Научниците замрзнале мозоци од глувци на -195°C и повторно ги „активирале“

Криосон, концептот на долго време престојување во суспендирана анимација во состојба на длабоко замрзнување, е неопходен елемент на научната фантастика со децении. Иако идејата за мирен сон додека патувате низ огромните пространства на вселената е сè уште далечен сон, научниците се еден чекор поблиску до нејзино остварување.

Тим истражувачи од Универзитетот Ерланген-Нирнберг во Германија успеа да ја врати активноста во мозокот на глувци откако внимателно го зачува ткивото во замрзната состојба, користејќи метод наречен витрификација, а потоа полека го одмрзна, како што е детално опишано во студија објавена претходно овој месец во списанието „Зборник на трудови на Националната академија на науките“, пишува „Футуризам“.

Потенцијални примени вон вселенските патувања
Наместо да се суспендираат цели човечки тела, како што направи Елен Рипли во научно-фантастичниот хорор филм „Вонземјанин“, водачот на истражувањето, Александар Герман, и неговите колеги, веруваат дека нивните наоди би можеле да ја постават основата за заштита на мозокот по тешки повреди, зачувување на донирани органи или дури и суспендирање на цели тела на цицачи преку криопрезервација.

„Ако функцијата на мозокот е својство што произлегува од неговата физичка структура, како можеме да ја обновиме откако целосно ќе се исклучи?“, изјави Герман за списанието „Нејчр“.

Предизвиците на замрзнување на органско ткиво
Самиот чин на замрзнување е исклучително штетен за органското ткиво, бидејќи кристалите од мраз можат да ги пробијат клеточните ѕидови. Но, тоа е само еден од проблемите со кои се соочија истражувачите. „Покрај формирањето мраз, мора да земеме предвид и неколку други фактори, вклучувајќи го осмотскиот стрес и токсичноста на супстанциите што се користат за криопротекција“, рече Герман.

Метод на витрификација и враќање на функцијата
За да се избегне формирање на ледени кристали, тимот се фокусираше на витрификацијата, процес во кој молекулите се „заробени“ во стаклена состојба со екстремно брзо ладење на течностите. Тимот користеше замрзнати мозоци од глувци во обидите да ја врати активноста. „Сакавме да видиме дали функцијата може да се рестартира по целосното прекинување на молекуларното движење во стаклеста состојба“, објасни Герман.

Научниците започнаа со мали примероци, витрифицирајќи парчиња мозоци од глувци со дебелина од 350 микрометри. Примероците беа потопени во раствор од хемикалии за криопрезервација, а потоа изладени на -195 степени Целзиусови со употреба на течен азот.

По поминати помеѓу десет минути и седум дена во длабоко замрзнување, тимот ги одмрзна парчињата. Испитувајќи ги под микроскоп, открија дека невронските и синаптичките мембрани останале недопрени и покрај постапката.

Зачувани механизми на учење и меморија
„Имено, хипокампалната долгорочна потенцијација (LTP) беше добро зачувана, што укажува дека клеточниот механизам на учење и меморија останува оперативен“, се наведува во трудот, осврнувајќи се на трајното зајакнување на синапсите помеѓу невроните, што се смета за клеточна основа за учење и меморија.

Невроните, исто така, реагираа на електрични стимули на начин што отстапуваше од нормалниот, но сепак беше во голема мера нормален.

„Овие наоди ги поместуваат познатите биофизички граници за хипотермично исклучување на мозокот со демонстрирање на закрепнување по целосно прекинување на молекуларната мобилност во стаклестото тело. Така, тие придонесуваат за целта на структурно и функционално зачувување на нервното ткиво“, заклучија истражувачите.

Иднината на техниката и преостанатите предизвици
Тимот сега е возбуден да ја тестира техниката на човечки ткива, како и на цели органи за долгорочно зачувување. „Веќе имаме прелиминарни податоци што покажуваат одржливост во човечкото кортикално ткиво“, изјави Герман за Nature.

Сепак, пред да можеме да ја исклучиме целата биолошка активност да лежи неактивна чекајќи будење во некој вонземски планетарен систем, сè уште има многу работа да се направи.

Герман призна дека ќе бидат потребни „подобри решенија за технологии за витрификација и ладење и затоплување“ пред методот да може да се примени на „големи човечки органи“, а камоли на цели цицачи.