Cryonics Questions and Choices
Крионика начинается с трудного вопроса: что должно остаться целым, чтобы человека можно было восстановить позже? Ответом не является биение сердца. Это физическая структура мозга, включая паттерны, которые могут хранить память, характер и личность.
Витрификация, это метод, используемый для защиты этой структуры от льда. Вместо того чтобы позволять воде в мозге образовывать кристаллы льда, специалисты заменяют большую часть этой воды защитной жидкостью. При очень низких температурах ткань становится твердой, как стекло.
Это не возвращает никого к жизни. Ни один пациент крионики не был оживлен. Витрификация, это способ уменьшить повреждения во время консервации в надежде, что будущая технология сможет исправить то, что нельзя исправить сегодня.
Почему лед создает проблемы
Человеческая ткань содержит большое количество воды. Когда вода замерзает, она образует кристаллы. Эти кристаллы могут прокалывать клеточные стенки, искажать кровеносные сосуды и разрывать тонкие структуры внутри клеток. В мозге эта проблема особенно серьезна. Нейроны зависят от мелких связей и деликатных форм.
Поэтому замороженный мозг может получить повреждения еще до попадания в долгосрочное хранилище. Повреждения носят физический характер. Они не возникают из-за таинственной потери жизненной силы. Они происходят из-за превращения воды в лед внутри организованной структуры.
Крионика давно сосредоточена на уменьшении этих повреждений. Один из старых подходов назывался «прямое замораживание». Он использовал мало или совсем не использовал криопротекторы, то есть химические вещества, добавляемые для ограничения повреждений от замерзания. Метод был прост теоретически, но образование льда создавало огромную нагрузку на восстановление.
Витрификация идет по другому пути. Цель состоит в том, чтобы полностью остановить образование льда.
Слово означает «превращение в стекло». Это не означает, что мозг становится прозрачным объектом. Это означает, что его водонасыщенные содержимое переходит в твердое состояние без обычных кристаллов льда. Ткань все равно повреждается другими факторами стресса, но главный источник механических повреждений может быть уменьшен.
Как работает процесс
Перед охлаждением раствор для витрификации вводится через кровеносные сосуды. Этот раствор содержит криопротекторы. Они замещают часть воды и затрудняют образование льда.
Раствор должен достичь мозга максимально равномерно. Это одна из причин, почему события после юридического смерти имеют значение. Задержки, плохая циркуляция, отек и заблокированные сосуды могут затруднить перфузию. Если части мозга получат слишком мало раствора, эти области могут замерзнуть во время охлаждения.
Затем ткань охлаждают ниже температуры стеклования раствора. В этот момент химическая активность падает почти до нуля. Долгосрочное хранение происходит в жидком азоте при температуре около (-196^\circ\text{C}).
Это состояние не является обычным сном. Это полный метаболический арест. Сохраненная ткань не продолжает стареть обычным образом. Она также не заживает, не думает и не восстанавливается самостоятельно.
Предлагаемое преимущество заключается в стабильности. Если тонкая организация мозга будет сохранена, будущая система восстановления сможет работать с этим сохраненным паттерном.
Эта надежда зависит от крупного предположения. Паттерны, поддерживающие память и личность, должны выжить в форме, которую можно понять и восстановить. Сохраненная структура мозга не гарантирует личное выживание. Она лишь предоставляет возможную физическую основу для будущего восстановления.
Часть, которую люди часто неправильно понимают
Многие люди слышат слово «витрификация» и представляют себе, что охлаждение должно происходить почти мгновенно. Чистая вода потребовала бы экстремально высокой скорости охлаждения, близкой к одному миллиону градусов Цельсия в минуту, чтобы избежать образования льда исключительно за счет скорости.
Это не основная идея витрификации органов. Высокие уровни криопротекторов меняют проблему. Химические вещества делают возможным более медленное охлаждение ткани без образования такого же количества льда.
Это создает другую проблему: токсичность. Раствор, достаточно сильный для предотвращения льда, может повредить клетки. Криобиология поэтому сталкивается с балансом между двумя опасностями. Слишком малая защита допускает образование льда. Слишком большая защита может отравить ткань.
Исследования витрификации органов изучали способы уменьшения этого вреда. Один подход сочетает несколько криопротекторов, вместо того чтобы полагаться на одно вещество в очень высокой концентрации. Другой использует вещества, которые не проникают в клетки. Они могут помочь ограничить воздействие токсичных концентраций.
Исследователи также изучали ингибиторы льда. Это синтетические соединения, предназначенные для вмешательства в рост льда. Если они работают хорошо, они могут позволить использовать меньшие количества токсичных криопротекторов.
Мера, известная как (q_v^*), использовалась в этом направлении работ. Простыми словами, она помогает оценить, насколько токсичной может стать смесь криопротекторов. Цель состоит в том, чтобы проектировать растворы, понимая их эффекты, а не тестируя каждую смесь вслепую.
Проблема не заканчивается охлаждением. Перезагревание тоже важно. Ткань, похожая на стекло, может треснуть, если она нагревается неравномерно. Лед также может появиться во время нагрева, когда мелкие ледяные структуры разрастаются в крупные. Успешный метод должен контролировать обе части процесса.
Заметной вехой в витрификации органов стал 2005 год. Исследователи витрифицировали почку кролика примерно до (-135^\circ\text{C}), перезагрели ее и трансплантировали с хорошим функционированием. Это показало, что сложный орган может пережить требовательный процесс сохранения.
Это не показало, что человеческий мозг может быть восстановлен. Почка имеет сложную структуру, но мозг имеет гораздо более плотную сеть связей и другой стандарт успеха. Функцию почки можно измерить через кровоток, фильтрацию и выживаемость. Восстановление личности потребовало бы восстановления памяти, сознания и идентичности.
Почему нейронная структура важна
Крионика основана на физическом взгляде на человека. Мысли и зависимости зависят от организации мозга. Если эта организация разрушена настолько, что реконструкция невозможна, человек не может быть восстановлен никаким будущим методом.
Эта идея смещает вопрос с момента остановки сердца. Смерть становится процессом, имеющим несколько стадий. Юридическая смерть, потеря циркуляции, потеря функции мозга и позднее структурное разложение, это не идентичные события.
Медицина уже показала, что эти границы могут меняться. Сердечно-легочная реанимация может восстановить циркуляцию после остановки сердца. Аппараты искусственного кровообращения и дыхания могут взять на себя контроль над циркуляцией и дыханием во время операции. При контролируемом гипотермическом аресте людей охлаждали примерно до (+18^\circ\text{C}) без обнаруживаемой электрической активности мозга, и позже они восстанавливались без ожидаемого неврологического вреда.
Эти случаи не доказывают крионику. Они показывают, что жизнь и сознание зависят от физических условий, которые могут изменяться. Они также показывают, что «смерть» не является единым биологическим переключателем.
Крионика расширяет эту линию мысли до гораздо более низких температур. Ее утверждение уже, чем обещание оживления. Оно говорит, что если важная структура мозга сохранена, будущая медицина, возможно, сможет диагностировать и исправить повреждения.
Разрыв между «возможно» и «может» огромен. Никакая современная технология не может восстановить витрифицированный человеческий мозг. Будущее восстановление может потребовать инструментов, способных работать на молекулярном уровне, или методов, которые ученые еще не разработали.
Эта неопределенность является частью честной картины. Витрификация дает повод для надежды, потому что она может уменьшить повреждения от льда. Она не решает, можно ли исправить оставшиеся повреждения, или будет ли сохраненный паттерн достаточным для восстановления человека.
Для меня это делает витрификацию необычно ясным примером осторожной надежды. Она не обещает, что жизнь безопасно ждет под жидким азотом. Она сохраняет возможность, если структура, несущая жизнь, останется доступной для будущего понимания.
«The Longer Horizon» задает один четкий вопрос: когда сохранение не может обещать будущее, какой вид надежды остается честным?
Article by Lea Varga ·