Нейронная ткань, охлажденная почти до −196 °C и находившаяся при −150 °C до 8 дней, после разморозки снова показывает признаки активности. Эксперимент немецких исследователей стал одним из самых убедительных подтверждений того, что глубокая заморозка мозга перестает быть фантазией и постепенно получает научную основу.
Раньше подобные опыты заканчивались примерно одинаково. Клетки могли пережить охлаждение, но после возврата к обычной температуре мозг терял способность к согласованной работе. Электрическая активность пропадала, обмен веществ нарушался, а способность к обучению и изменениям практически исчезала. В итоге оставалась живая ткань, но без нормального функционирования.
Команда учёных из Эрлангена выбрала другой подход и отказалась от стандартного охлаждения с образованием льда. Вместо этого они использовали витрификацию — способ, при котором ткань переходит в стеклообразное состояние. В таком виде структура сохраняется, потому что кристаллы льда не образуются и не повреждают клетки.
Сначала учёные работали с тонкими фрагментами мозга мыши. Основное внимание уделили гиппокампу — области, связанной с памятью и ориентацией. Образцы обрабатывали специальными растворами и быстро охлаждали жидким азотом до −196 °C. Затем их держали при −150 °C от нескольких минут до 8 дней.
После разморозки результаты оказались очень убедительными. Под микроскопом было видно, что мембраны нейронов и синапсы остались целыми, а митохондрии продолжили работать. Электрофизиологические тесты показали реакции клеток, близкие к нормальным. Важный момент: сохранилась долговременная потенциация — процесс, связанный с обучением и формированием памяти.
Дальше исследователи перешли к более сложной задаче. Метод применили уже не к отдельным кусочкам, а к мозгу мыши целиком. Его держали в стеклообразном состоянии до 8 дней, постепенно улучшая процедуру, чтобы снизить вред от химических растворов и уменьшить деформацию ткани. После разморозки отдельные участки снова показывали работающие нейронные цепи.
Пока учёные не могут проверить, сохранились ли воспоминания у животных. Эксперименты ограничиваются анализом тканей и их активности. Но сам факт того, что функции частично восстанавливаются, уже сильно меняет представления о возможностях этой технологии.
Главная проблема при сильном охлаждении связана не столько с низкой температурой, сколько с образованием льда. Кристаллы разрушают структуру мозга и связи между клетками. При витрификации этого удается избежать, но остаются другие сложности: давление внутри клеток и токсичное влияние используемых веществ.
Сейчас исследователи пытаются применить этот подход к человеческим тканям и более крупным органам, например к сердцу. Но впереди еще много трудностей. Большие объекты сложно охлаждать и нагревать равномерно, из-за чего могут возникать внутренние повреждения ткани.
