Світ на порозі безсмертя: вчені заморозили мозок— і вперше повністю повернули його до життя — Photo: DreamsTime

Концепція “кріосну” — тривале перебування в стані анабіозу в глибокому заморожуванні — є невід’ємною частиною світу наукової фантастики. Втім, вченим вдалося не лише без пошкоджень заморозити мозок, а й цілком відновити його функціональність після “пробудження”. Поки що — у мишей.

Хоча ідея мирно дрімати, долаючи величезні відстані в космосі на борту космічного корабля, ще залишається мрією, дослідники дедалі ближче підходять до її втілення в реальність. Як детально описано у дослідженні, опублікованому в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences раніше цього місяця, група дослідників з Університету Ерлангена–Нюрнберга в Німеччині зуміла відновити активність мозку мишей після ретельного збереження тканини у склоподібному стані — методом, який називається вітрифікацією, — а потім повільно відтанула їх.

“Якщо функція мозку є емерджентною властивістю його фізичної структури, як ми можемо відновити її після повного відключення?” — запитує провідний автор і невролог Університету Ерлангена–Нюрнберга Александер Ґерман у журналі Nature.

Замість того, щоб призупиняти діяльність цілих людських тіл — як Еллен Ріплі Сіґурні Вівер у науково-фантастичному фільмі жахів “Чужий” — Ґерман і його колеги припускають, що їхні знахідки можуть закласти підґрунтя для захисту мозку після тяжких травм, збереження донорських органів або навіть призупинення діяльності цілих тіл ссавців шляхом кріоконсервації.

Насправді, заморожування є надзвичайно шкідливим для органічних тканин, оскільки кристали льоду можуть руйнувати клітинні стінки. І це лише верхівка образного айсберга, з яким довелося зіткнутися дослідникам.

“Крім льоду, ми повинні враховувати кілька факторів, зокрема осмотичний стрес і токсичність через кріопротектори”, — розповів Ґерман журналу Nature.

Щоб уникнути утворення кристалів льоду, команда зосередилася на вітрифікації у своїх спробах відновити активність заморожених мізків мишей — вона замикає молекули у склоподібному стані шляхом охолодження рідин з надзвичайно високою швидкістю.

“Ми хотіли з’ясувати, чи може функція відновитися після повного припинення молекулярної рухливості у склоподібному стані”, — пояснив Ґерман.

Команда розпочала з малого — вітрифікуючи зрізи мозку мишей товщиною 350 мікрометрів для свого дослідження. Їх занурювали в розчин хімічних речовин для кріоконсервації, а потім охолоджували до -320 градусів за Фаренгейтом за допомогою рідкого азоту. Після того як зразки провели від десяти хвилин до семи днів у глибокому морозильнику, команда відтанула зрізи. Вони дослідили їх за допомогою мікроскопії та виявили, що нейронні та синаптичні мембрани залишилися цілими попри все пережите.

“Примітно, що довгострокова потенціація гіпокампу (ДТП) була добре збережена, що свідчить про те, що клітинний механізм навчання та пам’яті залишається працездатним”, — йдеться у статті, де мається на увазі стійке посилення синапсів між нейронами, яке широко вважається клітинною основою навчання та пам’яті.

Нейрони також реагували на електричні подразники, що відхилялися, але загалом також залишалися переважно нормальними.

“Ці результати розширюють відомі біофізичні межі гіпотермічного відключення мозку, демонструючи відновлення після повного припинення молекулярної рухливості у склоподібному стані, і таким чином сприяють досягненню мети структурного та функціонального збереження нервової тканини”, — дійшли висновку дослідники.

Тепер команда з ентузіазмом прагне випробувати цю техніку на тканинах людини, а також на цілих органах для довгострокового збереження.

“У нас вже є попередні дані, що свідчать про життєздатність у тканині кори головного мозку людини”, — інтригує Ґерман.

Але перш ніж ми зможемо призупинити всю біологічну активність, щоб перебувати в стазисі в очікуванні пробудження в інопланетній планетній системі, попереду ще багато роботи. Зокрема, Ґерман визнав, що нам знадобляться “кращі розчини для вітрифікації та технології охолодження й розморожування”, перш ніж метод можна буде застосувати до “великих органів людини” — не кажучи вже про цілих ссавців.

Але у будь-якому разі відкриття є першим реальним кроком на шляху до того, що людство тисячоліттями вважало недосяжним — безсмертя. Якщо вчені навчаться зберігати мозок у повністю замороженому стані без жодних втрат функцій пам’яті та свідомості, межа між життям і смертю може назавжди змінитися. Людина майбутнього, можливо, зможе “поставити себе на паузу” — і повернутися.