Немецкие исследователи из Университета Эрлангена — Нюрнберга совершили прорыв, который ещё недавно казался чистой фантастикой. Им впервые удалось восстановить функциональную активность мозговой ткани после глубокой заморозки. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Главная проблема, десятилетиями стоявшая на пути криобиологов, — образование кристаллов льда. Когда вода внутри клеток замерзает, острые кристаллы буквально разрывают мембраны и разрушают связи между нейронами. После разморозки ткань превращается в бесформенную массу, не способную к работе.
Немцы обошли эту проблему с помощью витрификации — сверхбыстрого охлаждения, при котором жидкость переходит не в лёд, а в стеклообразное состояние. Клетки остаются неповреждёнными, молекулярные движения останавливаются, структура сохраняется.
В эксперименте использовали тонкие срезы гиппокампа мышей — зоны мозга, отвечающей за обучение и память. Образцы охлаждали жидким азотом до -196°C и держали в таком состоянии от десяти минут до недели. После разморозки учёных ждал сюрприз.
Клеточные мембраны и синапсы оказались целы, митохондрии работали, а главное — нейроны начали реагировать на электрическую стимуляцию почти так же, как до заморозки. Более того, учёные зафиксировали долговременную потенциацию — процесс усиления связей между нейронами, который считается клеточной основой памяти. Это значит, что сохранились не просто отдельные клетки, а элементы нейронных сетей.
Чтобы добиться такого результата, ткань обрабатывали специальным коктейлем криопротекторов, вводя их постепенно, а размораживали с бешеной скоростью — 80 градусов в секунду, чтобы избежать кристаллизации.
С целым мозгом мыши пока сложнее — мешает гематоэнцефалический барьер, не пропускающий защитные вещества. Но учёные уже ищут обходные пути, прокачивая через сосуды растворы-переносчики.
Пока эксперименты проводились только на тонких срезах, а наблюдения длились несколько часов. До «криосна» людей или консервации целых организмов ещё далеко. Но сам факт, что структуры мозга способны переживать такие температуры, переворачивает прежние представления.
«Такой прогресс постепенно превращает научную фантастику в научную возможность», — прокомментировал криобиолог Мритьюнджай Котхари.
В перспективе технология может пригодиться вовсе не для оживления замороженных миллионеров, а для сохранения органов перед трансплантацией или защиты мозга после тяжёлых травм, сообщили в «Газете RU».
Ученые выяснили, как долго нужно тренироваться, чтобы мозг работал эффективнее, сообщала ранее «Живая Кубань».
Самые важные новости теперь в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь, чтобы не пропустить: https://t.me/live_kuban.
