Drugi dan smo naleteli na čudne novice. Tega ne slišite vsak dan. Zagon, ki ga sponzorira Massachusetts Institute of Technology, v višini 10.000 USD, bo vaše možgane ohranil na ravni sinapse. Že v tem stoletju, obljublja družba, bodo nevroznanstveniki, ki lahko informacije, shranjene v teh sinapsah, izvlečejo, naložijo v superračunalnik, naložijo svoje spomine in "arhivirajo svoj um." Vendar obstaja ena stvar: tehnologija bo delovala le, če ste še živi. Če želite, da so vaši možgani povezani - zapletena mreža povezav vseh možganskih sinaps - vas bodo morali ubiti. Sliši se noro smešno ali smešno noro. In težko je verjeti. Toda mi smo odrasli, zanima nas znanstvena stran vprašanja in ne golih obljub.
Ne tako dolgo nazaj je Nectome celo pokazal svoje modre sanje zagonskemu inkubatorju Y Combinator in … se uvrstil na seznam zaželenih partnerjev. In stranke so se pokazale skoraj v trenutku. Zakaj ni težko razumeti, zakaj: Nectome prodaja staro, a zelo privlačno idejo o nalaganju zavesti v oblak.
Počakajte, da skeptično zasukate oči. Tehnika ohranjanja možganov Nectome je za ohranitev prašičjih možganov dobila nagrado v vrednosti 80.000 dolarjev Fundacije za zaščito možganov (BPF). Zdaj so se združili z enim najvidnejših nevrotehnologov s Massachusetts Institute of Technology (MIT), dr. Ed Boydenom, da bi še naprej skupaj delali na tej metodi.
Boyden je pred tem razvil super tehnologijo, ki fizično poveča možgane 10 do 20-krat. Z združevanjem posebne krioprezervacijske omake Nectome z Boydenovo ekspanzijsko mikroskopijo lahko zagonski izdelek doseže osupljiv rezultat: ohranitev celotnih človeških možganov na nanoskali, kjer je mogoče vsako elektronsko sliko videti z elektronskim mikroskopom.
Ta ideja je pred kratkim pritegnila 900.000 USD dotacije Nacionalnih inštitutov za zdravje in več kot milijon dolarjev financiranja.
Dr. Sebastian Sjung je nekoč rekel: "Jaz sem moj sogovornik." Ni si težko predstavljati, da lahko svoje spomine (in celo sebe) izvlečete iz skrbno ohranjenih možganov in vaša zavest bo prevzela novo življenje.
Skratka, možgani v kadi niso nič novega. Toda kaj potem?
Promocijski video:
Pravočasno zamrznjeno
Za razliko od kriogenikov, Nectome ne hrani glave v posodah s tekočim dušikom. Namesto tega uporablja aliohidno stabilizirano krioprezervacijo (ASC) za balzamiranje živih možganov pred krioprotekcijo.
Glavni cilj ni ohraniti "biološko sposobnost", pravijo člani zagonske ekipe, "ampak ohraniti občutljivo in zelo strukturno obliko možganov."
ASC, ki je bil leta 2015 prvič objavljen v Cryobiology, je izjemno neprijetna metoda: telo, potopljeno v stanje popolne anestezije (anestezija), telo, medtem ko je srce umetno podprto, znebi krvi, ki jo nadomesti kemikalija, imenovana glutaraldehid. Ta zadrževalnik deluje kot molekularni lisice, šivanje beljakovin skupaj in stabilizira njihovo strukturo.
Upoštevajte: ta proces ubije možgane. Zavijanja nazaj ni.
A prav to je cilj. Mrtvi možgani ne morejo začeti posmrtnih bioloških procesov, kar vodi v propadanje. Zadrževalnik ohranja možgane čim bolj naravne - nevroznanstveniki ga pogosto uporabljajo za obdelavo možganskih vzorcev, preden pogledajo skozi mikroskop.
Ko je Nektome »popravljen«, uporablja samodejno črpalko za zagon lastnega sistema krvnega obtoka, vendar s krioprotektivno raztopino. Možgane nato kirurgi odstranijo in postavijo v akumulator za hlajenje na -135 stopinj Celzija.
Tako se "zdi, da se biološki čas ustavi, kar omogoča, da se možgani hranijo zelo dolgo", pojasnjujejo znanstveniki.
Najprej preizkušena na možganih zajca in prašiča, tehnologija je delovala odlično. Po odmrzovanju se krioprotekcija izpere, tako da so popolnoma ohranjeni možgani za konektomsko analizo.
Zdaj nadomestite zajce in prašiče s človekom. To želi Nectome storiti za svoje stranke.
Neprecenljiva valuta
Po podatkih MIT Technology Review je Nectome s prsti že sprožil ohranjanje človeških možganov. Ta februarja je ekipa kupila možgane nedavno umrle ženske in opravila ASC v mrtvašnici. Postopek je trajal približno šest ur.
Čeprav je bil dragocen organ mrtev v dveh urah in pol, so bili možgani ženske "eden najlepših doslej ohranjenih," pravi soustanovitelj Nectome Robert McIntyre.
Odpravimo se za trenutek in odložimo obljubo o nalaganju zavesti. Vključevanje ASC z razširjeno mikroskopijo ima ogromen znanstveni potencial. Po besedah Ma Chao-a, profesorja s kitajske akademije medicinskih znanosti, lahko tkiva, obdelana z ASC, zagotavljajo pomembne informacije o podceličnih strukturah v nevronu.
"Te informacije so lahko zelo pomembne za raziskave staranja možganov in degenerativnih motenj," je dejal v intervjuju.
Na primer, s primerjavo sinaptičnih struktur zdravih možganov in možganov z Alzheimerjevo boleznijo lahko znanstveniki pridobijo dragocene podatke - katere možganske regije so najbolj prizadete, katere strukturne patologije ipd.
Ponovno ustvarjen um
Vsi se ne strinjajo, da je ASC primeren način za "arhiviranje uma".
Nekateri argumenti so tehnološki. Kljub milijardam dolarjev in več obsežnim programom za kartiranje možganov ni nihče (doslej) zajel možganov sesalcev na ravni sinapse - niti miške.
Toda lestvice možganov miške in človeka so zelo različne: v človeških možganih je na milijone nevronov, od katerih vsak tvori na tisoče povezav z drugimi, ki tvorijo trilijone sinaps. Danes niti najnaprednejši poskusi predstavitve take slike ne morejo obvladati niti enega kubičnega milimetra mišjih možganov.
Dr. Kenneth Hayworth, predsednik Fundacije za ohranjanje možganov, tega ne vidi kot težavo. Čez 100 let bomo imeli tehnologijo slikanja celotnih možganov. In ko podpira ASC kot postopek opuščanja, ugotavlja, da ker so vsebine informacij ohranjene, "obstaja vsaj možnost, da si bolnik v prihodnosti opomore s pomočjo zelo naprednih tehnologij."
Tehnološke ovire ob strani. Morda bi bila veliko bolj kontroverzna ideja ta, da si lahko spomine, misli in osebnost povrneš s študijem same strukture.
Konec koncev so živi možgani nenehno v gibanju. Nevroznanstveniki pogosto zajamejo minljiv proces nevronov tako, da v možgane vstavijo elektrode za zajemanje električnih signalov. Ali pa uporabljajo senzorje beljakovine v temi, za spremljanje nevronske aktivnosti.
Z drugimi besedami, tako kot vsak biološki proces je tudi misel dinamična. Nemogoče je poustvariti celega človeka z uporabo samo črk DNK - izraz njegove DNK, ki temelji na zapletenih interakcijah med seboj in svojim okoljem, je tisto, kar ga naredi človeka.
Prav tako je povsem mogoče, da iz nepremičnih možganov ne boste mogli rekonstruirati zgodovine nevronske aktivnosti. Morda ne bo mogoče izvleči niti ene misli iz celotnega zemljevida povezovalca.
Dr. Sam Gershman, znanstvenik iz informatike iz nevroznanosti na univerzi Harvard, pravi, da je povezava "funkcionalno izčrpan vir informacij o delovanju možganov."
Pomislite: nevroznanstveniki so imeli od 80. let 20. stoletja popolno povezavo z C. elegans, črvom ogorčic. Kaj je bitje doživelo pred smrtjo? Kakšne so bile njegove zadnje misli? Kljub temu, da je imel črv samo 7000 nevronskih povezav, se nismo ničesar naučili.
"Sinoptična zgradba bo zagotovila le statični zemljevid," pravi Ma. "Vendar obstaja veliko več dejavnikov, ki lahko vplivajo na spomin in inteligenco. Z zamrznitvijo možganov v določenem času izgubimo začasne informacije o možganih."
Navsezadnje ni jasno, kaj bi bilo treba rešiti, da bi izvlekli "vas" iz množice nevronskih povezav v vaši glavi. Ali je struktura sinapse zadostna? Ali moramo zajeti tudi beljakovine, povezane s spominom? Kaj pa nevronske celice, glije, ki so vključene v spomin? Ali pa bi bilo bolj smiselno simulirati moč sinaps v živih možganih znotraj računalnika, da bi lahko po smrti (in še pred njo) »naložili zavest«?
Nectome ima za to načrt: do leta 2020 načrtujejo, da iz shranjenih mišjih možganov izvlečejo "bitje spomina na visoki ravni". Na človeške možgane tega še niso poskušali.
Etične nianse
Ali bo podjetje lahko izpolnilo obljubo, je vprašanje. Morda je bolj zaskrbljujoče tisto, kar namerava Nectome ponuditi v resnici še nepreverjeno storitev za smrtno bolne ljudi.
Po posvetovanju z odvetniki, ki so dobro seznanjeni z vprašanjem evtanazije, se je podjetje odločilo, da bo njegova storitev povsem zakonita. Toda tudi Hayworth meni, da je treba k temu pristopiti previdno.
Vse spremembe metode ASC je treba temeljito preizkusiti na živalih in jih pregledati širša medicinska skupnost, preden bo predlagan kot medicinski postopek.
Do zdaj je v čakalni vrsti že 25 ljudi in ta številka bo rasla. Na koncu je potencial za oživitev, čeprav je majhen, vse preveč mamljiv.
Še vedno ne razmišljate? Močno razmislite.
"Posnetih sinapsij sploh nismo začeli razlagati v smislu spominov živih ljudi," je dejal dr. Ai-Ming Bao, namestnik direktorja Medicinske šole na univerzi Zhejiang na Kitajskem. "To je prava znanstvena fantastika. Obljubljajo preveč."
Ilya Khel