Уже давно не является чудом трансплантация различных органов: сердце, почки, печень, костный мозг успешно приживаются в новом теле. Однако до сих пор недоступной являлась операция по пересадке мозга от одного человека другому, хотя ученые-медики неустанно ведут поиск решения этой задачи.
Центральный отдел нервной системы требует к себе особого подхода. Когда врачи будут без проблем проводить подобные операции? Какова стоимость пересадки мозга? И кем станет человек (тело, получившее мозг): самим собой или тем, кто являлся прежним хозяином нового органа? Эти и другие вопросы интересуют многих. Но, пожалуй, самым интригующим вопросом остается: обеспечит ли пересадка вечную жизнь и человеческое сознание? Чтобы ответить на них, нужно сделать небольшой экскурс в историю.
Трансплантация головного мозга — перенос его хирургическим способом в другое тело с сохранением личности пациента.
История развития: можно ли сделать пересадку мозга
Эксперименты ведутся с прошлого столетия на подопытных животных:
- В середине 20-х годов впервые на планете, ученые С. Брюхоненко и С. Чечулин, благодаря созданному ими автожектору, аппарату искусственного кровообращения, доказали возможность раздельного существования собачьей головы без тела. Она могла двигать глазами, языком, реагировать на касание, мало того – глотать кусочки пищи. Голова животного прожила на блюде почти два часа.
- А в середине 50-х В. Демихов «пришил» вторую голову двадцати собакам.
- В начале 70-х американский нейрохирург Р Вайт смог поддерживать два дня в живом изолированном состоянии обезьяний мозг. Несколькими годами позже Вайту удалось трансплантировать крысьи и обезьяньи головы другим животных, прожившим в два раза больше, чем изолированный мозг обезьяны. Ученый не смог добиться соединения спинного со стволом головного мозга, поэтому неподвижное туловище служило искусственным помощником жизни головы. Гибель мозга и в том и другом случая наступала по причине отека, развивающегося в разное время
- В начале 80-х частичная пересадка мозга была успешно проведена Д. Кригер от одной мыши в полость мозга другой с целью замены больного участка на здоровый. Лишь одна попытка из восьми оказалась неудачной.
Ученые, почти сто лет изучая столь важный вопрос как пересадка головного мозга, так и не пришли к консенсусу о возможности этой операции. Притом что всего несколько десятилетий назад трудно было вообразить, что человеческая голова может быть трансплантирована на другое тело. Однако в 2021 году ученым-нейрохирургом С. Канаверо доказана такая возможность после успешно проведенной операции. Хотя в качестве пациента использовалось неживое тело.
Возможна ли пересадка мозга: что говорят ученые
По мнению А. Бордея, сотрудника Йельского университета, пересадка мозга возможна, но для достижения желаемого эффекта нужна трансплантация и спинного мозга, в противном случае человек будет лишен самостоятельного передвижения. Что же касается сохранения души и индивидуальности, то здесь сложно прогнозировать и дать однозначный ответ.
Ведь, когда растет, развивается тело, изменяется и мозг , поэтому при пересадке и регенерации личность человека непременно изменится. Только один шок оставит свой след.
По мнению профессора после трансплантации этого органа индивидууму не будет даровано бессмертие. Ведь мозг тоже стареет. Достижения науки с успехом позволяют заменять искусственными почки, другие органы и даже сердце, но заменить мозг таким образом невозможно. Это чревато нейродегенерацией, которая приведет к образованию опухолей или снижению интеллекта.
По мнению другого ученого того же университета Х. Аббеда пересадка вполне реальна, но пока в будущем. Когда будет успешно решена проблема соединения головного со спинным мозгом пациента. Пока задача неразрешимая – травмы последнего чреваты необратимыми последствиями.
Когда же такое станет реальностью, то, как считает профессор, личность пациент приобретет вместе с трансплантированным мозгом – ведь именно он отвечает за данную особенность.
А вот другой ученый К. Славин убежден, что не за горами, когда нейрохирургия сможет подсоединять к мозгу тело, а не наоборот. И такие тела будут создаваться искусственно. Человек при этом сохранит полностью свою личность. Но он также солидарен с мнением других ученых, что даже это не обеспечит бессмертия. Для решения этой задачи, нужно отыскать средство, способное «завести» процесс обновления на клеточном уровне.
Какие открывает возможности
Если в будущем наука продвинет развитие технологий в этом направлении на такой уровень, что пересадка головного мозга человека станет вполне обычной процедурой, это позволит использовать ее, например, в таких ситуациях:
- при несовместимых с жизнью телесных травмах;
- для лечения онкологических болезней;
- при опасных врожденных телесных дефектах;
- для избавления от тяжелых психических заболеваний, лечимых только снятием симптомов;
- при сложных ожогах, охватывающих большую часть тела;
- при функциональном отказе органов.
Также может применяться при смене пола, для пересадки размороженного крионированного мозга в выращенное тело и решения других задач.
Вечная жизнь: замена мозга другим носителем с сохранением сознания и личности
Кто из нас хотя бы раз в жизни не задумывался о том, чтобы жить вечно? Происходило это и со мной. Можно сделать биологическую клетку, ориентированную на бесконечное число делений, без зависимости от типа клетки. Но как сущий технарь я понимаю, что человеческое тело несовершенно. Вечной жизни для биологического индивидума можно достичь двумя путями. Различными по своей сложности и возможностям, которые предоставят эти решения. 1. Управляемое бесконечное деление биологической клетки 2. Перенос сознания на другой более отказоустойчивый носитель.
Смысл статьи и последующей дискуссии — исследовать теорию именно по пункту 2, т.к. он подразумевает не копирование личности, когда ваш мозг скопирован в кого-то другого, но при этом вы остаётесь самим собой, а перенос именно вашего мозга на другой носитель, да так, чтобы вы не прекратили своего существования, мыслительного континуума, самоосознания.
Цинизм? Утопия? Неизбежная реальность.
Если повреждённое биологическое тело заменить на новое без потери функционала достаточно просто, то мозг, увы, практически невозможно. Т.к. это будете уже не вы.
Зачем это нужно
Биологический разум уязвим. Прежде всего перед другими биологическими формами жизни. (бактериями, вирусами и т.п.). Не говоря уже об отсутствии питания, повреждениями.
Биологический разум сложно стандартизировать — вы не найдёте 2 одинаковых мозга. Как следствие — его невозможно мгновенно обучать. Читай — выпустить «блок расширения», который можно будет подключить к любому мозгу — и уже можно решать круг задач, на который он рассчитан.
Если создать технологию… искусственный вечный мозг, то с одной стороны — можем масштабировать его как угодно с приростом производительности, при этом без повреждений масштабируемой части с другой — можно подключать его к биологическому телу точно так же, как и естественный мозг. При этом довольствоваться всеми благами и наслаждениями биологического тела, зная, что ты бессмертен. В любом случае технология переноса (а не копирования!) описана чуть ниже. Ей всё равно с какого носителя на какой производить перенос.
Технология переноса сознания. High Level Design
Всего есть 2 аксиомы, которые подтверждены опытным путём и являются интуитивно понятными для людей. Не требующими доказательств. Есть исходный мозг\сознание. Назовём его X. Пусть X состоит из некоторых единиц x, теряя которые X практически не теряет функционала (ну или приближается к идеалу — НЕ теряет функционала). Для биологического мозга это будут нейроны либо скопления связанных нейронов.
1. С точки зрения заинтересованного субьекта X: если скопировать X в Y, затем уничтожить X, то Y будет двойником X на момент копирования. Но сущности X уже не будет.
С практической точки зрения это значит, что если ваш мозг скопировали, а вас убили, то будет жить ваша копия, но не вы. Она будет думать как вы, делать то же, что и вы. Но в момент своей смерти вы перестанете существовать для себя. Т.е. прервётся ваш сознательный экзистенциальный мыслительный континуум. Что выглядит парадоксально, для всех остальных вы будете жить (если они не будут знать, что вас скопировали), но для себя самого — нет. Этакий философский парадокс.
2. Если в X умирает от m до n x, где m>=1, n>=m, то X при этом не умрёт
Поясню на практике. Вы выпиваете бутылку водки. Умирает (допустим) один или больше нейронов. Или бьют вас по голове хорошенько. Нейроны умерли, но после этого вы не перестали быть собой Все воспоминания, что у вас были. все навыки, ваше самоосознание — всё сохранилось. Т.е. вы не перестали существовать. И после удара\стакана водки вы это вы, а не ваша копия. Всё благодаря помехоустойчивости накопителя (мозга). Другое дело, если вас сильно огрели и\или до этого вы ещё и выпили. Да так, что потеряли сознание. Отключается неокортекс Но он не разрушается (не умирает) Т.е. словосочитание «сознательное существование» не применимо. Остаётся существование. А вот самоосознанное существование (существование нейронной сети, которая в себе хранит информацию о себе и мире) — таки продолжается.
Маленькое лирическое отступление. И тут интересная ситуация. Де-факто сознание человека продолжает существование. Т.е. мозг функционирует и это остаётся тот же самый мозг X с точки зрения мозга X
. Но другие воспринимают это как потерю сознания. Забавно. А если скопировать X в Y, и уничтожить X, то для не знающих о копировании, «X» будет продолжать сознательное существование и с их точки зрения это будет X. А вот с точки зрения X, X существования продолжать не будет. Т.к. нет больше X.
Что из этого следуюет на практике? Из первой аксиомы следует, что нельзя переносить систему полностью. Т.е. если мы будем переносить систему не полностью, то мы сможем перенести а не скопировать. (достаточное условие) Из второй аксиомы следует, что систему следует переносить по минимально возможным составляющим этой системы. Временное отсутствие которых не скажется на функционировании системы (необходимое условие)
Из этого следует, что можно подменять минимально возможное множество x-ых в X параллельно на соответствующие y. При этом Каждому элементу x нужно поставить в соответствие y (пока рассматриваем для простоты отношение 1:1) При этом мы должны обеспечить выполнение тех же функций, что и выполняли x. Т.е. множество функций
, которые выполняли x
сохранится в y, но при этом y будут обладать так необходимыми нам новыми свойствами
.
Простейший итерационный пример. Берём мозг, заменяем один нейрон на кремниевый аналог, который разработан сразу, чтобы «уживаться» с биологическими нейронами. И так все нейроны по одному. С одной стороны — т.к. вы теряете временно по одному нейрону — вы не прекращаете жизни и своего сознательного существования, самоосознания. Не теряете ничего практически(на момент замены)
. А сразу
после замены
у вас будет всё то же, что и до замены. Т.е. вы не теряете вообще ничего. Вы приобретаете другой носитель. А так как происходит не копирование X в Y целиком с последующим уничтожением X, (где Y — другой носитель) то это будет не ваш двойник, а вы.
(… развитие технологий….) Профит!!! Вы можете переместить
себя куда угодно. Вы можете наращивать свою вычислительную мощность сколь угодно и т.д. Вы можете жить сколь угодно долго и как угодно адаптируясь к изменениям внешнего мира. Если пофантазировать — не исключена возмножность переноса себя (когда будут соответствующие технологии) в, скажем, кусок дрейфующей межзвёздной пыли. Но с чисто практической точки зрения, надо обладать ещё и потенциалом действия. Сознательная пыль должна уметь делать что-нибудь, иначе зачем существовать. Но это уже философия 
Открытые вопросы, решение которых может приблизить создание технологии
Заменять нейроны прямо внутри мозга — нужна достаточно сильно развитая технология.
Возможно, можно просто подключить к биологическому мозгу электронный. Через провод в ухо До начала переноса — биологический — полный. Электронный — пустой. Биологический — X, электронный — Y. X подключён к Y так, что изначально сознание X распределено между системой накопителей X+Y
Копирование. Выключаем в биологическом мозге нейрон\участок. Копируем в Y. Скопированный участок никуда не исчез и после копирования в Y и удаления его в X сознание осталось невредимым, т.к. X продолжает видеть всё, что есть в Y. Так, кусочек за кусочком из X в Y. Пока X не станет пустым.
Если как «включать» участок в Y ещё хоть более-менее понятно, то как «выключать участок» в X…
Резюме
Я доказал лишь принципиальную
возможность переноса сознания на любой носитель. Без разницы откуда куда мы будем переносить. Из биологического мозга в кремниевый, из кремниевого в плазму, из плазмы в кварки или куда-нибудь ещё, в параллельную вселенную. Единственное требование — исходная система (та, откуда происходит перенос сознания) должна обладать помехоустойчивостью. Т.е. она должна мочь потерять
хотя бы
один элемент, из которых она состоит без существенных потерь для себя. В таком случае существенность потерь будет выражаться в размерах провалов памяти в том или ином роде. Это необходимое условие. А достаточное — система не должна прекращать своего существования при выключении этого единственного элемента. Такую систему можно будет переносить.
То, что для этого потребуются технологии, я не спорю Но это возможно. Какие технологии — об этом говорим в комментариях.
Добавлено Sat Sep 15 02:10:52 GMT+2 ————————————————
Дискуссия и её результаты
————————————————
Очень благодарен всем присоединившимся к дискуссии. Так как не все люди с первого раза поняли то, что я хотел донести, и мне приходилось разъяснять в комментариях, я понял(во как), что статью следует дополнить мысленным экспериментом. Который, однако будет отличаться от проведённого ранее.
Плюс ко всему, следует добавить блок о сознании. Когда оно существует, когда нет. Такая себе функция сознания от времени. И исследовать, имеет ли оно разрывы. Один уже намечается(@streepteaze подтолкнул к этому). Т.к. с одной стороны он облегчит понимание(я это подразумевал, но нигде не упомянул в явном виде). Некоторые люди восприняли его на лету, как само собой разумеющееся. Некоторые — нет. Т.к. я о нём не упомянул и это моя ошибка. С другой — обьяснение станет более простым и формальным
На доработку уйдёт некоторое время. Поразмыслить, собрать информацию. Закончить дискуссию. После этого я представлю эту статью в новом, более формализованом и понятном виде. С учётом всех комментариев и возражений.
Так же выяснились некоторые интересные моменты. Но о них — в обновлённой статье.
05/08/2013 UPD: Предложенный мной подход инвариантен по отношению к определению «ты» и «я». Т.е. соблюдая предложенный алгоритм можно перенести «я» с одного носителя на другой не давая определения «я». Без разницы ЧТО переносится. Важно только то, что оно перенесётся. «я» получается «свободной переменной»
Как делают пересадку мозга
Как уже говорилось выше, ученому Р. Вайту полвека назад удалось трансплантировать обезьянью голову в туловище другой. Доктор Канаверо предлагает применять похожую методику. По его словам основной проблемой остается манипуляции со спинным мозгом и той и другой стороны.
Пересадка головы вместе с мозгом требует охлаждения тела до определенной температуры, после чего изъятия спинного мозга и замены одного другим, плюс к этому нужно будет соединить новое тело и голову, для чего применяется клей (неорганический полимерный). Этот метод использовался на подопытных собаках и других животных.
Сложность операции заключается в обратном совмещении всех артерий, мышц, нервов и многих других связей. Однако при восстановлении даже нескольких из них, уже можно надеяться, что пациент не будет обездвижен. После чего используется электростимуляция спинного мозга для обучения новым функциям нервных клеток.
Для операции нужно будет огромное количество врачей – не менее ста, чтобы за полтора суток провести ее. Головы должны удаляться одномоментным действием, на соединение их вновь отводится не более 60 минут – дольше этого времени мозгу человека нельзя оставаться, так как необходим постоянный приток кислорода и крови. На вопрос, сколько стоит пересадка мозга, нейрохирург Канаверо ответил, что в будущем эта операция будет стоить не меньше 9 миллионов фунтов стерлингов.
Для проведения операции по пересадке головного мозга, по мнению ученых, будет необходима бригада из сотни врачей
Особенности трансплантации мозга
Хотя это не столь масштабная операция, как пересадка головы, и не требуется перемещения всех мышц, сосудов, нервов и сухожилий, однако появляются сложности другого плана – неизвестна его реакция на замену туловища, другая конфигурация коробки черепа. Также имеются другие препятствия, без преодоления которых невозможна успешная трансплантация мозга:
- Восстановление проводящих путей в ЦНС (реиннервация). Нервные волокна и проводники в огромном количестве тесно соединены с мозгом, значительная их часть проходит через спинной мозг, и если они подвергаются разрушению, то, как правило, не способны восстанавливаться. Необходимо их искусственно регенерировать.
- Проблема отторжения тканей. Несовместимость их вызывает отек, он может проявить себя буквально через пару часов, а иногда дает о себе знать только спустя время, например, несколько суток. Отек при трансплантации – основная причина смерти мозга со своими отличительными особенностями. Потребуется решать проблемы совместимости тканей, подавлять отторжения.
- Регенерация нервных тканей. Сами они практически не восстанавливаются, а пересадка мозга человека всегда сопряжена ее повреждениями.
- Защитная реакция организма. Она не приемлет чужеродные тела, поэтому непредсказуемо ее поведение при трансплантации нового органа, может даже перестать функционировать. Для блокировки иммунитета пациента ему перед операцией назначают принятие иммуносупрессоров. Процент успеха возрастает, так же как, и заиметь заболевание.
Пересадка мозга человека – это крайне сложная операция. Техника проведения ее предусматривает не только решение проблем с сохранением невредимости мозга, но и того, как будет воспринят организмом шок, как сильно он скажется на психике. Кроме этого нужно будет до самой большой точности провести воссоединение всех тканевых участков, нервов, сосудов друг с другом. В случае повреждения нервных волокон мозг не будет отдавать сигналы телу, а значит, возникнет неправильная реакция на раздражители, утратится контроль над соответствующими тканями. В итоге новое тело станет «неуправляемым».
Для воплощения этой задачи С. Канаверо намерен использовать человеческие мозги, подвергшихся криозаморозке тел. Как считает ученый, не исключено, что ему дастся вдохнуть жизнь в первого замороженного пациента уже в 2021 году.
Подробнее о законе об автоматическом завещании органов
На данный момент этот проект находится на этапе доработки. В конечном итоге планируется издать закон, который будет гарантировать надёжность и безопасность обеим сторонам – донору и реципиенту, а также их близким. Проект будет включать описание таких процессов:
- установление точного времени смерти;
- оценивание состояния внутренних органов и масштабов повреждений;
- определение подходящих для пересадки частей;
- возможность влияния родственников на разрешение трансплантации;
- создание единой базы прижизненно отказавшихся или согласившихся, базы нуждающихся в пересадке с указанием необходимого органа, группы крови и других факторов, влияющих на успешность трансплантации;
- возможность отследить весь путь органа, начиная от донора и заканчивая реципиентом.
От редакции : Причины неврита плечевого нерва, симптомы заболевания и его лечение
Те, кто выступают против этого законопроекта, аргументируют свою позицию возможной опасностью для жизни тех, кто записан в реестре. К примеру, похищение людей, убийства под маской несчастного случая и прочее.
Однако те, кто участвует в создании документа, заверяют, что доступ к этой базе будет ограничен. То есть, любой желающий просмотреть данные не сможет. При создании такого реестра учитывается опыт американских коллег. Там доступ имеют только сотрудники экстренных служб – полиция, пожарная служба, скорая помощь, спасатели. Также, в США согласие или отказ на трансплантацию оформляется при получении водительского удостоверения.
Кроме этого, в законе предусматривается создание государственных стандартов для врачей, которые должны осуществлять координацию среди больниц, в которых происходит констатация смерти и центрами трансплантологии. Также эти специалисты будут производить оценку донорских частей тела, проверку отказа или согласия на трансплантацию органов, их пригодность и совпадение по основным параметрам.
В России единственным городом, где система трансплантации налажена на государственном уровне, является Москва. Здесь есть около 10-12 больниц, специализирующихся на пересадках разных уровней сложности.
