Cryonics Questions and Choices
Criogenica începe cu o întrebare dificilă: ce trebuie să rămână intact pentru ca o persoană să poată fi readusă ulterior? Răspunsul nu este un puls. Este structura fizică a creierului, inclusiv tiparele care ar putea deține memoria, caracterul și identitatea.
Vitrificarea este metoda folosită pentru a proteja acea structură de gheață. În loc să permită apei din creier să formeze cristale de gheață, specialiștii înlocuiesc o mare parte din acea apă cu un lichid protector. La temperaturi foarte scăzute, țesutul devine solid, similar sticlei.
Acest lucru nu readuce pe nimeni la viață. Niciun pacient criogenic uman nu a fost reanimat. Vitrificarea este o modalitate de a reduce deteriorarea în timpul conservării, cu speranța că o tehnologie viitoare ar putea repara ceea ce nu poate fi reparat astăzi.
De ce gheața creează probleme
Țesutul uman conține o cantitate mare de apă. Când apa îngheață, formează cristale. Aceste cristale pot pătrunde pereții celulari, pot distorsiona vasele de sânge și pot rupe structurile fine din interiorul celulelor. În creier, preocuparea este mai ales serioasă. Neuronii depind de conexiuni mici și forme delicate.
Un creier înghețat poate suferi therefore daune înainte de a ajunge la depozitarea pe termen lung. Deteriorarea este fizică. Nu provine dintr-o pierdere misterioasă a forței vitale. Provine din apa care se transformă în gheață în interiorul unei structuri organizate.
Criogenica s-a concentrat mult timp pe reducerea acestei daune. O abordare mai veche se numea înghețare simplă. Făcea puțin sau deloc uz de agenți crioconservanți, adică substanțe chimice adăugate pentru a limita deteriorarea prin îngheț. Metoda era simplă în teorie, dar formarea gheții crea o povară grea de reparație.
Vitrificarea urmează o cale diferită. Scopul este de a opri complet formarea gheții.
Cuvântul înseamnă „transformare în sticlă”. Acest lucru nu înseamnă că creierul devine un obiect transparent. Înseamnă că conținutul său bogat în apă devine o stare solidă fără cristale obișnuite de gheață. Țesutul este încă afectat de alte stresuri, dar cea mai mare sursă de leziuni mecanice ar putea fi redusă.
Cum funcționează procesul
Înainte de răcire, o soluție de vitrificare este introdusă prin vasele de sânge. Această soluție conține agenți crioconservanți. Ei preiau locul uneia dintre ape și fac formarea gheții mai dificilă.
Soluția trebuie să ajungă în creier cât mai uniform posibil. Acesta este unul dintre motivele pentru care evenimentele de după moartea legală contează. Întârzierile, circulația slabă, umflarea și vasele blocate pot face perfuzia mai dificilă. Dacă anumite părți ale creierului primesc prea puțină soluție, acele zone se pot îngheța în timpul răcirii.
Țesutul este apoi răcit sub temperatura de tranziție sticloasă a soluției. La acel punct, activitatea chimică scade la aproape zero. Depozitarea pe termen lung are loc în azot lichid la aproximativ (-196^\circ\text{C}).
Această stare nu este somn obișnuit. Este o oprire metabolică completă. Țesutul conservat nu continuă să îmbătrânească în mod normal. De asemenea, nu se vindecă, nu gândește și nu se recuperează singur.
Beneficiul propus este stabilitatea. Dacă aranjamentul fin al creierului poate fi menținut la locul său, un sistem de reparație viitor ar putea fi capabil să lucreze pe baza acelui model conservat.
Această speranță depinde de o presupunere mare. Tiparele care susțin memoria și personalitatea trebuie să supraviețuiască într-o formă care poate fi înțeleasă și restaurată. O structură cerebrală conservată nu garantează supraviețuirea persoanei. Oferă doar o bază fizică posibilă pentru recuperare viitoare.
Partea pe care oamenii o înțeleg adesea greșit
Mulți oameni aud „vitrificare” și își imaginează că răcirea trebuie să fie aproape instantanee. Apa pură ar avea nevoie de o rată de răcire extrem de rapidă, apropiată de un milion de grade Celsius pe minut, pentru a evita gheața doar prin viteză.
Aceasta nu este ideea principală în vitrificarea organelor. Nivelurile mari de agenți crioconservanți schimbă problema. Substanțele chimice fac posibilă răcirea țesutului mai lent, fără a forma aceeași cantitate de gheață.
Acest lucru creează o altă problemă: toxicitatea. O soluție suficient de puternică pentru a preveni gheața poate răni celulele. Criobiologia se confruntă astfel cu un echilibru între două pericole. Protecția insuficientă permite formarea gheții. Protecția excesivă poate otrăvi țesutul.
Cercetările despre vitrificarea organelor au explorat modalități de a reduce acest prejudiciu. O abordare combină mai mulți agenți crioconservanți, în loc să se bazeze pe un singur agent la un nivel foarte ridicat. Altele folosesc substanțe care nu intră în celule. Acestea pot ajuta la limitarea expunerii la concentrații toxice.
Cercetătorii au studiat, de asemenea, inhibitori ai gheții. Acestea sunt compuși sintetici concepuți pentru a interfera cu creșterea gheții. Dacă funcționează bine, acestea ar putea permite cantități mai mici de agenți crioconservanți toxici.
O măsură cunoscută sub numele de (q_v^*) a fost utilizată în această linie de cercetare. În termeni simpli, aceasta ajută la estimarea cât de toxică poate deveni o amestec de agenți crioconservanți. Scopul este de a proiecta soluții prin înțelegerea efectelor lor, nu prin testarea oricărui amestec oarbă.
Problema nu se termină cu răcirea. Reîncălzirea este, de asemenea, importantă. Un țesut asemănător sticlei se poate crăpa dacă se încălzește neuniform. Gheața poate apărea, de asemenea, în timpul încălzirii, când structurile mici de gheață cresc în cele mari. O metodă de succes trebuie să controleze ambele părți ale procesului.
Un punct de reper notabil pentru organe a venit în 2005. Cercetătorii au vitrifiat o rinichi de iepure până la aproximativ (-135^\circ\text{C}), l-au reîncălzit și l-au transplantat cu o funcționare bună. Acest lucru a arătat că un organ complex poate supraviețui unui proces de conservare solicitant.
Nu a arătat că un creier uman poate fi restaurat. Rinichiul are o structură dificilă, dar creierul are o plasă mult mai densă de conexiuni și un standard diferit de succes. Funcția renală poate fi măsurată prin fluxul sanguin, filtrare și supraviețuire. Recuperarea personală ar necesita restaurarea memoriei, conștiinței și identității.
De ce contează structura neurală
Criogenica se bazează pe o vedere fizică a persoanei. Gândurile și memoriile depind de organizarea creierului. Dacă acea organizație este distrusă dincolo de reconstrucție, persoana nu poate fi recuperată de nicio metodă viitoare.
Această idee mută întrebarea departe de momentul în care inima se oprește. Moartea devine un proces cu mai multe etape. Moartea legală, pierderea circulației, pierderea funcției cerebrale și decăderea structurală ulterioară nu sunt evenimente identice.
Medicina a demonstrat deja că aceste limite se pot muta. Resuscitarea cardiopulmonară poate restabili circulația după ce inima s-a oprit. Mașinile inimă-plămân pot prelua controlul circulației și respirației în timpul chirurgiei. În oprirea hipotermică controlată, oamenii au fost răciți la aproximativ (+18^\circ\text{C}), fără activitate electrică cerebrală detectabilă, și au fost recuperați ulterior fără leziuni neurologice așteptate.
Aceste cazuri nu dovedesc criogenica. Arată că viața și conștiința depind de condiții fizice care se pot schimba. Arată, de asemenea, că „moartea” nu este un singur comutator biologic.
Criogenica extinde această linie de gândire la temperaturi mult mai scăzute. Afirmația sa este mai restrânsă decât o promisiune de reanimare. Spune că, dacă structura importantă a creierului este conservată, medicina viitoare ar putea fi capabilă să diagnostice și să repare deteriorarea.
Distanța dintre „ar putea” și „poate” este enormă. Nicio tehnologie prezentă nu poate restaura un creier uman vitrifiert. Reparațiile viitoare ar putea necesita instrumente capabile să lucreze la scări moleculare sau metode pe care oamenii de știință nu le-au dezvoltat încă.
Această incertitudine face parte din imaginea onestă. Vitrificarea oferă un motiv de speranță deoarece poate reduce deteriorarea prin gheață. Nu stabilește dacă deteriorarea rămasă poate fi reparată sau dacă modelul conservat va fi suficient pentru a readuce o persoană.
Pentru mine, acest lucru face din vitrificare un exemplu neobișnuit de clar de speranță precaută. Nu promite că o viață așteaptă în siguranță sub azot lichid. Conservă o posibilitate, dacă structura care transportă o viață rămâne disponibilă pentru înțelegerea viitoare.
The Longer Horizon pune o singură întrebare clară: când conservarea nu poate promite un viitor, ce fel de speranță este totuși onestă?
Article by Lea Varga ·