Эти изменения воздействуют на ф
ункцию мозга, изменяя рисунок его деятельности: когда мы вспоминаем, наш
мозг что-то делает; когда мы действуем, думаем или чувствуем, наш мозг что-
то делает. Мозг работает посредством молекулярных машин. Серьёзные изме
нения в мозговой функции предполагают серьёзные изменения в его молеку
лярных механизмах Ц в отличии от памяти компьютера, мозг не сделан так, ч
тобы мгновенно очищаться и заново заполняться. Личность и долговременн
ая память долговечны.
По всему телу долговременные изменения в функции включают долговремен
ные изменения в молекулярных механизмах. Когда мускулы становятся силь
нее и быстрее, их белки изменяются в количестве и распределении. Когда пе
чень приспосабливается иметь дело с алкоголем, её белковое содержание т
акже изменяется. Когда иммунная система научается распознавать новый в
ид вируса гриппа, белковое содержание снова изменяется. Поскольку машин
ы, основанные на белках в реальности выполняют работу движения мускулов
, расщепления токсинов и распознавания вирусов, этой связи можно было ож
идать.
В мозгу белки формируют нервные клетки, обсыпают их поверхности, связыва
ют одну клетку с соседней, контролируют поток ионов и каждый нейронный и
мпульс, продуцируют сигнальные молекулы, которые нервные клетки исполь
зуют, чтобы передавать сигналы по синапсам, и многое, многое другое. Когда
принтер печатает слово, он выкладывает на бумагу структуры из чернил; ко
гда нервные клетки изменяют своё поведение, они изменяют свои структуры
белков. Печать также оставляет в бумаге некоторые вмятины, и нервные кле
тки меняют не только свои протеины, однако сказать о чернилах на бумаге и
белках в мозгу достаточно, чтобы понять принцип. Происходящие изменения
далеко не неуловимые. Исследовании сообщают, что долговременные измене
ния в поведении нервных клеток включают "поразительные структурные изм
енения" в синапсах: они заметно изменяются в размере и структуре.
По-видимому, долговременная память Ц это не что-то очень тонкое, готовое
испариться из мозга при малейшем случае. Память и личность Ц прочно вне
дрённое в то, каким образом срастаются мозговые клетки, в структуры, форм
ирующиеся за годы опыта. Память и личность не более материальны, чем букв
ы в романе, однако, подобном им, они воплощены в материю. Память и личность
не уносятся прочь при последнем вздохе, как только пациент умирает. На са
мом деле многие пациенты возвращаются из так называемой "клинической см
ерти", даже без помощи машин ремонта клеток. Структуры разума разрушаютс
я только когда и если следящие за пациентом врачи позволяют мозгу пациен
та подвергнуться разложению. Это опять даёт врачам ощутимую свободу в пр
оцедурах биостаза: обычно им не требуется останавливать метаболизм до т
ех пор, пока жизненно важные функции не остановились.
По-видимому, сохранение клеточных структур и структуры белков мозга так
же сохранит структуру разума и Я. Биологи уже знают как сохранить ткань в
от так хорошо. Воскрешающая технология должна дождаться машин ремонта к
леток, но технология биостаза кажется уже в большой степени у нас в руках.


Методы биостаза

Мысль, что мы уже располагаем технологиями биостаза может казаться удив
ительной, поскольку значительные новые возможности редко возникают за
одну ночь. В действительности технологии не новы Ц ново только понимани
е их обратимости. Биологи разработали два основных подхода по другим при
чинам.
На протяжении десятилетий биологи использовали электронные микроскоп
ы, чтобы изучать структуру клеток и тканей. Чтобы подготовить образец, он
и использовали химический процесс, называемый фиксацией, чтобы удержив
ать молекулярные структуры в фиксированном состоянии. Широко распрост
ранённый метод использует молекулы глютаральдегида, гибкие цепочки из
пяти атомов углерода с активной группой атомов водорода и кислорода с ка
ждого конца. Биологи фиксируют ткань, прокачивая раствор глютаральдеги
да через кровяные русла, что позволяет молекулам глютаральдегида прони
кнуть в клетки. Молекула беспорядочно движется внутри клетки, пока одним
концом не вступит в контакт с белком (или другой активной молекулой) и не
свяжется с ним. После этого другой конец продолжает болтаться свободным
до тех пор, пока также не вступит в контакт с чем-то способным активно вст
упать в реакции. Обычно это приковывает белковые молекулы к соседним мол
екулам.
Эти перекрёстные связи удерживают молекулярные структуры и машины на о
дном месте; потом могут быть добавлены и другие химические вещества, что
бы добиться более всеобъемлющей или прочной фиксации. Электронная микр
оскопия показывает, что такая процедура фиксации предохраняет клетки и
структуры такими, какими они были, включая клетки и структуры мозга.
Первый шаг к гипотетической процедуре биостаза, которую я описал в главе
7, включает простые молекулярные устройства, способные входить в клетки,
блокировать их молекулярные машины и структуры с помощью установления
перекрёстных связей. Молекулы глютаральдегида подходят под это описан
ие довольно хорошо. Следующий шаг в этой процедуре включает другие молек
улярные устройства, способные замещать воду и плотно упаковывать себя в
округ молекул клетки. Это также соответствует известному процессу.
Химические вещества, такие как пропилен гликоль, этилен гликоль и димети
л сульфоксид могут проникать в клетки, замещая большую часть воды в них, п
ри этом причиняя минимальный вред. Они известны как «криопротекторы», по
тому что они защищают клетки от повреждения при низких температурах. Есл
и они заместят достаточно воды в клетке, то охлаждение не будет означать
замерзание, оно просто заставляет раствор протектора стать всё более и б
олее густым, переходя от жидкого состояния, которое по консистенции напо
минает сироп, к такому, которое напоминает горячую смолу, к такому, которо
е напоминает холодную смолу, и наконец, к такому, которое также плохо течё
т, как стекло. В действительности, в соответствии с научным определением
термина раствор протектора и квалифицируется как стекло; процесс затве
рдевания без замораживания называется витрификацией. Эмбрионы мыши, ви
трифицированные и сохранённые в жидком азоте, выросли в здоровых мышей.

Процесс витрификации упаковывает стекловидные протекторы плотно вокр
уг молекул каждой клетки; таким образом витрификация подходит под опред
еление, которое я дал второй фазе биостаза.
Фиксация и витрификация вместе представляются достаточными, чтобы гар
антировать долгосрочный биостаз. Чтобы обратить эту форму биостаза, маш
ины ремонта клеток будут перепрограммированы, чтобы удалить стекловид
ные протекторы и глютаральдегидные перекрёстные связи и далее починит
ь и заместить молекулы, таким образом возвращая клетки, ткани и органы в р
абочее состояние.
Фиксация с помощью витрификации Ц не первая процедура биостаза. В 1962 год
у Роберт Эттинджер, профессор физики из мичиганского колледжа Хайланд П
арк, опубликовал книгу, предлагающую мысль, что будущие успехи в криобио
логии могли бы привести к методам легкообратимого замораживания пацие
нтов-людей. Далее он высказал мысль, что врачи, используя будущую техноло
гию, могли бы быть способны восстанавливать и оживлять пациентов, заморо
женных по имеющимся методам сразу после исчезновения признаков жизни. О
н отметил, что при температуре жидкого азота пациент может сохраняться н
а протяжении веков, если будет в том необходимость, очень мало при этом из
меняясь. Например, он предложил мысль, что медицинская наука однажды буд
ет иметь невероятные машины, способные восстанавливать замороженные т
кани по одной молекуле. Его книга положила начало крионическому движени
ю.
Крионисты сосредоточили внимание на замораживании потому что многие ч
еловеческие клетки самопроизвольно оживают после аккуратного замораж
ивания и оттаивания. Это просто широко распространённый миф, что замораж
ивание разрывает клетки; в действительности замораживание повреждает
клетки более тонким образом Ц настолько тонким, что часто это не причин
яет никакого долговременного вреда. Из замороженной спермы регулярно п
олучаются здоровые дети. Некоторые ныне живущие люди выжили, будучи замо
роженными до твёрдого состояния при температуре жидкого азота Ц когда
они были ранними эмбрионами. Криобиологи активно исследуют способы зам
ораживать и оттаивать жизненно важные органы, чтобы дать возможность хи
рургам сохранять их для дальнейшей имплантации.
Перспектива будущих технологий клеточного ремонта стала постоянной те
мой в среде крионистов. Однако они по естественным причинам концентриру
ются на процедурах, которые сохраняют клеточную функцию. Криобиологи со
храняют жизнеспособные человеческие клетки замороженными на протяжен
ии лет.
Исследователи улучшили свои результаты, экспериментируя со смесями кр
иопротекторных химических веществ и тщательно управляемыми скоростям
и охлаждения и нагревания. Сложности криобиологии дают богатые возможн
ости для дальнейшего экспериментирования. Это сочетание ощутимого, дра
знящего успеха и многообещающей цели для дальнейших исследований сдел
ало поиски обратимого процесса замораживания насущной и привлекательн
ой целью для крионистов. успех в замораживании и оживлении взрослого жив
отного был бы непосредственно очевидным и убедительным.
Что более важно, даже частичное сохранение функции ткани говорит о прекр
асном сохранении структуры ткани. Клетки, которые выживают (или почти вы
живают) даже без особой помощи, будут нуждаться в малом количестве ремон
та.
Однако осторожный, консервативный акцент в крионических кругах на сохр
анение функции ткани вызвал путаницу в общественном сознании. Эксперим
ентаторы заморозили целых взрослых животных и разморозили их, не ожидая
помощи машин ремонта клетки. На поверхности результаты оказались обеск
ураживающими: животные не оживали. Для общества и медицинских кругов, ко
торые ничего не знают о перспективах ремонта клеток, это заставило биост
аз замораживанием выглядеть бесполезным.
А после предложения Эттинджера, несколько криобиологов решило сделать
заявление о будущем медицинской технологии, впрочем мало кем поддержан
ное. Как утверждал Роберт Прегода в книге в 1967 году: "Почти все эксперты по с
ниженному метаболизму… считают, что повреждение клеток, вызываемое сущ
ествующими методами замораживания, никогда не могут быть исправлены." Ко
нечно, это были не те эксперты, которых надо было спрашивать. Вопрос требу
ет экспертов по молекулярной технологии и машинам ремонта клеток. Эти кр
иобиологи, должно быть, сказали только, что исправление повреждений от з
амораживания очевидно потребует ремонта на молекулярном уровне, а сами
они никогда не изучали этот вопрос. Однако же, они непреднамеренно напра
вили общественное мнение по жизненно важному медицинскому вопросу в ло
жном направлении. Их утверждения отбили охоту использовать дееспособн
ые методы биостаза.
Клетки состоят по большей части из воды. При достаточно низких температу
рах молекулы воды соединяются и образуют слабую, но твёрдую структуру из
перекрёстных связей. Поскольку это предохраняет нейронные структуры, а
значит, и структуры разума и памяти, Роберт Эттинджер очевидно определил
дееспособный подход к биостазу. По мере того, как молекулярная технолог
ия продвигается вперёд, и люди всё больше становятся знакомы с её послед
ствиями, обратимость биостаза (будь то основанном на замораживании, фикс
ации и витрификации, или на других методах) станет всё более очевидной дл
я всё большего числа людей.

Обратимость биостаза

Представьте, что пациент умер из-за сердечного приступа. Врачи пытаются
вернуть его к жизни, но терпят неудачу и теряют надежду восстановить жиз
ненно важные функции. В этой точке, однако, тело и мозг пациента всего лишь
перестали функционировать, но большинство клеток и тканей в действител
ьности всё ещё живы и в них происходит обмен веществ. Сделав приготовлен
ия заранее, пациент вскоре помещается в биостаз, чтобы предотвратить нео
братимое разложение и подождать до лучших дней.
Проходят годы. Пациент очень мало изменился, но технология ушла далеко в
перёд. Биохимики научились конструировать белки. Инженеры используют б
елковые машины, чтобы строить ассемблеры, а далее используют ассемблеры
, чтобы широкомасштабную нанотехнологию. Благодаря новым приборам биол
огическое знание стремительно растёт. Биохимические инженеры использу
ют новое знание, автоматический инжиниринг и ассемблеры, чтобы разрабат
ывать машины ремонта клеток всё более высокой сложности. Они учатся оста
навливать и обращать вспять старение. Врачи используют технологию ремо
нта клеток, чтобы возвращать пациентов из биостаза Ц в первую очередь т
ех, кто был помещён в биостаз с использованием наиболее совершенных мето
дов, потом тех, кто был помещён в биостаз с использованием более ранних и г
рубых методик. Наконец, после успешного возвращения к жизни животных, вв
едённых в биостаз с использованием старых методов 1980-х годов, врачи обрат
ятся к нашему пациенту, пострадавшему от сердечного приступа.
На первой стадии подготовки, пациент лежит в резервуаре с жидким азотом,
окружённый оборудованием. Стеклообразный протектор всё ещё прочно свя
зывает молекулярные машины каждой клетки. Этот протектор должен быть уд
алён, но простое нагревание могло бы преждевременно позволить некоторы
м клеточным структурам начать двигаться.
Хирургические устройства, разработанные для использования при низких
температурах проходят через жидкий азот к грудной клетке пациента.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47