뉴로테크놀로지

Neurotechnology

신경기술은 신경활동을 [1][2]감시하거나 조절하기 위해 신경계와 접촉하는 모든 방법이나 전자장치를 포함한다.

신경학에서 공통적인 설계 목표는 신경동토학과 같은 외부 장치를 제어하기 위해 신경활동 판독치를 사용하는 것, 신경학적 [3]장애에 의해 영향을 받는 기능을 복구하거나 정상화하기 위해 신경조절을 통해 신경활동을 변경하는 것, 또는 인지능력을 [4]증강하는 것을 포함한다.치료적 또는 상업적 용도 외에도, 신경 공학은 또한 기본적인 신경 [5][6][7][8]과학 지식을 발전시키기 위한 강력한 연구 도구를 구성합니다.

신경 기술의 예로는 심층 뇌 자극, 광유전학 및 광약리학에 기초한 광자극, 경두개 자기 자극, 달팽이관 이식 및 망막 이식 등과 같은 뇌-컴퓨터 인터페이스가 있다.

배경

신경기술 분야는 거의 반세기 동안 존재해 왔지만, 지난 20년 동안 겨우 성숙기에 도달했다.뇌 이미징의 출현은 연구자들이 실험 중에 뇌의 활동을 직접 관찰할 수 있도록 하면서 이 분야에 혁명을 일으켰다.신경기술의 실천은 우울증, 수면, ADHD, 항신경증 약물부터 암 스캔, 뇌졸중 재활 등에 이르기까지 제약업과 같은 분야에서 찾아볼 수 있다.

이 분야의 많은 사람들은 뇌가 무엇을 하고 그것이 생활습관과 성격에 어떻게 영향을 미치는지 더 많이 통제하고 이용하는 것을 목표로 하고 있다.일반적인 테크놀로지는 이미 이것을 시도하고 있다; BrainAge와 [9]같은 게임이나 Fast[10] ForWord와 같은 뇌 기능 향상을 목적으로 하는 프로그램은 신경 기술이다.

현재, 현대 과학은 뇌의 기능의 정도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 뇌의 거의 모든 측면을 촬영할 수 있다.그것은 우울증, 과잉 활동, 수면 부족, 그리고 많은 다른 조건들을 조절하는데 도움을 줄 수 있습니다.치료적으로 뇌졸중 환자의 운동 협응을 개선하고, 뇌 기능을 개선하고, 간질 증세를 줄이고(간질 참조), 퇴행성 운동 질환(파킨슨병, 헌팅턴병, ALS) 환자를 개선하고, 심지어 환상 통증 인식을 [11]완화하는 데에도 도움이 될 수 있다. 뇌전증이 분야의 발전은 신경학적 문제가 있는 환자들에게 많은 새로운 개선과 재활 방법을 약속합니다.신경기술 혁명은 [12]2007년에 시작된 '마음의 10년' 구상을 낳았다.그것은 또한 뇌에서 마음과 의식이 나오는 메커니즘을 밝힐 수 있는 가능성을 제공한다.

종류들

뇌심부 자극

주요 기사:뇌심부 자극

심부 뇌 자극은 현재 환자의 [13]삶의 질을 향상시키기 위해 운동 장애를 가진 환자들에게 사용되고 있다.

경두개 자기 자극

주요 기사:경두개 자기 자극 및 펄스 전자장 치료

TMS(Transcranial Magnetic Stimulation)는 뇌의 특정 위치에서 전기 [14]활동을 조작하기 위해 뇌에 자기장을 적용하는 기술이다.이 연구 분야는 이 [15]기술을 더 잘 이해함으로써 얻을 수 있는 잠재적인 이점 때문에 현재 많은 관심을 받고 있다.뇌 속 입자의 경두개 자기 이동은 뇌 [16]생리학에 비침습적인 것으로 연구 결과 입증되었기 때문에 약물 표적화 및 전달에 대한 가능성을 보여준다.

경두개 자기 자극은 뇌가 어떻게 기능하는지 연구하는 비교적 새로운 방법이고 행동 장애, 간질, PTSD, 편두통, 환각, 그리고 다른 [15]장애에 초점을 맞춘 많은 연구실에서 사용된다. 뇌전증현재 TMS의 긍정적인 행동 효과를 보다 영구적으로 만들 수 있는지 알아보기 위해 반복적인 경두개 자기 자극이 연구되고 있다.어떤 기술은 뇌피질 반응과 같은 [17]뇌 활동에 대한 추가 정보를 얻기 위해 TMS와 EEG와 같은 다른 스캔 방법을 결합합니다.

경두개 직류 자극

주요 기사:경두개 직류 자극

경두개 직류 자극(tDCS)은 두피에 배치된 전극을 통해 전달되는 일정한 저전류를 사용하는 신경 자극의 한 형태입니다.tDCS 효과의 기초가 되는 메커니즘은 여전히 불완전하게 이해되고 있지만, tDCS 동안[18] 뇌 전기 활동의 생체 내 평가를 가능하게 하는 신경 기술의 최근 발전은 이러한 메커니즘에 대한 이해를 증진시킬 것을 약속한다.연구들이 건강한 어른에 tDCS을 사용하여에 tDCS한 다양한 과제를, 뇌의 영역을 자극을 받에 따라 인지 성능을 향상시킬 수 있다. tDCS 언어와 수학적 능력(비록 tDCS의 한 형태 또한 학습 수학을 억제하는 것으로 밝혀졌다)[19]집중 시간, 문제 solving,을 향상시키는데 사용되고 있다는 것을 입증하였다. 멤오리와 [20]코디네이션.

전기생리학

뇌파촬영(EEG)은 뇌파 활동을 비침습적으로 측정하는 방법이다.머리 주위에 다수의 전극을 배치하고 두피 및 전기 신호를 측정합니다.[21]임상적으로 EEG는 뇌전증뿐만 아니라 뇌에서 뇌졸중과 종양의 존재를 연구하는 데 사용됩니다.전기피질촬영(ECoG)은 유사한 원리에 의존하지만 국소 전위 또는 활동 전위를 보다 민감하게 측정하기 위해 뇌 표면에 침습적으로 전극을 이식해야 한다.

자기뇌조영술은 뇌의 전류에서 발생하는 [22]자기장을 측정하여 뇌의 활동을 측정하는 또 다른 방법이다.EEG 대신 MEG를 사용하는 이점은 이러한 분야가 매우 국소적이며 특정 위치가 자극에 어떻게 반응하는지 또는 이러한 영역이 과도하게 활성화되는지 더 잘 이해할 수 있게 한다는 것이다(간질 발작).

EEG와 MEG는 간질 환자나 인격 장애 환자의 특정 영역에서 신경 전도율 테스트뿐만 아니라 외상 후 재활과 개선도를 작성하는 것과 같은 잠재적 용도가 있다.EEG는 [21]잠자는 동안 휴식 중인 뇌를 이해하는 데 있어 기본이 되어 왔다.실시간 EEG는 거짓말 [23]탐지에 사용되는 것으로 고려되었습니다.마찬가지로, 실시간 fMRI는 통증 치료의 한 방법으로 연구되고 있는데, 만약 사람들이 고통 중에 뇌가 어떻게 기능하고 있는지를 알게 된다면 고통을 인식하는 방법을 바꾸게 된다.연구원들은 직접적이고 이해할 수 있는 피드백을 제공함으로써 만성적인 통증을 가진 환자들이 그들의 [24]증상을 줄일 수 있도록 도울 수 있다.

주입하다

주요 기사: 뇌-컴퓨터 인터페이스, 신경 이식물의 표면 화학 및 신경 동토증

뇌단백질 임플란트는 사용자에게 피드백을 제공하는 다른 장치를 제어하거나 누락된 생물학적 [25]기능을 대체하기 위해 뇌 활동을 기록하고 활용하기 위해 사용될 수 있습니다.임상적으로 사용할 수 있는 가장 일반적인 신경 장치는 파킨슨병 [13]환자들을 위해 시상하핵에 이식된 뇌 심부 자극기입니다.

제약

주요 기사:신경정신약리학

의약품은 안정적인 뇌 화학을 유지하는 데 중요한 역할을 하며 일반 대중과 의학에서 가장 일반적으로 사용되는 신경 기술이다.세르트랄린, 메틸페니다이트, 졸피뎀과 같은 약물은 뇌의 화학적 조절제 역할을 하며, 그것들은 뇌가 생리적인 조건 하에서 정상적으로 행동할 수 없는 많은 사람들에게 정상적인 활동을 가능하게 한다.제약은 일반적으로 언급되지 않고 그들만의 분야가 있지만, 제약의 역할은 아마도 현대 사회에서 가장 광범위하고 흔한 것일 것이다.약물 전달을 위해 표적 뇌 영역으로 자분자가 이동하는 것은 새로운 연구 분야이며 감지 가능한 회로 손상을 [16]일으키지 않습니다.

윤리적 고려 사항

다음 항목도 참조하십시오.신경윤리와 뇌 이식 § 우려사항과 윤리적 고려사항

다른 파괴적인 혁신과 마찬가지로 신경기술은 사회적, 법적 파장을 일으킬 가능성이 있으며, 이러한 발전 및 사회로의 도입은 일련의 윤리적 [26][27][2]문제를 야기합니다.

주요 관심사는 정체성, 기관, 인지적 자유 및 사생활의 보존을 포함한다.전문가들은 인간 경험의 이러한 핵심 특징들이 신경 기술의 윤리적 사용으로부터 이익을 얻는다는 것에 동의하지만, 그것들은 또한 부적절하거나 승인되지 않은 [1][26][28]사용으로부터 보호하는 특정 규제 프레임워크 및 기타 메커니즘을 예방적으로 확립하는 것의 중요성을 강조한다.

신원

이 맥락에서 정체성은 신체적, 정신적 무결성과 시간에 따른 지속성으로 묘사되는 개인적 연속성을 말한다.다시 말해, 그것은 개인의 자기 서술이자 자아 개념이다.

정체성의 붕괴가 신경기술의 공통 목표는 아니지만, 일부 기술은 심각도에 따라 원치 않는 변화를 일으킬 수 있다.예를 들어, 심부 뇌 자극은 파킨슨병의 치료제로 흔히 사용되지만, 음성 변조 상실, 충동성 증가, 자기 [1][29][30][31]소외감 같은 정체성의 개념을 건드리는 부작용을 일으킬 수 있다.신경 보철물 및 뇌-컴퓨터 인터페이스의 경우, 변화는 자신의 자아 감각의 확장의 형태를 취할 수 있으며, 잠재적으로 장치를 자신의 필수적인 부분으로 통합하거나 사용자가 사용할 수 있는 감각 및 인지 채널의 범위를 전통적인 [1][32]감각 이상으로 확장할 수 있다.

어떤 변화가 정체성에 위협이 되는지를 결정하는 어려움의 일부는 그 역동적인 성격에 뿌리를 두고 있다: 사람의 성격과 개념은 감정의 발달과 생활 경험의 결과로 시간에 따라 변화할 것으로 예상되기 때문에, 명확한 기준을 식별하고 허용 가능한 변화와 문제 사이에 선을 긋는 것은 쉽지 않다.c 변경.[1][33]환자의 [34][35]고통을 완화하기 위해 감정 상태나 기억의 염도를 조절하여 우울증이나 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 증상을 재현하도록 설계된 것과 같은 심리적 과정에 영향을 주는 신경 기술을 다룰 때 이는 더욱 어려워집니다.환자의 기억을 돕는 것조차 미묘한 질문이 될 수 있다. "잊는 것은 사람이 세상을 어떻게 항해하는지에 있어서도 중요하다. 왜냐하면 망각은 당혹스럽거나 어려운 기억을 잊어버리고 미래 지향적인 활동에 집중할 수 있는 기회를 주기 때문이다.기억보존을 통해 정체성을 강화하려는 노력은 무의식적으로 귀중한 인지과정을 [1]손상시킬 위험이 있습니다.

대리점

비록 그것의 정의의 뉘앙스가 철학과 [36]사회학에서 논의되지만, 기관은 일반적으로 의식적으로 결정이나 선택을 하고 소통하는 개인의 능력으로 이해된다.정체성과 대리성은 구별되지만, 대리성의 손상은 결국 개인의 정체성을 훼손할 수 있다.주제는 더 이상 자신의 자기 내러티브를 실질적으로 수정할 수 없기 때문에 정체성 [33]형성의 역동적인 과정에 기여할 수 있는 능력을 상실할 수 있다.

기관과 신경기술 간의 상호작용은 도덕적 책임과 법적 [37][27]책임에 영향을 미칠 수 있다.정체성과 마찬가지로 우울증이나 거식증과 같은 정신 질환의 치료를 목적으로 하는 장치는 욕망이나 동기와 관련된 신경 기능을 조절하여 사용자의 기관을 [34][38]손상시킬 수 있다.이는 역설적으로 신경 보철물이나 휠체어나 컴퓨터 접근성 [39][40]도구와 같은 BCI 매개 보조 기술 등 환자에게 기관을 복원하도록 설계된 신경 기술에도 해당될 수 있습니다.이러한 디바이스는 개인의 의도를 예측하고 그에 따라 반응하기 위해 감각 입력이나 사용자의 신경 데이터를 해석하여 작동하는 경우가 많기 때문에 추정 마진은 에이전시를 위협할 수 있는 부정확하거나 원치 않는 응답을 초래할 수 있습니다. "에이전트의 의도와 디바이스의 출력이 분리될 수 있다면 (자동 코어가 어떻게 이루어지는지 생각해 보십시오.사용자의 의도를 잘못 해석해 문제가 있는 문자메시지를 보낼 수 있다)는 것은 사용자의 에이전시 의식이 [1]저하될 수 있다.

사생활

마지막으로, 이러한 기술들이 개발되고 있을 때, 사회는 이러한 신경 기술들이 사람들이 항상 비밀에 부칠 수 있는 한 가지를 드러낼 수 있다는 것을 이해해야 한다: 그들이 생각하고 있는 것.이러한 기술과 관련된 많은 편익이 있지만,[41] 과학자, 시민 및 정책 입안자 모두가 사생활에 대한 영향을 고려할 필요가 있다.이 용어는 신경 기술 분야의 진보의 상태와 목표에 관련된 많은 윤리학계에서 중요하다. (신경 윤리학 참조)EEG 또는 fMRI를 사용한 "두뇌 지문 채취" 또는 거짓말 탐지와 같은 현재 개선은 뇌에서 위치/감정 관계의 고정관념을 발생시킬 수 있지만, 이러한 기술은 아직 완전히 [41]적용되기까지는 몇 년이 걸립니다.이러한 모든 신경기술이 사회의 미래에 어떻게 영향을 미칠지 고려하는 것이 중요하며, 잠재적으로 한 때 개인 정보였던 새로운 정보를 [41]제공할 수 있는 이러한 새로운 기술의 구현에 대해 정치, 과학, 시민적 논의를 들을 것을 제안합니다.일부 윤리학자들은 또한 TMS의 사용에 대해 우려하고 있으며,[15] 이 기술이 환자가 원하지 않는 방식으로 환자들을 변화시키는 데 사용될 수 있다고 우려한다.

인지적 자유

인지적 자유는 다양한 신경학 및 정신작용 물질의 사용을 포함하여 자신의 정신 과정, 인지 및 의식을 통제하기 위해 개인에게 제안된 자기 결정권을 말한다.이 인식된 권리는 관련 법률의 개혁과 발전에 관련이 있다.

참고 항목

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