Вы здесь

О крионике

Крионика это практика замораживания только что умерших людей ( в идеале, умирающих) при сверхнизких (криогенных) температурах и их хранение в жидком азоте. Крионирование позволяет сохранить криопациентов до тех пор пока продвинутые технологии медицины будущего не сделают реальным восстановление клеток, тканей, органов и всех функций организма.

  Таким образом, крионика это научная практика, соединяющая криобиологию, криогенную инженерию и практику клинической медицины, в целях развития и практической апробации криостаза (практики консервации биологических объектов путем их замораживания при сверхнизких (криогенных) температурах.

  Чтобы понять суть и возможности крионики надо внимательно рассмотреть следующие вопросы, сперва кажущиеся простыми, но на самом деле требующие вдумчивого подхода. meticolosa. Итак: Что такое жизнь?   Что такое смерть?  Что такое криостаз?  Как будет проходить ревитализация?

1. Что такое жизнь?

 1.1 Жизнь, клетки и тело человека.

Жизнь организма обеспечивается работой его органов: мозга, сердца, легких, печени и т.д. Органы состоят из тканей (нервной, мышечной, соединительной и т. п.), содержащих нервные, мышечные, кровяные и т.п. клетки. Так что жизнь это прежде всего жизнь клеток организма.

Согласно положениям современной биологии, жизнь не что иное как вид клеточной деятельности. Жизнеспособность организма в целом зависит от жизнеспособности его клеток. Клетка это главная единица, через которую происходит накопление, превращение, хранение и реализация материи и энергии и сохранение, изменение, и передача биологической информации. Эти биохимические функции клеток реализуются благодаря особым структурам, определяющим клеточное поведение.

1.2.  Способ функционирования клетки.

Клетка состоит из клеточной мембраны, защищающей от воздействия окружающей среды,  внутриклеточных элементов (органелл), клеточного ядра, митохондрий и т.д. Мембрана состоит из двойного жирового слоя, покрытого молекулами белка. Органеллы состоят из белковых молекул, нуклеиновых кислот, жиров и т. п.

Строительные и питательные вещества и кислород проникают в клетку через ее мембрану, пронизывая своеобразные «поры», представляющие собой молекулы протеина. Внутри клетки протеиновые молекулы катализируют окислительные реакции, вырабатывая энергию, излишки которой откладываются в специальных молекулах. Затем белки используют полученную энергию в реакциях синтеза и распада других белков, включая белки, поддерживающие структуру клетки, нуклеиновые кислоты, и т. д., и молекул.

Обобщая, можно утверждать, что жизнь клетки это работа прежде всего молекулы протеина по превращению поступающих извне питательных веществ и кислорода.

1.3. Разум и личность.

Согласно новейшим научным данным, существование индивида обеспечивается функционированием его мозга, в котором участвуют множество церебральных структур, но в первую очередь кора больших полушарий, управляющая сознанием и личностными особенностями индивида. С точки зрения клетки, мозг это совокупность нервных и других клеток большого и промежуточного мозга.

Процессы воспитания, образования, изменений личности отражаются на ее долговременной памяти. Так, мозговая деятельность суть процесс записи и удаления информации, отложившейся в долговременной памяти.

Так что долговременная память олицетворяет сущность индивила. То есть, чтобы смерть не стерла разум и личность человека, нам достаточно сохранить нетронутыми те структуры большого или конечного мозга, которые отвечают за долговременную память.

1.4. Основы памяти.

Нейрон, главный элемент мозга и основная составляющая долговременной памяти, включает в себя тело клетки, дендриты, клеточные ответвления, специализирующиеся на приеме сигналов, исходящих от других нейронов или из внешней среды, и аксон, чье длинное и тонкое волокно, «вырастая» из тела клетки, делает нейрон самой длинной клеткой человеческого тела. Аксон, благодаря своей гибкой мембране, особо чутко воспринимает сигналы нейронов. Нейроны общаются посредством синаптических окончаний, своего рода отростков на краю аксонов. Бòльшая часть синапсов содержит специфическую химическую субстанцию, называемую нейромедиатором, вырабатывающуюся тогда, когда сигнал нейрона достигает синаптических окончаний. Нейромедиатор, достигнув синапса дендрита другого нейрона, стимулирует его продуцировать электрический импульс, посылаемый затем в клеточное тело другого нейрона. В результате подобной коммуникации структура нейронов и нейрональные связи постепенно меняются. В первую очередь изменяется количество и расположение синапсов. Такая модификация составляет основу процесса обучения и долговременной памяти.

Итак, долговременная память определяется распределением синаптических связей между нейронами. То есть, чтобы сберечь информацию о личности, достаточно будет лишь сохранить информацию о нейронных связях в ее мозгу.

2. Что такое смерть?

 2.1. Смерть организма.

Человек уходит из жизни тогда, когда жизненно важный орган или система (к примеру, печень или имунная система) перестают нормально функционировать в результате болезни или травмы. Затем сердце останавливается и, соответственно, кислород перестает наполнять мозг.  Прекращение процессов сердцебиения и дыхания классифицируется как клиническая смерть. Церебральные клетки, лишенные кислорода, не способны больше выполнять свои функции и медленно погибают. Этот процесс продолжается от нескольких минут до одного часа или до нескольких часов если температура тела понижена до 20 или 25 градусов Цельсия. Последнее обстоятельство уже сегодня используется в хирургии при операциях, к примеру, на сердце или головном мозге, требующих прекращения сердечной деятельности без подключения аппаратов искусственного кровообращения и искусственной вентиляции легких. Смерть мозга, которая как раз и считается биологической смертью, наступает как только вышеописанный процесс подходит к концу и выявляется отсутствие рефлексов и биоэлектрической активности головного мозга. С помощью реанимационных мероприятий, проведенных в промежутке между клинической и биологической смертью, можно оживить человека.

2.2. Смерть клетки.

Биологическая смерть индивида не означает биологическую смерть его органов и тканей. Протяженность периода умирания тканей человеческого организма определяется их способностью переносить гипоксию и аноксию, которая неодинакова для каждого органа. Наиболее уязвимыми для аноксии частями тела являются кора головного мозга и подкорковые структуры. Ствол головного мозга и спинной мозг более устойчивы к аноксии. Жизнеспособность сердца сохраняется в течение полутора или двух часов после биологической смерти. Почки, печень и некоторые другие внутренние органы сохраняют свою жизнеспособность в течение трех или четырех часов. Кожа, мышечная ткань и некоторые другие ткани сохраняют свою жизнеспособность в течение пяти или шести часов после биологической смерти. Костная ткань, являющаяся самой инертной тканью человеческого организма, способна сохранять жизнеспособность в течение нескольких дней. Феномен выживаемости тканей и органов после биологической смерти организма объясняет возможность их трансплантации и чем быстрее после наступления биологической смерти будут изъяты органы, тем успешнее они приживутся в новом теле.

Что касается клетки, обмен веществ в ней нарушается вследствие прекращения доступа кислорода и блокирования ее энергии в результате остановки окислительных процессов. Так клетка потихоньку начинает распадаться из-за воздействия тепла, изменения концентрации ионов по причине повреждения направляющих клетку протеинов, активности ферментов, склеивающих белки, запуска процессов саморазрушения клетки и т. д. Тем не менее, вышеозначенный процесс протекает довольно медленно и после прекращения работы организма в целом его клетки все еще живут, оставляя нам надежду, что однажды мы сможем  вернуть организму каждую его клетку.

2.3. Информационная смерть.

Смерть мозга ничем не отличается от смерти любого другого органа. Лишенные кислорода церебральные клетки начинают разрушаться. Но и после биологической смерти мозга, множество его клеток продолжают жить.Так, нервная клетка удерживает свою структуру в течение нескольких десятков часов после биологической смерти.

Смерть мозга ничем не отличается от смерти любого другого органа. Лишенные кислорода церебральные клетки начинают разрушаться. Но и после биологической смерти мозга, множество его клеток продолжают жить.Так, нервная клетка удерживает свою структуру в течение нескольких десятков часов после биологической смерти.

Итак, принципиальный вывод: стабилизация тонкой структуры (распределение нейронных связей) мозга в течение нескольких часов или даже нескольких десятков часов после биологической смерти дает нам надежду, что сохраненной информации будет достаточно, чтобы индивид возвратился к жизни при помощи медицины будущего.  

2.4. Об относительности понятия «мертвый».

Даже те, кто принимает идею крионики, зачастую скептически настроены в отношении вероятного оживления криопациентов так как, согласно широко распространенному мнению,  крионированные уже умерли и любая попытка реанимировать их обречена на провал. Этот аргумент базируется на давно устаревшем восприятии смерти как одного мгновения. К сожалению, подобное утверждение разделяется не только обывателями, но и многими учеными, плохо информированными касательно прогресса в сфере биологии и медицины. На самом деле, смерть — процесс довольно длительный, который включает в себя следующие этапы:

  1. прекращение функционирования организма, что рассматривалось врачами и людьми прошлого как окончательная смерть, когда многие органы и клетки еще работают, поддерживая их структуру почти нетронутой;
  2. частичное разрушение структуры организма;
  3. полный, необратимый, распад структуры организма (так термин "мертвый" будет пониматься медициной будущего, так он понимается уже сейчас сторонниками крионики).

 По мере развития реанимационных технологий все более и более возрастает вероятность того, что индивид, находящийся во второй фазе, вернется к жизни.

3. Что такое криостаз?

Криостаз это фиксация структуры тканей организма путем их заморозки при сверхнизких (криогенных) температурах. При проведении криостаза в тело человека через сердечно-сосудистую систему вводятся химические растворы, криопротекторы, призванные уменьшить повреждения тканей, полученные при замораживании. Затем постепенно охлажденное до температуры жидкого азота (-196 градусов по Цельсию) тело помещается в криостат (сосуд Дьюара), где может храниться без сколько-нибудь значимых изменений в течение сотен лет. Тем не менее, испарение жидкого азота время от времени требует его добавления в криостат, что делает криохранение криопациентов достаточно дорогостоящим.

Методы, применяемые криобиологией, позволяют подвергать обратимой и практически безопасной заморозке до температуры жидкого азота микроскопических (несколько миллиметров) животных и небольшие фрагменты биологических тканей. Некоторые насекомые, такие как личинки и гусеницы полярных бабочек, амфибии, как саламандры и лягушки, рептилии, как черепахи, способны к обратимому замораживанию при температуре от -5 градусов до -50 градусов по Цельсию. В медицине практикуют обратимую заморозку кожи, роговицы, костного мозга, спермы и эмбрионов. Нейроны, сохранившиеся в маленьких кусочках подвергнувшейся обратимому замораживанию мозговой ткани взрослого организма, обнаруживают электрическую активность. Прогресс иследований в области заморозки внутренних органов позволяет говорить, что через 10 или 20 лет криобиологи изобретут продвинутые и эффективные методы подвергать обратимому и относительному безопасному замораживанию целый головной мозг. Приведенные факты свидетельствуют, что повреждения на клеточном и молекулярном уровнях, причиненные заморозкой при помощи криопротекторов, не являются фатальными. Основная проблема, которая сейчас делает невозможным обратимое замораживание человека связана с трудностями заморозки большого фрагмента биологического материала поскольку, в этом случае, криопротекторы не смогут равномерно заполнить весь фрагмент, что приведет к разрыву клеточных мембран, тканей и органов, вследствие ассиметричности концентрации химических субстанций и механического натяжения. Но, несмотря на многочисленность этих разрывов, они не приводят к окончательной потере информации о структуре организма, так что в будущем вполне осуществимо воскресить индивида, исправив все повреждения, нанесенные замораживанием.

4. Как будет проходить ревитализация?

Пока что мы не можем описать все технологии, которые в будущем будут применяться для реанимации криопациентов, однако научный прогресс позволяет конкретизировать наши представления об этих технологиях. Исходя из доступных нам на данный момент знаний, мы думаем, что возвращению к нам криопациентов послужат такие технологии как: 

 4.1. Нанотехнология и молекулярные роботы.

  Нанотехнология  - это область науки и техники, касающаяся создания устройств размером нанометр (одна миллиардная доля метра), то есть от нескольких десятков до нескольких тысяч атомов. Такие устройства предназначены для манипуляций молекулами и атомами (расстояние между атомами молекулы равняется нескольким десятым нанометра). Толчок нанотехнология получила с созданием туннельного сканирующего микроскопа, позволившего анализировать строение вещества на атомном уровне. В 1986 году это изобретение получило Нобелевскую премию и с тех пор началось бурное развитие нанотехнологии.

Молекулярные роботы размером с молекулу являются частью оборудования, разработанного нанотехнологами. Каждый такой бот снабжен миниатюрным вычислительным устройством и манипуляторами, способными производить операции на молекулярном уровне, сдвигая и меняя структуру молекул. Простейшим аналогом молекулярного робота является рибосома (клеточная органелла), строящая из аминокислот молекулу протеина, следуя программе, заданной молекулой РНК.

4.2. Возможный сценарий возрождения.

Возможный сценарий реанимации криопациентов, сегодня кажущийся наиболее вероятным, описан блестящими учеными Эриком Декслером и Марвином Мински в 9-ой главе их книги «Машины создания», называющейся «Дверь в будущее». Если вкратце, процесс воскрешения криопациентов в далеком будущем мы видим так:

  1. Введение миллиона миллиардов молекулярных роботов общим весом около полукилограмма в замороженное тело криопациента.
  2. Изучение нанороботами повреждений, причиненным клеткам процессами умирания, разложения после смерти, перфузии и консервации в криохранилище. Анализируя состояние криопациента, наноботы будут обмениваться данными друг с другом и с суперкомпьютером, расположенном вне тела криопациента и направляющим деятельность роботов.
  3. Внимательно рассмотрев все повреждения, наноботы приступят к их починке, разделяя сшитые молекулы, восстанавливая клеточные мембраны и органеллы, и т. п.

В конце концов, нанороботы проведут лечение и омоложение клеток, возвращая к жизни молодый и здоровый организм.

 Закончив свою работу, наноботы покинут возрожденное тело скажем по примеру вирусов, через кровеносную и дыхательную системы. Согласно последним научным данным, упомянутые выше процедуры могут занимать несколько месяцев, а технологии для их осуществления возможно будут разработаны через 50 лет. Это значит, что нужно сохранить криопациента в целости и сохранности по крайней мере в течение всего этого периода.

В случае нейрокриосохранения, перед тем как мозг криопациента будет реанимирован потребуется восстановить его тело, используя ДНК, к примеру, вырастив органы и ткани или же иным каким образом. 

Количество научных публикаций, затрагивающих технические аспекты процесса ревитализации криопациентов, постоянно увеличивается. Выдающиеся нанотехнологи и американские популяризаторы крионики Ральф Меркль и Роберт Фрейтас составили список научных статей, посвященных вопросам оживления криопациентов.

Дополнительная информация 

 

Поделиться