Cryonics Questions and Choices
A krioprenyászat egy nehéz kérdésből indul ki: mi kell, hogy épen maradjon ahhoz, hogy egy embert később újra fel lehessen éleszteni? A válasz nem a szívdobogás. Az agy fizikai szerkezete, beleértve azokat a mintázatokat, amelyek hordozhatják az emlékeket, a jelleget és az identitást.
A vitrifikáció (üvegesedés) az a módszer, amely védi ezt a szerkezetet a jégtől. Ehelyett, hogy hagynák, hogy az agyban lévő víz kristályosodjon, a szakemberek sok vizet védő folyadékkal helyettesítenek. Nagyon alacsony hőmérsékleten a szövet üveghez hasonlóan szilárddá válik.
Ez senkit nem hoz vissza az életbe. Egy emberi krioprenyászási beteg sem lett még újjáélesztve. A vitrifikáció egy módja annak, hogy csökkentsük a károsodást a konzerválás során abban a reményben, hogy egy jövőbeli technológia képes lesz kijavítani azt, ami ma nem javítható.
Miért okoz problémát a jég
Az emberi szövet nagy mennyiségű vizet tartalmaz. Amikor a víz megfagy, kristályokat képez. Ezek a kristályok átszúrhatják a sejtfalakat, torzíthatják a vérereket, és szétszakíthatják a sejtek belsejében lévő finom szerkezeteket. Az agynál ez a probléma különösen súlyos. A neuronok kis kapcsolatoktól és finom formáktól függenek.
Ezért egy befagyasztott agy sérülést szenvedhet, mielőtt eléri a hosszú távú tárolót. A károsodás fizikai jellegű. Nem egy rejtélyes életerő-vesztésből származik. abból ered, hogy a víz jéggé változik egy rendezett struktúra belsejében.
A krioprenyászat régóta arra összpontosít, hogy csökkentse ezt a sérülést. Egy régebbi megközelítés a „közvetlen fagyasztás” nevet viselte. Ez keveset vagy egyáltalán nem használt krioprotektánst (fagyasztásgátló anyagot), ami olyan vegyi anyagot jelent, amely korlátozza a fagyasztási károsodást. Az elméletben egyszerű módszer volt, de a jégképződés hatalmas javítási terhet rótt.
A vitrifikáció eltérő utat választ. A cél teljesen megakadályozni a jégképződést.
A szó jelentése „üveggé válás”. Ez nem azt jelenti, hogy az agy átlátszó tárgy lesz. Azt jelenti, hogy vízzel dús tartalma rendes jégkristályok nélküli szilárd állapotba kerül. A szövetet más stresszek továbbra is károsítják, de a mechanikai sérülés legnagyobb forrása csökkenthető lehet.
Hogyan működik a folyamat
Hűtés előtt a vérereken keresztül bevezetik a vitrifikációs oldatot. Ez az oldat krioprotektánst tartalmaz. Ezek átveszik a víz egyes részeinek helyét, és megnehezítik a jégképződést.
Az oldatnak minél egyenletesebben kell elérnie az agyat. Ez az egyik oka annak, hogy miért számítanak a jogi halál utáni események. A késések, a rossz keringés, az ödéma és az elzáródott erek nehezebbé tehetik a perfúziót (szövetellátást). Ha az agy bizonyos részei túl kevés oldatot kapnak, azok a területek megfagyhatnak hűtés közben.
A szövetet aztán az oldat üvegesedési hőmérséklete alá hűtik. Ezen a ponton a kémiai aktivitás majdnem nullára csökken. A hosszú távú tárolás folyékony nitrogénben történik, körülbelül (-196^\circ\text{C})-on.
Ez az állapot nem közönséges alvás. Teljes anyagcsere-leállásról van szó. A megőrzött szövet nem folytatja az öregedést szokásos módon. Nem gyógyul, nem gondolkozik, és nem regenerálja önmagát.
A javasolt előny a stabilitás. Ha az agy finom elrendezését helyben tudják tartani, egy jövőbeli javítórendszer talán képes lesz dolgozni ebből a megőrzött mintázattól.
Ez a remény egy nagy feltételezésen alapul. Annak a mintázatnak, amely az emlékeket és a személyiséget támogatja, olyan formában kell túlélnie, amelyet meg lehet érteni és helyreállítani. Egy megőrzött agyszerkezet nem garantálja a személyes túlélést. Csak egy lehetséges fizikai alapot biztosít a jövőbeli felépüléshez.
Az a rész, amit az emberek gyakran félreértenek
Sok ember hallja a „vitrifikáció” szót, és elképzelheti, hogy a hűtésnek szinte azonnal megtörténnie kell. A tiszta víznek extrém gyors hűtési sebességre lenne szüksége, közel egymillió Celsius-fokon percenként, hogy csak a sebesség miatt elkerülje a jégképződést.
Ez nem a fő gondolat a szerv-vitrifikációban. A magas szintű krioprotektánsek megváltoztatják a problémát. A vegyi anyagok lehetővé teszik, hogy a szövetet lassabban hűtsék anélkül, hogy ugyanannyi jég keletkezne.
Ez egy másik problémát vet fel: toxicitást. Egy elég erős oldat, amely megakadályozza a jeget, károsíthatja a sejteket. A kriobiológia ezért két veszély között keres egyensúlyt. Túl kevés védelem esetén jég keletkezik. Túl sok védelem pedig mérgezheti a szövetet.
A szerv-vitrifikációval kapcsolatos kutatások olyan módokat kerestek ennek a kárnak a csökkentésére. Egy megközelítés többféle krioprotektánst kombinál, ahelyett, hogy egyetlen szerre támaszkodna nagyon magas szinten. Másik módszer olyan anyagokat használ, amelyek nem lépnek be a sejtekbe. Ezek segíthetnek korlátozni a toxicus koncentrációknak való kitettséget.
A kutatók jéggátlókat is tanulmányoztak. Ezek szintetikus vegyületek, amelyek úgy lettek tervezve, hogy zavarják a jég növekedését. Ha jól működnek, lehetővé tehetik a toxikus krioprotektánsek kisebb mennyiségének használatát.
Ebben a munkában a (q_v^*) nevű mértéket használták. Egyszerűen kifejezve, segít megbecsülni, hogy mennyire toxikussá válhat egy krioprotektán keverék. A cél az oldatok tervezése az effects megértése révén, nem pedig minden keverék vak tesztelése.
A probléma nem ér véget a hűtéssel. A felmelegedés is számít. Egy üveg-szerű szövet repedhet, ha egyenetlenül melegszik fel. Jég is megjelenhet felmelegedés közben, amikor apró jégszerkezetek nagyobbakká nőnek. Egy sikeres módszernek mindkét folyamatrészt kontrollálnia kell.
Egy jelentős szervi mérföldkő 2005-ben történt. Kutatók vitrifikáltak egy nyúl veséjét kb. (-135^\circ\text{C})-ra, felmelegítették, és jó funkcióval átültették. Ez mutatta, hogy egy összetett szerv túlélt egy igényes megőrzési folyamatot.
Nem mutatta, hogy egy emberi agy helyreállítható lenne. A vesének nehéz a szerkezete, de az agynál sokkal sűrűbb kapcsolat-hálózat és eltérő sikerstandard van. A vese funkciója mérhető a véráramlás, a szűrés és a túlélés alapján. A személyes felépüléshez az emlékek, az öntudat és az identitás helyreállítására lenne szükség.
Miért számít az idegszerkezet
A krioprenyászat egy fizikai nézőpontra épül az emberről. A gondolatok és emlékek az agy szerveződésétől függenek. Ha ez a szerveződés a rekonstrukción túlmenően megsemmisül, az ember bármilyen jövőbeli módszerrel sem állítható helyre.
Ez az ötlet eltolja a kérdést attól a pillanattól, amikor a szív leáll. A halál folyamattá válik, több lépcsővel. A jogi halál, a keringés elvesztése, az agyi funkció elvesztése és a későbbi strukturális bomlás nem azonos események.
Az orvostudomány már megmutatta, hogy ezek a határok eltolhatók. A cardiopulmonalis resuscitáció ( CPR ) helyreállíthatja a keringést a szív leállása után. A szív-tüdő gépek átvethetik a keringés és a légzés irányítását műtét közben. Kontrollált hipotermikus leállásban embereket kb. (+18^\circ\text{C})-ra hűtettek, észlelhetetlen agyi elektromos aktivitással, és később felépültek a várható neurológiai kár nélkül.
Ezek az esetek nem bizonyítják a krioprenyászatot. Megmutatják, hogy az élet és az öntudat fizikai feltételektől függ, amelyek megváltozhatnak. Azt is mutatják, hogy a „halál” nem egyetlen biológiai kapcsoló.
A krioprenyászat ezt a gondolatmenetet sokkal alacsonyabb hőmérsékletre viszi. Állítása szűkebb, mint az újjáéledés ígérete. Azt mondja, hogy ha az agy fontos szerkezete megmarad, a jövőbeli orvostudomány diagnosztizálhatja és kijavíthatja a kárt.
A „talán” és a „tud” közötti távolság óriási. Jelenlegi technológia nem tudja helyreállítani egy vitrifikált emberi agyat. A jövőbeli javítás olyan eszközökre lehet szükség, amelyek molekuláris skálán képesek dolgozni, vagy módszerekre, amelyeket a tudósok még nem fejlesztettek ki.
Ez a bizonytalanság része az őszinte képnek. A vitrifikáció reményt ad, mert képes csökkenteni a jégkárt. Nem dönti el, hogy a megmaradó kár kijavítható-e, vagy hogy a megőrzött mintázat elég lesz-e egy ember helyreállításához.
Számomra ez teszi a vitrifikációt egy szokatlanul világos példájának a óvatos reménynek. Nem ígéri meg, hogy egy élet biztonságosan várakozik folyékony nitrogén alatt. Lehetőséget őriz meg, ha az az életet hordozó szerkezet elérhető marad a jövőbeli megértés számára.
The Longer Horizon egy világos kérdést tesz fel: amikor a megőrzés nem ígélhet jövőt, milyen fajta remény még mindig őszinte?
Article by Lea Varga ·