FYI.

This story is over 5 years old.

Voor het eerst zijn konijnenhersenen ingevroren en compleet intact ontdooid

Het team heeft een prijs gekregen voor hun baanbrekende resultaten.
10.2.16

Er is groot nieuws op het gebied van cryo-onderzoek.

Het Brain Preservation Foundation, een nonprofit-organisatie die onderzoek naar hersenpreservatie subsidieert, heeft hun "Small Mammal Brain Preservation Prize" uitgerijkt aan 21st Century Medicine.

In een recent gepubliceerd artikel in het magazine Cryobiology, beschrijft het team hoe zij de hersenen van een klein zoogdier in hebben gevroren en bijna ongeschonden weer kunnen laten ontdooien. Het team werd geleid door Robert McIntyre, afgestudeerd aan de MIT. Volgens het persbericht van het fonds is het "de eerste demonstratie waaruit blijkt dat het mogelijk is op zoogdierhersenen op lange termijn bijna perfect te kunnen behouden."

Advertentie

Wetenschappers in het cryo-vakgebied (waar men zich bezighoudt met invriezen) zoeken al lang naar een manier de 86 miljard neuronen en de synaptische connecties van hersenen te bewaren. Door de neurale structuur van hersenen te bewaren, hopen zij langetermijnherinneringen later weer op te kunnen halen of om de herinneringen digitaal op te kunnen slaan. Hun uiteindelijke doel is om een soort medische tijdsreis te creëren waarmee individuen hun identiteit kunnen bewaren, zodat zij in de toekomst weer tot leven kunnen worden gewekt wanneer de technologie zover is gevorderd. Het is eigenlijk het plot van de eerste 20 minuten van Austin Powers, maar in dit geval zijn ze heel serieus.

"De volgende stap voor cryo-onderzoek is te laten zien dat deze technieken ook bij hersenen van grotere dieren werken"

Lange tijd leek het er op dat dit nooit zou gaan lukken, omdat het chemische preservatieproces veel te schadelijk bleek om hersenen ongeschonden te kunnen behouden. Dit komt doordat de huidige manier van invriezen ervoor zorgt dat de hersenen enorm uitdrogen, waardoor de neurale connecties kapot gaan. Dit is waarom de resultaten van 21st Century Medicine zo bijzonder zijn.

Het team van McIntyre bleek ertoe in staat te zijn konijnenhersenen en hun neurale connecties cryonisch te behouden en weer volledig intact te kunnen ontdooien. Deze techniek heet "een door aldehyde gestabiliseerde cryopreservatie", wat betekent dat de onderzoekers een aantal chemicaliën door het bloedvatenstelsel liet gaan, waardoor de neuronen op hun plek blijven, en hen daarna het ogenschijnlijk lieten verstenen door het in te vriezen op -130 °C. Later werden de hersenen weer opgewarmd en werden de beschermende chemicaliën weer verwijderd.

Advertentie

De jury van de Brain Preservation Foundation gebruikten daarna traditionele electronenmicroscopie om de hersengebieden op beeld te krijgen, en er zeker van te zijn dat de synaptische connecties in de konijnenhersenen onbeschadigd waren gebleven.

"Alle neuronen en synapsen in het hele brein zien er prachtig uit," zegt Kenneth Hayworth, president van de Foundation en een van juryleden. "Het is gewoonweg geweldig. Ik heb deze hersenen zelfs nog vastgehouden toen ze bevroren waren."

Dit is echt groot nieuws," vertelt John Smart, co-oprichter van de Brain Preservation Foundation aan Motherboard. "Dit is de eerste keer dat we procedure hebben gevonden die alles kunnen behouden dat volgens neurowetenschappers essentiëel is voor het geheugen. Gezien de resultaten die vandaag bekend zijn geworden denk ik dat het behouden van langetermijngeheugen met deze techniek succesvol is. Dit is nog niet helemaal zeker, maar vanuit mijn oogpunt lijkt het erg waarschijnlijk."

De preservatiewedstrijd had twee inzendingen. De andere (tevens veelbelovende) inzending was van Shawn Mikula van het Max Planck Instituut der Neurobiologie in Duitsland. Hij maakte gebruik van een vorm van plastinatie, waarmee de hersenen in een soort plastic veranderen, zodat het op kamertemperatuur behouden kon blijven.

Binnen de cryo-gemeenschap bestaat het idee dat onsterfelijkheid mogelijk is door onze neurale structuren te uploaden naar computers. De technologie ontwikkelt zich zo snel dat er mogelijk in de toekomst zelfs mensen in hun computers kunnen leven. Het is echter nog onduidelijk of met slechts geheugenbehoud ook de persoonlijkheid of "wie je echt bent" als persoon te kunnen behouden.

Advertentie

"Als antwoord op de vraag deze technieken ook de persoonlijkheid en het geweten kunnen behouden, zeggen wij: We zullen er komen, maar wat langzamer," zei Smart. "Het geweten wordt door de neurowetenschap nog niet helemaal begrepen, maar wetenschappers kunnen er steeds overtuigendere modellen van maken."

Tot nu toe is er nog niet genoeg bewijs dat, naast de neuronen, ook de "ziel" bewaard blijft – wat dat dan ook mag betekenen.

De volgende stap voor cryo-onderzoekers is te laten zien dat deze technieken ook werken bij de hersenen van grotere dieren, dus heeft de Foundation bevestigd een prijs te zullen uitrijken aan het eerste team dat varkenshersenen (of hersenen van een ander dier met dezelfde grootte) kan behouden. Het is mogelijk dat het niet lang meer zal duren voordat die doorbraak komt, gezien 21st Century Medicine al een kandidaat heeft opgegeven. De inzending wordt nu onderzocht en tot dusver is dit de enige inzending voor deze wedstrijd.

Het is mogelijk dat velen het behouden van je hersenen te raar vinden om alom gebruikt te gaan worden, maar Smart hoopt dat deze aankondiging vernieuwde interesse zal wekken bij de mensen die erover denken zich op te geven na hun dood.

"Het is een erg persoonlijke keuze, maar we geloven dat – wanneer deze technieken bewezen zijn bij grote dieren te werken – we ze ook meer beschikbaar kunnen maken in de maatschappij," zegt hij. "Ik denk dat het een erg belangrijk vraagstuk gaat worden in onze maatschappij."

"Oftewel, dit is echt een interessant tijdperk om te leven," zegt hij. En als de technieken zich zo snel blijven ontwikkelen, kan dat tijdperk nog lang voortgezet gaan worden.