Cryonics Questions and Choices
Η κρυονική ξεκινά με μια δύσκολη ερώτηση: τι πρέπει να παραμείνει ανέπαφο ώστε ένα άτομο να είναι ανακτήσιμο αργότερα; Η απάντηση δεν είναι ο καρδιακός παλμός. Είναι η φυσική δομή του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένων των μοτίβων που μπορεί να περιέχουν μνήμη, χαρακτήρα και ταυτότητα.
Η βιτρίωση είναι η μέθοδος που χρησιμοποιείται για να προστατεύσει αυτή τη δομή από τον πάγο. Αντί να επιτρέπεται στο νερό στον εγκέφαλο να σχηματίσει κρυστάλλους πάγου, οι ειδικοί αντικαθιστούν μεγάλο μέρος αυτού του νερού με ένα προστατευτικό υγρό. Σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, ο ιστός γίνεται στερεός όπως το γυαλί.
Αυτό δεν επαναφέρει κανέναν στη ζωή. Κανένας ασθενής κρυονικής δεν έχει αναζωογονηθεί. Η βιτρίωση είναι ένας τρόπος για να μειωθεί η ζημιά κατά τη διάρκεια της συντήρησης, με την ελπίδα ότι μια μελλοντική τεχνολογία θα μπορέσει να επισκευάσει ό,τι δεν μπορεί να επισκευαστεί σήμερα.
Γιατί ο πάγος προκαλεί προβλήματα
Ο ανθρώπινος ιστός περιέχει μεγάλη ποσότητα νερού. Όταν το νερό παγώνει, σχηματίζει κρυστάλλους. Αυτοί οι κρύσταλλοι μπορούν να διαπεράσουν τους κυτταρικούς τοίχους, να παραμορφώσουν τα αιμοφόρα αγγεία και να σκίσουν τις λεπτές δομές μέσα στα κύτταρα. Στον εγκέφαλο, η ανησυχία είναι ιδιαίτερα σοβαρή. Τα νευρώνες εξαρτώνται από μικρές συνδέσεις και ευαίσθητα σχήματα.
Επομένως, ένας παγωμένος εγκέφαλος μπορεί να υποστεί τραυματισμό πριν φτάσει στην μακροπρόθεσμη αποθήκευση. Η ζημιά είναι φυσική. Δεν προέρχεται από μια μυστηριώδη απώλεια ζωτικής δύναμης. Προέρχεται από το νερό που μετατρέπεται σε πάγο μέσα σε έναν οργανωμένο ιστό.
Η κρυονική έχει εστιάσει εδώ και καιρό στη μείωση αυτής της ζημιάς. Μια παλαιότερη προσέγγιση ονομαζόταν απλή κατάψυξη. Χρησιμοποιούσε λίγο ή καθόλου καταψυκτικό μέσο, δηλαδή μια χημική ουσία που προστίθεται για να περιορίσει τη ζημιά από την κατάψυξη. Η μέθοδος ήταν απλή θεωρητικά, αλλά ο σχηματισμός πάγου δημιούργησε ένα μεγάλο βάρος επισκευών.
Η βιτρίωση ακολουθεί διαφορετική πορεία. Ο στόχος είναι να σταματήσει ο σχηματισμός πάγου εντελώς.
Η λέξη σημαίνει «μετατροπή σε γυαλί». Αυτό δεν σημαίνει ότι ο εγκέφαλος γίνεται ένα διάφανο αντικείμενο. Σημαίνει ότι τα περιεχόμενά του, πλούσια σε νερό, γίνονται στερεά κατάσταση χωρίς συνηθισμένους κρυστάλλους πάγου. Ο ιστός εξακολουθεί να υποστεί ζημιά από άλλες πιέσεις, αλλά η μεγαλύτερη πηγή μηχανικού τραυματισμού μπορεί να μειωθεί.
Πώς λειτουργεί η διαδικασία
Πριν από την ψύξη, ένα διάλυμα βιτρίωσης εισάγεται μέσω των αιμοφόρων αγγείων. Αυτό το διάλυμα περιέχει καταψυκτικά μέσα. Αντικαθιστούν κάποιο νερό και δυσκολεύουν τον σχηματισμό πάγου.
Το διάλυμα πρέπει να φτάσει στον εγκέφαλο όσο πιο ομοιόμορφα γίνεται. Αυτό είναι ένας λόγος για τον οποίο τα γεγονότα μετά τη νομικό θάνατο έχουν σημασία. Οι καθυστερήσεις, η κακή κυκλοφορία, το οίδημα και τα αποκλεισμένα αγγεία μπορούν να κάνουν τη διήθηση πιο δύσκολη. Αν μέρος του εγκεφάλου λάβει πολύ λίγη λύση, αυτές οι περιοχές μπορεί να παγώσουν κατά την ψύξη.
Στη συνέχεια, ο ιστός ψύχεται κάτω από τη θερμοκρασία διαχωρισμού γυαλιού του διαλύματος. Σε αυτό το σημείο, η χημική δραστηριότητα πέφτει σχεδόν στο μηδέν. Η μακροπρόθεσμη αποθήκευση πραγματοποιείται σε υγρό άζωτο στους περίπου (-196^\circ\text{C}).
Αυτή η κατάσταση δεν είναι συνηθισμένος ύπνος. Είναι πλήρης μεταβολικός ακινητοποιημένος. Ο συντηρημένος ιστός δεν συνεχίζει να γερνά με τον συνηθισμένο τρόπο. Επίσης, δεν θεραπεύεται, δεν σκέφτεται ούτε ανακάμπτει από μόνος του.
Το προτεινόμενο όφελος είναι η σταθερότητα. Αν η λεπτή διάταξη του εγκεφάλου μπορεί να κρατηθεί στη θέση της, ένα μελλοντικό σύστημα επισκευής ίσως μπορέσει να εργαστεί πάνω από αυτό το συντηρημένο μοτίβο.
Αυτή η ελπίδα εξαρτάται από μια μεγάλη υπόθεση. Τα μοτίβα που υποστηρίζουν τη μνήμη και την προσωπικότητα πρέπει να επιβιώσουν σε μια μορφή που μπορεί να γίνει κατανοητή και να αποκατασταθεί. Μια συντηρημένη δομή εγκεφάλου δεν εγγυάται την προσωπική επιβίωση. Παρέχει μόνο μια πιθανή φυσική βάση για μελλοντική ανάκτηση.
Το μέρος που οι άνθρωποι συχνά παρεξηγούν
Πολλοί άνθρωποι ακούν «βιτρίωση» και φαντάζονται ότι η ψύξη πρέπει να συμβεί σχεδόν ακαριαία. Το καθαρό νερό θα χρειαζόταν εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό ψύξης, κοντά στους ένα εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου ανά λεπτό, για να αποφύγει τον πάγο μόνο με την ταχύτητα.
Αυτό δεν είναι το κύριο νόημα στη βιτρίωση οργάνων. Τα υψηλά επίπεδα καταψυκτικών μέσων αλλάζουν το πρόβλημα. Οι χημικές ουσίες καθιστούν δυνατό να ψύξουμε τον ιστό πιο αργά χωρίς να σχηματίσουμε την ίδια ποσότητα πάγου.
Αυτό δημιουργεί ένα άλλο πρόβλημα: τοξικότητα. Ένα διάλυμα αρκετά δυνατό για να αποτρέψει τον πάγο μπορεί να βλάψει τα κύτταρα. Η κρυοβιολογία επομένως αντιμετωπίζει μια ισορροπία μεταξύ δύο κινδύνων. Πολύ λίπη προστασία επιτρέπει τον πάγο. Πολύ πολλή προστασία μπορεί να δηλητιάσει τον ιστό.
Η έρευνα στη βιτρίωση οργάνων έχει διερευνήσει τρόπους για να μειώσει αυτή τη βλάβη. Μια προσέγγιση συνδυάζει πολλά καταψυκτικά μέσα, αντί να βασίζεται σε έναν παράγοντα σε πολύ υψηλό επίπεδο. Άλλη χρησιμοποιεί ουσίες που δεν εισέρχονται στα κύτταρα. Αυτές μπορούν να βοηθήσουν να περιοριστεί η έκθεση σε τοξικές συγκεντρώσεις.
Οι ερευνητές έχουν επίσης μελετήσει μπλοκαρίσματα πάγου. Αυτές είναι συνθετικές ενώσεις σχεδιασμένες να παρεμβαίνουν στην ανάπτυξη του πάγου. Αν λειτουργούν καλά, μπορεί να επιτρέψουν χαμηλότερες ποσότητες τοξικού καταψυκτικού μέσου.
Ένα μέτρο γνωστό ως (q_v^*) έχει χρησιμοποιηθεί σε αυτή τη γραμμή εργασίας. Με απλά λόγια, βοηθά να εκτιμηθεί πόσο τοξικό μπορεί να γίνει ένα μείγμα καταψυκτικού μέσου. Ο στόχος είναι να σχεδιάζονται διαλύματα κατανοώντας τις επιπτώσεις τους, αντί να δοκιμάζονται κάθε μείγμα τυφλά.
Το πρόβλημα δεν τελειώνει με την ψύξη. Η επαναθέρμανση έχει επίσης σημασία. Ένας ιστός σαν γυαλί μπορεί να ραγίσει αν θερμανθεί ανισόμορφα. Ο πάγος μπορεί επίσης να εμφανιστεί κατά την επαναθέρμανση, όταν μικρές δομές πάγου μεγαλώνουν σε μεγαλύτερες. Μια επιτυχημένη μέθοδος πρέπει να ελέγξει και τα δύο μέρη της διαδικασίας.
Μια αξιοσημείωτη ορόσημο στα όργανα ήρθε το 2005. Οι ερευνητές βιτρίωσαν ένα νεφρό λαγού στους περίπου (-135^\circ\text{C}), τον επαναθέρμαναν και τον μεταμόσχευσαν με καλή λειτουργία. Αυτό έδειξε ότι ένα σύνθετο όργανο μπορούσε να επιβιώσει από μια απαιτητική διαδικασία συντήρησης.
Δεν έδειξε ότι ένας ανθρώπινος εγκέφαλος θα μπορούσε να αποκατασταθεί. Ένα νεφρό έχει δύσκολη δομή, αλλά ο εγκέφαλος έχει πολύ πιο πυκνό δίκτυο συνδέσεων και διαφορετικό πρότυπο επιτυχίας. Η λειτουργία του νεφρού μπορεί να μετρηθεί μέσω της ροής αίματος, της διήθησης και της επιβίωσης. Η προσωπική ανάκτηση θα απαιτούσε την αποκατάσταση της μνήμης, της συνείδησης και της ταυτότητας.
Γιατί η νευρωνική δομή έχει σημασία
Η κρυονική βασίζεται σε μια φυσική άποψη του ατόμου. Οι σκέψεις και οι μνήμες εξαρτώνται από τον οργανισμό του εγκεφάλου. Αν αυτός ο οργανισμός καταστραφεί πέρα από την αναδόμηση, το άτομο δεν μπορεί να ανακτηθεί από οποιαδήποτε μελλοντική μέθοδο.
Αυτή η ιδέα μετατοπίζει την ερώτηση μακριά από τη στιγμή που σταματά η καρδιά. Ο θάνατος γίνεται μια διαδικασία με πολλά στάδια. Νομικός θάνατος, απώλεια κυκλοφορίας, απώλεια εγκεφαλικής λειτουργίας και αργότερα δομική φθορά δεν είναι πανομοιότυπα γεγονότα.
Η ιατρική έχει ήδη δείξει ότι αυτά τα όρια μπορούν να μετακινηθούν. Η καρδιοπνευμονική αναζωογόνηση μπορεί να αποκαταστήσει την κυκλοφορία μετά τη διακοπή της καρδιάς. Οι μηχανές καρδιάς-πνεύμονα μπορούν να αναλάβουν τον έλεγχο της κυκλοφορίας και της αναπνοής κατά τη διάρκεια χειρουργείου. Σε ελεγχόμενη υποθερμική ακινητοποίηση, άνθρωποι έχουν ψυχθεί στους περίπου (+18^\circ\text{C}), με μη ανιχνεύσιμη ηλεκτρική δραστηριότητα εγκεφάλου, και αργότερα ανακτήθηκαν χωρίς αναμενόμενη νευρολογική βλάβη.
Αυτές οι περιπτώσεις δεν αποδεικνύουν την κρυονική. Δείχνουν ότι η ζωή και η συνείδηση εξαρτώνται από φυσικές συνθήκες που μπορούν να αλλάξουν. Επίσης δείχνουν ότι ο «θάνατος» δεν είναι ένας μοναδικός βιολογικός διακόπτης.
Η κρυονική επεκτείνει αυτή τη γραμμή σκέψης σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες. Το αξίωμά της είναι πιο στενό από μια υπόσχεση αναζωογόνησης. Λέει ότι αν η σημαντική δομή του εγκεφάλου διατηρηθεί, η μελλοντική ιατρική ίσως μπορέσει να διαγνώσει και να επισκευάσει τη ζημιά.
Η απόσταση μεταξύ «ίσως» και «μπορεί» είναι τεράστια. Καμία παρούσα τεχνολογία δεν μπορεί να αποκαταστήσει έναν βιτριφicated ανθρώπινο εγκέφαλο. Η μελλοντική επισκευή μπορεί να απαιτεί εργαλεία ικανά να εργαστούν σε μοριακές κλίμακες, ή μεθόδους που οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη αναπτύξει.
Αυτή η αβεβαιότητα είναι μέρος της ειλικρινούς εικόνας. Η βιτρίωση προσφέρει έναν λόγο για ελπίδα επειδή μπορεί να μειώσει τη ζημιά από τον πάγο. Δεν λύνει αν η υπολειπόμενη ζημιά μπορεί να επισκευαστεί, ή αν το συντηρημένο μοτίβο θα είναι αρκετό για να αποκαταστήσει ένα άτομο.
Για εμένα, αυτό κάνει τη βιτρίωση ένα ασυνήθιστα σαφές παράδειγμα προσεκτικής ελπίδας. Δεν υπόσχεται ότι μια ζωή περιμένει ασφαλώς κάτω από υγρό άζωτο. Διατηρεί μια πιθανότητα, αν η δομή που μεταφέρει μια ζωή παραμείνει διαθέσιμη στην μελλοντική κατανόηση.
Το The Longer Horizon θέτει μια ξεκάθαρη ερώτηση: όταν η συντήρηση δεν μπορεί να εγγυηθεί ένα μέλλον, ποιος τύπος ελπίδας είναι ακόμα ειλικρινής;
Article by Lea Varga ·