Critical periods are windows of time when the brain is highly sensitive to its environment, allowing for rapid and deep learning. These periods close as we age, locking in certain behaviors and skills.
During critical periods, the brain is like a sponge, absorbing information and forming lasting connections. This makes learning during these times exceptionally effective and impactful.
Psychedelics can reopen critical periods, allowing the brain to become more sensitive and adaptable, similar to how it behaves during early life stages.
The context in which psychedelics are used determines which critical periods are reopened. For example, using MDMA in a social context reopens the social learning critical period, which is crucial for treating conditions like PTSD.
Reopening critical periods could lead to significant improvements in treating conditions such as PTSD, depression, and even stroke. It allows for the reconfiguration of neural pathways, enabling new learning and healing.
Reopening critical periods makes individuals highly vulnerable and suggestible, similar to children. This could expose them to harmful influences or lock in negative behaviors if not carefully managed.
The length of the psychedelic trip correlates with how long the critical period remains open. For instance, a longer trip with Ibogaine can keep the critical period open for up to four weeks.
Reopening motor critical periods could significantly aid in the recovery of stroke patients by allowing neurons to repurpose and relearn motor skills, potentially reducing long-term disability.
Yes, there is evidence that the effectiveness of psychedelics in reopening critical periods diminishes after a certain number of uses, suggesting a finite number of times they can be beneficial.
Beyond PTSD and stroke, conditions such as traumatic brain injury, cochlear implant adaptation, and other neurological disorders could potentially benefit from the reopening of critical periods facilitated by psychedelics.
那是 dell.com/deals。
WNYC Studios 由芝加哥人文协会支持,该协会将举办妮可·汉娜-琼斯、作家克劳迪娅·兰金、音乐家泰根和莎拉的现场活动,以及与帕蒂·史密斯和琳恩·戈德史密斯的对话,此外还有芝加哥大学当代作曲中心举办的音乐之夜。这些活动以及更多关于艺术、文化和时事的对话门票,请访问 chicagohumanities.org。
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嘿,我是拉蒂夫,这里有一则简短的说明。今天,我们将播出本系列的第二部分,在本系列中,我们将自己沉浸在高级记者莫莉·韦伯斯特与一位科学家之间的对话中,这位科学家正在从事某项工作的前沿,即使它并非新闻,也是一些深刻而令人愉悦的新事物。所以我们开始了。等等,你在听吗?好的。好的。好的。好的。好的。
您正在收听 Radiolab。Radiolab。来自 WNYC。我不知道您怎么样,但我发现十几岁和青春期非常困难。你知道,我,嗯,
被学校里那些刻薄的女孩、那些受欢迎的女孩欺负,不得不独自吃午饭。我还记得曾与母亲进行过一次泪流满面的谈话,她说:“别担心,这会过去的。你认为现在这就是整个世界,但几年后,你就会进入更大的世界,你会看到还有更多的人,你会更好地融入其中,一切都会好起来的。”
我是莫莉·韦伯斯特。这是 Radiolab。那是神经科学家兼前青少年古尔·多林。
但与我们其他前青少年不同的是,古尔的非常熟悉的青少年挣扎最终成为了她科学工作的核心,并导致了看待我们生活中那些最基本的习惯和行为出现然后被锁定的时刻的新方法。这一切都始于所谓的关键时期。好的。所以对我们这些年轻人来说,
现在,约克尔在这里。就像,什么是关键学习时期?是的。所以关键时期是大脑对其环境特别敏感的时间窗口,它可以从该环境中学习得非常好、非常扎实。理解这一点最好的方法是考虑一下第一个被描述的关键时期。我认为很多人听说过它。它是鹅的印记行为。
所以这太可爱了。我们曾经做过一期关于它的节目。是的。所以,是的。所以康拉德·洛伦兹注意到的是,在孵化后的 48 小时内,嗯,小鹅,嗯,小鹅,我不知道。无论如何,鹅会,嗯,
与其周围环境中正在移动的东西形成持久依恋。所以通常情况下,这是它们的妈妈。但如果妈妈不在,它可能是另一个妈妈。或者如果它是,你知道,康拉德·洛伦兹,它可能是一位科学家。
但之后48小时的时间窗口结束后,它们可能会接触到环境中的各种事物,但它们不会形成这种持久的依恋。所以这个它们对环境如此敏感并且可以形成这种终生依恋的小时间窗口就是他创造“关键时期”这个词语的原因。那是什么时候发现的?我认为是在 1935 年。然后……
自 1935 年以来,我们已经发现了数十个其他关键时期。哇。有语言的关键时期。有视觉的关键时期。有触觉、运动学习的关键时期。基本上,大脑必须学习的所有未编码在基因中的东西都有关键时期。对。
我们是否将这些关键时期与婴儿期联系起来?是的,大多数情况下是,我的意思是,不仅仅是婴儿。根据您当时试图学习的内容,会有不同的窗口。所以,你知道,视觉的关键时期在三到四岁左右达到顶峰。到五到六岁时,它就关闭了。语言可能持续开放六、七、八岁,然后关闭。运动学习有点
因为你还在学习很多运动技能,时间相当长。神经科学经常让我感觉我从三个月大的时候就开始落后了,因为你就像,“哦,那个窗口关上了,那个窗口关上了,那个窗口关上了。”我就像,我想认为我 40 岁了,世界仍然是我的牡蛎,但也许不是。是的,我的意思是……
当我与一些人谈论这个问题时,他们肯定会有点生气,因为他们说:“你这是什么意思?我思想开放。我思想开放,我 40 岁了。”我说:“是的,你思想开放,但你不像孩子那样像海绵一样,对吧?如果你曾经看过一个孩子试图在雪天出门,那真是太残酷了,你知道,他们注意到一切。就像鞋子,湿鞋子。看这只灰尘兔子。你知道,每一片叶子都像一个充满可能性的神奇王国。他们只是注意到这一切。所以,你知道,他们需要关闭,因为永远处于这种开放的、脆弱的状态并不是很适应。如果你试图穿过一个剑齿虎
出没的地区,最好是,你知道,习惯性的、高效的,你知道……你就像,“哦,看那朵花。”对。哦,看那只蝴蝶。我喜欢你的牙齿。太棒了。你知道,对吧?但是……
重新开放关键时期的能力是神经科学近 100 年来一直在寻找的东西,因为我们意识到,你知道,我们治疗大脑疾病如此糟糕的原因是,当我们开始解决根本问题时,相关的关键时期都已经关闭了。哇,这让我感觉非常紧迫。是的,绝对的。
因此,关键时期对于学习和快速学习非常重要。它们使我们对周围的世界超级海绵状和吸收性。
但是它们关闭的事实使得很难重新学习我们已经失去的东西,或者忘记一些妨碍我们的东西。但是古尔在她约翰·霍普金斯大学的第一个实验室里,实际上发现了一种全新的思考这个问题的方法。奇怪的是,这一切都归结于同伴压力。
我的博士后研究过非常早期的脑发育,他非常有兴趣研究,你知道,社会行为如何随着成熟而变化。他说:“如果关键时期是青少年与成年人同伴压力行为变化的基础呢?”起初我以为这是一个有点无聊的项目。真的吗?他说:“不,不,我真的很想做这个发展方面的事情。”
然后我说:“好吧,你知道,我确实记得十几岁时被欺负过。也许这里面有一些东西。”你被同伴压力迫使你施加同伴压力。
是的,基本上是这样。是的,我的意思是,只是为了回顾一下。我的意思是,我认为我回顾并试图解释为什么我在初中时如此难以融入其中的部分原因是,你知道,当我更年轻的时候,我非常痴迷于加入正确的群体,并了解酷孩子穿的酸洗牛仔裤的确切颜色。我有一种想法,也许我们更关心谁在我们的小组和社会环境中,因为当我们年轻的时候,我们比年长的时候从社会环境中学习得更多。所以这有点像我个人对为什么可能存在社会奖励学习的关键时期的直觉。但是当然,
在人类文献中,他们无法对一种类型的社会行为进行 15 个不同年龄段的全面研究,查看每个年龄段的数百人。这将花费太多的钱。但我知道我们可以在老鼠身上进行这种实验。
因此,古尔和她的团队,他们获得了各个年龄段的一群老鼠,并非常非常仔细地观察它们。她基本上证实了我们在人类身上偶然观察到的情况,即青少年老鼠更关注它们的朋友。他们从朋友那里学到的更多。
但随后他们打开了微小的老鼠大脑,他们看到的是,老鼠和人类一样,都具有催产素,这是一种在我们与朋友或亲人在一起时释放的令人感觉良好的化学物质。
他们看到青少年老鼠大脑中的神经元更容易受到催产素的影响。所以看起来,哦,这是一个生物学上的、神经学上的关键时期。
然后我们立刻就说,好吧,我们需要找到一种重新打开它的方法。等等,他们重新打开了?是的。这很有趣,因为人们发现可以重新打开关键时期的最早方法之一是……
例如,视觉剥夺可以重新打开视觉关键时期。听觉剥夺可以重新打开听觉关键时期。感觉剥夺可以重新打开触觉关键时期。这只是不是一种非常有临床意义的方法。对。就像它不是。我当时想,我需要被剥夺多久?莫莉在这里看着她的日历。就像,我想修复什么?所以我们。
我们正在寻找不同的方法来重新打开它。我们知道 MDMA 是一种迷幻药物,它与大多数其他迷幻药物不同,因为它具有诱导亲社会行为的能力。你知道,孩子们服用这些药物,去参加狂欢派对,做,你知道,60 人的拥抱堆。但是也……喜欢拥抱堆。是的。我的意思是,
它是一种非常强大、强大的药物,它确实对人们有非常深刻的影响。所以我们当时想,好吧,如果
MDMA 能够诱导大量释放催产素,其他实验室有一些证据表明这一点,我们认为这可能是一种非常酷的方法,可以通过触发这种可能使神经元能够再次从其社会环境中学习的大量催产素释放来重新打开这个关键时期。所以他们回到实验室,回到老鼠那里,这次……
将要进行一次小旅行。在这个实验中,我们正在服用 MDMA,然后等待两天。所以他们不再积极地兴奋。他们不再积极地拥抱堆或做任何类似的事情。你会用秘密望远镜偷看,看看他们在两天内的行为是什么样的吗?
不,我们可以,但我们没有。好的。我不知道你是否见过服用迷幻药的人,但除非有 DJ,你知道,从外表上看他们可能非常无聊,对吧?我的意思是,我不确定。也许老鼠得到了酸洗牛仔裤之类的东西。我们不知道。所以,不,所以不是那样的。基本上,发生的事情是,然后他们进行了一个你有多关心社会互动的小测验,本质上。就像,我们在化疗上测试了他们。
你能再次从你的社会群体中学习吗?所以我们说,好吧,这里有两种新型的床上用品,我们希望你通过你在上面花费的时间来告诉我们你更喜欢哪一种。当我们进行这项测试时,这些是成年动物。
但是那些两天后服用过 MDMA 的动物,当它们进入床上用品时,就像,“哦,我喜欢这种床上用品,因为我记得我所有的朋友都喜欢这种床上用品。我在这种床上用品上找到了我的朋友们。所以我喜欢这种床上用品,而不是那种床上用品”,对吧?
当他们在社会环境中与朋友一起服用 MDMA 时,他们突然都关心了,对吧?就像他们突然又开始从他们的社会环境中学习,就像他们是青少年一样。古尔和她的团队看到的是,服用 MDMA 的成年大脑实际上回到了那种敏感的青少年般的大脑状态。
所以我可以告诉你我们在那里错在哪里吗?我不知道我是否告诉过你。哦,我的上帝。当然。是的。所以在 2019 年的那篇论文的结尾,我们说,好吧,太好了。我们现在明白了。这是因为 MDMA 是亲社会的。
但我们也知道 MDMA 属于一大类化合物,它们都是迷幻药,对吧?所以我当时想,让我们用 LSD 测试一下。突然,所有服用过 LSD 的动物也——
像青少年一样进行社会奖励学习。我当时想,好吧,这很奇怪。我不明白为什么是这样,因为,你知道,没有人服用 LSD,然后,你知道,进行 30 人的拥抱堆。服用 LSD 的人没有这种,像,
MDMA 拥有的那种剧烈的亲社会效应,对吧?所以这很奇怪。让我们测试几个其他的,以防万一。所以然后我们用裸盖菇素做了同样的实验,我们得到了同样的结果。然后我们说,好吧,那凯他命呢?
它做到了。基本上,所有迷幻药都在这样做。诱导社会行为的药物这一事实并不是你看到社会结果的原因。这是关于迷幻药这一类药物。没错。没错。是迷幻药的部分,而不是 MDMA 的亲社会效应,使它能够重新打开这个关键时期。
你知道,当我十年前第一次开始研究迷幻药时,潮流是,看,迷幻药所做的所有酷的事情,你真的必须在人类身上进行研究。你永远不可能获得那种神秘的体验,老鼠看到上帝甚至是什么样子?你知道,你只是不会,你永远不可能到达酷东西的核心,如果你在动物身上研究它。而且
我认为这种关键时期解释是我们可以真正挑战这种世界观的第一种解释。我认为这种看到上帝,这种神秘的体验,实际上就是重新打开关键时期是什么感觉。为了说明这一点,就像一个
在一个角落里兴奋的家伙在某种程度上与睁大眼睛的婴儿吸收他们的世界或非常关心别人对他们看法的青少年有着相同的体验。这不仅仅是他们以相同的方式体验它。而是所有这些情况下都共享了一种潜在的深层生物学机制。如果你能利用这种机制,你将能够
有一些非常现实的实际事情你可以做到,我们将在休息后讨论。
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我是莫莉·韦伯斯特。这是 Radiolab。我们又回到了神经科学家古尔·多林身边。她一直在告诉我们迷幻药如何重新打开大脑中的关键时期。从这里开始,它在某种程度上变得更加实用。因为我认为我们都听说过迷幻药反复出现的研究所得出的研究结果。
治愈各种疾病。因此,例如 MDMA 有助于治疗 PTSD,或者裸盖菇素(又名神奇蘑菇)可以帮助治疗抑郁症。古尔说,她认为她对老鼠进行的研究,她对老鼠进行的研究,它可能能够提供关于这些治疗方法如何发挥作用的线索。
如果我们在社会环境中服用 MDMA,那么它就能重新打开关键时期。但如果我们在隔离环境中服用 MDMA,则不然。因此,在他们独自服用 MDMA 的情况下,
他们没有重新打开他们的社会关键时期。环境很重要,对吧?这不像人们去火人节只是跳舞然后回来就治愈了他们的 PTSD。这是正确的,如果你在正确的环境中服用 MDMA。因此,如果您将 MDMA 与治疗结合起来,那么您就会得到这些显著的结果。这很有趣,在某种程度上,它不是迷幻疗法。
我的意思是,迷幻药的存在允许大脑中的其他事物,例如体验或其他什么,发挥作用。所以让我以两种不同的方式来解释一下,因为我认为这就是目前争论的症结所在。我认为有某种。
谁知道呢?我正在安顿下来。好的。是的,安顿下来。所以争论的症结似乎是,你知道,我所说的精神疾病的生化失衡模型和学习模型。因此,生化失衡模型基本上说,如果你感到沮丧,那是因为血清素的生化失衡。我们所要做的就是恢复这种平衡,让你不再沮丧。对。
问题是,这种方法只提供了对症治疗,对吧?服用选择性血清素再摄取抑制剂的人,你知道,当他们停药时,他们会再次感到沮丧。服用安非他酮的人,当他们停用安非他酮时,他们会再次吸烟。遵循这种模型的人认为这是一个可以接受的解决方案。
但是迷幻药,它们具有这些显著的结果,人们,而不是每天服用多年,MDMA 辅助心理治疗试验,总共只有三片药丸。而且那些……
不再适应的习惯变得可以重新学习,可以更新到当前的环境。六个月后,潜在的疾病就解决了。
所以人们对迷幻药的描述是,这就像一天内进行了 20 年的治疗。我认为我们的关键时期理念确实提供了一种解释。这不仅仅是在受体水平上发生的事情,对吧?
正在重新平衡生化失衡。正在发生的事情正在使与创伤相关的所有突触重新配置。这就是治愈方法。重新配置是治愈方法。学习是治愈方法。
古尔说,当你在正确的环境中使用迷幻药时,它实际上会在细胞水平上打开大脑,以便神经元可以重新组织自身。在这种重组中,它们可以创建新的模式和新的途径,从而实现学习,甚至可能实现治愈。所以这些药物真正做的就是创造一个机会窗口。这种药物持续了多久?
时期似乎是开放的。这可能是这篇论文最酷的部分。人类的急性主观效应持续时间与……也就是兴奋剂的持续时间之间存在比例关系。兴奋剂的持续时间,对。兴奋剂的持续时间。人类的兴奋剂持续时间
与我们可以在老鼠身上诱导的开放状态的持续时间成正比。例如,氯胺酮使关键时期保持开放两天,然后
你知道,一周后它就关闭了。裸盖菇素和 MDMA 使其保持开放两周,并在三周后关闭。LSD 使其保持开放三周,并在四周后关闭。然后有一种大多数人都没有听说过的摇滚明星迷幻药,叫做伊博卡因。而且,兴奋剂持续时间从 36 到 72 小时不等。哇。
伊博卡因至少重新打开关键时期四周。我们没有测试过关闭时间。我们没有找到时间。因为每个人都必须回家吃晚饭。你就像,“我们不能再测试这个了。”我的意思是,这很有趣,因为你认为即使是四天,四天,两周,超过一个月。就像,你只是在那些时刻容易受到这种影响吗?
一切?感觉接下来的几周非常重要。是的,非常重要,非常脆弱。所以这可能是一个错失的治疗机会,但也可能是一个我们可能会对人们造成巨大伤害的时间,因为他们容易受到暗示,他们像孩子一样容易受到信息的侵入。然后我们
你知道,把他们送回他们的生活中,并可能让他们再次接触到那些一直在折磨他们的人,我们可能会锁定一些非常糟糕的事情。这很有趣。是的,我认为,我的意思是,娱乐性迷幻药的使用。人们一直在这样做,至少在我的世界里是这样。现在我只是想说,
好的,接下来的两周,如果你可以,你知道,小心点,或者如果你真的想学习那种技巧或其他什么,那就去上瑜伽课。我不知道。它就在那里。它的脆弱性让人难以忍受。
脆弱性具有如此负面的含义,但我确实认为它具有双重意义,就像你脆弱、易变、开放一样。这感觉像是一把双刃剑。是的。
对我来说,这些药物是非常强大的药物,我们需要尊重它们。我,你知道,真的觉得如果你把这些药物看作是恢复,你知道,那种孩子般的好奇心和脆弱性的强大方法……
在你服用迷幻药后的两周内,你应该像照顾四岁孩子一样照顾自己,对吧?就像不要让自己接触任何你不会带你四岁的孩子去接触的东西。从我的角度来看,作为一个神经科学家,也许这些迷幻药是解锁各种关键时期的万能钥匙。多么疯狂的词语。万能钥匙。是的。
是的。对。我们所要做的就是改变重新打开哪个关键时期,改变环境。因此,如果您想重新打开社会关键时期,您可以在社会环境中服用它。如果您想在运动关键时期打开它,您可以在运动环境中服用它。对。所以狂欢派对可能是打开运动环境关键时期的好方法,但不一定是内向的 PTSD 关键时期。哇。好的。
好的,但是,你知道,当我第一次开始谈论这个万能钥匙的想法时,人们只是翻白眼。哦,真的吗?是的。哦,当然。你的关键时期只是一个婴儿的关键时期。这不像那些在临床上重要的严肃的、硬核的关键时期。你知道,你只是它很容易打开,因为它的大门并没有那么难关上。就像哺乳动物是群居动物一样。
是的。我们仍然关心社交。只是,你知道,社交。这是一种情感。什么才是会……的核心关键时期?
表明它们实际上可以重新开启。嗯,氯胺酮是人们关注的一种,但我认为现在还有一篇关于LSD的论文发表,表明它们可以重新开启视觉优势关键期。因此,视觉关键期也可以重新开启。但最核心的是运动,对吧?所以是运动。这对于中风很重要。顺便说一下,对吧?
中风后重新开启这个运动关键期一直是临床医生的目标。这有点像好主意都死在那里了,对吧?人们长期以来一直在尝试为中风做这件事,因为每年大约有100万美国人中风,其中一半的人此后终身残疾,对吧?这只是……
太可怕了。美国每年有50万人因此残疾。中风在其他国家更为常见。所以这是一个全球性的巨大负担。快速说一下,为什么运动神经元像关键期的顶峰一样?我的意思是,我们并不真正了解它是如何发生的。但基本上,我们认为,当中风发生时……
编码的脑区,比如说手部运动,那些编码手部运动的神经元会死亡。哇。运动皮层中的神经元无法再生。所以一旦它们消失了,就消失了。
所以我们认为为了从运动损伤中恢复,必须发生的是,编码例如手臂或肘部或上臂的附近神经元,这些神经元必须被重新利用,并且必须学习如何做手指的动作,即使它们通常在做肘部的动作。是的。
这是一件很难的事情,因为你知道,它们已经有工作了。而且它们可能已经做了70年的工作了。没错,没错。所以这就是为什么我们认为这么难。中风后,如果你想再次重新开启关键期,到目前为止,最好的方法是再次中风,但这在临床上没有用,对吧?没有人想通过再次中风来治愈中风。
所以Gould团队目前关注的主要事情是为中风患者设计一项临床试验。他们知道,中风后,关键学习窗口通常会开放大约两到三个月,然后就会关闭。
所以我们认为,在中风后两三个月内,他们用物理疗法做了他们所能做的一切之后,但他们还没有完全恢复运动功能,我们可以给他们服用迷幻药,让它开放更长一点时间。继续进行物理治疗。继续进行。不过,在这个试验的第一个版本中,我们将要做的是,我们将招募一年前中风的人。
所以他们的关键期已经关闭了。彻底关闭。完全关闭。然后我们将尝试重新开启这些人,看看他们的能力会发生什么变化,这次将迷幻药与物理疗法而不是心理疗法结合起来。
假设你的试验成功了,你发现如果你中风了,我给你服用MDMA,我们做了两周的事情,你可以恢复运动神经元的技能,那太好了。但想象一下,你并没有恢复所有的技能。所以你会想,好吧,我将再次服用MDMA,让窗口保持开放两周,这样我就可以从这件事中获得一个月的时间,对吧?两剂,我有一个月的时间是开放的。对。
我想知道的是,如果你达到MDMA的某个点,你的大脑就像习惯了一样。有证据表明,你只能服用这么多次迷幻药。
然后它们就会停止以这种方式发挥作用。有证据表明,从娱乐性使用者那里道听途说,他们估计你大约有20或30次真正的大剂量MDMA体验,然后你就结束了。之后它就会失去魔力。是的,这让我想到,你知道,根据你的中风情况,我希望每个人至少能给自己留一次,
一次MDMA体验,你知道,留到他们老的时候。对,对。是的,我同意。我充满希望。我的意思是,我们不知道。我现在真的在推测。但如果是这样的话,也许你用完了所有的MDMA机会
但你从未服用过伊博卡因。所以你仍然可以保留伊博卡因,你可以利用它来重新开启。但是,你知道,这还有待观察。我有点想离开这里,我不确定我想和治疗师一起服用MDMA,还是只想服用MDMA并和人们拥抱两周,或者我根本不想服用MDMA。
也许去洞穴里躲一段时间。是的,完全同意。我不知道。对我个人来说,我最兴奋的事情是,你知道,如果我们关于这把万能钥匙的推测是正确的,那么这意味着
有很多其他疾病没有探索迷幻药的用途,而我们真的应该考虑一下,对吧?所以这是一个全新的途径,它将对植入人工耳蜗的人、脑外伤患者、你知道,所有现在我们根本没有任何疗法的人产生影响。
本集由我,Molly Webster报道。它是由令人惊叹的Sindhu Nana Sambindan制作的。我和Timmy Broderick提供了制作帮助。事实核查由Emily Krieger完成。我要向Gul Dolan表示巨大的感谢,她现在在加州大学伯克利分校,并多次与我讨论此事。
还要特别感谢Charles Phillip和David Herman。还要特别感谢Roman Nardu,他是Gould Dolan实验室的博士后,我们在文章前面提到了他,他说了,你知道,让我们研究一下同伴压力。最后,如果你想要那种海绵状的大脑汁……
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