Cryonics Questions and Choices
Kryonika začíná obtížnou otázkou: co musí zůstat nedotčeno, aby bylo možné člověka později obnovit? Odpovědí není tep. Je to fyzická struktura mozku, včetně vzorců, které mohou obsahovat paměť, charakter a identitu.
Vitrifikace je metoda používaná k ochraně této struktury před ledem. Místo toho, aby se voda v mozku přeměnila na krystaly ledu, odborníci nahradí většinu této vody ochrannou kapalinou. Při velmi nízkých teplotách tkáň tuhne jako sklo.
To nikoho nevrací zpět k životu. Žádný pacient kryoniky nebyl oživen. Vitrifikace je způsob, jak snížit poškození během uchovávání, v naději, že budoucí technologie opraví to, co nelze dnes opravit.
Proč led způsobuje problémy
Lidská tkáň obsahuje velké množství vody. Když voda zamrzá, tvoří krystaly. Tyto krystaly mohou propichovat buněčné stěny, deformovat cévy a trhat jemné struktury uvnitř buněk. V mozku je obava zvláště vážná. Neurony závisí na malých spojení a křehkých tvarech.
Zmrazený mozek může tedy utrpět zranění ještě před tím, než bude uskladněn na dlouhou dobu. Poškození je fyzické. Není způsobeno záhadnou ztrátou životní síly. Pochází z vody měnící se na led uvnitř organizované struktury.
Kryonika se již dlouho soustředí na snižování tohoto poškození. Jedna starší metoda se nazývala přímé zmrazování. Používala málo nebo žádný cryoprotektivum, což je chemikálie přidávaná k omezení poškození mrazem. Metoda byla v teorii jednoduchá, ale tvorba ledu vytvořila těžkou zátěž pro opravy.
Vitrifikace jde jinou cestou. Cílem je zcela zastavit tvorbu ledu.
Slovo znamená „přeměna ve sklo“. To neznamená, že se mozek stane průhledným objektem. Znamená to, že jeho obsah bohatý na vodu přechází do pevného stavu bez běžných krystalů ledu. Tkáň je stále poškozena jinými stresy, ale největší zdroj mechanického poškození může být snížen.
Jak proces funguje
Před chlazením je do cév zaváděn roztok pro vitrifikaci. Tento roztok obsahuje cryoprotektiva. Nahrazují část vody a usnadňují tvorbu ledu.
Roztok musí dosáhnout mozku co nejrovnoměrněji. To je jeden z důvodů, proč jsou důležité události po právní smrti. Zpoždění, špatný oběh, otoky a ucpané cévy mohou ztížit perfuzi. Pokud části mozku obdrží příliš málo roztoku, tyto oblasti mohou při chlazení zmrznout.
Tkáň je poté ochlazena pod teplotu skelného přechodu roztoku. V tomto bodě klesá chemická aktivita téměř na nulu. Dlouhodobé skladování probíhá v kapalném dusíku při přibližně (-196^\circ\text{C}).
Tento stav není běžný spánek. Je to úplné metabolické zastavení. Uchovaná tkáň se dále nestárne běžným způsobem. Také se nezhojí, nemyslí ani se sama neobnovuje.
Navrhovaným přínosem je stabilita. Pokud by se jemné uspořádání mozku mohlo udržet na místě, budoucí systém oprav by mohl pracovat s tímto uchovaným vzorcem.
Ta naděje závisí na velkém předpokladu. Vzorce, které podporují paměť a osobnost, musí přežít ve formě, kterou lze pochopit a obnovit. Zachovaná struktura mozku nezaručuje osobní přežití. Poskytuje pouze možný fyzický základ pro budoucí obnovu.
Část, kterou lidé často nepochopení
Mnoho lidí slyší slovo „vitrifikace“ a představuje si, že chlazení musí probíhat téměř okamžitě. Čistá voda by vyžadovala extrémně rychlou rychlost chlazení, blížící se jednomu milionu stupňů Celsia za minutu, aby se led zabránil pouze rychlostí.
To není hlavní myšlenka vitrifikace orgánů. Vysoké hladiny cryoprotektivum mění problém. Chemikálie umožňují chladit tkáň pomaleji bez tvorby stejného množství ledu.
To vytváří další problém: toxicitu. Roztok dostatečně silný na prevenci ledu může poškodit buňky. Cryobiologie se proto potýká s rovnováhou mezi dvěma nebezpečími. Příliš málo ochrany umožňuje led. Příliš mnoho ochrany může otrávit tkáň.
Výzkum vitrifikace orgánů zkoumal způsoby, jak snížit toto poškození. Jeden přístup kombinuje několik cryoprotektivum, místo aby spoléhal na jednu látku ve velmi vysoké koncentraci. Jiný používá látky, které nevstupují do buněk. Ty mohou pomoci omezit expozici toxickým koncentracím.
Výzkumníci také studovali blokovatele ledu. Jde o syntetické sloučeniny navržené tak, aby rušily růst ledu. Pokud budou fungovat dobře, mohou umožnit nižší množství toxických cryoprotektivum.
Míra známá jako (q_v^*) byla použita v této řadě práce. Jednoduše řečeno, pomáhá odhadnout, jak toxická může směs cryoprotektivum stát. Cílem je navrhovat roztoky pochopením jejich účinků, rather než slepým testováním každé směsi.
Problém nekončí chlazením. Důležitý je i ohřev. Sklovitá tkáň se může rozpraskat, pokud se zahřeje nerovnoměrně. Led se může také objevit během ohřevu, když se malé ledové struktury zvětšují na větší. Úspěšná metoda musí kontrolovat obě části procesu.
Významný milník u orgánů nastal v roce 2005. Výzkumníci vitrifikovali králičí ledvinu na přibližně (-135^\circ\text{C}), ohřáli ji a transplantovali ji s dobrou funkcí. To ukázalo, že komplexní orgán může přežít náročný proces uchovávání.
Neukázalo to, že lidský mozek by mohl být obnoven. Ledvina má složitou strukturu, ale mozek má mnohem hustější síť spojení a jiný standard úspěchu. Funkce ledviny lze měřit prostřednictvím průtoku krve, filtrace a přežití. Osobní obnova by vyžadovala obnovení paměti, vědomí a identity.
Proč neuronální struktura matters
Kryonika stojí na fyzickém pohledu na člověka. Myšlenky a paměti závisí na organizaci mozku. Pokud je tato organizace zničena beyond rekonstrukce, člověk nemůže být obnoven žádnou budoucí metodou.
Tato myšlenka posouvá otázku stranou od okamžiku, kdy srdce přestane bít. Smrt se stává procesem s několika fázemi. Právní smrt, ztráta cirkulace, ztráta funkce mozku a pozdější strukturální rozpad nejsou totožné události.
Medicína již ukázala, že tyto hranice se mohou posunout. Kardiopulmonální resuscitace může obnovit cirkulaci po zastavení srdce. Stroje srdce-plíce mohou převzít kontrolu nad cirkulací a dýcháním během operace. Při kontrolované hypotermické arrestě byli lidé ochlazeni na přibližně (+18^\circ\text{C}), s žádnou detekovatelnou elektrickou aktivitou mozku, a později se zotavili bez očekávaného neurologického poškození.
Tyto případy neprokazují kryoniku. Ukazují, že život a vědomí závisí na fyzických podmínkách, které se mohou měnit. Také ukazují, že „smrt“ není jediným biologickým přepínačem.
Kryonika rozšiřuje tuto linii myšlení na mnohem nižší teploty. Její tvrzení je užší než slib oživení. Říká, že pokud je důležitá struktura mozku zachována, budoucí medicína by mohla být schopna diagnostikovat a opravit poškození.
Rozdíl mezi „možná“ a „může“ je obrovský. Žádná současná technologie nemůže obnovit vitrifikovaný lidský mozek. Budoucí opravy mohou vyžadovat nástroje schopné pracovat na molekulární škále, nebo metody, které vědci ještě nevynalezli.
Ta nejistota je součástí upřímného obrazu. Vitrifikace nabízí důvod pro naději, protože může snížit poškození ledem. Neřeší, zda zbývající poškození lze opravit, nebo zda uchovaný vzorec stačí k obnovení člověka.
Pro mě to dělá vitrifikaci neobvykle jasným příkladem opatrné naděje. Neslibuje, že život bezpečně čeká pod kapalným dusíkem. Zachovává možnost, pokud struktura, která nese život, zůstane dostupná pro budoucí porozumění.
The Longer Horizon klade jednu jasnou otázku: když uchovávání nemůže slíbit budoucnost, jaký druh naděje je stále upřímný?
Article by Lea Varga ·