Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 35)

MỘT LÝ THUYẾT VỀ Ý THỨC VÀ BỆNH TÂM THẦN

Vậy làm thế nào để lý thuyết không-thời gian áp dụng cho bệnh tâm thần? Nó có thể cho chúng ta cái nhìn sâu sắc hơn về rối loạn này? Như chúng ta đã đề cập trước đây, chúng ta định nghĩa ý thức của con người là quá trình tạo ra một mô hình thế giới của chúng ta trong không gian và thời gian (đặc biệt là tương lai) bằng cách đánh giá/phỏng đoán/tìm biểu thức nhiều vòng phản hồi trong các thông số khác nhau để đạt được mục tiêu.

Chúng ta đã đề xuất rằng chức năng chính của ý thức con người là mô phỏng tương lai, nhưng đây không phải là một nhiệm vụ tầm thường. Bộ não hoàn thành nó bằng cách kiểm tra các vòng phản hồi và cân bằng lẫn nhau. Ví dụ, một giám đốc điều hành khéo léo trong một cuộc họp hội đồng quản trị cố gắng rút ra sự bất đồng giữa các nhân viên và làm sắc xảo các quan điểm cạnh tranh để sàng lọc các luận điểm khác nhau và đưa ra quyết định cuối cùng. Theo cùng một cách, các vùng khác nhau của não đưa ra những đánh giá khác nhau về tương lai, được đưa ra cho vùng lưng thuộc vỏ não trước trán hai bên (dorsolateral prefrontal cortex), CEO của não. Những đánh giá cạnh tranh này sau đó được đánh giá và cân nhắc cho đến khi quyết định cuối cùng cân bằng được đưa ra.

Bây giờ chúng ta có thể áp dụng lý thuyết ý thức không-thời gian để cho chúng ta một định nghĩa về hầu hết các dạng bệnh tâm thần:

Bệnh tâm thần phần lớn là do sự gián đoạn của các kiểm tra cân bằng và tinh tế giữa các vòng phản hồi cạnh tranh, thứ mô phỏng tương lai (thường là do một vùng não bị hoạt động quá mức hoặc kém hoạt động).

Bởi vì CEO của tâm trí (vùng lưng vỏ não trước trán – dorsolateral prefrontal cortex) không còn đánh giá cân bằng các sự kiện, do sự gián đoạn trong các vòng phản hồi, nó bắt đầu đưa ra các kết luận kỳ lạ và hành động theo những cách kỳ quái. Ưu điểm của lý thuyết này là nó có thể kiểm chứng được. Người ta phải thực hiện quét MRI não của người bị bệnh tâm thần vì nó thể hiện hành vi rối loạn chức năng, đánh giá các vòng phản hồi của nó đang hoạt động như thế nào và so sánh với quét MRI của người bình thường. Nếu lý thuyết này là chính xác, hành vi rối loạn chức năng (ví dụ, nghe giọng nói hoặc bị ám ảnh) có thể được truy trở lại (mỗi) mảnh chức năng của các kiểm tra và các cân bằng giữa các vòng phản hồi. Lý thuyết có thể bị bác bỏ nếu hành vi rối loạn chức năng này hoàn toàn độc lập với sự tương tác giữa các vùng này của não.

Với lý thuyết mới về bệnh tâm thần này, giờ đây chúng ta có thể áp dụng nó cho các dạng rối loạn tâm thần khác nhau, tóm tắt các cuộc thảo luận trước đây trong ánh sáng mới này.

Chúng ta đã thấy trước đó rằng hành vi ám ảnh của những người bị OCD (ám ảnh cưỡng bức obsessive-compulsive disorder) có thể phát sinh khi các kiểm tra và những cân bằng giữa một số vòng phản hồi bị mất cân bằng: một (vòng) đăng ký cho một cái gì đó dường như là không ổn, một (vòng/loop) khác gánh vác hành động khắc phục, và một (vòng) khác báo hiệu rằng vấn đề kia đã được quan tâm. Sự thất bại của việc kiểm tra và cân bằng bên trong vòng lặp này có thể khiến não bị khóa vào một ngã tròn luẩn quẩn (vicious cycle), vì vậy tâm trí (the mind) không bao giờ tin rằng vấn đề kia đã được giải quyết.

Những tiếng nói trong đầu của bệnh nhân tâm thần phân liệt có thể phát sinh khi một số vòng phản hồi không còn cân bằng với nhau. Một vòng phản hồi tạo ra tiếng nói giả trong vỏ não thái dương, hay gọi là temporal cortex hoặc temporal lobe (tức là, bộ não đang nói chuyện với chính nó). Ảo giác thính giác và thị giác thường được kiểm tra bởi vùng lưng của vỏ não trước (the anterior cingulate cortex), vì vậy một người bình thường có thể phân biệt giữa giọng nói thật và hư cấu. Nhưng nếu vùng não này không hoạt động bình thường, não sẽ tràn ngập những tiếng nói khinh bỉ mà nó tin là có thật. Điều này có thể gây ra hành vi tâm thần phân liệt.

Tương tự như vậy, sự dao động trầm cảm của một người mắc chứng rối loạn lưỡng cực có thể bắt nguồn từ sự mất cân bằng giữa bán cầu não trái và phải. Sự tương tác cần thiết giữa các đánh giá lạc quan và bi quan bị mất cân bằng, và con người dao động dữ dội giữa hai tâm trạng chuyển hướng hay phân kỳ này.

Chứng hoang tưởng (Paranoia) cũng có thể được xem trong ánh sáng này. Nó xuất phát từ sự mất cân bằng giữa [amygdala hay còn gọi là hạch hạnh nhân], nơi ghi lại nỗi sợ hãi và phóng đại các mối đe dọa, và [vỏ não trước trán prefrontal cortex], nơi đánh giá các mối đe dọa này và đưa chúng vào viễn cảnh.

Chúng ta cũng nhấn mạnh rằng tiến hóa đã cho chúng ta những vòng phản hồi này vì một lý do: để bảo vệ chúng ta. Chúng, các vòng phản hồi, giữ cho chúng ta sạch sẽ, khỏe mạnh và kết nối với nhau. Vấn đề xảy ra khi sự năng động giữa các vòng phản hồi đối lập bị phá vỡ. (The dynamic between opposing feedback loops is disrupted)

Lý thuyết này có thể được tóm tắt đại khái như sau:

Orbitofrontal cortex/caudate nucleus/cingulate cortex

Theo không-thời gian của ý thức, nhiều dạng bệnh tâm thần được tiêu biểu hóa bằng sự gián đoạn việc kiểm tra và sự cân bằng các vòng phản hồi đối nghịch trong não, thứ mô phỏng tương lai. Quét Não đang dần xác định những khu vực này. Một sự hiểu biết đầy đủ hơn về bệnh tâm thần chắc chắn sẽ tiết lộ sự liên quan của nhiều vùng khác trong não. Đây chỉ là một bản phác thảo sơ bộ.

KÍCH THÍCH NÃO SÂU – DEEP BRAIN STIMULATION

Mặc dù lý thuyết về ý thức không-thời gian có thể cho chúng ta cái nhìn sâu sắc về nguồn gốc của bệnh tâm thần, nhưng nó không cho chúng ta biết cách tạo ra các liệu pháp và phương thuốc mới.

Khoa học sẽ đối phó với bệnh tâm thần trong tương lai như thế nào? Điều này thật khó dự đoán, vì bây giờ chúng ta nhận ra rằng bệnh tâm thần không chỉ là một loại, mà là toàn bộ phạm vi bệnh tật có thể ảnh hưởng đến tâm trí theo một số cách gây hoang mang. Hơn nữa, khoa học đằng sau bệnh tâm thần vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, với những khu vực rộng lớn hoàn toàn chưa được khám phá và không giải thích được.

Nhưng một phương pháp mới đang được thử nghiệm ngày hôm nay để điều trị cơn đau đớn không hồi kết của những người mắc phải một trong những dạng trầm cảm dai dẳng nhưng phổ biến nhất vẫn chống lại mọi tiến bộ y học. Một cách trực tiếp để điều trị chúng, có nhiều hứa hẹn, là đặt đầu dò sâu bên trong các vùng nhất định của não.

Một manh mối quan trọng của chứng rối loạn này đã được phát hiện bởi Tiến sĩ Helen Mayberg và các đồng nghiệp, sau đó thực hiện nghiên cứu tại Trường Đại học Y Washington. Sử dụng quét não, họ đã xác định được một khu vực của não, được gọi là vùng Brodmann 25 (còn gọi là vùng dưới lưng vỏ não trước, the subcallosal cingulate region), trong vỏ não luôn tăng động ở những người bị trầm cảm, người mà tất cả các hình thức điều trị khác đều không thành công.

Các nhà khoa học đã sử dụng kích thích não sâu (DBS – deep brain stimulation) trong lĩnh vực này, đưa một đầu dò nhỏ vào não và áp dụng một cú sốc điện, giống như máy tạo nhịp tim pacemaker. Thành công của DBS là đáng kinh ngạc trong điều trị các rối loạn khác nhau. Trong thập kỷ qua, DBS đã được sử dụng trên bốn mươi ngàn bệnh nhân cho các bệnh liên quan đến vận động, chẳng hạn như Parkinson và động kinh, là chứng gây ra các chuyển động không kiểm soát của cơ thể. Từ 60 đến 100% bệnh nhân báo cáo sự cải thiện đáng kể trong việc kiểm soát bàn tay run rẩy của họ. Hơn 250 bệnh viện ở Mỹ một mình hiện đang thực hiện các phương pháp điều trị DBS.

Nhưng sau đó, Tiến sĩ Mayberg đã có ý tưởng áp dụng DBS trực tiếp vào vùng Brodmann 25 để điều trị trầm cảm. Nhóm của cô đã lấy mười hai bệnh nhân bị trầm cảm lâm sàng và không cho thấy sự cải thiện sau khi sử dụng triệt để thuốc, tâm lý trị liệu và liệu pháp sốc điện.

Họ phát hiện ra rằng tám trong số những người bị trầm cảm mãn tính này ngay lập tức cho thấy sự tiến bộ. Thành công của họ thật đáng kinh ngạc, trên thực tế, các nhóm khác đua nhau sao chép lại những kết quả này và áp dụng DBS cho các rối loạn tâm thần khác. Hiện tại (2014), DBS đang được áp dụng cho ba mươi lăm bệnh nhân tại Đại học Emory và ba mươi tại các tổ chức khác.

Tiến sĩ Mayberg nói, "Trầm cảm 1.0 là liệu pháp tâm lý – mọi người tranh luận về lỗi của mình. Trầm cảm 2.0 là ý tưởng cho rằng đó là sự mất cân bằng hóa học. Đây là Trầm cảm 3.0. Điều đã thu hút trí tưởng tượng của mọi người là, bằng cách phân tích một rối loạn hành vi phức tạp vào các hệ thống thành phần của nó, bạn có một cách nghĩ mới về nó."

Mặc dù thành công của DBS trong điều trị cho những người bị trầm cảm là rất đáng chú ý, nhưng cần phải nghiên cứu nhiều hơn nữa. Đầu tiên, không rõ tại sao BDS hoạt động. Người ta cho rằng DBS phá hủy hoặc làm suy yếu các khu vực hoạt động quá mức của não (như Parkinson và Brodmann khu vực 25) và do đó chỉ có hiệu quả đối với các bệnh do hoạt động quá mức đó. Thứ hai, độ chính xác của công cụ này cần phải được cải thiện. Mặc dù phương pháp điều trị này đã được sử dụng để điều trị một loạt các bệnh về não, chẳng hạn như đau chân tay ảo phantom limb pain (khi một người cảm thấy đau do chân tay bị cắt cụt), hội chứng Tourette, và rối loạn ám ảnh cưỡng chế, điện cực đưa vào não là không chính xác, do đó ảnh hưởng đến có lẽ vài triệu tế bào thần kinh chứ không chỉ là số ít, mới có thể chính là nguồn gốc của tình cảnh khó khăn.

Thời gian sẽ chỉ cải thiện hiệu quả của liệu pháp này. Sử dụng công nghệ MEM (Micro-Electro-Mechanical Systems), người ta có thể tạo ra các điện cực cực nhỏ có thể kích thích chỉ một vài tế bào thần kinh tại một thời điểm. Công nghệ nano cũng có thể tạo ra các ống nano thần kinh có thể dày một phân tử, như trong các ống nano carbon. Và khi độ nhạy MRI tăng lên, khả năng của chúng ta để hướng dẫn các điện cực này đến các khu vực cụ thể hơn của não sẽ phát triển chính xác hơn.

TỈNH DẬY SAU CƠN HÔN MÊ – WAKING UP FROM A COMA

Kích thích não sâu đã phân nhánh thành nhiều con đường nghiên cứu khác nhau, bao gồm cả mặt ảnh hưởng có lợi: tăng số lượng tế bào bộ nhớ trong vùng hải mã hippocampus. Một ứng dụng khác là để hồi sinh một số cá nhân trong tình trạng hôn mê.

Những Hôn Mê thể hiện, có lẽ là một trong những hình thức gây tranh cãi nhất của ý thức, và thường dẫn đến các tiêu đề báo chí quốc gia. Ví dụ, trường hợp của Terri Schiavo đã thu hút công chúng. Do một cơn đau tim, cô bị thiếu oxy, gây ra chấn thương sọ não lớn. Do đó, Schiavo rơi vào tình trạng hôn mê vào năm 1990. Chồng cô, với sự chấp thuận của các bác sĩ, muốn cho phép cô có được cái chết trong an bình. Nhưng gia đình cô cho biết điều này là tàn nhẫn nếu rút dây duy trì sự sống trên người vẫn còn một số phản ứng với các kích thích, và có thể hồi sinh một ngày nào đó một cách kỳ diệu. Họ chỉ ra rằng trong quá khứ đã có những trường hợp lay động lòng người, khi bệnh nhân hôn mê đột nhiên tỉnh lại sau nhiều năm trong tình trạng thực vật.

Quét não đã được sử dụng để giải quyết câu hỏi. Năm 2003, hầu hết các nhà thần kinh học, kiểm tra quét CAT (CAT hay CT gọi là chụp cắt lớp Vi Tính, computerized Tomography), đã kết luận rằng tổn hại cho não của Schiavo là rất lớn đến nỗi cô không bao giờ có thể hồi sinh và rằng cô là một trạng thái thực vật vĩnh viễn (PVS). Sau khi cô qua đời năm 2005, một khám nghiệm tử thi đã xác nhận những kết quả này – đã không có cơ hội của hồi sinh.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp khác liên quan đến bệnh nhân hôn mê, quét não cho thấy thiệt hại không quá nghiêm trọng, do đó có cơ hội phục hồi mỏng manh. Vào mùa hè năm 2007, một người đàn ông ở Cleveland đã thức dậy và chào mẹ của anh sau khi trải qua quá trình kích thích não sâu. Người đàn ông đã bị tổn thương não nghiêm trọng tám năm trước đó và rơi vào tình trạng hôn mê sâu được gọi là trạng thái ý thức tối thiểu.

Bác sĩ Ali Rezai đã lãnh đạo nhóm các bác sĩ phẫu thuật thực hiện ca phẫu thuật. Họ đã chèn một cặp dây vào não của bệnh nhân cho đến khi chúng chạm đến đồi thị Thalamus, như chúng ta đã thấy, thalamus là cửa ngõ nơi thông tin cảm giác được xử lý đầu tiên. Bằng cách gửi một dòng điện áp thấp qua các dây này, các bác sĩ đã có thể kích thích đồi thị, từ đó đánh thức người đàn ông khỏi cơn hôn mê sâu. (Thông thường, việc gửi điện vào não khiến phần não đó ngừng hoạt động, nhưng trong một số trường hợp nhất định, nó có thể hành động để tạo sốc (jolt) hay đẩy các tế bào thần kinh thành hành động.)

Những cải tiến trong công nghệ kích thích não sâu DBS sẽ làm tăng số lượng câu chuyện thành công trong các lĩnh vực khác nhau. Ngày nay, một điện cực DBS có đường kính khoảng 1,5 mm, nhưng nó chạm tới một triệu tế bào thần kinh khi đưa vào não, điều có thể gây chảy máu và tổn thương các mạch máu. Một đến ba phần trăm bệnh nhân DBS trên thực tế bị chảy máu có thể tiến triển thành đột quỵ. Điện áp electric charge được mang theo bởi đầu dò DBS vẫn còn rất thô, xung động pulsing với phân suất (rate) không đổi. Cuối cùng, các bác sĩ phẫu thuật sẽ có thể điều chỉnh điện áp được mang theo bởi các điện cực electrodes sao cho mỗi đầu dò được chế tạo cho một người cụ thể và một bệnh cụ thể. Thế hệ đầu dò DBS tiếp theo chắc chắn sẽ an toàn và chính xác hơn.

TƯƠNG LAI CỦA TÂM TRÍ - MICHIO KAKU
BẢN DỊCH CỦA ĐỖ BÁ HUY 

Phần tiếp theo >>