سيقتلونك لحفظ الدماغ: شرح اللغة العلمية من تصميم Nectome

في الآونة الأخيرة وقفنا . لا نسمع كل يوم. بدء التشغيل ، التي أنشئت بدعم من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، 10 ، 000 دولار سوف تحتفظ الدماغ على مستوى نقاط الاشتباك العصبي. بالفعل في هذا القرن ، وعود الشركة, ويبدو أن علماء الأعصاب قادرا على استرجاع المعلومات التي يتم تخزينها في نقاط الاشتباك العصبي ، تحميله على الحاسوب العملاق ، إلى إعادة تشغيل ذكرياتك و "عقلك". ولكن هناك شيء واحد: التكنولوجيا سوف تعمل فقط إذا كنت لا تزال على قيد الحياة. للحفاظ على عصبية من الدماغ – شبكة معقدة من الاتصالات من جميع نقاط الاشتباك العصبي في الدماغ – أنها يجب أن أقتلك. يبدو مجنون مضحك أو سخيف مجنون. ومن الصعب الاعتقاد. ولكن نحن الكبار ونحن مهتمون في الجانب العلمي من هذه المسألة العارية الوعود.

ليس ببعيد Nectome حتى أظهر له الحلم الأزرق من بدء التشغيل حاضنة Y Combinator, و كان في قائمة المرغوب فيه شركاء. والعملاء ظهرت على الفور تقريبا. فمن السهل أن نفهم لماذا: Nectome تبيع كبار السن ، ولكن جذابة جدا فكرة رفع الوعي السحابية.

انتظر متشككا لفة من العينين. تقنية الحفاظ على الدماغ Nectome جائزة 80,000 دولار من مؤسسة الحفاظ على الدماغ (BPF) من أجل الحفاظ على دماغ الخنزير. الآن أنها قد تعاونت مع أحد أبرز neurotechnologies معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، د. اد بويدن إلى مواصلة العمل على هذه الطريقة بالفعل معا.

سابقا ، بويدن طورت تكنولوجيا مذهلة جسديا يعزز أنسجة المخ في 10-20 مرات. الجمع بين صلصة خاصة من الحفظ بالتبريد Nectome مع المجهري التوسع بويدن, بدء تحقيق مذهلة: حفظ كامل الدماغ البشري على مستوى النانو ، حيث كل المشبك يمكن أن ينظر إليه في المجهر الإلكتروني.

هذه الفكرة منذ وقت ليس ببعيد جذبت منحة قدرها 900 ، 000 من المعاهد الوطنية للصحة أكثر من 1 مليون دولار في التمويل.

الدكتور سيباستيان سونغ قال ذات مرة: "ما أنا إلا شبكتي العصبية". فمن السهل أن نتصور أن ذكرياتك (حتى نفسك) يمكن استخراجها من الحفاظ على الدماغ ، و عقلك سوف تجد حياة جديدة.

في القصير ، فإن الدماغ في ضريبة القيمة المضافة – هذا ليس جديدا. ولكن ماذا بعد ذلك ؟

المجمدة في الوقت المناسب

على عكس cryogenics, Nectome لا تخزن رأسك في أحواض من النيتروجين السائل. على العكس من ذلك ، كان يستخدم طريقة ألدهيد-استقرت الحفظ بالتبريد (ASC) ضمخ المعيشة الدماغ قبل cryoprotection.

الهدف الرئيسي هو الحفاظ على "البيولوجية جدوى" ، ويقول أعضاء الفريق من بدء التشغيل "إلى دعم دقيق و منظم جدا شكل الدماغ."

نشرت لأول مرة في بيولوجيا البرد في عام 2015 ، ASC هو غير سارة للغاية الطريقة: يتم شحنها في حالة من اكتمال التخدير (التخدير) في الجسم عندما يكون القلب هو مصطنع المعتمدة ، يتخلص من الدم الذي يتم استبدال مادة كيميائية تسمى غلوتارالدهيد. هذا التجنيب بمثابة الجزيئية الأصفاد ، خياطة معا البروتينات و الاستقرار في هيكلها.

نضع في اعتبارنا أن هذه العملية يخدر الدماغ. لا توجد وسيلة الظهر.

ولكن الهدف هو. ميت الدماغ لا يمكن تشغيل بعد الوفاة العمليات البيولوجية التي تؤدي إلى التسوس. التوكيل يبقى الدماغ في حالة أكثر طبيعية – علماء الأعصاب غالبا ما تستخدم لمعالجة عينات من المخ قبل النظر في المجهر.

بعد "ارتكاب" القيادة Nectome يستخدم التلقائي مضخة لبدء نظام تداول من تدفق الدم ، ولكن مع cryoprotective الحل. ثم جراحي المخ إزالتها ووضعها في مخزن للتبريد -135 درجة مئوية.

وهكذا ، فإن "البيولوجية الوقت سوف تتوقف ، مما يسمح الدماغ لتخزين وقت طويل جدا" ، وشرح العلماء.

أولا اختباره على دماغ الأرنب و الخنزير ، التكنولوجيا عملت كبيرة. بعد ذوبان الجليد ، createsite جرفت ، وتوفير بالكامل الحفاظ على الدماغ connectionscope التحليل.

الآن محل الأرانب والخنازير الناس. هذا ما يريد أن يفعله Nectome لعملائها.

قيمة العملة

ووفقا MIT Technology Review, Nectome أطلقت بالفعل أصابعهم في الحفاظ على الدماغ البشري. هذا شباط / فبراير ، وفريق اشترى الدماغ المتوفى مؤخرا المرأة وتنفيذ ASC في المشرحة. العملية استغرقت حوالي ست ساعات.

على الرغم من أن هيئة الأوراق المالية قد مات منذ ساعتين ونصف امرأة دماغ "واحد من أفضل من أي وقت مضى تخزين" يقول المؤسس المشارك Nectome روبرت ماكنتاير.

دعونا للحظة استطرادا وتوضع جانبا الوعد تحميل الوعي. التكامل من ASC مع المجهري المتقدم لديه إمكانات علمية هائلة. بحسب ما تشاو ، أستاذ في الأكاديمية الصينية للعلوم الطبية في الأنسجة المعالجة ASC ، يمكن أن توفر معلومات هامة حول البنى التحت خلوية من الخلايا العصبية.

"يمكن أن تكون هذه المعلومات مهمة جدا بالنسبة دراسة شيخوخة الدماغ و الاضطرابات التنكسية," وقال في مقابلة.

مقارنة متشابك هيكل صحي في الدماغ و الدماغ مع مرض الزهايمر ، على سبيل المثال ، يمكن للعلماء الحصول على قيمة البيانات التي المناطق من الدماغ تتأثر أكثر ما الهيكلية الأمراض وهلم جرا.

صوغه العقل

لا يتفق الجميع على أن الرابطة إلى "الأرشيف السبب".

بعض الحجج ضد التكنولوجيا. على الرغم من مليارات الدولارات و عدة برامج واسعة النطاق من خرائط الدماغ ، لا (بعد) قادرة على التقاط الثدييات الدماغ على مستوى نقاط الاشتباك العصبي – ولا حتى الماوس.

ولكن حجم دماغ الفأروالبشر مختلفة جدا: في الدماغ البشري الملايين من الخلايا العصبية ، كل منها أشكال الآلاف من الاتصالات مع الآخرين ، وتشكيل تريليونات من نقاط الاشتباك العصبي. اليوم, حتى الأكثر تقدما محاولات لتقديم مثل هذه الصورة لا يمكن التعامل مع حتى واحد ملليمتر مكعب من مخ الفأر.

د. كينيث هيورث ، رئيس مؤسسة الحفاظ على الدماغ ، لا نرى في ذلك مشكلة. بعد 100 سنة, يقول, سيكون لدينا تكنولوجيا تصوير الدماغ كله. ويتحدث في دعم الرابطة كما إجراءات نهاية الحياة ، وأشار إلى أنه منذ أن محتوى المعلومات المخزنة هناك "ما لا يقل عن إمكانية في المستقبل لاستعادة المريض مع التكنولوجيا المتقدمة جدا."

الحواجز التكنولوجية جانبا. ربما أكثر إثارة للجدل الفكرة هي أن الذكريات والأفكار الشخصية يمكن استعادتها من خلال دراسة واحدة فقط هيكل.

الدماغ المعيشة هو ، في النهاية ، هو باستمرار في الحركة. علماء الأعصاب في كثير من الأحيان التقاط عابرة عملية الخلايا العصبية عن طريق إدخال أقطاب كهربائية في الدماغ على التقاط الإشارات الكهربائية. أو استخدام توهج في الظلام البروتين أجهزة الاستشعار لرصد النشاط العصبي.

وبعبارة أخرى ، مثل كل العمليات البيولوجية فكرة ديناميكية. فمن المستحيل لإعادة كامل إنسان فقط باستخدام الحروف الحمض النووي ، والتعبير عن حمضه النووي على أساس التفاعلات المعقدة بين نفسه و محيطه – هذا ما يجعله الإنسان.

وبالمثل ، فمن المحتمل أنك سوف لا تكون قادرة على إعادة بناء التاريخ من النشاط العصبي المسجلة في سكون الدماغ. أنك قد لا تكون قادرة على إزالة أي أفكار الخريطة كاملة من عصبية.

د. سام غيرشمان ، عالم في عالم أعصاب في جامعة هارفارد, يدعو عصبية "وظيفيا المنضب مصدر من المعلومات حول وظيفة الدماغ".

فكر في هذا: إن علماء الأعصاب كاملة العصبية C. ايليجانس ، دودة سي ، 1980 المنشأ. شعرت المخلوق قبل أن يموت ؟ ما كانت له مشاركة الأفكار ؟ على الرغم من أن الدودة فقط 7000 الوصلات العصبية ، لذلك لم نكن نعرف.

"واحد فقط متشابك هيكل يوفر فقط خريطة ثابتة" ، وقال MA. "ومع ذلك ، من العوامل التي يمكن أن تؤثر على ذكريات المخابرات أكثر من ذلك بكثير. تجميد الدماغ عند نقطة معينة في الوقت المناسب ، نفقد الزمنية المعلومات حول الدماغ."

في النهاية ، ليس من الواضح ما تريد حفظ لاستخراج "أنت" من الفوضى الهائلة من الوصلات العصبية في رأسك. ما يكفي من بنية المشبك? هل نحن بحاجة إلى التقاط الذاكرة المرتبطة البروتينات ؟ ماذا عن غير العصبية والخلايا الدبقية ، التي تشارك في الذاكرة ؟ أو قد يكون من الأنسب أن نموذج قوة من نقاط الاشتباك العصبي في الدماغ المعيشة داخل جهاز الكمبيوتر الخاص بك تكون قادرة على "رفع الوعي" بعد الموت (و قبل ذلك أيضا)?

Nectome هناك خطة في هذا الصدد: بحلول عام 2020 ، فإنها تخطط لاستخراج "بت من الذاكرة" ، من حفظ مخ الفأر. في الدماغ البشري أنها لا تزال لا حتى حاولت أن تفعل ذلك.

الأخلاقية الفروق

سوف الشركة الوفاء بوعدها. ولكن ربما كان الأكثر إثارة للقلق هو حقيقة أن Nectome خطط لتقديم, في الواقع, لم يثبت حتى الآن خدمة المرضى الميؤوس من شفائهم الناس.

بعد التشاور مع المحامين الذين هم على دراية جيدة في مسألة القتل الرحيم ، قررت الشركة أن الخدمة غير قانوني تماما. ولكن حتى هيورث يعتقد أن هذا يجب التعامل معها بحذر.

أي تغييرات على ASC الأسلوب ينبغي اختباره على الحيوانات و تعتبر الأوسع من المجتمع الطبي قبل أن يكون كما عرضت إجراء طبي.

في حين أن الانتظار هو بالفعل 25 شخص و هذا الرقم سوف تنمو. في النهاية المحتملة إحياء تدع صغيرة ، ولكن من المغري جدا.

كل شيء جاهز ؟ أعتقد مرة أخرى.

"نحن لم نبدأ تفسير سجلت نقاط الاشتباك العصبي من وجهة نظر من الذكريات من معيشة الناس" يقول الدكتور منظمة العفو الدولية-مين باو نائب مدير كلية الطب في جامعة تشجيانغ في الصين. "هذا هو الخيال العلمي الحقيقي. وعد كثيرا."