Häromdagen kom vi på konstiga nyheter. Du hör inte om detta varje dag. En start sponsrad av Massachusetts Institute of Technology, för 10 000 dollar, kommer att hålla din hjärna på synapsenivå. Redan under detta århundrade, lovar företaget, kommer det att finnas neurovetenskapsmän som kan extrahera information lagrad i dessa synapser, ladda upp den till en superdator, ladda om dina minnen och "arkivera ditt sinne". Men det finns en sak: tekniken fungerar bara om du fortfarande lever. För att hålla din hjärna ansluten - det komplicerade nätverket av anslutningar av alla hjärnans synapser - måste de döda dig. Låter vanvittigt roligt eller löjligt galen. Och det är svårt att tro. Men vi är vuxna, vi är intresserade av den vetenskapliga sidan av frågan och inte bara löften.
För inte så länge sedan visade Nectome till och med sin blå dröm för Y Combinator-startinkubator och … kom in i listan över önskvärda partners. Och kunder kom nästan direkt. Det är inte svårt att se varför: Nectome säljer en gammal men väldigt attraktiv idé att ladda upp medvetande till molnet.
Vänta med att rulla ögonen skeptiskt. Brain Conservation Technique Nectome vann ett pris på $ 80 000 från Brain Conservation Foundation (BPF) för bevarande av svinhjärnan. Nu har de samarbetat med en av de mest framstående neuroteknologerna vid Massachusetts Institute of Technology (MIT), Dr Ed Boyden, för att fortsätta arbeta med metoden tillsammans.
Boyden hade tidigare utvecklat fantastisk teknik som fysiskt förstorar hjärnvävnad 10 till 20 gånger. Genom att kombinera Nectomes speciella kryokonserveringssås med Boydens expansionsmikroskopi, kan en start uppnå ett häpnadsväckande resultat: bevara hela människans hjärna på nanoskala, där varje synaps kan ses genom ett elektronmikroskop.
Idén lockade nyligen ett bidrag på 900 000 dollar från National Institute of Health och över 1 miljon dollar i finansiering.
Dr Sebastian Sjung sa en gång, "Jag är min anknytning." Det är inte svårt att föreställa sig att dina minnen (och till och med dig själv) kan hämtas från en noggrant bevarad hjärna, och ditt medvetande kommer att få nytt liv.
Kort sagt, en hjärna i en kar är inget nytt. Men vad då?
Kampanjvideo:
Frusen i tiden
Till skillnad från kryogener förvarar inte Nectome huvudet i kärl med flytande kväve. Istället använder den den aldehydstabiliserade kryopreserveringsmetoden (ASC) för att balsamera den levande hjärnan före kryoprotektion.
Huvudmålet är inte att upprätthålla "biologisk livskraft", säger startteammedlemmarna, "utan att upprätthålla hjärnans känsliga och mycket strukturella form."
ASC, som först publicerades i Cryobiology 2015, är en extremt obehaglig metod: nedsänkt i ett tillstånd av fullständig anestesi (anestesi) kroppen, medan hjärtat är konstgjordt stött, blir av med blod, som ersätts av en kemikalie som kallas glutaraldehyd. Denna hållare fungerar som molekylära manschetter, syar proteiner tillsammans och stabiliserar deras struktur.
Kom ihåg: den här processen dödar hjärnan. Det finns ingen återvändo.
Men det är just målet. Den döda hjärnan kan inte starta efterföljande biologiska processer som leder till förfall. Hållaren håller hjärnan så naturlig som möjligt - neurovetenskapsmän använder ofta den för att bearbeta hjärnprover innan de tittar genom ett mikroskop.
När Nectome-teamet är”fixat” använder en automatisk pump för att starta sitt eget blodcirkulationssystem, men med en kryoprotektiv lösning. Hjärnan avlägsnas sedan av kirurgerna och placeras i en ackumulator för kylning till -135 grader Celsius.
Således verkar "biologisk tid upphöra, vilket gör att hjärnan kan lagras under mycket lång tid", förklarar forskarna.
Först testades på hjärnan hos en kanin och en gris, tekniken fungerade bra. Efter upptining tvättas kryobeskyddningen och lämnar den helt bevarade hjärnan för connectomisk analys.
Byt ut kaniner och grisar med människor. Detta är vad Nectome vill göra för sina kunder.
Ovärderlig valuta
Nectome har redan lanserat sina fingrar för att bevara den mänskliga hjärnan, enligt MIT Technology Review. I februari köpte teamet hjärnan till en nyligen avliden kvinna och utförde en ASC på morgue. Processen tog cirka sex timmar.
Även om det värdefulla organet var dött inom två och en halv timme, var kvinnans hjärna "en av de finaste som någonsin har bevarats", säger Nectome-grundare Robert McIntyre.
Låt oss avta ett ögonblick och lägga åt sidan löfte om att ladda upp medvetande. Integrationen av ASC med utökad mikroskopi har en enorm vetenskaplig potential. Enligt Ma Chao, professor vid Chinese Academy of Medical Sciences, kan ASC-behandlade vävnader ge viktig information om de subcellulära strukturerna i en neuron.
"Denna information kan vara mycket viktig för forskning om åldrande av hjärnan och degenerativa störningar," sade han i en intervju.
Genom att jämföra de synaptiska strukturerna i en frisk hjärna och hjärnan med Alzheimers sjukdom, till exempel, kan forskare få värdefulla data - vilka regioner i hjärnan som drabbas mest, vilka strukturella patologier och så vidare.
Åter skapat sinne
Inte alla är överens om att ASC är ett lämpligt sätt att”arkivera sinnet”.
Några av argumenten mot är tekniska. Trots miljarder dollar och flera storskaliga hjärnkartläggningsprogram har ingen (hittills) kunnat fånga en hjärna från däggdjur på synapsenivå - inte ens en mus.
Men skalorna i en mus och en person i hjärnan är mycket olika: i den mänskliga hjärnan finns det miljoner neuroner, som var och en bildar tusentals förbindelser med andra och bildar biljoner synapser. Idag kan inte ens de mest avancerade försöken att presentera en sådan bild klara ens en kubik millimeter av en mushjärna.
Dr. Kenneth Hayworth, ordförande för Brain Preservation Foundation, ser inte detta som ett problem. Om 100 år, säger han, kommer vi att ha bildteknologi för hela hjärnan. Och uttalar till stöd för ASC som ett slutförfarande, konstaterar han att eftersom informationsinnehållet bevaras finns det "åtminstone möjligheten att återfå patienten i framtiden med hjälp av mycket avancerad teknik."
Teknologiska hinder åt sidan. Kanske en mycket mer kontroversiell idé skulle vara att dina minnen, tankar och personlighet kan återvinnas genom att studera enbart struktur.
Den levande hjärnan är trots allt ständigt i rörelse. Neurovetenskapsmän fångar ofta den flyktiga processen av neuroner genom att sätta in elektroder i hjärnan för att fånga elektriska signaler. Eller de använder glow-in-the-dark proteinsensorer för att övervaka neural aktivitet.
Med andra ord, som alla biologiska processer, är tanken dynamisk. Det är omöjligt att återskapa en hel person som bara använder DNA-bokstäverna - uttrycket av sitt DNA baserat på de komplexa interaktionerna mellan sig själv och hans miljö är det som gör honom till en person.
På liknande sätt är det möjligt att du inte kommer att kunna rekonstruera historien om neural aktivitet från den orörliga hjärnan. Det kanske inte är möjligt att extrahera en enda tanke från den kompletta kartan över anslutningen.
Dr. Sam Gershman, en informatikforskare vid neurovetenskap vid Harvard University, kallar förbindelsen "en funktionellt utarmad informationskälla om hjärnfunktion."
Tänk på det: neurovetenskapsmän har haft en fullständig koppling av C. elegans, en nematodmask sedan 1980-talet. Vad upplevde varelsen före döden? Vilka var hans sista tankar? Trots att ormen bara hade 7000 neurala förbindelser lärde vi oss aldrig någonting.
"Den synaptiska strukturen enbart kommer att ge endast en statisk karta," säger Ma.”Men det finns många fler faktorer som kan påverka minne och intelligens. Genom att frysa hjärnan vid en viss tidpunkt förlorar vi tillfällig information om hjärnan."
När allt kommer omkring är det inte klart vad som behöver sparas för att extrahera "du" från det enorma virvlande av neurala förbindelser i ditt huvud. Är strukturen för synapsen tillräcklig? Behöver vi också fånga minnesrelaterade proteiner? Vad sägs om icke-neurala celler, glia, som är involverade i minnet? Eller skulle det vara lämpligare att simulera styrkan hos synapser i en levande hjärna inuti en dator för att kunna "ladda medvetande" efter döden (och innan den också)?
Nectome har en plan för det: år 2020 planerar de att extrahera "högnivåminnesbitar" från den lagrade mushjärnan. På den mänskliga hjärnan har de inte ens försökt göra det ännu.
Etiska nyanser
Huruvida företaget kan fullfölja sitt löfte är en fråga. Men kanske mer oroande är vad Nectome planerar att erbjuda, i själva verket, en ännu inte testad tjänst för terminalt sjuka.
Efter samråd med advokater som är väl insatta i frågan om eutanasi beslutade företaget att dess tjänst skulle vara ganska laglig. Men till och med Hayworth anser att det måste kontaktas med försiktighet.
Eventuella ändringar av ASC-metoden måste testas noggrant i djur och granskas av det bredare medicinska samfundet innan det föreslås som ett medicinskt förfarande.
Hittills finns det redan 25 personer i kön, och detta antal kommer att växa. I slutändan är potentialen för återupplivning, även om den är liten, alltför frestande.
Fortfarande inte ändra dig? Tänk hårt.
"Vi har inte ens börjat tolka de inspelade synapserna i termer av minnen hos levande människor," säger Dr. Ai-Ming Bao, biträdande chef för School of Medicine vid Zhejiang University i Kina.”Detta är verklig science fiction. De lovar för mycket."
Ilya Khel
