«Παγωμένος εγκέφαλος»: Επιστημονική επανάσταση στην διατήρηση των νευρώνων του εγκεφάλου
Η κρυογονική δεν είναι πλέον ένα όνειρο αθανασίας, αλλά μια νικηφόρα μάχη ενάντια στη φυσική των υγρών.
Επιστήμονες πέτυχαν να καταψύξουν και να «αναστήσουν» εγκεφαλικό ιστό χωρίς καμία απώλεια λειτουργικότητας.
Ο κύριος εχθρός της κατάψυξης είναι ο πάγος. Καθώς το νερό παγώνει, διαστέλλεται, μετατρέποντας τις νευρικές συνδέσεις σε «χυλό» και καταστρέφοντας τις κυτταρικές μεμβράνες.
Ωστόσο, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων πέτυχε το ακατόρθωτο: τη χρήση της μεθόδου της υαλώδους στερεοποίησης (vitrification), η οποία λειτουργεί σαν το «κουμπί της παύσης» στις βιολογικές διεργασίες.
Η μέθοδος vitrification: Γυαλί αντί για πάγο
Για να αποφευχθεί ο σχηματισμός κρυστάλλων πάγου, οι επιστήμονες αντικατέστησαν το νερό των κυττάρων με ένα κοκτέιλ κρυοπροστατευτικών ουσιών (διμεθυλοσουλφοξείδιο, αιθυλενογλυκόλη και φορμαμίδιο).
Αυτές οι ουσίες εμποδίζουν τα μόρια του νερού να δημιουργήσουν σκληρά πλέγματα πάγου.
Υπήρχε όμως μια πρόκληση στο εγχείρημα: Η τοξικότητα.
«Αν το παρακάνεις με τη χημεία, το κύτταρο θα πεθάνει από δηλητηρίαση.
Αν δεν βάλεις αρκετή, θα το διαλύσει ο πάγος», εξηγεί ο φυσικός Dmitry Lapshin.
Ο ιστός του ιππόκαμπου ψύχθηκε με ταχύτητα 130 βαθμών ανά δευτερόλεπτο μέχρι τους -196°C.
Σε αυτή την κατάσταση, η αποσύνθεση είναι αδύνατη.
Τα μόρια «παγώνουν» στον χρόνο.
Η επιστροφή στη ζωή: Ηλεκτρισμός και μνήμη
Το πιο εντυπωσιακό στάδιο ήταν η απόψυξη.
Οι ερευνητές κατέγραψαν ότι:
– Η κυτταρική ενέργεια επανήλθε: Τα μιτοχόνδρια άρχισαν να «αναπνέουν» ξανά.
– Οι νευρώνες επικοινώνησαν: Οι νευροεπιστήμονες μέτρησαν ηλεκτρική δραστηριότητα και διαπίστωσαν ότι τα σήματα ήταν φυσιολογικά, αποκλείοντας τον κίνδυνο «βραχυκυκλώματος».
– Η μάθηση παρέμεινε εφικτή: Ο ιστός διατήρησε την πλαστικότητά του.
Η ικανότητα των συνάψεων να ενισχύονται επιβεβαιώνει ότι η μνήμη και η «αρχιτεκτονική» της συνείδησης παρέμειναν άθικτες.
Το πείραμα στον εγκέφαλο ποντικιού
Όταν οι επιστήμονες πέρασαν από μεμονωμένα κομμάτια ιστού σε ολόκληρο τον εγκέφαλο ποντικού, συνάντησαν το αιματοεγκεφαλικό φράγμα.
Η άμυνα του εγκεφάλου εμπόδιζε τα κρυοπροστατευτικά να εισέλθουν, προκαλώντας αφυδάτωση.
Χρησιμοποιήθηκε παλμική παροχή διαλυμάτων που «ξεγέλασε» τα φίλτρα του οργανισμού.
Μετά την ψύξη στους -140°C και τον καθαρισμό από τις χημικές ουσίες, ο εγκέφαλος ανέκτησε την ικανότητα παραγωγής παλμών.
Γιατί η επιστήμη το χρειάζεται σήμερα;
Πέρα από τις υποσχέσεις για το μέλλον, η ανακάλυψη αυτή έχει άμεσες εφαρμογές:
– στην δημιουργία τρισδιάστατων χαρτών όλων των εγκεφαλικών συνδέσεων με απίστευτη ακρίβεια (Connectomy).
– στις μεταφορές: Δυνατότητα αποστολής ζωντανών νευρικών δικτύων μεταξύ εργαστηρίων ως απλά δέματα.
– στη φαρμακολογία: Δυνατότητα δοκιμής φαρμάκων στα ίδια νευρωνικά δίκτυα μετά από μήνες διατήρησης.
«Ο θάνατος του εγκεφάλου δεν είναι ένα ακαριαίο γεγονός, αλλά μια διαδικασία που μπορεί να σταματήσει», σημειώνει η ειδικός Anna Klimova.
Η επιστήμη πλέον αποδεικνύει ότι αν διαπραγματευτούμε σωστά με τη φυσική και τη χημεία, τα όρια της ιατρικής μπορούν να επεκταθούν πέρα από κάθε φαντασία.
www.bankingnews.gr
Πηγή: www.bankingnews.gr
Ελληνικά 