Vedci sa opäť posunuli o krok bližšie k technológii, ktorá doteraz patrila skôr do sci-fi filmov alebo literatúry. Tím z University of Erlangen–Nuremberg dokázal obnoviť aktivitu v mozgových vzorkách myší po extrémnom zmrazení, ktoré je základom pre sci-fi technológie ako kryospánok. Výsledky publikoval vo vedeckom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.
Kľúčom k úspechu nebolo klasické zmrazenie, ale proces nazývaný vitrifikácia. Pri ňom sa tkanivo ochladí tak rýchlo, že sa v ňom nevytvoria ľadové kryštály. Kvapalina sa „uzamkne“ do stavu podobného sklu a molekulárny pohyb sa prakticky zastaví.
Odoberaj Vosveteit.sk cez Telegram a prihlás sa k odberu správ
To predstavuje zásadný rozdiel. Bežné zmrazenie poškodí bunky, ľad ich roztrhne zvnútra. Vitrifikácia tento problém obíde.
„Ak je funkcia mozgu výsledkom jeho fyzickej štruktúry, ako ju obnovíme po úplnom vypnutí?“ pýta sa vedúci výskumu Alexander German.
Vedci pracovali s veľmi tenkými plátkami mozgu, hrubými približne 350 mikrometrov, informuje Futurism. Tie ponorili do špeciálneho roztoku a následne ochladili na extrémne nízku teplotu pomocou tekutého dusíka. V tomto stave ostali od niekoľkých minút až po niekoľko dní. Potom nasledovalo opatrné rozmrazenie. A práve tu prišlo prekvapenie.
Výskumníci dokázali mozog rozmraziť a prebrať ho k životu
Bunkové štruktúry ostali zachované. Neuróny reagovali na elektrické podnety. A čo je ešte dôležitejšie, zachoval sa aj mechanizmus spojený s učením a pamäťou, tzv. dlhodobá potenciácia.
Populárna spravodajská aplikácia pre iOS a Android dostala veľkú aktualizáciu. Pribudlo množstvo nových funkcií, ktoré musíš vyskúšať
Zdroj: Vosveteit.sk, AI
„Zaznamenali sme zachovanie procesov spojených s učením a pamäťou,“ uvádza štúdia.
Tento detail mení pohľad na to, čo vlastne znamená „život“ a „smrť“. Doteraz sa smrť vnímala ako konkrétny okamih, zastavenie srdca a mozgu. Tento experiment však podporuje predstavu, že ide skôr o proces.
Ak vedci dokážu zastaviť molekulárny pohyb a neskôr ho obnoviť bez straty pamäťových stôp, biologický čas sa pre dané tkanivo v podstate zastaví. Mozog nefunguje, no jeho štruktúra, a tým aj informácia, pretrvá.
Práve tu sa výskum stretáva s teóriami z oblasti informatiky a neurovedy. Ak by sa pri rozmrazení vymazali synapsie, mozog by stratil obsah, podobne ako vymazaný disk. Zachovanie dlhodobej potenciácie však naznačuje opak.
Pamäť a osobnosť sa zdajú byť uložené priamo v štruktúre mozgu. A táto štruktúra dokáže prežiť aj extrémne podmienky.
Metóda rozmrazenia zatiaľ nedokáže pracovať s celým mozgom
To však neznamená, že vedci dokážu „oživiť“ celý mozog alebo vedomie. Zatiaľ ide len o malé vzorky tkaniva. Aj tak však ide o zásadný dôkaz, že návrat funkcie po úplnom zastavení nie je vylúčený.
Veľkou výzvou zostáva samotné rozmrazovanie. Pri malých vzorkách sa dá proces kontrolovať relatívne jednoducho. Pri väčších objektoch však vzniká problém. Ak sa niektorá časť ohrieva pomalšie, môže dôjsť k tzv. devitrifikácii. Vtedy sa začnú tvoriť ľadové kryštály, a tie bunky zničia.
Vedci preto skúmajú nové riešenia. Jedným z nich je technológia nazývaná nanowarming. Do tkaniva sa pridajú magnetické nanočastice, ktoré sa v elektromagnetickom poli rozkmitajú a zahrejú ho zvnútra rovnomerne. Zaujímavé je, že ide o podobný princíp, aký sa testuje aj pri iných medicínskych technológiách.
Výskum má viacero praktických využití. Môže pomôcť pri ochrane mozgu po úrazoch, pri dlhodobom uchovávaní orgánov na transplantáciu alebo pri spomalení biologických procesov v kritických situáciách.
Vedci dokonca naznačujú aj vzdialenejší cieľ, dlhodobé „uspatie“ organizmov. Tento koncept poznáš napríklad z filmu Votrelec, kde postavy prežívajú roky v kryospánku počas vesmírnych ciest.
Realita však zatiaľ zaostáva, priznávajú autori štúdie.
Zdroj: Cinefootage / depositphotos.com
„Potrebujeme lepšie roztoky na vitrifikáciu a pokročilejšie technológie chladenia a ohrievania,“ upozorňuje German.
Zmrazovanie otvára otázky hranice medzi životom a smrťou
Popri technických problémoch sa objavujú aj etické otázky. Ak by raz existovala možnosť „uspať“ mozog na neurčito, kde by sa nachádzala hranica medzi životom a smrťou?
Mohli by pacienti s nevyliečiteľnými chorobami zvoliť kryostázu namiesto súčasnej liečby s nádejou na budúce riešenie? Takáto otázka už nepatrí len do sci-fi, ale postupne sa dostáva aj do reálnych diskusií.
Zatiaľ však ide o experiment, ktorý ukázal jednu dôležitú vec, mozgové tkanivo dokáže prežiť viac, než sa doteraz predpokladalo. Či raz budeme môcť človeka zmraziť a uspať, napríklad pri dekádach cestovania vesmírom, ukážu až ďalšie kroky výskumu.
Páčil sa vám článok? Sledujte nás na Facebooku