Gehirn-Booster

Es ist 14:00 Uhr. an einem Dienstag, und ich fühle mich dumm und leicht mürrisch. Ich habe anhaltenden Jetlag, weil ich letzte Woche eine Reise nach London gemacht habe und gestern Abend aus Kalifornien eingeflogen bin. Jetzt sitze ich in der Gehirnstimulationseinheit des National Institute of Neurological Disorders and Stroke in Bethesda, MD, mit zwei Elektroden an meiner Stirn. Gleich wird ein Forscher im Labor des Neurologen Eric Wassermann einen Gizmo von der Größe eines kleinen Radioweckers aktivieren, der elektrischen Strom durch meinen Frontallappen schickt, den Teil des Gehirns, der am meisten mit höheren Argumenten und Emotionen verbunden ist. Für die nächsten 40 Minuten wird der Elektronenfluss ein elektrisches Feld erzeugen, das Neuronen, die mit Kognition und Emotionen zu tun haben, leichter macht.

Ich bin hier, um aus erster Hand zu untersuchen, ob die neuesten Gehirngeräte und Pillen eine neue Grenze in der Neuroverbesserung darstellen. Wassermann hat mir schon gesagt, dass mich sein Gerät nicht in einen Einstein verwandeln wird. Er hofft, dass es bei Menschen mit Hirnverletzungen oder Beeinträchtigungen durch Krankheiten die kognitiven Zentren anregt, besser zu funktionieren, als sie es sonst tun würden. Wir beginnen damit, gesunde Menschen zu testen, um eine Basis dafür zu bekommen, wie die Technik funktioniert, sagt er.

Zweite Erde

Diese Geschichte war Teil unserer Juli-Ausgabe 2007



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In zwei Tagen plane ich, meine Meinung weiter zu optimieren, indem ich eine Gehirn-Boost-Pille nehme. Es heißt Provigil und unterscheidet sich von seinen Vorgängern darin, dass es sich in einem Abschnitt des Gehirns befindet, der die Wachsamkeit und das Gedächtnis steuert. Die Pille wird von Cephalon of Frazer, PA, hergestellt und ihr Wirkstoff heißt Modafinil. Die gezielte Abgabe des Medikaments soll die Nebenwirkungen von Stimulanzien verhindern, die durch das Gehirn diffundieren und alles auf Touren bringen. Provigil wurde von der US-amerikanischen Food and Drug Administration für Menschen zugelassen, die unter übermäßiger Schläfrigkeit im Zusammenhang mit Narkolepsie oder anderweitig gestörten Schlafmustern leiden – zum Beispiel durch den Schichtwechsel bei der Arbeit. Im Jahr 2006 wurden 2,6 Millionen Provigil-Rezepte ausgestellt. Mehr als die Hälfte davon wurden Berichten zufolge für Off-Label-Anwendungen wie die Behandlung von Aufmerksamkeitsstörungen und Depressionen verwendet.

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In der Hirnstimulationseinheit dreht ein Medizinstudent unter den wachsamen Augen von Michael Koenigs, dem Postdoc, der das Experiment leitet, den Saft auf. Ich spüre ein leichtes Kribbeln und Jucken auf meiner Kopfhaut, während der Strom auf 2,5 Milliampere ansteigt: eine kleine Menge, aber genug, um einen Ruck zu verursachen. Ein paar Minuten später habe ich einen metallischen Geschmack im Mund. Koenigs warnte mich, dass dies passieren könnte. Hunderte von Menschen wurden getestet, und dies ist eine der wenigen Nebenwirkungen, über die sie berichtet haben.

Verwandte Websites:

  • DC-Polarisation des bilateralen präfrontalen Kortex (elektrische Stimulation)

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In früheren Experimenten an gesunden Menschen fanden Wassermann und andere heraus, dass dieses Verfahren, das als transkranielle Gleichstrompolarisation bezeichnet wird, die motorischen und kognitiven Leistungen verbessert. In einem Test steigerte ein an den linken Frontallappen angelegter Gleichstrom die Fähigkeit einer Person, in 90 Sekunden so viele Wörter wie möglich mit einem bestimmten Buchstaben beginnend zu benennen, um 20 Prozent. Wassermanns Team testet nun elektrische Felder mit unterschiedlichen Ladungen gegeneinander und gegen einen Schein und vergleicht die Reaktionen der Probanden durch Tests, die Kognition, Gedächtnis und Emotionen messen.

An die Kopfhaut angelegter Gleichstrom polarisiert das darunter liegende Hirngewebe und erzeugt entweder eine positive oder eine negative Ladung in der Nähe der Elektrode. In-vitro-Studien haben gezeigt, dass ein schwacher Strom die Feuerungsrate von Neuronen erheblich verändern kann – mit einer Zunahme oder Abnahme der Feuerungsrate, die von der Ausrichtung des elektrischen Felds abhängt. Es gibt Hinweise darauf, dass eine Zunahme der Feuerung die lokale Gehirnfunktion verbessert und eine Abnahme das Gegenteil bewirkt.

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Gehirne zappen ist nicht neu. In den 1960er Jahren wurde schwacher Gleichstrom zur Behandlung von psychischen Störungen verwendet, aber die Forscher interessierten sich bis vor kurzem mehr für chemische Behandlungen, als Neurowissenschaftler und Kliniker nach gezielten Gehirnverstärkern mit weniger Nebenwirkungen als Pillen suchten. Wassermann glaubt, dass wir eines Tages ein winziges Gerät kaufen können, das in eine Mütze gesteckt oder an einem Stirnband befestigt und eingeschaltet werden kann, wenn wir einen Gehirnschub brauchen.

Mein Gehirn, verändert
Ich spüre einen leichten Anstieg, wie ein mittlerer Schuss Koffein; es hebt sanft den Nebel meiner Müdigkeit, obwohl ich mich nicht schlauer fühle. Ich lasse mich nieder, um einige Kognitions- und Emotionstests zu machen. Am aufschlussreichsten ist ein Glücksspiel, das vier virtuelle Stapel verdeckter Karten auf einem Computerbildschirm präsentiert; wenn ich darauf klicke, drehen sich die Karten um und ich gewinne oder verliere je nach Karte Geld. Ein Ticker misst meine Gewinne am oberen Bildschirmrand. Zuerst scheinen die Karten zufällig, aber dann entwickeln sich Muster: Ich muss herausfinden, welche Stapel mehr Gewinne als Verluste bringen und umgekehrt. Nach ein paar Minuten verflüchtigt sich mein anfänglicher leichter Schub. Ich verliere beim Glücksspiel, wenn auch nicht viel. Am nächsten Morgen kehre ich nach einer guten Nachtruhe zurück. Beim Glücksspieltest ohne Stimulation gewinne ich einen bescheidenen Betrag an virtuellem Geld.

Später am zweiten Tag nehme ich an einem dritten Experiment teil. Anstatt wie beim ersten Mal einen negativen Strom durch die Elektroden an meiner Stirn zu leiten, legt Koenigs einen positiven Strom an. Die Wirkung auf meinen Frontallappen bewirkt eine spürbare Entspannung und einen Motivationsverlust beim Spielen. Seltsamerweise gewinne ich trotzdem groß. Ich erlebe auch ein seltsames Gefühl, wenn ich mit den Forschern spreche: Ich beginne Sätze und verliere dann die Motivation, sie zu beenden. Koenigs sagt, dass sein Experiment genau das zeigen will: dass die Leistung von verschiedenen Strömen unterschiedlich beeinflusst wird. Ich vermute, dass meine Ergebnisse eher mit der Erschöpfung von gestern als mit der Ausgeruhtheit von heute zu tun haben, aber die Elektrizität hat meinen Verstand merklich durcheinander gebracht.

Am nächsten Tag bin ich in New York City im Büro von Steven Lamm, einem Arzt, der sich für die Verschreibung von Provigil bei Patienten mit Schlafstörungen, anhaltender Müdigkeit oder Jetlag einsetzt. Ich würde es gerne mehr verschreiben als ich, sagt er, aber da es nur für schwere Schlafstörungen zugelassen ist, übernehme die Versicherung für viele meiner Patienten die Kosten für das Medikament nicht. Lamm hat Provigil selbst verwendet, wenn er einen Jetlag hat oder zu wenig schläft und scharf sein muss. Es sei ungesund, zu wenig Schlaf zu bekommen, sagt er mir, aber manchmal kann man nichts dagegen tun. Lamm überprüft meinen Blutdruck und macht eine Anamnese, erzählt mir von dem Medikament und kritzelt ein Rezept für fünf 200-Milligramm-Tabletten.

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Modafinil wurde umfassend zur Behandlung von Schlafstörungen untersucht, aber die Daten zu seiner Fähigkeit zur kognitiven Verbesserung sind dünn. In Cambridge, England, beobachteten Forscher einen Anstieg des Kurzzeitgedächtnisses und der Planungsfähigkeit männlicher Freiwilliger, die das Medikament einnahmen. Andere Forscher sahen, dass knochenmüde Probanden, die Provigil einnahmen, wachsam blieben, während sie Helikoptersimulatoren benutzten; Tests haben auch gezeigt, dass das Medikament die Planung und die Fähigkeit, sich lange Zahlenfolgen zu merken, verbessern kann.

Ich schlucke gegen 14:00 Uhr eine Pille, ungefähr zur gleichen Tageszeit, als ich zum ersten Mal im Labor von Eric Wassermann getestet wurde. Ich laufe in der strahlenden Frühlingssonne die Fifth Avenue entlang und spüre nichts. Ich bekomme einen Handyanruf und fange an zu reden, wobei ich meine übliche Nachmittags-Dummheit verspüre. Später besteige ich einen Flug zurück nach San Francisco, und etwa drei Stunden nachdem ich die Pille geschluckt habe, schlafe ich ein.

In San Francisco probiere ich Provigil um 8:00 Uhr noch einmal, zusammen mit meiner üblichen Tasse Kaffee. Diesmal spüre ich nach 15 oder 20 Minuten eine Wachheit, die mir Koffein allein normalerweise nicht gibt; das Gefühl stabilisiert sich in den nächsten drei Stunden und löst sich in ein zurückhaltendes, aber konstantes Aufwärtsgefühl auf. Ich stürzte mich in die Arbeit und fühle mich sehr effizient und aufgeweckt. Für kurze Zeit ist das Gefühl fast zu viel, als ob mein Gehirn auf schnellen Vorlauf gestellt wäre und nicht ausgeschaltet werden kann.

An diesem Morgen spreche ich mit Jeffry Vaught, dem Forschungs- und Entwicklungsleiter bei Cephalon. Er sagt mir, dass die Pille ein mildes Stimulans ist und den Schlaf nicht verhindert, wenn die Leute es wünschen. Für Menschen mit Narkolepsie, sagt er, seien die Auswirkungen nicht mild; es verändert das Leben. Vaught sagt, dass der Mechanismus hinter der Wirkung von Provigil nicht gut verstanden ist, aber Wissenschaftler wissen, welcher Teil des Gehirns daran beteiligt ist. Es ist ein Weg, der mit Wachsamkeit verbunden ist, dich aufweckt und dich aufmerksam hält, sagt Vaught. Dieser Weg wird durch Modafinil aktiviert. Wichtige Stimulanzien wie Koffein und Amphetamine wirken auch auf diesen Teil des Gehirns, aktivieren aber auch andere Regionen und verursachen Nebenwirkungen wie Nervosität, Appetitlosigkeit und dieses nervöse Gefühl.

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Im Laufe des Tages fängt mein stetiges Aufstehen an, nervig zu werden. Ich bin ruhig, aber ich merke, dass ich, wenn ich ohne die Droge schreibe, ein kompliziertes Muster von kurzen Höhen mit leichten Tiefen erlebe, in denen ich mein Gehirn ruhe. Ich bin diesen einheitlichen Pharmalift nicht gewohnt.

In Kürze könnten wir Getränke mit Modafinil und anderen milden Stimulanzien trinken, die weniger Nebenwirkungen haben als Kaffee. Es ist wahrscheinlich, dass wir auch Zapper über die Krempen unserer Hüte schieben und sie aufdrehen, wenn wir spacig werden. Aber keiner dieser Brain Booster hilft mir auch nur annähernd dabei, die fortgeschrittene Quantenmechanik zu verstehen oder eine Symphonie wie Mozart zu schreiben. Ich muss mich noch ein bisschen damit herumschlagen, ich selbst zu sein.

David Ewing Duncan ist ein Technologieüberprüfung mitwirkender Redakteur. Sein nächstes Buch ist Experimenteller Mensch: Eine molekulare Autobiographie.

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