Научници "оживјели" замрзнут мозак

У научној фантастици није ријетка радња у којој криопрезервирани човјек путује кроз вријеме. Тијело му је дубоко замрзнуто, затим одмрзнуто и поново „пробуђено“ у наредној деценији или вијеку, са очуваним менталним и физичким способностима.

Наука и технологија

Ово су научници открили у најстаријем леду на свијету!

Истраживачи који се баве криогеним замрзавањем и одмрзавањем можданог ткива људи и других животиња, углавном младих кичмењака, већ су показали да неуронско ткиво може преживјети замрзавање на ћелијском нивоу и након одмрзавања остати дјелимично функционално.

Није могуће у потпуности обновити кључне функције

Међутим, још није могуће у потпуности обновити процесе неопходне за правилно функционисање мозга, укључујући неуронску активност, ћелијски метаболизам и пластичност мозга.

Тим научника из Њемачке, међутим, демонстрирао је метод за криопрезервацију и одмрзавање мозга мишева који дијелом чува функционалност.

Наука и технологија

Научници претварају пробиотичке бактерије у ловце на туморе који убијају рак

Студија, објављена у часопису Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), детаљно описује употребу методе која се назива витрификација, а која одржава ткиво у стакластом стању, заједно са процесом одмрзавања који чува живо ткиво.

„Ако је функција мозга емергентно својство његове физичке структуре, како је можемо опоравити након потпуног застоја?“, пита Александар Герман, неуролог са Универзитета Ерланген–Нирнберг (Erlangen–Nürnberg) у Њемачкој и главни аутор студије. Налази, каже он, указују на потенцијал да се једног дана заштити мозак током болести или након тешке повреде, успоставе банке органа, па чак и постигне криопрезервација цијелог тијела сисара.

Кристали леда оштећују структуру ткива мозга

Главни разлог због којег се мозак тешко опоравља од замрзавања јесте оштећење изазвано формирањем кристала леда. Они помјерају или пробијају осјетљиву наноструктуру ткива, нарушавајући кључне ћелијске процесе.

„Поред леда, морамо узети у обзир више фактора, укључујући осмотски стрес и токсичност узроковану криопротектантима“, каже Герман.

Наука и технологија

Научници пронашли чудовишну змију од 15 метара, руши све рекорде!

Герман и његове колеге окренули су се методи криопрезервације без леда, познатој као витрификација, како би покушали сачувати функцију мозга.

Витрификација хлади течности довољно брзо да „зароби“ молекуле у неорганизованом, стакластом стању, прије него што стигну да формирају кристале леда.

„Жељели смо да видимо да ли се функција може поново покренути након потпуног престанка молекуларне мобилности у стакластом стању“, објаснио је Герман.

Истраживачи су најприје тестирали методу на дијеловима мозга миша дебљине 350 микрометара, укључујући хипокампус — регију мозга задужену за памћење и просторну навигацију.

Здравље

Ако и даље пишете списак на папиру, ваш мозак ради другачије

Узорци су претходно третирани раствором са хемикалијама за криопрезервацију, након чега су брзо охлађени течним азотом на –196 °C. Потом су чувани у замрзивачу на –150 °C у стакластом стању, у трајању од десет минута до седам дана.

Након одмрзавања у топлим растворима, тим је анализирао ткиво како би утврдио да ли је задржало функционалну активност. Микроскопске анализе показале су да су неуронске и синаптичке мембране остале нетакнуте, а тестови митохондријалне активности нису указали на метаболичка оштећења.

Електрофизиолошки записи показали су да су реакције неурона на електричне стимулусе биле близу нормалних, упркос одређеним одступањима у односу на контролне ћелије.

Занимљивости

Ево шта 35 година прекомјерног конзумирања алкохола ради мозгу?

Хипокампални неуронски путеви и даље су показивали синаптичко јачање, односно „дугорочну потенцијацију“, која је основа учења и памћења. Ипак, како се овакви пресеци природно деградирају, посматрања су била ограничена на неколико сати.

Научницима предстоје додатна, обимнија истраживања како би добили више података, прије свега за практичну примјену у чувању органа.

Мритјунџај Котари, са Одсјека за машинство Универзитета Њу Хемпшир (University of New Hampshire) у Дараму, оцијенио је да студија унапређује најсавременије методе криопрезервације можданог ткива.

„Овакав напредак постепено претвара научну фантастику у научну могућност“, рекао је он, уз напомену да примјене попут дугорочног складиштења великих органа или читавих тијела сисара и даље остају далеко изван домета овог истраживања.

(РТС)