Το σενάριο του ταξιδιώτη στον χρόνο που παραμένει σε κρυογονική αναστολή και ξυπνά δεκαετίες αργότερα δεν ανήκει πλέον αποκλειστικά στη φαντασία. Επιστήμονες στη Γερμανία παρουσίασαν μια μέθοδο κατάψυξης και απόψυξης εγκεφάλων ποντικιών που διατηρεί σημαντικό μέρος της λειτουργικότητάς τους, ανοίγοντας τον δρόμο για ενδεχόμενη μελλοντική εφαρμογή σε ανθρώπινο εγκεφαλικό ιστό.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν τεχνική υαλοποίησης (vitrification), όπου τα υγρά του εγκεφάλου ψύχονται τόσο γρήγορα ώστε να σχηματίζεται γυάλινη κατάσταση χωρίς κρυστάλλους πάγου, αποφεύγοντας τις ζημιές που συνήθως προκαλεί η κατάψυξη. Στη συνέχεια, με ελεγχόμενη απόψυξη, διαπιστώθηκε ότι οι νευρώνες και οι συνάψεις διατηρούνται άθικτοι και οι βασικές λειτουργίες των κυττάρων παραμένουν ενεργές.

Αρχικά, η μέθοδος εφαρμόστηκε σε φέτες εγκεφάλου ποντικιών που περιλάμβαναν τον ιππόκαμπο, κρίσιμη περιοχή για μνήμη και χωρικό προσανατολισμό. Μετά την απόψυξη, οι μικροσκοπικές αναλύσεις έδειξαν ότι οι μεμβράνες των νευρώνων και οι συνάψεις διατηρούνταν, ενώ οι μετρήσεις μιτοχονδριακής λειτουργίας δεν έδειξαν σημαντικές βλάβες. Η ηλεκτρική δραστηριότητα ανταποκρινόταν σε ερεθίσματα σχεδόν φυσιολογικά και οι νευρωνικές οδοί εμφάνιζαν ακόμη τη μακροχρόνια ενδυνάμωση, μηχανισμό θεμελιώδη για μάθηση και μνήμη.

Η διαδικασία δοκιμάστηκε και σε ολόκληρους εγκεφάλους ποντικιών, διατηρημένους για έως οκτώ ημέρες σε υαλώδη κατάσταση. Παρά τις προκλήσεις, όπως συρρίκνωση ιστού και τοξικότητα από τα κρυοπροστατευτικά διαλύματα, τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν επιβίωση των νευρωνικών δομών και των λειτουργιών τους. Ωστόσο, επειδή οι μετρήσεις έγιναν εκτός ζωντανών οργανισμών, δεν μπορεί να επιβεβαιωθεί αν διατηρήθηκαν μνήμες.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η δυσκολία στην πλήρη επαναφορά της λειτουργίας του εγκεφάλου οφείλεται κυρίως στους κρυστάλλους πάγου που καταστρέφουν τη λεπτή νανοδομή των ιστών, αλλά και σε οσμωτικό στρες ή τοξικότητα από κρυοπροστατευτικά. Η υαλοποίηση, όμως, φαίνεται να περιορίζει αυτές τις βλάβες, επιτρέποντας στο ιστό να «ξυπνήσει» μετά από πλήρη παύση της μοριακής κινητικότητας.

Η μελέτη, δημοσιευμένη στο Proceedings of the National Academy of Sciences, ανοίγει δρόμους για εφαρμογές όπως προστασία εγκεφάλου κατά τη διάρκεια ασθενειών ή τραυματισμών, δημιουργία «τραπεζών» οργάνων και ενδεχομένως κρυοσυντήρηση ολόκληρων θηλαστικών στο μέλλον. Ο νευρολόγος Alexander German από το Πανεπιστήμιο Erlangen–Nuremberg, επικεφαλής της έρευνας, τονίζει ότι απαιτούνται βελτιώσεις σε διαλύματα και τεχνολογίες ψύξης-απόψυξης πριν η μέθοδος γίνει εφαρμόσιμη σε ανθρώπινα όργανα.

Ο Mrityunjay Kothari από το Πανεπιστήμιο του New Hampshire σχολιάζει ότι η πρόοδος αυτή φέρνει την επιστημονική φαντασία πιο κοντά στην επιστημονική πραγματικότητα, αλλά προειδοποιεί ότι η αποθήκευση ολόκληρων οργάνων ή οργανισμών εξακολουθεί να είναι μακριά από τις σημερινές δυνατότητες.

Η γερμανική ομάδα έχει ήδη ξεκινήσει δοκιμές σε ανθρώπινο φλοιώδη εγκεφαλικό ιστό, με προκαταρκτικά δεδομένα που δείχνουν ότι η υαλοποίηση μπορεί να διατηρήσει τη λειτουργικότητα σε επίπεδο κυττάρων. Τα επόμενα βήματα εστιάζουν στη βελτίωση της τεχνικής, ώστε μια μέρα να καταστεί δυνατή η κρυοσυντήρηση ολόκληρων οργάνων, πιθανώς ακόμα και του εγκεφάλου, χωρίς να χάνεται η ζωτική τους λειτουργικότητα.

 

Διαβάστε επίσης:

 

Βραζιλία: Ανακαλύφθηκε το μικρότερο απολίθωμα ρινχοσαύρου στον κόσμο, μήκους 2,5 εκ.

Περπατάτε με τα χέρια πίσω από την πλάτη; Δείτε πώς το μεταφράζει η Ψυχολογία