Не так давно некоторые ученые боялись, что даже если мы сможем заморозить тело, сохранить его при низких температурах и затем вернуть его к нормальной жизни, мозг будет очищен от всех воспоминаний, низводя человека до состояния большого ребенка или идиота. Ясно, что крайне важно убедиться в том, что этого не произойдет.
Все зависит от того, является ли память динамической или статической. В вычислительных устройствах есть два основных метода хранения информации: динамические методы, использующие колебания, которые прекратятся, если питание отключено, и статические методы, такие как использование магнитной ленты, при которых информация сохраняется, даже если машина не включена. Эти две возможности существуют и для мозга.
Еще в 1960 году профессор Уильям Фейндель из канадского университета МакГилла написал: «… нейроны содержат соединения, ведущие к этой же клетке, так что они на самом деле получают образцы собственных исходящих сигналов… такие самовозбуждающие нервные петли могут содержать бесконечные цикличные импульсы, которые и являются „памятью“ этой конкретной клетки…» (29) Но он также отметил, что память может быть связана с физическими, химическими или электрическими изменениями в тысячах окончаний, покрывающих каждый нейрон мозга.
Однако уже позднее профессор Рой Джон, директор Университета Рочестерского центра изучения мозга, написал: «Существуют многочисленные свидетельства в пользу двух стадий работы памяти… (1) стадия ранней консолидации продолжительностью около 0,5–1,0 часа, в течение которой кольцевая реверберационная электрическая активность формирует, вероятно, первичное представление о происшедшем событии (опыте), и (2) долгосрочная стабильная стадия, в которой полученная информация закрепляется за счет образования некой структурной модификации». (51)
Другими словами, самые последние воспоминания являются динамичными, что помогает объяснить ретроградную амнезию, иногда наблюдаемую после некоторых видов шока или травм. Но большая часть памяти, долгосрочная память, является статичной. Предположительно, долгосрочная память состоит из изменений в белковых молекулах в нейронах головного мозга. (46)
Были проведены многочисленные эксперименты. К примеру, доктор Смит докладывает: «Мы обнаружили, совместно с психологами, изучающими животных, что у крыс, обученных находить еду в лабиринтах, не было обнаружено потери памяти после охлаждения тела до температуры чуть выше замерзания… Активность коры головного мозга крыс, наблюдаемая с помощью электроэнцефалограммы, прекращается при температуре около +18 C°, так что мозговая активность отсутствовала в течение примерно 1–2 часов у всех животных, прошедших испытания. Несмотря на это, после реанимации все крысы оказались способны к действиям, основанным на предыдущем опыте. Эти результаты противоречат теории о том, что память зависит от постоянного прохождения нервных импульсов через активно действующие нейроны головного мозга». (110)
Двумя наиболее важными моментами, касающимися памяти, являются следующие: каждый фрагмент памяти, похоже, хранится в нескольких различных участках мозга и, следовательно, может выдержать широкие повреждения; и все фрагменты могут быть закодированы в химических веществах методами, схожими с теми, которыми записывается генетическая и иммунная информация, а потому они могут быть морозостойкими и устойчивыми к повреждениям.
Профессор Ганс-Лукас Теубер из МТИ[23] пишет: «Эксперименты, включающие удаления значительных участков головного мозга или многочисленные разрезы коры… показали удивительную способность к восстановлению заложенных мысленных образов… Сохранение когда-то „записанных“ образов после зимней спячки, общей анестезии или конвульсий говорит о механизме защиты от потерь, схожем с иммунной реакцией, то есть с помощью многократной записи, сравнительно небольших размеров и значительного распространения по головному мозгу… [Эксперименты могут показать, что] биологические процессы записи информации по существу одинаковы, рассматриваем ли мы генетические процессы, эмбриональную индукцию,[24] процессы обучения или иммунные процессы». (116)
Мы убедимся в важности этой точки зрения, когда будем оценивать степень допустимых повреждений при заморозке.
Следует отметить, что повреждения при заморозке, особенно повреждения мозга, не могут быть очень серьезными, хотя ни одно млекопитающее пока что не было полностью оживлено после полной заморозки с использованием довольно грубых методов, доступных сегодня.
Есть несколько сложностей в заморозке крупных животных. Сложно осуществить пропитывание защитными агентами, и нет возможности быстро заморозить глубоко находящиеся ткани. Вследствие этого, концентрированные соли могут вызывать денатурацию белков головного мозга, что заставляет сомневаться в успехе. В следующем разделе будет описано, как в действительности при заморозке можно избежать самых серьезных повреждений. В этом разделе будет объяснено, что даже если повреждения настолько серьезны, как это сейчас кажется, остаются убедительные причины для оптимизма.
Прежде всего, хотя сейчас сложно представить универсальный метод для исправления денатурации белков, это не означает, что такой метод в принципе невозможен. Во-первых, хотя сейчас мы не можем себе его представить, такой метод вполне может быть придуман, изобретательными людьми и доблестными машинами будущего. Как-никак, инженеры позапрошлого столетия считали летающие аппараты тяжелее воздуха невозможными; и до 1926 года, когда Шумнер выделил уреазу, было неизвестно, являются ли ферменты белками. (3) Более того, как мы видим, природа и степень денатурации не всегда является одинаковой и в некоторых случаях может быть незначительной; наконец, методы не обязательно должны быть «универсальными».
Следует подчеркнуть, что даже грубая заморозка часто не может убить все клетки, и даже «убитые» клетки получают повреждения различной степени тяжести; это верно, даже если мы сконцентрируем наше внимание на каком-то одном виде тканей. К тому же самые важные части клетки вполне могут оказаться и самыми морозостойкими.
То, что некоторые клетки могут пережить заморозку, даже когда большинство клеток «умирает», мы видим из работ Рея, который подверг ткани сердца зародыша курицы быстрой заморозке: «… В тканях, не защищенных глицерином, после нагревания рост отсутствует, за исключением нескольких клеток… некоторые странные клетки выживают, после нахождения в жидком азоте… Почему быстрое охлаждение жидким азотом убивает большую часть тканей?… мы думаем [, что эти изменения] происходят во время нагревания». (90)
Хотя курицы и не люди, а сердца — не мозги, факт выживания некоторых клеток очень важен; мы можем логически заключить, что, вероятно, многие клетки почти выжили и могли бы быть спасены учеными будущего с помощью более развитых технологий либо до нагревания, либо после него.
По аналогии представьте себе, что Вы наблюдаете воздушную атаку на колонну солдат. Если никто не поднимается после нее, скорее всего, все они уже мертвы. Но если хотя бы один или двое встают, весьма вероятно, что многие из оставшихся солдат всего лишь ранены, а не убиты.
Крейберг говорит: «Очевидно, что, будучи подверженными сильному охлаждению, многие клетки, часто большая часть клеток, умирает. Но иногда одиночные клетки, а иногда и небольшие группы клеток, выживают и могут сформировать культуру клеток или даже сложные структуры, что было продемонстрировано экспериментами с клетками яичников». (56)
Похожие результаты были достигнуты в экспериментах с нервными тканями млекопитающих, что для нас наиболее важно. Паско, работая с нервными узлами крыс, хотя в целом эксперимент был неудачным, обнаружил, что «один образец [без глицерина] хранился всю ночь при температуре –15 °C°, и после нагревания нерв показал частичную работоспособность при прямой стимуляции». (86)
24
Эмбриональная индукция — явление, при котором в процессе эмбриогенеза зачаток одного из органов влияет на другой зачаток, определяя путь его развития, и, кроме того, сам подвергается индуцирующему воздействию со стороны другого зачатка.