Немецкие ученые впервые смогли частично восстановить функциональную активность тканей мозга мыши после глубокой криозаморозки.
Речь идет о технологии, напоминающей популярный научно-фантастический сюжет о “криосне”, когда человека замораживают на годы и затем возвращают к жизни. До сих пор подобные идеи оставались в основном фантастикой: ткани мозга после заморозки могли сохраняться на клеточном уровне, но полноценная работа нейронов – электрическая активность, метаболизм и пластичность – не восстанавливалась, пишет научный журнал Nature.
Команда из Германии предложила метод, который позволяет сохранить часть этих функций.
Как проходил эксперимент
Ученые использовали метод витрификации – особый тип криоконсервации, при котором ткани охлаждаются настолько быстро, что вода не успевает образовать ледяные кристаллы. Вместо этого материал переходит в стеклообразное состояние.
Это важно: лед обычно разрушает тонкую структуру тканей мозга. Кристаллы буквально прокалывают клетки и нарушают их работу.
Исследователи взяли срезы мозга мышей толщиной около 350 микрометров, включая гиппокамп – область, связанную с памятью и ориентацией в пространстве.
Ткань обработали раствором криопротекторов, затем быстро охладили в жидком азоте до –196 °C. После этого образцы хранились при –150 °C – от десяти минут до семи дней.
Когда срезы разморозили, ученые проверили их состояние.
Микроскопия показала, что мембраны нейронов и синапсов сохранились, а тесты на митохондриальную активность не выявили метаболических повреждений. Электрические записи показали, что нейроны почти нормально реагируют на стимуляцию.
Кроме того, в гиппокампе сохранилось явление долговременного потенцирования – ключевого механизма, лежащего в основе обучения и памяти.
До “криосна” еще далеко
Несмотря на успех, ученые подчеркивают: речь идет лишь о небольших срезах мозга и о работе, наблюдаемой всего несколько часов после разморозки.
Исследователь Мритьюнджай Котхари из Университета Нью-Гэмпшира отмечает, что работа действительно продвигает науку вперед.
“Подобный прогресс постепенно превращает научную фантастику в научную возможность”, – говорит он.
Но, добавляет ученый, такие идеи, как долговременное хранение органов или заморозка целых организмов, пока остаются очень далекой перспективой.
Технологии криоконсервации давно используют в медицине – например, для хранения спермы, яйцеклеток, эмбрионов и некоторых тканей. Однако мозг считается одной из самых сложных структур для заморозки: даже микроскопические повреждения могут нарушить сеть нейронных связей, от которых зависит память и сознание.
