منجمدسازی و بازیابی مجدد موفقیت‌ آمیز مغز یک پستاندار

منجمدسازی و بازیابی مجدد موفقیت‌ آمیز مغز یک پستاندار

پژوهش‌گران برای نخستین بار توانسته‌اند تمامی مغز یک پستاندار را منجمد ساخته و آن را دوباره و تقریبا به صورت دست‌نخورده بازیابی کنند. در طی این روند، غشاهای سلولی، سیناپس‌ها و ساختارهای میان سلولی در مغز همگی به صورت سالم و بی‌نقض مانده‌اند.

اگر بخواهیم توضیح بیشتری در مورد فرایند اخیر بدهیم باید بگوییم که هر مولفه‌ای از مغز انسان همچون حافظه و ویژگی‌های شخصیتی فرد که به نظرمان برای شکل دادن یک هویت مشخص فردی در انسان لازمند، می‌توانند به صورت بالقوه و پیش از اینکه نیازی به آپلود روی کامپیوتر یا احیا شدن در آینده داشته باشند به مدت بسیار طولانی در حالت منجمد نگه داشته شوند. این کار پیش از این فقط در محصولات خیالی والت‌دیزنی یا مجموعه‌های تخیلی تلویزیونی ممکن بود که البته در آنها هم هیچ‌گاه با موفقیت به انجام نرسیده بود. جان اسمارت (John Smart) یکی از موسسان بنیاد برین پریزرویشن در این باره می‌گوید:

این برای نخستین بار است که ما به یک روش نگه‌داری دست یافته‌ایم که به باور دانشمندان عصب‌شناسی می‌تواند هر پدیده‌ی مرتبط به فرایند یادگیری و یادآوری را در مغز موجود زنده حفظ کند. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش به نظر می‌رسد که تمامی خاطرات طولانی‌مدت در این روش با موفقیت حفظ می‌شوند. هرچند که این موضوع هنوز به صورت قطعی و همه‌جانبه مورد موافقت قرار نگرفته اما ظاهرا احتمال صحت آن بسیار بالاست.

بنیاد برین پریزرویشن جایزه‌ی قرن ۲۱ خود در عرصه‌ی پزشکی را به یک پژوهش مستقل انجام شده به سرپرستی رابرت مک‌اینتایر (Robert Mclntyre) از ام آی تی اهدا کرد. وی این جایزه را به خاطر ارائه‌ی بهترین روش برای بازگرداندن مغز یخ زده‌ی یک پستاندار (خرگوش) به زندگی پس از فرایند انجماد دریافت کرد. گروه پژوهشی برای کوشش‌های خود مبلغی به اندازه‌ی ۲۶،۷۳۵ دلار دریافت کردند. در ادامه به چگونگی روند کار این گروه می‌پردازیم.

گروه در ابتدا ماده‌ای شیمیایی موسوم به گلوتارادهید (glutaradehyde) را در ساختار درونی مغز خرگوش پراکنده ساختند تا به طور همزمان از فاسد شدن نقاط مورد نظر جلوگیری کند. پس از آن و همزمان با اینکه مغز در حال سرد شدن بود، آنها به آهستگی مایعی موسوم به کیوپروتکتانت (cryoprotectant) را اضافه کردند تا از تضمین حفظ اتصالات مغزی اطمینان حاصل کنند. اتصالات مغزی در واقع یک نقشه‌ی پیچیده از اتصال‌هایی هستند که در بر دارنده‌ی بیش از ۸۶ میلیون نورون فعال هستند. در پی افزودن مایع مذکور ساختار سیناپس‌ها طی فرایند آسیب ندیدند. این نوع از آسیب داخلی به عنوان اصلی‌ترین دلیل در عدم موفقیت انجماد مغز به صورت سالم در گذشته به شمار می‌رفته است.

کل مجموعه به یک ساختار شیشه‌مانند در پی سرد شدن تا دمای منفی ۱۳۰ درجه سانتی‌ گراد تبدیل می‌شد که این فرایند چهار ساعت به طول انجامید و بافت مورد نظر را برای یک ذخیره‌ی بلندمدت آماده ساخت. هنگامی که گروه تصمیم به بازیابی مغز گرفتند، تنها کاری که باید انجام می‌دادند این بود که مغز را به آرامی گرم کننده و مواد شیمیایی به کار رفته در فرایند را به آرامی خارج سازند. مک‌اینتایر می‌گوید:

گلوتارالدهید برای ما هفته‌ها و همچنین کریوپروتکتنت به اندازه‌ی قرن‌ها زمان برایمان در این فرایند زمان خریدند.

دانشمندان با استفاده از تصویربرداری میکروسکوپی الکترونی بین ساختارهای شکننده‌ی قبل و بعد از فرایند مقایسه‌های دقیقی انجام دادند. کنث هیووررت (Kenneth Hayworth) یکی از داوران این بنیاد می‌گوید:

هر یک از نورون‌ها و سیناپس‌های مغزی در سراسر مغز به خوبی نگه‌داری شده بودند. اگر بخواهیم ساده‌تر بگوییم مغزی که پس از بازیابی داشتیم هیچ فرقی با مغز منجمد و پیش از آن نداشت.

روش جدید که با نام انجماد نگه‌داری آلدهیدی شناخته می‌شد، در مجله‌ی کریوبیولوژی به انتشار رسیده است.

البته گفتنی است که ریشه‌ی استفاده از این روش به سال ۱۹۸۶ بر می‌گردد که در آن هنگام با نام (Egines of Creation) یا دستگاه آفرینش توسط مهندس اریک درکسلر پیشنهاد شده بود. اما آن روش تا سال ۲۰۱۰ مورد آزمایش قرار نگرفت. در سال ۲۰۱۰، گرگ فهی (Greg Fahy) یکی از کارکنان موسسه پزشکی قرن ۲۱ برای نگه‌داری کلیه‌ها از این روش استفاده کرد. در حال حاضر هم گروه فهی توانسته‌اند همان روش مذکور را روی مغز خرگوش با موفقیت مورد استفاده قرار دهند. در ادامه آنها قصد دارند تا روی هدف بزرگتری کار کنند و این بار مغز خوک را برای کارشان در نظر گرفته‌اند.

چیزی که گروه پزشکی قرن ۲۱ به دنبال آن هستند در واقع تکمیل کردن روشی موسوم به احیای سنتزی است. این روش شکلی پیشرفته‌تر از روش نگه‌داری با انجماد است و اساس کار آن بر حفظ و نگه‌داری ساختار مغز متکی است؛ به گونه‌ای که در آینده اطلاعات مغزی را به جای اینکه لزوما به صورت اعضای بیولوژیکی واقعی و به بدن موجودی دیگر از طریق پیوند منتقل کنیم، بتوانیم آنها را روی کامپیوتر یا ربات آپلود کنیم. جورج دوورسکی (George Dvorsky) در این باره به گیزمودو می‌گوید:

مغز دیجیتالی دوباره احیا شده به عنوان یک همانند مغزی بر روی شبیه‌سازی کامپیوتری یا بدنه‌ی یک ربات آپلود شود. اما از سویی چون سیستم دارای اسکن مخرب است، بنابراین مولفه‌های زیستی مغز اصلی ممکن است در پی تماس با مواد شیمیایی مضر در طول فرایند نگه‌داری از بین بروند.

در ادامه‌ی روند نگه‌داری و تثبیت، مغزهای نگه‌داری شده ممکن است به لایه‌های بسیار ظریفی تقسیم شوند و هر یک به طور جداگانه مورد اسکن قرار گیرند. در ادامه هم امکان دارد مجموعه‌ی لایه‌های مغزی دیجیتالی شده به صورت یکپارچه با هم به ارائه‌ی یک شاکله‌ی مغزی متمایز با نمونه‌ی اولیه منجر شوند.

همه‌ی این مراحل از نظر ما بسیار خوب و منطقی هستند. اما پرسشی که وجود دارد این است که آیا همه‌ی هویت و شاکله‌ی شخصیتی بک انسان یا حیوان تنها از مجموعه‌ی پیچیده‌ای از نقشه‌ی نورون‌ها و سیناپس‌های در مغز تشکیل یافته است؟ مسلما تا زمانی که به صورت عملی آزمایشی انجام نشود ما نمی‌توانیم به این سوال پاسخ دقیقی بدهیم. از طرفی درباره‌ی ابهامات اخلاقی و نظری مرتبط با این کار هم چالش‌هایی وجود دارد. اما موضوعی که روشن است و همه‌ی دانشمندان برای پی بردن به جزییات آن مصمم هستند این است که از نظر زیست‌شناسی و به طور دقیق برای ایجاد افکار و احساسات ما در مغز چه اتفاقاتی رخ می‌دهد. اسمارت در این باره می‌گوید:

درباره‌ی پی بردن به اینکه آیا این روش‌ها همه‌ی ماهیت وجودی انسان را ثبت می‌کند یا نه باید بگوییم که ما به آهستگی و طی پژوهش‌های بیشتر به پاسخ این پرسش خواهیم رسید. هنوز به طور قطعی به ماهیت آگاهی و شعور در انسان‌ پی برده نشده است، اما با این حال عصب‌شناسان شروع به ارائه‌ی مدل‌های ماده‌گرایانه‌ی نویدبخشی کرده‌اند.

البته مسلما ما تا زمان اعمال این روش‌ها روی انسان‌ها راه بسیار درازی را در پیش داریم، اما حتی فکر کردن به این که ممکن است روزی انسان‌های با بدنه‌ای از جنس ربات زندگی کنند بسیار شگفت‌انگیز است.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید