Cryonics Questions and Choices
Криониката започва с труден въпрос: какво трябва да остане непроменено, за да може един човек да бъде възстановен по-късно? Отговорът не е пулсът. Това е физическата структура на мозъка, включително и моделите, които може да съдържат паметта, характера и идентичността.
Витрификацията е методът, използван за защита на тази структура от лед. Вместо да позволява водата в мозъка да образува ледени кристали, специалистите заменят голяма част от тази вода с защитна течност. При много ниски температури тъканта се затвърждава като стъкло.
Това не връща никого към живота. Нито един пациент в крионика не е бил възкресен. Витрификацията е начин за намаляване на увреждането по време на консервация, в очакване бъдещата технология да успее да поправи това, което днес не може да бъде поправено.
Защо ледът създава проблеми
Човешката тъкан съдържа много вода. Когато водата замръзне, тя образува кристали. Тези кристали могат да пробиват клетъчните стени, да изкривяват кръвоносните съдове и да разкъсват фините структури вътре в клетките. В мозъка притеснението е особено сериозно. Невроните зависят от малки връзки и деликатни форми.
Замразен мозък следователно може да пострада, преди дори да достигне до дългосрочно съхранение. Увреждането е физическо. То не идва от мистериозна загуба на жизнена сила. То идва от водата, която се превръща в лед вътре в организирана структура.
Криониката отдавна се фокусира върху намаляването на това увреждане. Един по-стар подход се наричаше директно замразяване. Той използваше малко или никакво криопротектант (химикал, добавен за ограничаване на щетите от замръзване). Методът беше прост теоретично, но образуването на лед създаваше тежко бреме за ремонт.
Витрификацията избира различен път. Целта е да се спре образуването на лед изобщо.
Думата означава „превръщане в стъкло“. Това не означава, че мозъкът става прозрачен обект. Това означава, че неговото богато на вода съдържание преминава в твърдо състояние без обикновени ледени кристали. Тъканта все още е увредена от други стресове, но най-големият източник на механично увреждане може да бъде намален.
Как работи процесът
Преди охлаждането, разтвор за витрификация се въвежда през кръвоносните съдове. Този разтвор съдържа криопротектанти. Те заемат мястото на част от водата и правят образуването на лед по-трудно.
Разтворът трябва да достигне до мозъка възможно най-равномерно. Това е една от причините събитията след юридическата смърт да са важни. забавянето, лошата циркулация, отоците и блокираните съдове могат да направят перфузията по-трудна. Ако части от мозъка получат твърде малко разтвор, тези области могат да замръзнат по време на охлаждането.
Тъканта след това се охлажда под температурата на стъкловидния преход на разтвора. В този момент химическата активност пада почти до нула. Дългосрочното съхранение се извършва в течен азот при около (-196^\circ\text{C}).
Това състояние не е обикновен сън. Това е пълна метаболична арест. Консервираната тъкан не продължава да старее по обичайния начин. Тя също така не лекува, не мисли и не се възстановява сама.
Предложеното предимство е стабилността. Ако фината подредба на мозъка може да бъде задържана на място, бъдеща система за ремонт може би ще може да работи въз основа на този запазен модел.
Тази надежда зависи от голямо допускане. Моделите, които поддържат паметта и личността, трябва да оцелеят във форма, която може да бъде разбрана и възстановена. Запазена мозъчна структура не гарантира личното оцеляване. Тя само предоставя възможна физическа основа за бъдещо възстановяване.
Частта, която хората често неразбират
Много хора чуват „витрификация“ и си представят, че охлаждането трябва да стане почти мигновено. Чистата вода би имала нужда изключително бърза скорост на охлаждане, близка до един милион градуса Цельзий в минута, за да избегне лед чрез самата скорост.
Това не е основната идея при витрификацията на органи. Високите нива на криопротектанти променят проблема. Химикалите правят възможно да се охлажда тъканта по-бавно, без да се образува същото количество лед.
Това създава друг проблем: токсичност. Разтвор, достатъчно силен, за да предотврати лед, може да увреди клетките. Криобиологията следователно се сблъсква с баланс между две опасности. Твърде малко защита позволява лед. Твърде много защита може да отрови тъканта.
Проучванията върху витрификацията на органи са изследвали начини за намаляване на тази вреда. Един подход комбинира няколко криопротектанта, вместо да разчита на едно вещество при много високо ниво. Друг използва вещества, които не навлизат в клетките. Те могат да помогнат за ограничаване на излагането на токсични концентрации.
Изследователите също така са изучавали инхибитори на лед. Това са синтетични съединения, проектирани да пречат на растежа на лед. Ако работят добре, те може да позволят по-малки количества токсични криопротектанти.
Мярка, известна като (q_v^*), е използвана в тази линия на работа. На прости думи, тя помага да се оцени колко токсична може да стане сместа от криопротектанти. Целта е да се проектират разтвори чрез разбиране на техните ефекти, а не чрез тестване на всяка смес на сляпо.
Проблемът не свършва с охлаждането. Прегряването също има значение. Стъкловидна тъкан може да се напука, ако се загрее неравномерно. Лед също може да се появи по време на загряване, когато малки ледени структури растат в по-големи. Успешният метод трябва да контролира и двете части на процеса.
Забележителна граница в органите беше постигната през 2005 г. Изследователи витрифицираха зайчи бъбрек до около (-135^\circ\text{C}), прегряха го и го трансплантираха с добра функция. Това показа, че сложен орган може да оцелее след изискващ процес на консервация.
Това не показа, че човешки мозък може да бъде възстановен. Бъбрекът има трудна структура, но мозъкът има много по-плътна мрежа от връзки и различен стандарт за успех. Функцията на бъбрека може да се измери чрез кръвен поток, филтрация и оцеляване. Личното възстановяване би изисквало възстановяване на паметта, съзнанието и идентичността.
Защо невронната структура има значение
Криониката се базира на физически поглед върху човека. Мислите и спомените зависят от организацията на мозъка. Ако тази организация бъде унищожена до степен, в която не може да бъде реконструирана, човекът не може да бъде възстановен от никой бъдещ метод.
Тази идея измества въпроса далеч от момента, в който сърцето спира. Смъртта става процес с няколко етапа. Юридическата смърт, загубата на циркулация, загубата на мозъчна функция и по-късната структурна деградация не са идентични събития.
Медицината вече е показала, че тези граници могат да се движат. Кардиопулмоналната реанимация може да възстанови циркулацията след спиране на сърцето. Апаратите сърце-белодробни могат да поемат контрола върху циркулацията и дишането по време на операция. При контролирана хипотермична арест хората са били охладени до около (+18^\circ\text{C}), с никаква открита мозъчна електрическа активност, и по-късно са се възстановили без очаквани неврологични вреди.
Тези случаи не доказват криониката. Те показват, че животът и съзнанието зависят от физически условия, които могат да се променят. Те също така показват, че „смъртта“ не е един биологичен прекъсвач.
Криониката разширява тази линия на мислене до много по-ниски температури. Нейното твърдение е по-тясно от обещание за възкресение. Тя казва, че ако важната структура на мозъка е запазена, бъдещата медицина може би ще може да диагностицира и поправи увреждането.
Разстоянието между „би могло“ и „може“ е огромно. Няма текуща технология, която да може да възстанови витрифициран човешки мозък. Бъдещият ремонт може да изисква инструменти, способни да работят на молекулярни мащаби, или методи, които учените все още не са разработили.
Тази несигурност е част от честната картина. Витрификацията предлага причина за надежда, защото може да намали щетите от лед. Тя не решава дали останалите увреждания могат да бъдат поправени, или дали запазеният модел ще бъде достатъчен, за да възстанови човек.
За мен това прави витрификацията необичайно ясен пример за внимателна надежда. Тя не обещава, че живот чака безопасно под течен азот. Тя запазва възможност, ако структурата, която носи живот, остане налична за бъдещо разбиране.
„По-дългият хоризонт“ задава един ясен въпрос: когато консервацията не може да обещая бъдеще, какъв вид надежда все още е честна?
Article by Lea Varga ·