Заморозить мозг так, чтобы он потом ожил, — сюжет не только фантастики, но и давняя мечта криобиологов. Главная проблема — кристаллы льда, которые разрывают клетки и разрушают тончайшие синаптические связи. Группа исследователей из FAU нашла решение. Они применили витрификацию — сверхбыстрое охлаждение тканей с использованием специальных криопротекторов. Вода в клетках переходит в стеклообразное состояние, не успевая образовать лед. Объектом стали срезы гиппокампа — области мозга, критически важной для памяти и обучения.
После оттаивания ткань изучили под электронным микроскопом. Ультраструктура сохранилась практически идеально. Но главное — нейроны возобновили электрическую активность. Они спонтанно генерировали импульсы, а сети передавали сигналы почти как свежие. Кульминацией стал эксперимент с долговременной потенциацией (LTP). Это процесс, при котором синапсы усиливают передачу сигналов в ответ на повторяющуюся стимуляцию — именно так в мозге закрепляется новая информация. В оттаявших срезах LTP успешно запустили. Значит, сохранились не только нейроны, но и функциональность синапсов.
Ранее витрификация мозга считалась проблематичной из-за токсичности криопротекторов и сложности сохранения связей. Новая методика доказывает, что это возможно — по крайней мере, на уровне тканей и в краткосрочной перспективе (эксперимент охватывал несколько дней).
Практическое значение огромно. Появляется возможность создавать банки живых нервных тканей для исследования нейродегенеративных заболеваний, тестирования лекарств и изучения механизмов памяти. В более отдаленной перспективе — криоконсервация органов, искусственная гибернация для космических полетов и, кто знает, может быть, и более амбициозные проекты. Пока речь не идет об оживлении целого мозга или организма. Но первый шаг сделан: нервная ткань пережила заморозку и не забыла, как работать.
Читать TechDigest в Google
