Wissenschaftler sind der dauerhaften Erhaltung unseres Gehirns einen Schritt näher gekommen.
Sie gehören zu den ersten, die kryogen eingefrorenes Gehirngewebe erfolgreich auftauen konnten – ohne es zu beschädigen.
Darüber hinaus waren ihre Neuronen nach dem Einfrieren immer noch in der Lage, normal Signale zu senden.
Dies war eine große Herausforderung für die Wissenschaft, da das Einfrieren des äußerst empfindlichen, schwammigen Gehirns es normalerweise schädigt und es im aufgetauten Zustand unbrauchbar macht.
Es ist nicht nur ein Durchbruch für Neurowissenschaftler, die neue Medikamente erforschen wollen, es könnte auch die Science-Fiction-Idee voranbringen, Menschen in Zukunft wieder zum Leben zu erwecken.
Viele Prominente haben gesagt, dass sie hoffen, ihre Körper nach ihrem Tod einzufrieren, für den Fall, dass sie ihr Gehirn in Zukunft wiederbeleben können.
Rhea Ettinger, die am längsten am Cryonics Institute lebende Patientin, ist seit 1977 dort. Die Zahl der in der Einrichtung in Michigan untergebrachten Personen hat sich seit 2006 mehr als verdreifacht.
Die Idee ist, dass Menschen ihre Körper einfrieren und sie auf unbestimmte Zeit konservieren könnten, in der Hoffnung, dass die Wissenschaft in Zukunft weit genug fortgeschritten sein wird, um sie wieder gesund zum Leben zu erwecken.
Professor Zhicheng Shao, ein in Harvard ausgebildeter Neurowissenschaftler, der an der Fudan-Universität in Shanghai, China, arbeitet, entwickelte eine komplexe chemische Mischung mit dem Spitznamen MEDY, die Neuronen vor Schäden im gefrorenen Zustand schützt.
Er schreckt nicht vor der Idee zurück, dass die Forschung für die Kryonik genutzt werden könnte, was unter Futuristen seit Jahrzehnten eine Fantasie ist.
„MEDY könnte für die Kryokonservierung von menschlichem Gehirngewebe verwendet werden“, sagte Dr. Shao in seiner Studie, die in der Zeitschrift Cell Reports Methods veröffentlicht wurde.
Für eine Reihe zukunftsorientierter Menschen, von Leuten wie Peter Thiel bis Steve Aoki, die darauf setzen, ihre Körper nach ihrem Tod im Eis zu konservieren, dürfte dies eine willkommene Neuigkeit sein.
Es ist nur so, dass wir, wie Thiel in einem Interview im Jahr 2023 einräumte, noch nicht wirklich wissen, wie die Kryokonservierung funktioniert – für den Körper im Allgemeinen und das Gehirn im Besonderen.
Das hat Unternehmen sicherlich nicht davon abgehalten, von dem Hype zu profitieren. Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts erleben wir eine Kryo-Renaissance mit der Entstehung von Laboren in Michigan, Arizona und Australien.
Im Cryonics Lab in Michigan beginnt die Ganzkörperkonservierung bei 28.000 US-Dollar, und der Kundenstamm hat sich seit 2006 mehr als verdreifacht – jetzt zählt er mehr als 1.975 ständige Bewohner.
Jedes Kryonikunternehmen hat seine eigene Mischung, von der es sagt, dass sie das Gehirn und den Körper konserviert, aber Wissenschaftler sind nicht zu dem Schluss gekommen, dass es eine todsichere Möglichkeit gibt, das Gehirn zu schützen, wenn es einfriert.
Da 80 Prozent unserer Gehirnzellen aus Wasser bestehen, bilden sich beim Einfrieren manchmal Eiskristalle.
Diese können alle unsere Zellen, insbesondere aber empfindliche Gehirnzellen, verzerren und schädigen, sodass sie nach dem Auftauen funktionsunfähig werden.
Also machten sich Professor Shao und sein Team auf die Suche nach einer anderen Substanz, mit der man Gehirngewebe eintauchen konnte, um es kalt zu halten und damit seine Alterung zu stoppen – ohne Probleme mit Kristallen zu bekommen.
Man könnte es sich so vorstellen, als würde man dem Wasser, das um den Motor Ihres Autos zirkuliert, Frostschutzmittel hinzufügen, das ihn kühl hält, ohne zu gefrieren.
Zu diesem Zweck züchteten Professor Shao und sein Team drei Wochen lang kleine Klumpen von Gehirnzellen in Petrischalen – bis sie die Funktionen erlangten, die man in einem normalen Gehirn sehen würde, nur in Miniaturform.
Dann tränkten sie diese winzigen Gehirne, sogenannte Organoide, in verschiedenen Mischungen, darunter Zucker, Frostschutzmittel und chemische Lösungsmittel.
Nachdem die Proben gesättigt waren, wurden sie mit flüssigem Stickstoff schockgefroren und ließen sie dann in den nächsten zwei Wochen auftauen.
Während die Proben auftauten, beobachteten die Wissenschaftler, welche Proben sich mit dem geringsten Schaden erholten.
Das winzige Organoid – etwa so groß wie eine Linse – wurde 2019 für eine Studie aus verbundenen menschlichen Gehirnzellen hergestellt.
Eine Kryonik-Einrichtung neben dem Holbrook-Friedhof in New South Wales, Australien. Plätze in dieser Tiefkühltruhe in Down Under kosten etwa 150.000 US-Dollar.
Da das Gehirn zu 80 Prozent aus Wasser besteht, können sich beim Einfrieren Eiskristalle im Gewebe bilden, die die Zellen schädigen und sie beim Auftauen funktionsunfähig machen.
Nach einigem Ausprobieren stellten sie eine Mischung her, die sie MEDY nennen – wegen ihrer vier Bestandteile: Methylzellulose, Ethylenglykol, DMSO und Y27632 – die es ihnen ermöglicht, das Gewebe ohne Schaden einzufrieren.
Das Gehirngewebe blieb nicht nur unbeschädigt, sondern erwachte auch wieder zum Leben und konnte seine normale Funktion wiedererlangen.
„Wenn wir in Zukunft lernen wollten, wie man das mit dem ganzen Körper macht, müssten wir in der Lage sein, alles zu heilen, was einen Menschen ursprünglich getötet hat, und das Altern umzukehren“, sagte Dennis Kowalski, der Präsident des Cryonics Institute, sagte Discover Magazine.
Dr. Kowalksi, ein selbst beschriebener Optimist, räumte ein, dass dies eindeutig „heute zu 100 Prozent nicht möglich“ sei.
Die Mischung von Professor Shao ist nicht die erste Substanz, die ein Gehirn erfolgreich schützt, bevor es einfriert. Andere Gefrierverfahren haben sich als vielversprechend erwiesen, bringen jedoch ihre eigenen Probleme mit sich.
Eine beliebte Methode, die bei Schweinehirnen überaus erfolgreich war, besteht darin, Einbalsamierungsflüssigkeit in das Gehirn zu pumpen, während jemand noch lebt. Dies tötet nicht nur das Subjekt, sondern macht es auch unmöglich, das Gehirn später wiederzubeleben, sagte der Neurowissenschaftler Dr. Ken Hayworth von der Brain Preservation Foundation gegenüber CNET.
„Es klebt fast augenblicklich alle Proteine im Gehirn zusammen“, sagte Dr. Hayworth.
In naher Zukunft schrieb Professor Shao, dass die MEDY-Technik wahrscheinlich allein für das Labor nützlich sei, schrieb Professor Shao.
Aber mit eingefrorenen Gehirnen im Labor können wir eine Menge machen.
Die Möglichkeit, diese kleinen menschlichen Gehirne einzufrieren, bedeutet, dass den Forschern mehr Gewebe zur Verfügung steht, an denen sie neue Medikamente und Therapien testen können, schrieb Professor Shao.
Dies könnte uns helfen, in einer Reihe hartnäckiger Bereiche der Medizin Durchbrüche zu erzielen, sagte Dr. Takanori Takebe, ein Kinderarzt vom Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, in einem Artikel aus dem Jahr 2018.
„Organoide sind vielversprechend, um die Gesundheitsversorgung des 21. Jahrhunderts zu revolutionieren, indem sie die Arzneimittelentwicklung, die Präzisionsmedizin und letztendlich transplantationsbasierte Therapien für Krankheiten im Endstadium verändern“, sagte Dr. Takanori Takebe, ein Kinderarzt vom Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, in einem Artikel aus dem Jahr 2018 .
In fernerer Zukunft schrieb Professor Shao, dass MEDY das Potenzial habe, das gesamte Gehirn einzufrieren. Aber das bringt auch eine Reihe von Herausforderungen mit sich, denn der Übergang vom Einfrieren eines Organoids zu einem ganzen Organ, wie dem Gehirn, ist aus mehreren Gründen kompliziert.
Organoidforschung ist im Allgemeinen eine gute Möglichkeit, zu verstehen, wie bestimmte Zelltypen funktionieren.
Aber es ist nicht immer effektiv, vorherzusagen, wie ein ganzes Organ auf neue Reize reagieren würde, da das, was in der Schale enthalten ist, viel weniger komplex ist als das, was in unserem Körper ist, sagen Forscher vom Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine an der University of Kalifornien schrieb im Jahr 2023.
Darüber hinaus schrieben die Forscher der University of California, dass diese Organoide einfach „nicht die gesamte Zusammensetzung, Organisation oder Funktion des menschlichen Gehirns widerspiegeln“. Daher ist es schwierig zu wissen, ob sich die Art und Weise, wie wir das Organoid einfrieren, auf das gesamte Gehirn auswirkt.
Auch wenn es uns gelingt, ein Gehirn erfolgreich einzufrieren, ohne es zu beschädigen, stellt das Auftauen und Wiederbeleben eine ganze Reihe neuer Herausforderungen dar, da wir derzeit so wenig über das Gehirn wissen, sagt Dr. Ken Miller, ein theoretischer Neurowissenschaftler an der Columbia University , sagte CNET.
„Die grundlegendste Antwort auf die Funktionsweise des Gehirns lautet: Wir wissen es nicht.“ „Wir wissen, wie viele Teile funktionieren … aber wir sind noch weit davon entfernt, das System zu verstehen“, sagte Dr. Miller.