PNAS: ученые "оживили" мозг после заморозки до -196 °C

Ученым впервые удалось восстановить работу участков мозга после глубокой заморозки при температуре -196 °C. Работу провели специалисты Франкфуртского университета имени Гете, результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

В эксперименте исследователи заморозили ткани мозга взрослых мышей до -196 °C, а затем после размораживания зафиксировали сохранение электрической активности нейронов и синаптических связей. Ученые использовали срезы гиппокампа — области мозга, которая играет важную роль в формировании памяти и обучении.

Ключевую роль сыграла витрификация — метод сверхбыстрого охлаждения. При таком подходе вода и растворенные вещества переходят в стеклообразное состояние и не образуют кристаллы льда. Обычно именно лед считается главным препятствием для заморозки мозга: он повреждает клеточные мембраны, нарушает структуру ткани и разрывает связи между нейронами.

После размораживания ученые обнаружили, что ткань сохранила структурную целостность, работу митохондрий, возбудимость нейронов и передачу сигналов между клетками.

Особенно важным результатом стало сохранение долговременной потенциации — процесса, который считается клеточной основой обучения и памяти. Иначе говоря, после полной остановки молекулярной подвижности в замороженном состоянии ткань смогла вновь демонстрировать признаки работы нейронной сети.

Авторы подчеркивают, что речь пока не идет о заморозке целого мозга с последующим восстановлением сознания. Однако исследование показывает, что мозговая ткань может переносить глубокую заморозку лучше, чем считалось ранее.