Ученые оживили замороженный мозг мыши. В будущем мы сможем воскрешать людей?

Крионика давно перекочевала из научной фантастики в серьезные лаборатории, но до сих пор главной проблемой оставалось одно: замороженные органы после разморозки превращались в бесполезную кашу. Кристаллы льда безжалостно разрушали клетки изнутри, и ни о каком «воскрешении» речи не шло. Но вот немецкие ученые впервые в истории зафиксировали восстановление электрической активности в мозге мыши, который был сохранен в стеклообразном состоянии при температуре -196 градусов Цельсия. Если говорить проще, в будущем у нас есть шанс замораживать людей для их воскрешения в будущем.

Ученые разморозили мозг мыши и он оказался почти живым

Что такое витрификация в химии

Классическая криоконсервация, по сути, заморозка, убивает сложные ткани. Дело в том, что при охлаждении вода внутри клеток образует кристаллы льда, которые буквально разрывают клеточные мембраны и уничтожают тончайшие связи между нейронами. Мозг особенно уязвим: в нем сотни миллионов нервных клеток, соединенных бесчисленными контактами — синапсами. Даже если отдельные нейроны переживут заморозку, их сеть окажется разрушена.

Витрификация работает принципиально иначе. Вместо того чтобы позволить воде замерзнуть, ученые заменяют ее специальными веществами, которые при охлаждении переходят в стеклообразное состояние. Проще говоря, ткань не замерзает, а превращается в стекло. Никаких кристаллов, никаких разрывов. Молекулы просто останавливаются на месте, как насекомое в янтаре.

Сама по себе витрификация не новость: ее уже давно применяют для сохранения эмбрионов и яйцеклеток в репродуктивной медицине. Но мозг считался слишком сложным и хрупким для такого подхода. До этого исследования полноценного восстановления электрической активности взрослого мозга млекопитающего после витрификации никто не добивался.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ: В России уже можно заморозить себя для воскрешения в будущем. Но гарантий никто не дает, и стоит это дорого. Подробности читайте в нашем материале «Сколько стоит заморозка своего тела для воскрешения через 100 лет».

Как ученые оживили замороженный мозг мыши

Команда немецких ученых разработала усовершенствованный протокол витрификации, чтобы минимизировать отек тканей, кристаллизацию и механические повреждения. Исследователи использовали вариант раствора, содержащего диметилсульфоксид, этиленгликоль, формамид и поливинилпирролидон.

Сначала мозг мыши витрифицировали целиком. Затем его согревали и нарезали тонкие срезы гиппокампа — области мозга, которая отвечает за формирование памяти и процессы обучения. После этого начались проверки: структура, метаболизм, электрическая активность.

Результаты оказались впечатляющими. Не все образцы восстановились, но те, что «проснулись», показали значительную нейронную активность. Синапсы реагировали на стимуляцию, нейроны были возбудимы, работала базовая синаптическая передача. Но самое важное — удалось зафиксировать долговременную потенциацию. Звучит сложно, но это ключевой клеточный механизм, благодаря которому часто используемые синапсы укрепляются и лучше передают информацию.

Не все протестированные образцы мозга восстановили активность, но те, что восстановились, показали значительную активность. Источник изображения: iflscience.com

Почему разморозка мозга это важно

Ключевой момент для нас — не просто то, что некоторые клетки выжили, а то, что ткань сохранила основные функциональные характеристики после согревания, включая возбудимость нейронов, синаптическую передачу и долговременную потенциацию, — рассказал доктор Александр Герман.

По его словам, это говорит о том, что нейронная архитектура сохранилась достаточно хорошо, чтобы цепочки снова заработали.

Что касается практических применений, в ближайшей перспективе речь идет прежде всего о науке. Такой подход позволит сохранять жизнеспособную нервную ткань и распределять эксперименты во времени и пространстве. Это может повысить воспроизводимость результатов и сократить число лабораторных животных.

В более далекой перспективе результаты важны для крионики в целом. Прогресс в витрификации может помочь лучше сохранять органы для трансплантации и открыть новые возможности для защиты нервной системы при тяжелых травмах или заболеваниях. Впрочем, ученые подчеркивают, что пока речь идет о краткосрочном восстановлении в мышиной ткани, и до переноса метода на крупные органы или клиническую практику еще далеко.

Можно ли оживить замороженный мозг человека

Вот тут начинается самое интересное. Нейробиолог доктор Ариэль Зелезников-Джонстон, автор книги The Future Loves You о перспективах победы над смертью (он не участвовал в исследовании), назвал работу впечатляющей. По его оценке, это первая работа, продемонстрировавшая хоть какое-то восстановление электрофизиологической функции (то есть «мозговых волн») в мозге, который был витрифицирован и затем согрет. Ранее подобное удавалось только с тонкими срезами, но не с целым мозгом.

Но есть нюанс. От мышиного мозга до мозга крупного млекопитающего (крысы, свиньи, обезьяны, а тем более человека) — огромная дистанция. Тем не менее исследование укрепляет два важных тезиса:

• Мозговая активность может быть хотя бы частично восстановлена после полной остановки и затвердевания.
• Когда-нибудь может стать возможным обратимо погружать организм в состояние стазиса — витрифицировать при низких температурах на неопределенный срок, а затем согреть и вернуть к поведенческой активности.

Звучит как сценарий из фильма «Чужой», где экипаж космического корабля выходит из замороженного состояния. Но авторы исследования подчеркивают: до клинического применения еще очень далеко, и называть это прорывом к бессмертию преждевременно.

Какое будущее у крионики

Исследование опубликовано в журнале PNAS — одном из самых авторитетных научных изданий в мире. И хотя до «воскрешения» замороженного человека науке еще идти и идти, каждый такой шаг сдвигает границы возможного.

Главное, что показала работа немецких ученых: мозговую ткань можно «остановить во времени» и затем реактивировать, причем с сохранением не просто отдельных клеток, а функциональных нейронных цепочек. Это фундаментальный результат, который расширяет известные биофизические пределы восстановления мозга от гипотермической до криогенной области.

О свежих научных открытиях вы можете своевременно узнавать, подписавшись на наш канал в MAX. Сделайте это прямо сейчас!

Для сравнения: раньше считалось, что мозг способен восстанавливаться только после глубокого охлаждения (как при операциях с гипотермической остановкой кровообращения), но никогда после полного прекращения молекулярной подвижности. Теперь эта граница отодвинулась.