Zinātne, kas ieskauj krioniku

Pagājušajā mēnesī, Ņujorkas Laiks publicēts a pirmās lapas raksts Un par Kimu Suoci un viņas lēmumu 23 gadu vecumā veikt smadzeņu kriokonservāciju pēc tam, kad uzzināja, ka viņai ir neārstējams vēzis. Viņas cerība bija saglabāt bioloģisko informāciju, ko kādreiz varētu izmantot, lai atjaunotu viņas prātu — praksi, kas pazīstama kā krionika. Pēc tam Maikls Hendriks publicēja šīs koncepcijas kritiku MIT tehnoloģiju apskats In (skat. The False Science of Cryonics ). Lai gan viņa raksts galvenokārt koncentrējas uz hipotētisku smadzeņu augšupielādi datoros, viņš un citi ir izvirzījuši intriģējošu jautājumu: vai jebkura tehnoloģija, pat principā, var saglabāt indivīda prāta unikālās iezīmes?

Apaļtārps izšķiļas kāpurus pēc kriokonservēšanas.

Mēs piekrītam, ka prātā ir vairāk nekā sinaptiskie savienojumi starp neironiem. Precīzas smadzeņu molekulārās un elektroķīmiskās īpašības, kas ir apzinātā prāta pamatā, joprojām nebūt nav pilnībā izpētītas. Tomēr pieejamie pierādījumi apstiprina iespēju, ka smadzeņu funkcijas, kas kodē atmiņas un nosaka uzvedību, var tikt saglabātas kriokonservēšanas laikā un pēc tās.

Krioprezervāciju jau izmanto laboratorijās visā pasaulē, lai uzturētu dzīvnieku šūnas, cilvēka embrijus un dažus organizētus audus pat trīs gadu desmitus. Kad bioloģiskais paraugs tiek uzglabāts kriokonservācijā, tiek pievienotas krioaizsargājošas ķimikālijas, piemēram, DMSO vai propilēnglikols, un audu temperatūra tiek pazemināta zem stiklošanās temperatūras (parasti aptuveni -120 oC). Šajās temperatūrās molekulārās aktivitātes tiek efektīvi palēninātas par vairāk nekā 13 kārtībām bioloģiskā laika apturēšana .

Pētnieki cenšas saglabāt veselus orgānus īpaši zemā temperatūrā. Dzīvnieka nieres kreisajā pusē ir sasaldētas -140 oC, bet labajā pusē esošās nieres tiek saglabātas stiklam līdzīgā stāvoklī, ko sauc par vitrifikāciju.

Lai gan neviens neizprot visas šūnas fizioloģijas detaļu, praktiski jebkura veida šūnas tiek veiksmīgi saglabātas kriokonservācijā. Līdzīgi, lai gan atmiņas, uzvedības un citu cilvēka identitātes pazīmju neiroloģiskais pamats var būt satriecoši sarežģīts, šīs sarežģītības izpratne ir problēma, kas lielā mērā nav atkarīga no spējas to saglabāt.

Tiešie pierādījumi tam, ka atmiņas var izdzīvot pēc kriokonservācijas, nāk no apaļtārpu Caenorhabditis elegans , pats dzīvnieka modelis, kas tika apspriests Hendriksa atbildē. Desmitgadēm ilgi C. elegans parasti tika konservēti šķidrā slāpekļa temperatūrā un vēlāk atdzīvināti. Šogad, izmantojot testu atmiņām par ilgtermiņa smaržu nospiedumu asociācijām, viens no mums publicēja atklājumus, ka C. elegans saglabāt apgūto uzvedību, kas iegūta pirms kriokonservēšanas . Līdzīgi ir bijis parādīts ka ilgstoša neironu, atmiņas mehānisma, potencēšana trušu smadzeņu audos pēc kriokonservācijas paliek neskarta.

Lielu cilvēka orgānu, piemēram, sirds vai nieru, atgriezeniska kriokonservēšana ir grūtāka nekā šūnu saglabāšana, taču tā ir aktīva pētniecības joma ar nozīmīgu ieguvumu sabiedrības veselībai, jo tas ievērojami palielinātu transplantācijai paredzēto orgānu piegādi. Pētnieki ir guvuši panākumus šajā jomā, veiksmīgi kriokonservējot un vēlāk pārstādot aitas olnīcas un žurka ekstremitātes , un trušu nieres regulāri atjaunojas pēc atdzesēšanas līdz -45 °C . Centieni uzlabot šīs tehnoloģijas sniedz netiešu atbalstu idejai, ka smadzenes, tāpat kā jebkuru citu orgānu, var pienācīgi saglabāt kriokonservācijā ar pašreizējām metodēm vai metodēm, kas tiek izstrādātas.

Tiem, kas cer saglabāt un atjaunot prāta unikālās informācijas kodēšanas iezīmes, galvenais jautājums ir, kad šī informācija faktiski tiek zaudēta pēc sirds apstāšanās. No neatliekamās reanimācijas piemēriem ir skaidrs, ka informācijas zudums notiek nevis brīdī, kad apstājas sirds vai smadzeņu darbība, bet gan tad, kad ķīmija vai dzīvības struktūra kļūst neatgriezeniski bojāta – bieži vien ievērojami pēc klīniskās nāves konstatēšanas. Piemēram, lai gan smadzeņu darbība tiek apturēta temperatūrā, kas zemāka par 18 °C , medicīnas literatūrā ir daudz gadījumu, kad cilvēki ir pārdzīvojuši dziļu hipotermiju bez neatgriezeniskiem smadzeņu bojājumiem. Vienā slavenajā piemērā zviedru radioloģe Anna Bāgenholma slēpošanas negadījuma laikā tika iesprostoti zem ledus un pēc tam atdzīvināja pēc tam, kad tiek uzskatīts par klīniski mirušu vairāk nekā divas stundas.

Dažas ķirurģiskas procedūras arī balstās uz apzināti apturot smadzeņu darbību ar hipotermijas palīdzību. Viena no autoru institūcijām veic a Aizsardzības departamenta finansēts klīniskais pētījums lai izraisītu dziļu hipotermiju (ķermeņa temperatūra ir mazāka par 10 ° C) kritiski ievainotiem traumu upuriem, efektīvi izslēdzot smadzenes un vēlāk tās restartējot, lai iegūtu laiku pacienta dzīvības glābšanai.

Ir viegli atteikties no pretrunīgi vērtētām praksēm, piemēram, krioniku un aizmirst ar to saistītos pētījumus, taču mums vajadzētu atcerēties un pat ievērot, ka dominējošie uzskati bieži tiek izrādīti nepareizi un ka tas, kas pašlaik nav iespējams, var būt iespējams nākotnē. Piemēram, Ignazs Semmelveiss, dīgļu teorijas tēvs, tika plaši ignorēts, kad viņš 19. gadsimtā ierosināja, ka medmāsām un ārstiem ir jānomazgā rokas pirms pacientu ārstēšanas. Pat šodien, ārsti bieži ir nepareizi prognozējot rezultātus dzīves beigu situācijās.

Krionika ir pelnījusi atvērtas diskusijas, tāpat kā galvenie centieni izprast apziņas būtību, saglabāt cilvēka audus un orgānus dzīvības glābšanas transplantācijām un glābt kritiski ievainotus pacientus, izprotot robežas starp bioloģisko dzīvību un nāvi.

Deivids V. Kripens ir Pitsburgas Universitātes Kritiskās aprūpes medicīnas un neiroloģiskās ķirurģijas katedras profesors.

Roberts J. Šmoklers Reiss ir Arkanzasas Universitātes Medicīnas zinātņu geriatrijas, bioķīmijas un molekulārās bioloģijas un farmakoloģijas/toksikoloģijas katedras profesors.

Ramons Risko ir inženierzinātņu profesors un Seviļas Universitātes CryoBioTech Kriobioloģijas laboratorijas direktors un Spānijas Nacionālā paātrinātāja centra vecākais fiziķis.

Nataša Vita-More ir Profesionālo tehnoloģiju universitātes profesore un maģistrantūras vadītāja.

paslēpties