Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Они убьют вас, чтобы спасти мозг: объясняем научным языком замысел Nectome

На днях мы наткнулись на странную новость. О таком не каждый день слышишь. Стартап, созданный при поддержке Массачусетского технологического института, за 10 000 долларов сохранит ваш мозг на уровне синапсов.

Они убьют вас, чтобы спасти мозг

Уже в этом веке, как обещает компания, появятся нейробиологи, способные извлечь информацию, сохраненную в этих синапсах, закачать ее в суперкомпьютер, перезагрузить ваши воспоминания и «архивировать ваш разум». Но есть одно но: технология сработает только в том случае, если вы еще живы. Чтобы сохранить коннектом вашего мозга – сложную сеть соединений всех синапсов мозга – им придется убивать вас. Звучит безумно смешно или до смешного безумно. И верится с трудом. Но мы же взрослые люди, нас интересует научная сторона вопроса, а не голые обещания.



Не так давно Nectome даже показала свою синюю мечту инкубатору стартапов Y Combinator и… попала в список желанных партнеров. И клиенты появились почти мгновенно. Нетрудно понять почему: Nectome продает старую, но очень привлекательную идею загрузки сознания в облако.

Погодите скептически закатывать глаза. Техника сохранения мозга Nectome выиграла приз в 80 000 долларов от Фонда сохранения мозга (BPF) за сохранение мозга свиньи. Теперь они объединились с одним из виднейших нейротехнологов Массачусетского технологического института (MIT), доктором Эдом Бойденом, чтобы дальше работать над методом уже сообща.

Ранее Бойден разработал отпадную технологию, которая физически увеличивает ткань мозга в 10-20 раз. Совмещая специальный соус криопресервации Nectome с микроскопией расширения Бойдена, стартап может добиться поразительного: сохранения всего человеческого мозга на наноуровне, когда каждый синапс можно будет разглядеть в электронный микроскоп.

Эта идея не так давно привлекла грант на 900 000 долларов от Национального института здоровья и более 1 миллиона долларов финансирования.

Доктор Себастьян Сьюнг однажды сказал: «Я – это мой коннектом». Нетрудно представить, что ваши воспоминания (и даже вы сами) могут быть извлечены из тщательно сохраненного мозга, и ваше сознание обретет новую жизнь.

Короче говоря, мозг в чане – это уже не ново. Но что тогда?

Замерзшие во времени


В отличие от криогеники, Nectome не хранит вашу голову в чанах с жидким азотом. Напротив, он использует метод альдегид-стабилизированной криопресервации (ASC), чтобы бальзамировать живой мозг до криозащиты.

Главная цель не в том, чтобы сохранить «биологическую жизнеспособность», говорят участники команды стартапа, «а в том, чтобы поддержать деликатную и чрезвычайно структурную форму мозга».

Впервые опубликованный в Cryobiology в 2015 году, ASC представляет собой крайне неприятный метод: погруженное в состояние полной анестезии (наркоз) тело, когда сердце поддерживается искусственно, избавляется от крови, которая заменяется химическим веществом под названием глутаровый альдегид. Этот фиксатор действует как молекулярные наручники, сшивая вместе белки и стабилизируя их структуру.

Имейте в виду: этот процесс убивает мозг. Обратного пути нет.

Но цель состоит именно в этом. Мертвый мозг не может запустить посмертные биологические процессы, приводящие к распаду. Фиксатор сохраняет мозг в максимально естественном состоянии – нейробиологи зачастую используют его, чтобы обработать образцы мозга перед разглядыванием в микроскоп.

После «фиксации» команда Nectome использует автоматический насос, чтобы запустить собственную систему циркуляции кровотока, но уже с криозащитным раствором. Затем мозг извлекают хирурги и помещают в накопитель для охлаждения до -135 градусов Цельсия.

Таким образом, «биологические время как бы останавливается, позволяя хранить мозг очень долго», объясняют ученые.

Сначала испытанная на мозге кролика и свиньи технология сработала великолепно. После оттаивания криозащита вымывается, предоставляя полностью сохранившийся мозг для коннектомического анализа.

А теперь замените кроликов и свиней людьми. Вот что хочет делать Nectome для своих клиентов.

Бесценная валюта


Как сообщает MIT Technology Review, Nectome уже запустила свои пальчики в сохранение человеческого мозга. В этом феврале команда купила мозг недавно умершей женщины и осуществила ASC в морге. Процесс занял около шести часов.

Несмотря на то, что ценный орган был мертв в течение двух с половиной часов, мозг женщины был «одним из самых лучших среди когда-либо сохраненных», говорит соучредитель Nectome Роберт Макинтайр.

Давайте на секундочку отвлечемся и отложим в сторону обещание загрузки сознания. Интеграция ASC с расширенной микроскопией обладает огромным научным потенциалом. По мнению Ма Чао, профессора Китайской академии медицинских наук, ткани, обработанные ASC, могут предоставить важную информацию о субклеточных структурах в нейроне.

«Эта информация может быть очень важна для исследования старения мозга и дегенеративных расстройств», рассказал он в интервью.

Сравнивая синаптические структуры здорового мозга и мозга с болезнью Альцгеймера, например, ученые могут получить ценнейшие данные – какие регионы мозга затрагиваются больше всего, какие структурные патологии и так далее.

Воссозданный разум


Не все согласны с тем, что ASC ­– это подходящий способ «архивировать разум».

Часть аргументов против – технологическая. Несмотря на миллиарды долларов и несколько крупномасштабных программ картирования мозга, никто (пока) не смог запечатлеть мозг млекопитающего на уровне синапсов – даже мыши.

А ведь масштабы мозга мыши и человека сильно отличаются: в мозге человека миллионы нейронов, каждый из которых образует тысячи связей с другими, формируя триллионы синапсов. Сегодня даже самые передовые попытки представить такую картину не могут справиться даже с одним кубическим миллиметром мозга мыши.

Доктор Кеннет Хэйворт, президент Фонда сохранения мозга, не видит в этом проблемы. Через 100 лет, говорит он, у нас уже будет технология визуализации целого мозга. А высказываясь в поддержку ASC как процедуры окончания жизни, он отмечает, что поскольку информационное содержимое сохраняется, есть «хотя бы возможность в будущем восстановить пациента при помощи очень продвинутых технологий».

Технологические барьеры в сторону. Возможно, куда более спорной идеей будет то, что ваши воспоминания, мысли и личность могут быть восстановлены путем изучения одной только структуры.

Живой мозг, в конце концов, постоянно пребывает в движении. Нейробиологи часто захватывают мимолетный процесс работы нейронов, вставляя электроды в мозг, чтобы поймать электрические сигналы. Или же используют светящиеся в темноте белковые датчики для мониторинга нейронной активности.

Другими словами, как и любые биологические процессы, мысль динамична. Невозможно воссоздать целого человека, используя только буквы ДНК – экспрессия его ДНК, основанная на сложных взаимодействиях между ним самим и его окружением – вот что делает его человеком.

Аналогичным образом, вполне возможно, что вы не сможете восстановить историю нервной деятельности из зафиксированного в неподвижности мозга. Возможно, не удастся извлечь ни одной мысли из полной карты коннектома.

Доктор Сэм Гершман, информатик-нейробиолог Гарвардского университета, называет коннектом «функционально обедненным источником информации о функции мозга».

Вдумайтесь: у нейробиологов был полный коннектом C. Elegans, червяка-нематоды, с 1980-х годов. Что испытывало существо перед смертью? Какими были его последние мысли? Несмотря на то, что у червя было всего 7000 нейронных соединений, мы так ничего и не узнали.

«Одна только синаптическая структура предоставит только статическую карту», говорит Ма. «Однако факторов, которые могут влиять на воспоминания и интеллект, намного больше. Замораживая мозг в определенный момент времени, мы теряем временную информацию о мозге».

В конце концов, непонятно, что нужно сохранить, чтобы извлечь «вас» из массивной путаницы нервных связей в вашей голове. Достаточно ли структуры синапса? Нужно ли нам также захватывать связанные с памятью белки? Как насчет не-нейронных клеток, глии, которые участвуют в памяти? Или же более целесообразно будет моделировать силу синапсов в живом мозге внутри компьютера, чтобы иметь возможность «загрузить сознание» после смерти (да и до нее тоже)?

У Nectome есть план на этот счет: к 2020 году они планируют извлечь «бит памяти высокого уровня» из сохраненного мозга мыши. На человеческом мозге они пока даже и не пытались это проделать.

Этические нюансы


Сможет ли компания выполнить свое обещание – это вопрос. Но, возможно, больше тревожит то, что Nectome планирует предложить, по сути, пока не проверенный сервис неизлечимо больным людям.

После консультации с юристами, которые хорошо разбираются в вопросе эвтаназии, в компании решили, что ее сервис будет вполне легальным. Но даже Хэйворт думает, что к этому нужно подходить осторожно.

Любые изменения в методе ASC должны быть тщательно проверены на животных и рассмотрены широким медицинским сообществом, прежде чем он будет предлагаться в качестве медицинской процедуры.

Пока в очереди находится уже 25 человек, и это число будет расти. В конце концов, потенциал возрождения пусть и небольшой, но слишком заманчивый.

Все еще не передумали? Подумайте хорошенько.

«Мы еще даже не начинали интерпретировать зафиксированные синапсы с точки зрения воспоминаний у живых людей», говорит доктор Ай-Мин Бао, замдиректора Школы медицины при Университете Чжэцзян в Китае. «Это настоящая научная фантастика. Обещают слишком многое».

Автор: Илья Хель





Ссылка на источник

Tags: интеллект, информация, исследования, мозг, нейробиология, память, смерть
Subscribe

Posts from This Journal “нейробиология” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments