Din hjärna på is är Cryonics Crazy?

Vill du leva för alltid? Det är inte en knepfråga: En teknik som heter cryonics hävdar att de erbjuder ett sätt att fuska döden - men håller idén vatten?

Om du har hört talas om cryonicsidén har du säkert hört talas om det genom science fiction, som Futurama eller i Star Trek-filmerna.

Cryonics är en process för att sätta någon i suspenderad animering: göra dem så kalla att de inte upplever tidens gång så att de kan återupplivas vid ett senare tillfälle. Vad du kanske inte vet är att cryonics är något du kan registrera dig för just nu, och det är överraskande överkomligt. Det finns ett företag som heter Alcor som har uppåt av tusen människor som antingen redan bevarats i flytande kväve, eller registrerats för att vara.

Väntar på teknik

Platsen är ganska enkel: idag dör människor för att modern medicin inte har tekniken för att fixa åldrande och andra sjukdomar. Men framtidens medicinska etablering kan ha tekniken att fixa ganska mycket sjukdomar - en dag kan människor som är döda enligt moderna standarder betraktas som patienter med rosa framtidsutsikter i framtiden.

Som sådan, om vetenskapsmän balsamar de allra nyligen döda vid mycket låga temperaturer, kanske de kan behålla tillräcklig information om de frusna hjärnorna så att vi kan reparera skadan på deras kroppar när mänskligheten utvecklar den nödvändiga tekniken.

Det är den grundläggande ideen om cryonics: När du slutar med rimliga möjligheter att överleva, suger du ner i botten av en tank med flytande kväve för att vänta ut tyranni av tjugoförsta århundradesmedicin. Det är väldigt Dylan Thomas.

Idén har funnits länge. År 1773, tre år före den amerikanska revolutionen, skrev Benjamin Franklin till en vän av hans,

Jag önskar att det var möjligt ... att uppfinna en metod för att balsamera drunknade personer, på ett sådant sätt att de skulle bli återkallade till livet i vilken tid som helst, dock långt borta; för att ha en mycket angelägen önskan att se och observera Amerikas förenta stater hundra år, därför föredrar jag en vanlig död, nedsänktes med några vänner i en kaskett på Madeira, fram till den tiden och sedan återkallas till livet av solvärmen i mitt kära land! Men ... vi lever sannolikt i ett århundrade för lite avancerat, och för nära vetenskapens barn, för att se en sådan konst som vårdades i sin tid till dess perfektion.

Vinhållningens långsiktiga hållning är inte längre mycket, men tanken är fortfarande densamma. Det är en stor skillnad mellan "mestadels död" och "alla döda". Moderna tekniker bygger på lagring av kroppar (eller bara huvuden) i tankar av flytande kväve i obestämd tid.

Cryonics lockade lite uppmärksamhet förra året när en ung student med namnet Kim Suozzi diagnostiserades med terminal hjärncancer och gjorde ett inlägg på Reddit och bad om hjälp. Kim ville vara cryopreserverad efter hennes död, men kunde inte ha råd med det.

Posten lockade mycket kontrovers och en överraskande mängd ilska. Kim lyckades så småningom höja pengarna via hundratals givare, efter att Alcor gick in för att hjälpa: hon dog i januari i år och blev cryopreserverad kort därefter. I sin ursprungliga reddit tråd noterade hon,

Jag önskar att jag kunde ge en särskilt övertygande anledning till varför jag förtjänar en annan chans till livet, men det finns inte mycket att säga. Jag är fortfarande bara ett barn och hade inte ens slutat college när jag diagnostiserades. Tyvärr är det mest intressanta jag än har att göra att få en terminal sjukdom i ung ålder.

Det kostar $ 80 000 att bevaras av Alcor (inklusive kostnaden för att få ett lag till din plats), plus en medlemsavgift på 590 USD per år. De flesta medlemmar betalar den avgiften via en livförsäkring. Alcor är en ideell, men dess tjänster ligger på den dyra sidan. Det kan vara frestande att skriva Alcor av som en annan scam eller snake-oil peddler, och dess kunder som nötter som har läst för mycket science fiction. Verkligheten är något mer komplicerad.

Cryonicsmedicin

Är det faktiskt möjligt att bevara strukturen hos nyligen döda hjärnor? När allt kommer omkring, hur frysar man? Om du fryser hjärnans materia, kommer vattnet i cellerna att kristallisera och expandera, strimla de fina synaptiska anslutningarna och cellmembranen och förmodligen förstöra den information som gör dig vem du är.

Därför fryser moderna cryopreservation-företag inte själva hjärnan: de använder kemikalier som kallas "cryoprotectants" för att förhindra att vattnet kristalliseras, istället blir det ett kontinuerligt glasmaterial utan kristallisering (detta kallas “förglasning”). Dessa kemikalier är samma som finns inom fisk och grodor som rutinmässigt är frusna fasta genom vintern.

Så, hur bra fungerar det i däggdjur? Forskare anställda av tjugo första århundradet Medicine, Inc. har framgångsrikt förglasat en kanin njure och värmt upp det levande. Forskarna implanterade orgeln i en kanin, där den fortsatte att fungera som kaninens enda njure.

Forskare på Alcor har förglasade hundhjärnor och undersökt dem under en SEM. Proverna visar minimal skada, med tanke på bästa fallskyddet - forskare har reproducerat samma resultat för råtthjärnor. Tidigare har serbiska forskare avkylt hela råttor till 0 grader celcius, uppvärmt dem i en mikrovågsugn och återupplivat dem - upprepar experimentet flera gånger på en enda råtta utan att ha skadliga effekter.

Även hos människor var en svensk kvinna som druknade i en frusen sjö kliniskt död vid frysningstemperaturer i åttio minuter innan den värmdes och återupplivades till full återhämtning.

Tyvärr är det inte allt solsken och rosor. Även i bästa fall görs det fortfarande en del skador på den konserverade vävnaden på grund av termisk mikroskärning. På grund av den snabba kylningen som behövs kan sprickor dyka upp i vävnaden (tänk på att droppa en isbit till en varm dryck). Ju större organet är desto allvarligare är sprickan.

Som sådant kommer ett organ som hjärnan att utveckla ett antal frakturer under bevarande. Dessa frakturer representerar en minimal förlust av information (de är noga släta till molekylär nivå), men de avbrutna synapserna och blodkärlen skulle behöva sättas fast innan patienten återupplivas. Om du cryopreserverade en levande person med den bästa moderna tekniken och sedan tinade dem ut och försökte återuppliva dem, skulle nästan alla celler fortfarande lever, men frakturerna i deras hjärnor skulle orsaka massiva slag som skulle döda dem omedelbart.

Detta är det största hindret för reversibel kryopreservering för närvarande och ett område med aktiv forskning. Det kan vara möjligt att använda modifierade kryprotektiva medel, långsammare kylning, högre temperaturbehållning eller någon kombination av ovanstående för att eliminera termisk frakturering, så att människor kan frysas och frysas utan allvarlig skada.

Det andra potentiella problemet har att göra med att faktiskt få kryoprotektiva ämnen i hjärnan.

Under cryopreservation används en medicinsk pump för att avlägsna blodet från hjärnan och ersätta det med en kryoskyddande vätska. Tyvärr börjar ungefär sex minuters ischemi (inget flöde av syre) röda blodkroppar i hjärnan (och många av de fina kapillärerna) svälla, vilket orsakar blodproppar i hela hjärnan. Detta är känt som “no-reflow” fenomen, och gör det mycket svårare att få kryoskyddsmedel i den vita substansen i den djupa hjärnan.

Det finns några lösningar på detta (inklusive användning av heparin, adrenalin och kalla temperaturer för att minska svullnad och förbättra blodflödet), men cryonics fungerar fortfarande på en mycket kort tidskala. Trots det faktum att fysisk nedbrytning av neuroner sker mycket långsamt, efter bara en timme eller så vid rumstemperatur blir det väldigt svårt att bevara strukturen hos den djupa hjärnan. Med andra ord är det troligt att om du inte har personer som väntar på din dödsbädd för att komma till jobbet så fort du dör, är du garanterad att förlora mycket hjärnvävnad till iskristallbildning. Det här är ett annat område som aktivt undersöks, och stora förbättringar kan vara möjliga i våra livstider.

Det är inte alls säkert om vitrifikationsprocessen bevarar tillräcklig information om hjärnan för att så småningom rekonstruera den. Det verkar troligt att det gör det, men för att få det sista ordet måste vi helt enkelt vänta och se vad framtida vetenskap kan. Som Ralph Merkle, uppfinnaren av public key cryoptography, sätter den under ett offentligt samtal om ämnet,

“Cryonics är ett experiment. Hittills är kontrollgruppen inte så bra.”

The Business of Cryonics

Tillsammans med kvaliteten på bevarandet själv spelar också cryonicspatienter på affärssidan av saker, vilket tyvärr är ganska skakigare än den medicinska sidan. Ett av de tidigaste cryonics-företagen, California Society for Cryonics, beviljade nio kroppar att tina efter att medel för deras bevarande var utarmade av släktingar. Kontroversen satte cryonics tillbaka i årtionden.

Medan det specifika problemet har lösts (medel för cryopreservation placeras nu i förtroende av de företag som gör det), är det en indikation på ett djupare problem: frågan om huruvida ett företag kan överleva tillräckligt länge för den medicinteknik som behövs för att fixa människor att mogna. Om det tar ett århundrade eller två för tekniken att komma hit, vad är oddsen att företagen ansvarar för att hålla dig förglasad (och så småningom för att få dig tillbaka) kommer fortfarande att vara runt?

Det finns naturligtvis en viss risk för en sådan allvarlig nedbrytning av den tekniska civilisationen att det inte längre är möjligt att förvärva flytande kväve eller behålla anläggningen: sannolikheter som det är svåra att uppskatta men sannolikt inte otroligt höga. När det gäller företagen själva, av den ursprungliga grödan av cryonics-företag (Cryonics Society of New York, Cryonics Society of Michigan, Cryonics Society of California, American Cryonics Society, Cryonics Institute och Alcor) finns det bara hälften fortfarande (Alcor, ACS och Cryonics Institute). De tre andra misslyckades dock ganska tidigt, medan de tre överlevande organisationerna har funnits sedan 1969 (ACS), 1972 (Alcor) respektive 1976 (CI).

Befintliga nästan ett halvt sekel senare kan indikera att dessa organisationer har en viss grad av uppehållskraft.

Eric Drexler, känd som “Fadern i nanoteknologi” beskrev osäkerheten så här:

“Denna spelning innefattar livets värde, kostnaden för (cryonics), oddsen att tekniken kommer att fungera (som verkar utmärkt) och oddsen att mänskligheten kommer att överleva, utveckla tekniken och återuppliva människor.”

Andra är naturligtvis mindre optimistiska. Jean Medawar, en noterad biolog, sa en gång,

“Pengar som investerats för att bevara människans liv i djupfrysningen är bortkastade pengar, de involverade summorna är stora nog för att uppfylla en straffbar funktion som en självpålagt böter för godhet och fåfänga.”

Cryonics framtid

Det sista och förmodligen största elementet av osäkerhet i cryonics är huruvida det någonsin kommer att vara möjligt att reparera skadan som orsakats av terminal sjukdom eller skada - för att inte tala om skadorna som gjorts av kryostonservering själv. Det har förekommit några förslag till lösningar på hur dessa problem kan lösas.

Det enklaste alternativet är att undvika att dö tills forskare förfinar cryoniska metoder tillräckligt för att det är möjligt att på ett tillförlitligt sätt förglasa människor med god perfusion och utan termisk frakturering och sedan ta dem tillbaka vid liv. Därefter kan de bevaras med vetskap om att den medicinska vetenskapens framsteg bara behöver tillräckliga framsteg för att bota vad som än dödades. När det gäller åldrande ger aktuell forskning anledning till optimism. Under de kommande årtiondena kommer vetenskapen sannolikt att upptäcka sätt att sakta eller stoppa den biologiska processen av åldrande, och kanske till och med för att ångra befintliga skador genom att ersätta skadade kroppsdelar med laboratorievävnad.

Om det inte är ett alternativ (om du till exempel är Kim Suozzi och har redan haft förglasningsskador), så behöver du bara hoppas att mer exotisk teknik är uppfunnad i framtiden.

Ett alternativ skulle vara molekylär nanoteknik. I framtiden kan det vara möjligt att använda mikroskopiska robotar för att återansluta vävnad åtskild av termisk skjuvning, för att förstöra cancerceller och till och med reparera åldrande skador på enskilda celler på molekylär nivå. Molekylär nanoteknik, om den kan utvecklas framgångsrikt, skulle ge nästan total kontroll över materia: mer än tillräckligt för att reparera ganska mycket någon sjukdom som finns idag.

Det är svårt att gissa hur lång tid denna typ av nanoteknik kommer att ta för att utvecklas, även om nanomedicin redan gör stora framsteg. Hur nanoteknik förändrar medicinens framtid Hur nanoteknologi förändrar medicinens framtid. Potentialen för nanoteknik är aldrig tidigare skådad. Sann universella montörer kommer att inleda ett djupt skift i det mänskliga tillståndet. Självklart finns det fortfarande en lång väg att gå. Läs mer .

Ett alternativ kallas “hel hjärnemulering.” I grund och botten, i stället för att försöka rädda den skadade kroppen, syftar hjärnemuleringen till att extrahera informationen från hjärnan (och bara informationen) och rekonstruera det ursprungliga sinnet som en datorsimulering som då kan kopplas till en robot eller en simulerad miljö.

Detta skulle förmodligen göras genom att använda ett mycket fint diamantblad för att skära den förglasade hjärnan i mycket tunna skivor. Framtida forskare kan då bilda skivorna med ett scanningelektronmikroskop och eventuellt använda immunförstärkning och ljusmikroskopi för att plocka upp mindre kemiska ledtrådar om strukturen hos varje neuron.

Denna data skulle analyseras av en dator som skulle reparera sprickor och fylla i luckor med rimliga gissningar och använda informationen att bygga ett stort, simulerat neuralt nätverk som skulle kunna reproducera den ursprungliga personens sinne.

Det här är förmodligen enklare och enklare än molekylär nanoteknik. Allt du behöver är tillräckligt snabbt för datorer, anständiga mikroskop (som redan finns) och en djup noggrann förståelse för hur neuroner fungerar och interagerar. Just nu, projektet för att kartlägga och efterlikna den första organismen Giovanni Idili of OpenWorm: Hjärnor, maskar och artificiell intelligens Giovanni Idili of OpenWorm: Hjärnor, maskar och artificiell intelligens Att simulera en mänsklig hjärna är en väg bort, men en öppen källkod Projektet tar viktiga första steg genom att simulera neurologin och fysiologin hos ett av de enklaste djuren som är kända för vetenskapen. Läs mer (en nematodmask) börjar bara nå framgång, så det finns en lång väg att gå - men kanske inte mer än säga ett århundrade eller så.

Fallet för Cryonics

Efter att ha tittat på bevisen noggrant är cryonics ett rimligt sätt att blåsa livsförsäkringar på 80 000 dollar?

Tja, det beror på hur du uppskattar några svåra att gissa sannolikheter. Hur snabbt tror du att tillväxten av medicinsk teknik kommer att uppstå? Hur långt kommer det att bli? Hur länge in i framtiden tror du att vinster som cryonics företag sannolikt kommer att hålla? Tror du att du kommer att dö av en förutsägbar sjukdom som ger dig tillräckligt med tid att göra dödsarrangemang?

Det här är alla oberoende faktorer, varav någon kan göra hela övningen meningslös om du tycker att oddsen är väldigt låg. Men om du är optimistisk (även lite) om alla dessa faktorer kan du vara i en position där du kan få en chans att vakna en dag och se hur framtiden är. En procent? Tio procent? Det är svårt att döma oddsen, men värdet propositionen på den $ 80.000 börjar se mycket mer rimligt ut i det ljuset.

Mycket av negativiteten kring cryonics härrör från missförstånd och missinformation. Michael Shermer, en grundare av skeptisk tidskrift och en regelbunden bidragsgivare till Scientific American, skrev en artikel berättigad “Nano nonsens och cryonics,” där han hävdade,

Cryonicists tror att folk kan frysas omedelbart efter döden och återanpassas senare när botemedlet för vad som är förknippat dem finns. För att se felet i det här systemet, tina ut en burk frysta jordgubbar. Under frysning expanderar, kristalliserar vattnet i varje cell och spricker cellmembranen. När den tinas, ökar alla intracellulära goo och gör dina jordgubbar till rinnande mush. Detta är din hjärna på cryonics.

När han frågades i ett email om han var medveten om användningen av kryoprotektiva medel för att förhindra exakt det här problemet, sa Shermer att han inte nämnde det på grund av att “utrymme begränsningar.”

Andra problem i den offentliga uppfattningen är föreningar med science fiction, eller helt enkelt gammalt kulturellt Stockholms syndrom. Människor, när man pratar om cryonics, brukar säga saker som "du behöver döden för att ge värde åt livet." Personligen misstänker jag att om du gick till en hypotetisk värld där ingen någonsin hade dött och föreslog att de började runda upp och döda gamla människor för att ge livsvärde, skulle du vara borta på stan på en räls.

Människan är så slagen av dödlighet att, som råttor som har lärt sig att inte springa från elektriska stötar, flyttar människor inte ens när de ser en möjlig väg ut.

Det är möjligt - troligen även - att cryonics inte fungerar. Men det är verkligen svårt att göra fallet det kan inte arbete, eller till och med att oddsen är särskilt låga. Alla de trovärdiga invändningarna beror på breda osäkerheter om framtiden. För mig ser inte cryonics allt så galet ut: människor spenderar pengar på dumma saker.

Så vad tycker du? Ska du anmäla dig? Tror det hela är nötter? Låt oss prata om det i kommentarfältet.

Bildkrediter: Kryogen man Via Shutterstock, “Frusen i tiden“, av Pascal, “Futurama“, av Jen Deering Davis, “DSC03866“, av Jay Cross, “Todds nya tatuering“, av Stever Jervetson, “Den Ancient One“, av Pascal

Utforska mer om: Bionic Technology, Geeky Science.