Вчені вперше заморозили мозок та повернули його до життя

Ідея кріосна - тривалого перебування в стані анабіозу при глибокому заморожуванні - давно вважається частиною наукової фантастики, пише Futurism.

Однак тепер вчені зробили крок, який наближає цю концепцію до реальності: їм вдалося заморозити мозок без пошкоджень та відновити його роботу після розморожування. Поки що тільки у мишей.

Хоча перспектива мандрувати в космосі, спокійно «проспав» роки на борту корабля, все ще залишається мрією, дослідники вже підбираються до неї з наукового боку. У роботі, опублікованій у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, вчені з Університету Ерлангена-Нюрнберга описали експеримент, у якому їм вдалося повернути активність мозкової тканини після її збереження у склоподібному стані.

Цей метод називається вітрифікацією - при ньому тканини охолоджуються настільки швидко, що рідина не утворює кристали льоду, а переходить у стан, схожий на скло.

«Якщо робота мозку - це результат його фізичної структури, чи можемо ми відновити її після повного відключення?» — запитує невролог Александер Герман, провідний автор дослідження.

Не фантастика, а медицина майбутнього

На відміну від сценаріїв з кіно — наприклад, як у героїні Сігурні Уівер у фільмі «Чужа», де людина занурюється у стазу цілком — вчені поки що розглядають практичніші завдання.

Йдеться про:

• захист мозку після тяжких травм;
• тривале зберігання донорських органів;
• потенційної кріоконсервації цілих організмів у майбутньому

Чому заморозка руйнує тканини

Головна проблема кріоконсервації – утворення кристалів льоду. Вони буквально розривають клітинні структури. Але це єдина складність.

«Потрібно враховувати й інші фактори - наприклад, осмотичний стрес і токсичність кріопротекторів», - пояснює Герман.

Саме тому команда зробила ставку на вітрифікацію, яка дозволяє уникнути утворення льоду.

Як проходив експеримент

Дослідники почали з невеликих зразків – зрізів мозку мишей завтовшки близько 350 мікрометрів.

Процес виглядав так:

1. Тканину поміщали у спеціальний розчин з кріопротекторами.
2. Потім її охолоджували до -196 °C (з використанням рідкого азоту).
3. Зразки зберігали від 10 до 7 днів.
4. Після цього їх повільно розморожували.

Результати виявилися несподівано обнадійливими.

Під мікроскопом вчені побачили, що:

• нейронні мембрани залишилися цілими;
• синаптичні зв'язки не зруйнувалися;
• тканина зберегла свою структуру.

Більше того, було збережено довготривалу потенціацію — ключовий механізм, що лежить в основі навчання та пам'яті.

Нейрони також продовжували реагувати на електричні стимули, що свідчить про збереження їхньої функціональності.

Що це означає

За словами дослідників, їхня робота розширює межі розуміння того, наскільки мозок здатний «пережити» повну зупинку процесів на молекулярному рівні. Фактично йдеться про можливість відновити роботу нервової тканини після стану, у якому рух молекул повністю припинено.

Наступний крок - людина

Вчені вже планують перейти до складніших завдань:

• експериментам із людськими тканинами;
• збереження цілих органів;
• збільшення масштабів технології.

За словами Германа, попередні дані щодо тканин кори головного мозку людини вже виглядають багатообіцяюче.

Проте практичного застосування ще далеко.

Головні перешкоди:

• необхідність безпечніших кріопротекторів;
• вдосконалення методів охолодження та розморожування;
• масштабування технології великих органів.

Пауза для життя

Незважаючи на всі обмеження, це відкриття можна вважати першим реальним кроком до того, що здавалося раніше неможливим. Якщо вченим вдасться навчитися зберігати мозок без втрати пам'яті, особистості та свідомості, межа між життям та смертю може кардинально змінитись. Теоретично людина майбутнього зможе «зупинити» свою біологічну активність і повернутися до життя через роки або навіть століття. Поки що це звучить як наукова фантастика. Але тепер уже не така вже далека.

Раніше ми писали, що вчені знайшли зв'язок між голодом та настроєм.

Крім того, повідомлялося, що вчені знайшли "другу Землю" поряд.

"Знай" також розповідав, що вчені виявили сліди першого масового вимирання на Землі.