何十年もの間、SF では、人を凍らせて数世紀後に目覚めさせるという興味深いアイデアが使われてきました。星間旅行中の宇宙飛行士から将来の治療を待つ患者まで、いわゆる低温処理は小説や映画でよく使われてきました。今、 新しい科学的研究は、少なくとも脳においては、その考えが完全に不可能ではないかもしれないことを示唆しています。
アレクサンダー・ジャーマン率いる科学者チームは、脳組織を極低温で冷凍し、その機能活動の一部を回復するという、長い間生物学の到達不可能と思われていたことを達成した。米国科学アカデミー紀要に掲載されたこの研究は、マウスの脳の断片がその構造を保存し、脳の損傷後に神経細胞のプロセスを再開できることを示しています。 液体窒素の温度である -196 °C に近い温度で保管されます。
脳は体の中で最もデリケートな器官の 1 つであるため、この課題は非常に大きなものとなります。水が組織内で凍結すると、小さな刃のように機能する氷の結晶が形成され、細胞膜と神経細胞の接続が破壊されます。何十年もの間、この現象は急速冷凍が必然的に脳組織を破壊することを意味していました。 新しい研究の鍵は、ガラス化と呼ばれる技術です。 科学者たちは、水に氷の結晶を形成させる代わりに、保護物質の混合物を使用して生地を急速に冷却し、水がガラス状の状態に固まるようにしました。 この状態では、分子は実質的に動かないままとなり、すべての生物学的活動が停止します。
この極端な停電の後に脳が「復活」できるかどうかをテストするために、ジャーマンのチームは、記憶と空間認識に重要な脳領域である海馬に焦点を当てた。 彼らはマウスの脳の薄い部分を切り出し、極低温まで徐々に冷却した。。その後、数分から 1 週間保管してから、慎重に解凍しました。
解凍後に驚くべきことが起こりました。科学者たちは、顕微鏡検査と電気的記録で組織を分析することにより、ニューロンがまだ相互に通信できることを確認しました。シナプス（ニューロン間の「橋」） 無傷のままであり、組織は電気的活動を示した 新鮮なサンプルと同等です。
しかし、最も重要な結果は、学習と記憶を可能にする細胞メカニズムの 1 つと考えられる長期増強として知られるプロセスをニューロンが保存していたことです。言い換えると、 組織は構造的に無傷であるだけでなく、情報の保存を可能にする生物学的機構の一部も維持していました。
これはそういう意味ではありません 科学者たちは凍った脳を復活させたことも、氷の中で何十年も過ごした動物を「目覚めさせる」ことは不可能だとも考えていない。実際には、実験は脳組織のごく一部を使って行われ、回復した活性は実験室で数時間しか観察できませんでした。さらに、このプロセスを人間の脳はおろか、脳全体に拡張することには、膨大な技術的課題が生じます。
それでも、極度の寒さに対する脳の耐性について私たちが知っている限界を押し上げるため、この進歩は重要です。研究によると、結果は、極低温状態で分子活動が完全に中断された後でも神経機能が回復できることを示しています。
最も現実的な応用は、未来への旅行ではなく、医療に関係しています。この技術が完成すれば、 研究のために脳組織を長期間保存したり、臓器バンクを作成したり、複雑な手術や重傷の際に脳を保護したりする。 しかし、想像力は必然的にさらに広がります。いつか、記憶と人格が保存されている接続を含む脳の構造全体を無傷で保存することが可能であれば、 生物学的保存の根本的な形態への扉を開く。
