Neulich sind wir auf seltsame Neuigkeiten gestoßen. Das hört man nicht jeden Tag. Ein vom Massachusetts Institute of Technology gesponsertes Startup für 10.000 US-Dollar hält Ihr Gehirn auf Synapsenebene. Bereits in diesem Jahrhundert, so verspricht das Unternehmen, wird es Neurowissenschaftler geben, die in diesen Synapsen gespeicherte Informationen extrahieren, in einen Supercomputer hochladen, Ihre Erinnerungen neu laden und "Ihre Gedanken archivieren" können. Eines ist jedoch so: Die Technologie funktioniert nur, wenn Sie noch am Leben sind. Um Ihr Gehirn in Verbindung zu halten - das komplizierte Netzwerk von Verbindungen aller Synapsen des Gehirns - müssen sie Sie töten. Klingt wahnsinnig lustig oder lächerlich verrückt. Und es ist schwer zu glauben. Aber wir sind Erwachsene, wir interessieren uns für die wissenschaftliche Seite des Themas und nicht für bloße Versprechen.
Vor nicht allzu langer Zeit zeigte Nectome dem Startup-Inkubator von Y Combinator sogar seinen blauen Traum und … wurde in die Liste der begehrenswerten Partner aufgenommen. Und Kunden tauchten fast sofort auf. Es ist nicht schwer zu verstehen, warum: Nectome verkauft eine alte, aber sehr attraktive Idee, Bewusstsein in die Cloud hochzuladen.
Warten Sie, bis Sie skeptisch mit den Augen rollen. Die Nectome Brain Conservation Technique wurde von der Brain Conservation Foundation (BPF) mit einem Preisgeld von 80.000 US-Dollar für die Erhaltung des Schweinehirns ausgezeichnet. Jetzt haben sie sich mit einem der bekanntesten Neurotechnologen des Massachusetts Institute of Technology (MIT), Dr. Ed Boyden, zusammengetan, um gemeinsam weiter an der Methode zu arbeiten.
Boyden hatte zuvor eine großartige Technologie entwickelt, die das Gehirngewebe 10 bis 20 Mal physisch vergrößert. Durch die Kombination der speziellen Kryokonservierungssauce von Nectome mit der Expansionsmikroskopie von Boyden kann ein Start-up etwas Erstaunliches erreichen: das gesamte menschliche Gehirn im Nanobereich erhalten, wo jede Synapse durch ein Elektronenmikroskop gesehen werden kann.
Die Idee wurde kürzlich von den National Institutes of Health mit 900.000 US-Dollar und über 1 Million US-Dollar finanziert.
Dr. Sebastian Sjung sagte einmal: "Ich bin mein Konnektom." Es ist nicht schwer vorstellbar, dass Ihre Erinnerungen (und sogar Sie selbst) aus einem sorgfältig erhaltenen Gehirn extrahiert werden können und Ihr Bewusstsein neues Leben annehmen wird.
Kurz gesagt, ein Gehirn in einem Bottich ist nichts Neues. Aber was dann?
Werbevideo:
In der Zeit eingefroren
Im Gegensatz zur Kryotechnik lagert Nectome Ihren Kopf nicht in Bottichen mit flüssigem Stickstoff. Stattdessen wird die Aldehyd-stabilisierte Kryokonservierungsmethode (ASC) verwendet, um das lebende Gehirn vor dem Kryoprotektion einzubalsamieren.
Das Hauptziel ist nicht die Aufrechterhaltung der "biologischen Lebensfähigkeit", sagen die Mitglieder des Startup-Teams, "sondern die Erhaltung der empfindlichen und hochstrukturellen Form des Gehirns."
ASC wurde 2015 erstmals in Cryobiology veröffentlicht und ist eine äußerst unangenehme Methode: In einem Zustand vollständiger Anästhesie (Anästhesie) wird der Körper, während das Herz künstlich gestützt wird, von Blut befreit, das durch eine Chemikalie namens Glutaraldehyd ersetzt wird. Dieser Halter wirkt wie molekulare Handschellen, näht Proteine zusammen und stabilisiert ihre Struktur.
Denken Sie daran: Dieser Prozess tötet das Gehirn. Es gibt kein Zurück.
Aber genau das ist das Ziel. Das tote Gehirn kann keine posthumen biologischen Prozesse starten, die zum Zerfall führen. Der Retainer hält das Gehirn so natürlich wie möglich - Neurowissenschaftler verwenden es häufig, um Gehirnproben zu verarbeiten, bevor sie durch ein Mikroskop schauen.
Sobald es „repariert“ist, verwendet das Nectome-Team eine automatische Pumpe, um das eigene Blutkreislaufsystem zu starten, jedoch mit einer kryoprotektiven Lösung. Das Gehirn wird dann von den Chirurgen entfernt und zur Abkühlung auf -135 Grad Celsius in einen Akkumulator gegeben.
"Die biologische Zeit scheint anzuhalten, so dass das Gehirn sehr lange gespeichert werden kann", erklären die Wissenschaftler.
Die Technologie wurde zuerst am Gehirn eines Kaninchens und eines Schweins getestet und funktionierte hervorragend. Nach dem Auftauen wird der Kryoprotektion weggespült, so dass das vollständig erhaltene Gehirn für die Konnektivitätsanalyse übrig bleibt.
Ersetzen Sie nun die Kaninchen und Schweine durch Menschen. Dies möchte Nectome für seine Kunden tun.
Unbezahlbare Währung
Laut MIT Technology Review hat Nectome bereits seine Finger in die Erhaltung des menschlichen Gehirns gesteckt. Diesen Februar kaufte das Team das Gehirn einer kürzlich verstorbenen Frau und führte im Leichenschauhaus einen ASC durch. Der Vorgang dauerte etwa sechs Stunden.
Obwohl das wertvolle Organ innerhalb von zweieinhalb Stunden tot war, war das Gehirn der Frau "eines der besten, die jemals erhalten wurden", sagt Robert McIntyre, Mitbegründer von Nectome.
Lassen Sie uns einen Moment abschweifen und das Versprechen, das Bewusstsein hochzuladen, beiseite legen. Die Integration von ASC in die erweiterte Mikroskopie hat ein enormes wissenschaftliches Potenzial. Laut Ma Chao, Professor an der Chinesischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften, können ASC-behandelte Gewebe wichtige Informationen über die subzellulären Strukturen in einem Neuron liefern.
"Diese Informationen können für die Erforschung der Alterung des Gehirns und degenerativer Störungen sehr wichtig sein", sagte er in einem Interview.
Durch den Vergleich der synaptischen Strukturen eines gesunden Gehirns und Gehirns mit der Alzheimer-Krankheit können Wissenschaftler beispielsweise wertvolle Daten erhalten - welche Regionen des Gehirns am stärksten betroffen sind, welche strukturellen Pathologien usw.
Neu erschaffener Geist
Nicht alle sind sich einig, dass ASC ein geeigneter Weg ist, um „den Geist zu archivieren“.
Einige der Argumente dagegen sind technologischer Natur. Trotz Milliarden von Dollar und mehrerer umfangreicher Gehirnkartierungsprogramme konnte (bisher) niemand ein Gehirn von Säugetieren auf Synapsenebene erfassen - nicht einmal eine Maus.
Aber die Skalen des Gehirns einer Maus und einer Person sind sehr unterschiedlich: Im menschlichen Gehirn gibt es Millionen von Neuronen, von denen jedes Tausende von Verbindungen mit anderen bildet und Billionen von Synapsen bildet. Selbst die fortschrittlichsten Versuche, ein solches Bild zu präsentieren, können heute nicht einmal einen Kubikmillimeter eines Mausgehirns bewältigen.
Dr. Kenneth Hayworth, Präsident der Brain Preservation Foundation, sieht dies nicht als Problem an. In 100 Jahren, sagt er, werden wir über eine Ganzhirn-Bildgebungstechnologie verfügen. Zur Unterstützung von ASC als End-of-Life-Verfahren stellt er fest, dass es "zumindest die Möglichkeit gibt, den Patienten in Zukunft mithilfe hochentwickelter Technologien zu erholen", da der Informationsgehalt erhalten bleibt.
Technologische Barrieren beiseite. Eine viel kontroversere Idee wäre vielleicht, dass Ihre Erinnerungen, Gedanken und Persönlichkeit wiederhergestellt werden können, indem Sie nur die Struktur studieren.
Das lebende Gehirn ist schließlich ständig in Bewegung. Neurowissenschaftler erfassen häufig den flüchtigen Prozess von Neuronen, indem sie Elektroden in das Gehirn einführen, um elektrische Signale zu erfassen. Oder sie verwenden im Dunkeln leuchtende Proteinsensoren, um die neuronale Aktivität zu überwachen.
Mit anderen Worten, wie bei jedem biologischen Prozess ist das Denken dynamisch. Es ist unmöglich, einen ganzen Menschen nur mit den Buchstaben der DNA nachzubilden - der Ausdruck seiner DNA, der auf den komplexen Wechselwirkungen zwischen ihm und seiner Umgebung basiert, macht ihn zu einem Menschen.
Ebenso ist es durchaus möglich, dass Sie die Geschichte der neuronalen Aktivität aus dem unbeweglichen Gehirn nicht rekonstruieren können. Es ist möglicherweise nicht möglich, einen einzelnen Gedanken aus der vollständigen Karte des Konnektoms zu extrahieren.
Dr. Sam Gershman, ein Informatiker der Neurowissenschaften an der Harvard University, nennt die Verbindung "eine funktionell erschöpfte Informationsquelle über die Gehirnfunktion".
Denken Sie darüber nach: Neurowissenschaftler haben seit den 1980er Jahren eine vollständige Verbindung zu C. elegans, einem Nematodenwurm. Was hat die Kreatur vor dem Tod erlebt? Was waren seine letzten Gedanken? Trotz der Tatsache, dass der Wurm nur 7.000 neuronale Verbindungen hatte, haben wir nie etwas gelernt.
"Die synaptische Struktur allein liefert nur eine statische Karte", sagt Ma. „Es gibt jedoch noch viel mehr Faktoren, die das Gedächtnis und die Intelligenz beeinflussen können. Durch das Einfrieren des Gehirns zu einem bestimmten Zeitpunkt verlieren wir vorübergehende Informationen über das Gehirn."
Schließlich ist nicht klar, was gespeichert werden muss, um „Sie“aus dem massiven Durcheinander neuronaler Verbindungen in Ihrem Kopf herauszuholen. Ist die Struktur der Synapse ausreichend? Müssen wir auch gedächtnisbezogene Proteine einfangen? Was ist mit nicht-neuralen Zellen, Glia, die am Gedächtnis beteiligt sind? Oder wäre es zweckmäßiger, die Stärke von Synapsen in einem lebenden Gehirn in einem Computer zu simulieren, um das Bewusstsein nach dem Tod (und auch davor) "laden" zu können?
Nectome hat einen Plan dafür: Bis 2020 wollen sie "High-Level-Speicherbits" aus dem gespeicherten Maushirn extrahieren. Im menschlichen Gehirn haben sie dies noch nicht einmal versucht.
Ethische Nuancen
Ob das Unternehmen sein Versprechen einhalten kann, ist eine Frage. Aber vielleicht noch besorgniserregender ist, was Nectome tatsächlich einen noch nicht getesteten Service für todkranke Menschen anbieten will.
Nach Rücksprache mit Anwälten, die sich mit Sterbehilfe auskennen, entschied das Unternehmen, dass sein Service rechtmäßig ist. Aber selbst Hayworth ist der Meinung, dass Vorsicht geboten ist.
Änderungen an der ASC-Methode müssen gründlich an Tieren getestet und von der breiteren medizinischen Gemeinschaft überprüft werden, bevor sie als medizinisches Verfahren vorgeschlagen wird.
Bisher befinden sich bereits 25 Personen in der Warteschlange, und diese Zahl wird steigen. Am Ende ist das Potenzial für eine Wiederbelebung zwar gering, aber allzu verlockend.
Sie ändern Ihre Meinung immer noch nicht? Denke scharf nach.
"Wir haben noch nicht einmal begonnen, die aufgezeichneten Synapsen als Erinnerungen an lebende Menschen zu interpretieren", sagt Dr. Ai-Ming Bao, stellvertretender Direktor der School of Medicine an der Zhejiang-Universität in China. „Das ist echte Science-Fiction. Sie versprechen zu viel."
Ilya Khel
