La scienza che circonda la crionica

Il mese scorso, il New York Times pubblicato a in prima pagina art e di Kim Suozzi e della sua decisione, all'età di 23 anni, di far crioconservare il suo cervello dopo aver appreso di avere un cancro terminale. La sua speranza era quella di poter preservare le informazioni biologiche che un giorno avrebbero potuto essere utilizzate per ripristinare la sua mente, una pratica nota come crionica. Michael Hendricks ha successivamente pubblicato una critica a questo concetto in Revisione della tecnologia del MIT In (vedi La falsa scienza della crionica). Sebbene il suo articolo si concentri principalmente sull'ipotetico caricamento del cervello sui computer, lui e altri hanno sollevato una domanda intrigante: qualsiasi tecnologia può, anche in linea di principio, preservare le caratteristiche uniche della mente di un individuo?

Un nematode schiude le larve dopo essere stato crioconservato.

Siamo d'accordo che c'è di più nella mente delle connessioni sinaptiche tra i neuroni. Le esatte caratteristiche molecolari ed elettrochimiche del cervello che stanno alla base della mente cosciente rimangono tutt'altro che completamente esplorate. Tuttavia, le prove disponibili supportano la possibilità che le caratteristiche del cervello che codificano i ricordi e determinano il comportamento possano essere preservate durante e dopo la crioconservazione.

La crioconservazione è già utilizzata nei laboratori di tutto il mondo per mantenere cellule animali, embrioni umani e alcuni tessuti organizzati per periodi fino a tre decenni. Quando un campione biologico viene crioconservato, vengono aggiunte sostanze chimiche crioprotettive come DMSO o glicole propilenico e la temperatura del tessuto viene abbassata al di sotto della temperatura di transizione vetrosa (in genere circa -120 oC). A queste temperature, le attività molecolari sono effettivamente rallentate di oltre 13 ordini di grandezza fermare il tempo biologico .

I ricercatori stanno tentando di preservare interi organi a temperature estremamente basse. Il rene animale a sinistra è congelato a -140 oC, mentre il rene a destra è conservato in uno stato simile al vetro chiamato vetrificazione.

Sebbene nessuno comprenda ogni dettaglio della fisiologia di qualsiasi cellula, le cellule di praticamente ogni tipo immaginabile vengono crioconservate con successo. Allo stesso modo, mentre le basi neurologiche per la memoria, il comportamento e altre caratteristiche dell'identità di una persona possono essere incredibilmente complesse, comprendere questa complessità è un problema ampiamente indipendente dalla capacità di preservarla.

La prova diretta che i ricordi possono sopravvivere alla crioconservazione viene dal nematode Caenorhabditis elegans , il modello molto animale discusso nella risposta di Hendricks. Per decenni C. elegans sono stati comunemente crioconservati a temperature di azoto liquido e successivamente rianimati. Quest'anno, utilizzando un test per i ricordi delle associazioni di imprinting odorizzante a lungo termine, uno di noi ha pubblicato risultati che C. elegans conservare i comportamenti appresi acquisiti prima della crioconservazione . Allo stesso modo, è stato mostrato che il potenziamento a lungo termine dei neuroni, un meccanismo della memoria, rimane intatto nel tessuto cerebrale di coniglio dopo la crioconservazione.

La crioconservazione reversibile di grandi organi umani, come il cuore oi reni, è più difficile della conservazione delle cellule, ma è un'area di ricerca attiva con importanti benefici per la salute pubblica, poiché aumenterebbe notevolmente l'offerta di organi da trapiantare. I ricercatori hanno compiuto progressi in quest'area, crioconservando con successo e successivamente trapiantando le pecore ovaie e topo arti , e recuperare regolarmente i reni di coniglio dopo il raffreddamento a -45 °C . Gli sforzi per migliorare queste tecnologie forniscono un supporto indiretto all'idea che il cervello, come qualsiasi altro organo, possa essere adeguatamente crioconservato dagli attuali metodi o metodi in fase di sviluppo.

Per coloro che sperano di preservare e ripristinare le caratteristiche uniche di codifica delle informazioni della mente, una domanda chiave è quando queste informazioni vengono effettivamente perse a seguito di un arresto cardiaco. È chiaro dagli esempi di rianimazione di emergenza che la perdita di informazioni non si verifica nel momento in cui l'attività cardiaca o cerebrale si interrompe, ma quando la chimica o la struttura della vita viene danneggiata in modo irreversibile, spesso in modo significativo dopo che è stata accertata la morte clinica. Ad esempio, sebbene l'attività cerebrale è sospesa a temperature inferiori a 18 °C , la letteratura medica contiene molti casi di persone che sono sopravvissute a una profonda ipotermia senza danni permanenti al cervello. In un famoso esempio, la radiologa svedese Anna Bågenholm è rimasta intrappolata sotto il ghiaccio durante un incidente sugli sci e poi resuscitato dopo essere stato considerato clinicamente morto per più di due ore.

Si basano anche su alcune procedure chirurgiche arrestare intenzionalmente l'attività cerebrale con l'aiuto dell'ipotermia. Una delle istituzioni degli autori sta realizzando a Sperimentazione clinica finanziata dal Dipartimento della Difesa indurre una profonda ipotermia (temperature corporee inferiori a 10 ° C) in vittime di traumi gravemente ferite, spegnendo efficacemente il cervello e riavviandolo in seguito per guadagnare tempo e salvare la vita del paziente.

È facile respingere pratiche controverse come la crionica e sorvolare sulla ricerca che le circonda, ma dovremmo ricordare e persino rispettare che le opinioni prevalenti spesso si dimostrano errate e che ciò che è impossibile ora potrebbe essere possibile in futuro. Ad esempio, Ignaz Semmelweis, il padre della teoria dei germi, è stato ampiamente ignorato quando ha proposto nel 19° secolo che infermieri e medici dovrebbero lavarsi le mani prima di curare i pazienti. Anche oggi, i medici sono spesso errati quando si predicono i risultati in situazioni di fine vita.

Cryonics merita una discussione aperta, così come gli sforzi tradizionali per comprendere la natura della coscienza, preservare i tessuti e gli organi umani per trapianti salvavita e salvare i pazienti gravemente feriti comprendendo i confini tra la vita biologica e la morte.

David W. Crippen è professore nei Dipartimenti di Medicina Critica e Chirurgia Neurologica, Università di Pittsburgh.

Robert J. Shmookler Reis è professore nei Dipartimenti di Geriatria, Biochimica e Biologia Molecolare e Farmacologia/Tossicologia presso l'Università dell'Arkansas per le scienze mediche.

Ramon Risco è professore di ingegneria e direttore del CryoBioTech Cryobiology Laboratory, Università di Siviglia, e fisico senior presso il National Accelerator Centre, in Spagna.

Natasha Vita-More è professoressa e cattedra di studi universitari presso l'Università di tecnologia avanzata.

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