Gehirn Erhaltung Durchbruch könnte eine neue Ära im Cryonics einläuten.

Forscher aus der Medizin des 21. Jahrhunderts entwickelten eine neue Technik zur Langzeitlagerung von einer nahezu perfekten Gehirn von Säugetieren zu ermöglichen. Es ist ein Durchbruch, der hätte gravierende Folgen für Kryonik und die futuristische Aussicht auf dem gefrorenen Tote wieder zum Leben zu bringen.

Mithilfe einer chemischen Verbindung um ein Kaninchen Gehirn in einem in der Nähe von glasartigen Zustand und dann abkühlen auf-211 Grad Fahrenheit (-135 Grad Celsius), wiederum zufolge ein Forscherteam aus Kalifornien ansässigen 21. Jahrhundert Medizin (21 CM) ist es möglich, nahezu perfekte und langfristige strukturelle Erhaltung einer intakten Gehirn von Säugetieren zu ermöglichen. Die Leistung hat nicht nur Auszeichnungen von der wissenschaftlichen Gemeinschaft, sondern auch eine Auszeichnung verdient; die 21CM-Forscher sind heute $26.735 kleine Säugetier Gehirn Erhaltung mit dem Preis ausgezeichnet wird das vom Gehirn Preservation Foundation (BPF) geführt wird.

Die neue Technik bedeutet, dass Neurowissenschaftler jetzt Gehirne, tierische und menschliche, noch nie da gewesenen ausführlich studieren können. Aber es könnte auch für Kryonik gelten – die Praxis der Erhaltung einer Person im Kühlhaus in der Hoffnung, die sie schließlich wieder zum Leben erweckt werde sobald die erforderlichen Technologien existieren.

Gehirne Fahrpreis nicht gut während der Abkühlung Prozess, auch bei fortgeschrittenen Cryopreservants verwendet werden, um das Gehirn vor Frostschäden zu schützen. Diese Einschränkung hat erschwerte für Wissenschaftler, richtig zu bewahren und das Gehirn und seine detaillierten Web Verbindungen nach Tod zu studieren. Reversible Kryokonservierung – dieser Heilige Gral der Kryonik – ist bisher unzugänglich geblieben.

Um das zu ändern, startete die BPF zwei Wettbewerbe im Jahr 2010, eine für erfolgreich demonstriert die zuverlässige dauerhafte Erhaltung ein kleines Säugetier Gehirn und einen ähnlichen Preis für das gleiche in einem großen Säugetier (große Säugetier Gehirn Erhaltung Preis). Um entweder zu gewinnen, hatte ein Forscherteam nachzuweisen, dass die Ultrastruktur der ein Gehirn von Säugetieren – einschließlich der gesamten Connectome und synaptischen Struktur des Tieres – zuverlässig auf unbestimmte Zeit nach dem Tod bewahrt werden können.

"Zum Glück diese Arbeit erfolgreich war, wie wir in der Lage waren, das kleine Säugetier-Protokoll zu validieren, und jetzt arbeiten auf die Bewertung der großen Säugetiere-Protokoll" zur Kenntnis genommen, BPF-Vize-Präsident und Mitbegründer John Smart in einer e-Mail an Gizmodo.

"Das ist nicht dein Vater Kryonik."

Im 21. Jahrhundert Medizin-Team unter der Leitung von Cryobiologist Robert McIntyre, entdeckt eine Möglichkeit, die fragile neuronale Schaltkreise eines intakten Kaninchen Gehirns mit Glutaraldehyd-basierte Fixiermittel zusammen mit mit kryogene Kühlung zu erhalten. Die Details dieses Verfahrens, genannt Aldehyde-Stabilized Kryokonservierung (ASC), kann jetzt werden in der Fachzeitschrift Kryobiologiegefunden. Das neue Protokoll unabhängig vom Neurowissenschaftler und BPF Präsident Dr. Kenneth Hayworth und Princeton University Neurowissenschaftler Dr. Sebastian Seung nachgeprüft wurde.

"Jede Nervenzelle und Synapse wunderschön erhaltene über das gesamte Gehirn sieht" vermerkt Hayworth in einer Presseerklärung. "Einfach erstaunlich angesichts der Tatsache, dass ich in meiner Hand dieses selben Gehirn, hielt wenn es gefroren war... "Das ist nicht dein Vater Kryonik."

Als Idee hat Cryonics schon seit Jahrzehnten. Zurück in den 1960er Jahren spekuliert Zukunftsforscher Robert Ettinger, dass verstorbene Personen schließlich nach längerer Lagerung in Fässern mit flüssigem Stickstoff wiederbelebt werden können. Ein halbes Jahrhundert später, kämpfen kryonisch noch Tote Personen zu erhalten, geschweige denn wieder zum Leben erwecken. Wie bereits erwähnt, reversible Kryokonservierung schwierig wegen den intensiven Schaden Gehirn während Erhaltung bewiesen hat – Dinge wie Frakturen und Schäden an Zellmembranen.

Diese grundlegende Beschränkung hat eine neue Generation von kryonisch, inspiriert, die auf Techniken, die das zarte Muster der synaptischen Verbindungen ausgerichtet sind, bekannt als das "Connectome,", das Gedächtnis und Identität einer Person verschlüsselt aufbewahren. Plastination oder Chemopreservation genannt, beinhaltet der neue Ansatz chemische Fixierung und die Einbettung von Hirngewebe in einem Kunststoff-ähnlichen Form für langfristige Lagerung. McIntyre System ist einzigartig, da es chemische Fixierung mit Kryonik kombiniert.

Aber im Gegensatz zu herkömmlichen Kryonik, die versucht, die biologische Komponenten des Körpers einer Person oder des Gehirns zu bewahren, sieht diese neue Schule der Kryobiologie "synthetische Revival" – ein Prozess, in dem die komplette Datenbank von einer einzelnen Person neurologische Informationen verwendet werden, kann um eine neue digitale Version zu erstellen. Das wiederbelebte digitale Gehirn, auch bekannt als ganzes Gehirn-Emulation, konnte in einer Computersimulation oder robotischen Körper hochgeladen werden. Aber weil das System destruktive Scannen beinhaltet, würde die biologische Komponenten des ursprünglichen Gehirns durch die giftigen chemischen Bad während Bewahrung-Prozeß zerstört werden. Nach Erhalt und Stabilisierung würde diese Gehirne in sehr feine Scheiben schneiden und dann einzeln gescannt werden. Die Sammlung von digitalisierten Gehirnscheiben vertreten zusammen, uninstantiated Individuum.

Diese Idee passt zu den letzten Anhaltspunkte dafür, dass Langzeiterinnerungen durch Bewahrung-Prozeß nicht verändert werden. Und in der Tat, die neuesten Untersuchungen zeigen, dass Erinnerungen und persönliche Identität physisch im Gehirn kodiert sind. Wissenschaftler zeigten kürzlich, dass es möglich und Erinnerungen in den Mäusen, während der auch "incepting" oder die Einführung, episodische hippocampal und kortikaler Erinnerungen in Mäuse über optogenetische Veränderung einzelner Neuronen zu löschen. "Diese wichtige Arbeit [und andere] sagt uns mehr als wir jemals bekannt vor über die spezifische zelluläre und molekulare Prozesse haben, durch die Erinnerungen gemacht und gespeichert in Säugetier-Gehirne," sagte Smart.

Der Trick ist, diese neurologische Informationen auf ausreichende Auflösung zu erfassen, und dann für eine spätere Verwendung zu speichern. Ziehen, dass sich durchblutet McIntyre ein Kaninchen Gefäßsystem mit chemischen Fixiermittel Glutaraldehyd genannt. Dies schnell metabolische Zerfall gestoppt und fixiert die Proteine. Nach der Stabilisierung, Gewebe und Gefäßsystem, wurde gebracht, eine optimale Temperatur. Die Forscher hinzugefügt Kryoprotektivum langsam über vier Stunden zur Vermeidung von Schäden die Gehirnstruktur. Normalerweise beginnt eine Gehirn nach nur 30 Minuten nach Tod verschlechtern. Aber wie McIntyre Gizmodo, erklärte die "Glutaraldehyd [kaufen] uns Wochen und das Kryoprotektivum [kaufen] uns Jahrhunderte." Das daraus resultierende Gehirn wurde behoben und eingefroren – buchstäblich und im übertragenen Sinne – so dass seiner synaptischen Elemente intakt geblieben.

McIntyre verglich den Prozess zur Erhaltung eines Buches.

"Wenn Gehirne wie Bücher, ASC ist wie ein Buch in kristallklaren Epoxidharz und Härten es in einem massiven Block aus Kunststoff," erklärte er. "Du wirst nie das Buch erneut zu öffnen, aber wenn Sie nachweisen können, dass das Epoxidharz nicht auflöst, die Tinte, die, der das Buch geschrieben ist, können Sie nachweisen, dass die Worte in dem Buch noch gibt, müssen alle in der Epoxy-Block wie eine Fliege im Bernstein erhalten."

Wenn jemand den Inhalt des Buches wiederherstellen wollte, sagte McIntyre, sie könnte sorgfältig auseinander schneiden, Digital scannen alle Seiten drucken und binden ein neues Buch mit denselben Worten. Aber das ist nur möglich, wenn die Daten noch intakt ist, unberührt von Bewahrung-Prozeß. Denken Sie an das Gehirn Connectome wie die Wörter auf den Seiten eines Buches.

"Insgesamt denke ich, dass es einen ordentlichen Schritt nach vorn, ist", erklärt Oxford University rechnerische Neurowissenschaftler Anders Sandberg. "Kein riesiger Sprung für die Menschheit, sondern eine nützliche Sache man muss eventuelle riesige Sprünge machen."

In Bezug auf die Kryonik und die Aussicht auf eine ganze Gehirn Emulation, Sandberg sagte es verbessert die allgemeine Aussichten – zumindest wenn man, dass Scan glaubt und Emulation ist der Weg zu gehen. Aber nicht jeder ist überzeugt, dass destruktive Scannen der richtige Ansatz ist, oder ob cryonic Techniken in jeder Manifestation jemals funktionieren werden.

"Das ist eine funktionalistische wie ich, gute Nachricht," sagte er. "Aber ich kenne Leute, die die Körper-Identität-der persönlichen Identität Ansicht: für sie ist dies absolut nutzlos. Und natürlich andere denken Gehirn Emulationen werden aus anderen Gründen nicht möglich sein – wie Uncomputability Köpfe, oder einfach weil es möglicherweise einige fragile Eigenschaft, die bei der Bewahrung [irgendwie] gestört ist. Sie werden nicht verschoben. "Aber es ist nicht klar, welche Beweise ihre Ansichten ändern würde."

Es bleibt abzuwarten, wie dieser neue Ansatz zur Gehirn Erhaltung die Kryonik-Gemeinschaft als Ganzes auswirken wird. Altphilologen Alcor und Cryonics Institut glauben standhaft, dass Gehirne (und Körper, für diese Angelegenheit) mit so wenig Schaden wie möglich erhalten werden muss. Aber die "Plastinators", wie die neue Rasse genannt wird, halte es wichtig, die Informationen, eingebettet in das Gehirn während des Einsetzens einer geringen Prämie auf erhaltenen biologischen Teile zu erhalten. Sandberg, Gizmodo hingewiesen, entsteht eine gewisse Spannung jetzt zwischen den Befürwortern dieser beiden Ansätze, wie diese augenzwinkernd Folie von Greg Fahy der Medizin des 21. Jahrhunderts vorbereitet.

Gefragt, welche der beiden Techniken er für sich nutzen würde, betonte Sandberg, dass AMC nicht auf größere Gehirne bewährt hat und er lieber verwenden möchten, eine Methode fußt auf Wiederbelebung Gewebe "just in Case." Aber angesichts der jüngsten Verbesserungen in Feinstruktur und Erhaltung, sagte er, dass er auf diese Methode verschieben kann, sobald es im menschlichen Gehirn nachgewiesen ist.

McIntyre ist damit einverstanden und sagte, dass die Technik muss mehr diskutiert werden, bevor es in Kryonik betrachtet werden kann. "Es muss viel mehr ausgiebig getestet und robuste inmitten der Forschung gemacht werden", sagte er. "Ein großer Anspruch wie diese braucht eine Menge Beweise dafür zu unterstützen."

[Kryobiologie, Gehirn Preservation Foundation]

Bild oben: Elektronenmikroskop Zoomen durch eine Gehirn-Scheibe. Alle Bilder per 21. Jahrhundert Medizin/Gehirn Preservation Foundation.

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