của chúng tôi để giải quyết các tình trạng của não đã trải dài từ siêu phàm đến dã man. Chúng tôi đã điều trị bệnh tâm thần trên ghế của bác sĩ trị liệu, cũng như bằng dao mổ và sốc điện. May mắn thay, những đột phá khoa học tiếp tục cải tiến các phương pháp của chúng tôi.
Ví dụ, có neurostimulation , hoặc kích thích bằng điện dây thần kinh để giảm đau nhẹ nhõm hoặc run đàn áp. Các bác sĩ thực hiện được những kỳ công này với sự hỗ trợ của các chất kích thích thần kinh nhỏ được cấy ghép gần tủy sống hoặc một dây thần kinh chính. Kích thích não sâu và kích thích dây thần kinh phế vị đưa khái niệm này đi xa hơn và có thể quản lý hiệu quả các rối loạn tâm thần và các bệnh thần kinh khác nhau. Hạn chế duy nhất là chúng cũng đòi hỏi phải phẫu thuật cẩn thận để định vị các mô cấy vào các vị trí thích hợp - ở cổ để kích thích dây thần kinh phế vị và bên trong não để kích thích não sâu.
Điều gì sẽ xảy ra nếu có một cách để kích thích các dây thần kinh và các bộ phận của não người mà không cần khoan qua hộp sọ và cấy ghép các thiết bị điện? Điều gì sẽ xảy ra nếu có một cách để điều chỉnh từ xa phương trình thần kinh?
Nhìn thấy bên trong tâm trí con người bằng sóng siêu âm
Nếu bạn đã từng siêu âm hoặc nghiên cứu hình ảnh thai nhi mà kỹ thuật này có thể tạo ra, thì bạn có thể đã chứng kiến tương lai của kích thích thần kinh.
Siêu âm hoạt động giống như hệ thống sonar của tàu ngầm hoặc dơi , cả hai đều phát ra sóng âm thanh để cảm nhận môi trường xung quanh. Sóng truyền cho đến khi chúng tiếp xúc với một vật, sau đó dội ngược trở lại nguồn. Sau đó, một con dơi hoặc một máy tính có thể xác định hình dạng và khoảng cách của vật thể dựa trên sóng âm thanh quay trở lại này.
Hệ thống hình ảnh siêu âm truyền xung âm thanh tần số cao qua cơ thể con người. Mỗi khi chúng chạm vào ranh giới giữa các mô, một số sẽ bật trở lại trong khi những người khác tiếp tục đi. Sau đó, máy sẽ tính toán khoảng cách và tần số liên quan và tạo ra hình ảnh hai chiều về những gì đang diễn ra bên trong khoang cơ thể - chẳng hạn như chuyển động của thai nhi trong tử cung.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu tác động của sóng siêu âm lên các mô sinh học từ những năm 1920. Ngay từ những năm 1950, các nhà nghiên cứu đã nhận ra rằng ở tần số đủ cao (cao hơn nhiều so với tần số được sử dụng trong chăm sóc trước khi sinh), siêu âm cũng có khả năng phá hủy các tế bào cụ thể, đặc biệt là các khối u trong não .
Siêu âm tần số cao ( HIFU ) hứa hẹn tất cả những điều này mà không làm tổn hại đến mô xung quanh hoặc khoan một lỗ xuyên qua hộp sọ của bệnh nhân. Tuy nhiên, trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu thiếu công nghệ hình ảnh đủ để thực sự thấy những gì cụ thể đang xảy ra trong não.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu hiện đại đã có kỹ thuật chụp ảnh cộng hưởng từ ( MRI ) tiên tiến để có thể nhìn thấy cơ thể con người hoạt động qua lại trong thời gian thực. Hơn nữa, công nghệ lập bản đồ não tiếp tục chiếu sáng những gì đang diễn ra trong tâm trí con người. Để trở lại sự tương tự phương trình, điều này có nghĩa là biết chính xác những phần nào của phương trình thần kinh ảnh hưởng đến những khía cạnh nào của khả năng, trí nhớ và tính cách của chúng ta.
Trong một nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học thần kinh tại Đại học Bang Arizona, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sóng siêu âm tần số thấp , cường độ thấp ( LILFU ) có thể tạo ra cảm giác nhẹ nhàng hơn. Thay vì phá hủy các tế bào , những tần số thấp hơn này chỉ đơn thuần kích thích hoạt động của mạch não.
Siêu âm tần số thấp: Liệu pháp và vũ khí của tương lai?
Để hiểu cách siêu âm tần số thấp (LILFU) kích thích hoạt động của mạch não , bạn phải nắm được điều gì đang xảy ra với chất xám của bạn khi các bác sĩ không sử dụng thiết bị công nghệ cao để phát nổ nó bằng sóng âm thanh.
Tế bào não giải phóng chất dẫn truyền thần kinh , các phân tử mang thông tin từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác qua những khoảng trống nhỏ gọi là khớp thần kinh . Khi họ đến tế bào khác, dẫn truyền thần kinh gây ra các kênh ion mở, do đó gây nên các điện xung mà vượt qua các thông điệp dọc theo các sợi thần kinh. Những phản ứng này là một thành phần quan trọng của mạch máu não và sự gián đoạn dẫn truyền thần kinh là các triệu chứng của các tình trạng suy nhược như bệnh Alzheimer , bệnh Parkinson , trầm cảm và động kinh .
Nhóm các nhà khoa học thần kinh tại Đại học Bang Arizona phát hiện ra rằng sóng LILFU thúc đẩy quá trình giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, có thể bằng cách mở các kênh ion natri và canxi đủ để kích hoạt điện thế hoạt động , từ đó giải phóng chất dẫn truyền thần kinh. Điều này có nghĩa là, không cần phẫu thuật xâm lấn, các bác sĩ trong tương lai có thể phục hồi những tổn thương do các bệnh như Alzheimer gây ra bằng cách kích thích sản xuất các chất dẫn truyền thần kinh mà tình trạng này làm gián đoạn.
Sẽ mất nhiều năm nghiên cứu và phát triển trước khi công nghệ LILFU sẵn sàng để thay đổi mạch não của con người và sửa chữa các bệnh và chấn thương thần kinh một cách không hoạt động.
Tuy nhiên, như bạn có thể tưởng tượng, tác động của sóng siêu âm lên não người không chỉ truyền cảm hứng cho những đổi mới trị liệu. Nhiều nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết rằng vũ khí siêu âm có thể được sử dụng để gây nôn và buồn nôn cho nạn nhân - có lẽ trong một kịch bản kiểm soát bạo loạn [nguồn: Jauchem ]. Các nhà khoa học khác cho rằng công nghệ này cuối cùng có thể cho phép chúng ta điều khiển trí nhớ của con người.
Kiểm soát tâm trí bằng sóng siêu âm là một ngành khoa học còn rất sơ khai. Với đủ nghiên cứu, một ngày nào đó chúng ta có thể sống trong thời đại mà cảnh sát sử dụng sóng siêu âm để làm bạn bất lực trong một cuộc biểu tình, trong khi các bác sĩ tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của não người bằng một chút tinh chỉnh siêu âm.
Khám phá các liên kết trên trang tiếp theo để tìm hiểu thêm về siêu âm và não người.
Nhiều thông tin hơn
Những bài viết liên quan
- Cách thức hoạt động của bệnh Alzheimer
- Cách thức hoạt động của bệnh Parkinson
- Bộ não của bạn hoạt động như thế nào
- Cách lập bản đồ não hoạt động
- Cách các dây thần kinh hoạt động
- Siêu âm hoạt động như thế nào
Các liên kết tuyệt vời hơn
- Tổ chức lập bản đồ não người
- Đại học Arizona Khoa Thần kinh
Nguồn
- Chudler, Eric. H. "Chất dẫn truyền thần kinh và Peptide hoạt động thần kinh." Khoa học thần kinh cho trẻ em. 2008. (Ngày 21 tháng 8 năm 2009) http://faculty.washington.edu/chudler/chnt1.html
- ter Haar, Gail và Constantin Coussios. "Siêu âm tập trung cường độ cao: Quá khứ, hiện tại và tương lai." Tạp chí Quốc tế về Tăng thân nhiệt. Tháng 2 năm 2007.
- Jauchem, James R. "Âm học cường độ cao cho các ứng dụng phi sát thương trong quân sự: Thiếu hệ thống hữu ích." Quân Y. Tháng 2 năm 2007.
- "Khoa học thần kinh: Âm thanh và không giận dữ." The Economist. Ngày 8 tháng 1 năm 2009. (Ngày 21 tháng 8 năm 2009) http://www.economist.com/sciencetechnology/displayStory.cfm?story_id=12887217&fsrc=rss
- Song, Sora. "Cách hoạt động của kích thích não sâu." Tạp chí thời gian. Ngày 16 tháng 7 năm 2006. (Ngày 21 tháng 8 năm 2009) http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,1214939,00.html
- "Thủ tục Tiêm tủy sống: Kích thích thần kinh." Đau & Sức khỏe của Mỹ. (Ngày 21 tháng 8 năm 2009) http://www.painandwellness.com/spinal_injilities_neurostimulation.html
- "Siêu âm được chiếu để thực hiện điều khiển từ xa các mạch não." Khoa học hàng ngày. Ngày 2 tháng 11 năm 2008. (Ngày 21 tháng 8 năm 2009) http://www.sciasedaily.com/releases/2008/10/081029104251.htm
- Williams, Robert W. và Karl Herrup. "Kiểm soát số nơron." Tạp chí Hàng năm về Khoa học Thần kinh 11. Ngày 28 tháng 9 năm 2001. (Ngày 25 tháng 8 năm 2009) http://www.nervenet.org/papers/NUMBER_REV_1988.html#1