De Dræber Dig For At Redde Hjernen: Forklare Begrebet Nectome I Videnskabelige Termer - Alternativ Visning

Indholdsfortegnelse:

De Dræber Dig For At Redde Hjernen: Forklare Begrebet Nectome I Videnskabelige Termer - Alternativ Visning
De Dræber Dig For At Redde Hjernen: Forklare Begrebet Nectome I Videnskabelige Termer - Alternativ Visning

Video: De Dræber Dig For At Redde Hjernen: Forklare Begrebet Nectome I Videnskabelige Termer - Alternativ Visning

Video: De Dræber Dig For At Redde Hjernen: Forklare Begrebet Nectome I Videnskabelige Termer - Alternativ Visning
Video: Videnskabsteori: Derfor skal du forholde dig kritisk til videnskabelige opdagelser 2024, Juli
Anonim

Den anden dag kom vi på mærkelige nyheder. Du hører ikke om dette hver dag. En opstart sponsoreret af Massachusetts Institute of Technology for $ 10.000 vil holde din hjerne på synapseniveau. Allerede i dette århundrede, lover virksomheden, vil der være neurovidenskabsmænd, der kan udtrække oplysninger, der er gemt i disse synapser, uploade dem til en supercomputer, genindlæse dine minder og "arkivere dit sind." Men der er en ting: teknologien fungerer kun, hvis du stadig lever. For at holde din hjerne tilsluttet - det intrikate netværk af forbindelser mellem alle hjernens synapser - bliver de nødt til at dræbe dig. Lyder sindssygt morsomt eller latterligt sindssygt. Og det er svært at tro. Men vi er voksne, vi er interesseret i den videnskabelige side af spørgsmålet og ikke bare løfter.

For ikke så længe siden viste Nectome endda sin blå drøm til Y Combinator-startinkubatoren og … kom på listen over ønskelige partnere. Og klienter dukkede næsten øjeblikkeligt op. Det er ikke svært at se hvorfor: Nectome sælger en gammel, men meget attraktiv idé om at uploade bevidsthed til skyen.

Vent med at rulle øjnene skeptisk. Nectome Brain Conservation Technique vandt en pris på $ 80.000 fra Brain Conservation Foundation (BPF) for bevarelse af svinehjernen. Nu har de slået sig sammen med en af de mest fremtrædende neuroteknologer ved Massachusetts Institute of Technology (MIT), Dr. Ed Boyden, for at fortsætte med at arbejde på metoden sammen.

Boyden havde tidligere udviklet en fantastisk teknologi, der fysisk forstørrer hjernevæv 10 til 20 gange. Ved at kombinere Nectome's specielle kryokonserveringssauce med Boydens ekspansionsmikroskopi, kan en opstart opnå noget forbløffende: at bevare hele den menneskelige hjerne på nanoskalaen, hvor enhver synaps kan ses gennem et elektronmikroskop.

Idéen tiltrådte for nylig en bevilling på $ 900.000 fra National Institutes of Health og over 1 million dollars i finansiering.

Dr. Sebastian Sjung sagde engang, "Jeg er min kontaktperson." Det er ikke svært at forestille sig, at dine minder (og endda dig selv) kan udvindes fra en omhyggeligt bevaret hjerne, og din bevidsthed får nyt liv.

Kort sagt, en hjerne i et vat er ikke noget nyt. Men hvad så?

Salgsfremmende video:

Frosset i tide

I modsætning til kryogeniske stoffer, opbevarer Nectome ikke dit hoved i beholder med flydende nitrogen. I stedet bruger den den aldehydstabiliserede kryopræserveringsmetode (ASC) til at balsamere den levende hjerne inden kryobeskyttelse.

Det vigtigste mål er ikke at opretholde "biologisk vitalitet," siger startteamet, "men at bevare hjernens sarte og meget strukturelle form."

ASC er først offentliggjort i Cryobiology i 2015 og er en ekstremt ubehagelig metode: nedsænket i en tilstand af komplet anæstesi (anæstesi) kroppen, mens hjertet er kunstigt understøttet, slipper af med blod, som erstattes af et kemikalie kaldet glutaraldehyd. Denne holder fungerer som molekylære håndjern, syr proteiner sammen og stabiliserer deres struktur.

Husk: denne proces dræber hjernen. Der er ingen tilbagevenden.

Men det er netop målet. Den døde hjerne kan ikke starte postmatiske biologiske processer, der fører til forfald. Holderen holder hjernen så naturlig som muligt - neurovidenskabsfolk bruger den ofte til at behandle hjerneprøver, før de kigger gennem et mikroskop.

Når først “fikset”, bruger Nectome-teamet en automatisk pumpe til at starte deres eget blodcirkulationssystem, men med en kryobeskyttende løsning. Hjernen fjernes derefter af kirurgerne og placeres i en akkumulator til afkøling til -135 grader celsius.

Således synes "biologisk tid at stoppe, så hjernen kan opbevares i meget lang tid," forklarer forskerne.

Først testet på hjerner fra en kanin og en gris, teknologien fungerede godt. Efter optøning vaskes kryobeskyttelsen væk, hvilket efterlader den fuldt konserverede hjerne til connectomisk analyse.

Udskift nu kaniner og svin med mennesker. Dette er, hvad Nectome vil gøre for sine kunder.

Uvurderlig valuta

Nectome har allerede lanceret sine fingre med at bevare den menneskelige hjerne, ifølge MIT Technology Review. I februar købte holdet hjernen til en for nylig afdød kvinde og udførte en ASC på likhuset. Processen tog ca. seks timer.

Selvom det værdifulde organ var død inden for to og en halv time, var kvindens hjerne "en af de fineste nogensinde bevaret", siger Nectome-medstifter Robert McIntyre.

Lad os afvige et øjeblik og lægge løftet om at uploade bevidstelse til side. Integrationen af ASC med udvidet mikroskopi har et videnskabeligt potentiale. Ifølge Ma Chao, en professor ved det kinesiske akademi for medicinske videnskaber, kan ASC-behandlede væv give vigtige oplysninger om de subcellulære strukturer i en neuron.

”Denne information kan være meget vigtig for forskning i hjerne aldring og degenerative lidelser,” sagde han i et interview.

Ved at sammenligne de synaptiske strukturer i en sund hjerne og hjerne med Alzheimers sygdom, for eksempel, kan forskere få værdifulde data - hvilke regioner i hjernen der er mest påvirket, hvilke strukturelle patologier, og så videre.

Genoprettet sind

Ikke alle er enige om, at ASC er en passende måde at “arkivere sindet”.

Nogle af argumenterne mod er teknologiske. På trods af milliarder af dollars og adskillige store hjernekortprogrammer har ingen (indtil videre) været i stand til at fange en pattedyrshjerne på synapseniveau - ikke engang en mus.

Men skalaerne i en mus og en person i hjernen er meget forskellige: i den menneskelige hjerne er der millioner af neuroner, som hver danner tusinder af forbindelser med andre og danner billioner af synapser. I dag kan selv de mest avancerede forsøg på at præsentere et sådant billede ikke klare en kubik millimeter af en musehjerne.

Dr. Kenneth Hayworth, præsident for Brain Preservation Foundation, ser ikke dette som et problem. Om 100 år, siger han, vil vi have billedteknologi til hele hjernen. Og når han taler til støtte for ASC som en udrangeringsprocedure, bemærker han, at da informationsindholdet er bevaret, er der "i det mindste muligheden for at gendanne patienten i fremtiden ved hjælp af meget avancerede teknologier."

Teknologiske barrierer til side. En meget mere kontroversiel idé ville måske være, at dine minder, tanker og personlighed kan gendannes ved at studere struktur alene.

Den levende hjerne er trods alt konstant i bevægelse. Neurovidenskabsmænd fanger ofte den flygtige proces med neuroner ved at indsætte elektroder i hjernen for at fange elektriske signaler. Eller de bruger glow-in-the-dark proteinsensorer til at overvåge neural aktivitet.

Med andre ord, som enhver biologisk proces, er tanken dynamisk. Det er umuligt at genskabe en hel person, der kun bruger DNA-bogstaverne - udtrykket af hans DNA baseret på de komplekse interaktioner mellem ham selv og sit miljø er det, der gør ham til en person.

Ligeledes er det meget muligt, at du ikke vil være i stand til at rekonstruere historien om neurale aktiviteter fra den immobile hjerne. Det er muligvis ikke muligt at udtrække en enkelt tanke fra det komplette kort over forbindelsesområdet.

Dr. Sam Gershman, en informatikforsker i neurovidenskab ved Harvard University, kalder forbindelsen "en funktionelt udtømt kilde til information om hjernefunktion."

Tænk over det: neurovidenskabsmænd har haft en fuld forbindelse af C. elegans, en nematodeorm, siden 1980'erne. Hvad oplevede væsenet før døden? Hvad var hans sidste tanker? På trods af at ormen kun havde 7.000 neurale forbindelser, lærte vi aldrig noget.

"Den synaptiske struktur alene vil kun give et statisk kort," siger Ma.”Der er imidlertid mange flere faktorer, der kan påvirke hukommelse og intelligens. Ved at fryse hjernen på et bestemt tidspunkt, mister vi midlertidige oplysninger om hjernen."

Det er trods alt ikke klart, hvad der skal gemmes for at udtrække "dig" fra det massive virvar af neurale forbindelser i dit hoved. Er synapse-strukturen tilstrækkelig? Skal vi også fange hukommelsesrelaterede proteiner? Hvad med ikke-neurale celler, glia, der er involveret i hukommelsen? Eller ville det være mere hensigtsmæssigt at simulere styrken af synapser i en levende hjerne inde i en computer for at være i stand til at "indlæse bevidsthed" efter døden (og før den også)?

Nectome har en plan for det: I 2020 planlægger de at udtrække "hukommelsesbits på højt niveau" fra den lagrede musehjerne. På den menneskelige hjerne har de ikke engang forsøgt at gøre dette endnu.

Etiske nuancer

Hvorvidt virksomheden kan opfylde sit løfte er et spørgsmål. Men måske mere foruroligende er det, som Nectome planlægger at tilbyde, en service, som endnu ikke er testet for terminalt syge mennesker.

Efter at have konsulteret advokater, der er velbevandrede i spørgsmålet om dødshjælp, besluttede virksomheden, at dets tjeneste ville være ret lovligt. Men selv Hayworth mener, at det skal kontaktes med forsigtighed.

Eventuelle ændringer af ASC-metoden skal testes grundigt i dyr og gennemgås af det bredere medicinske samfund, før det foreslås som en medicinsk procedure.

Indtil videre er der allerede 25 personer i køen, og dette antal vil vokse. I sidste ende er potentialet for genoplivning, selv om det er lille, alt for fristende.

Skifter du stadig ikke noget? Tænk hårdt.

”Vi er ikke engang begyndt at fortolke de indspillede synapser med hensyn til minder i levende mennesker,” siger Dr. Ai-Ming Bao, viceadministrerende direktør for School of Medicine på Zhejiang University i Kina.”Dette er ægte science fiction. De lover for meget."

Ilya Khel