Ученые впервые заморозили мозг и вернули его к жизни

Идея криосна — длительного пребывания в состоянии анабиоза при глубокой заморозке — давно считается частью научной фантастики, пишет Futurism.

Однако теперь ученые сделали шаг, который приближает эту концепцию к реальности: им удалось заморозить мозг без повреждений и восстановить его работу после «размораживания». Пока что — только у мышей.

Хотя перспектива путешествовать в космосе, спокойно «проспав» годы на борту корабля, все еще остается мечтой, исследователи уже подбираются к ней с научной стороны. В работе, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Университета Эрлангена–Нюрнберга описали эксперимент, в котором им удалось вернуть активность мозговой ткани после ее сохранения в стекловидном состоянии.

Этот метод называется витрификацией — при нем ткани охлаждаются настолько быстро, что жидкость не образует кристаллы льда, а переходит в состояние, похожее на стекло.

«Если работа мозга — это результат его физической структуры, можем ли мы восстановить ее после полного отключения?» — задается вопросом невролог Александер Герман, ведущий автор исследования.

Не фантастика, а медицина будущего

В отличие от сценариев из кино — например, как у героини Сигурни Уивер в фильме «Чужой», где человек погружается в стазис целиком — ученые пока рассматривают более практичные задачи.

Речь идет о:

• защите мозга после тяжелых травм;
• длительном хранении донорских органов;
• потенциальной криоконсервации целых организмов в будущем.

Почему заморозка разрушает ткани

Главная проблема криоконсервации — образование кристаллов льда. Они буквально разрывают клеточные структуры. Но это не единственная сложность.

«Нужно учитывать и другие факторы — например, осмотический стресс и токсичность криопротекторов», — объясняет Герман.

Именно поэтому команда сделала ставку на витрификацию, которая позволяет избежать образования льда.

Как проходил эксперимент

Исследователи начали с небольших образцов — срезов мозга мышей толщиной около 350 микрометров.

Процесс выглядел так:

1. Ткань помещали в специальный раствор с криопротекторами.
2. Затем ее охлаждали до примерно −196 °C (с использованием жидкого азота).
3. Образцы хранили от 10 минут до 7 дней.
4. После этого их медленно размораживали.

Результаты оказались неожиданно обнадеживающими.

Под микроскопом ученые увидели, что:

• нейронные мембраны остались целыми;
• синаптические связи не разрушились;
• ткань сохранила свою структуру.

Более того, была сохранена долговременная потенциация — ключевой механизм, лежащий в основе обучения и памяти.

Нейроны также продолжали реагировать на электрические стимулы, что говорит о сохранении их функциональности.

Что это значит

По словам исследователей, их работа расширяет границы понимания того, насколько мозг способен «пережить» полную остановку процессов на молекулярном уровне. Фактически речь идет о возможности восстановить работу нервной ткани после состояния, в котором движение молекул полностью прекращено.

Следующий шаг — человек

Ученые уже планируют перейти к более сложным задачам:

• экспериментам с человеческими тканями;
• сохранению целых органов;
• увеличению масштабов технологии.

По словам Германа, предварительные данные по тканям коры головного мозга человека уже выглядят многообещающе.

Однако до практического применения еще далеко.

Главные препятствия:

• необходимость более безопасных криопротекторов;
• совершенствование методов охлаждения и размораживания;
• масштабирование технологии для крупных органов.

Пауза для жизни

Несмотря на все ограничения, это открытие можно считать первым реальным шагом к тому, что раньше казалось невозможным. Если ученым удастся научиться сохранять мозг без потери памяти, личности и сознания, граница между жизнью и смертью может кардинально измениться. Теоретически человек будущего сможет «остановить» свою биологическую активность — и вернуться к жизни спустя годы или даже столетия. Пока это звучит как научная фантастика. Но теперь — уже не такая уж далекая.

Ранее мы писали, что ученые нашли связь между голодом и настроением.

Кроме того, сообщалось, что ученые нашли "вторую Землю" рядом.

"Знай" также рассказывал, что ученые нашли следы первого массового вымирания на Земле.