Материал: Нанотехнологии для всех (Рыбалкина), 2005, c.444

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВСЕХ

Мы рассмотрели всего лишь два примера уже существую щих и эффективно действующих нейроинтерфейса. А сколько подобных проектов находятся на стадии разработок и лабора торных испытаний? Искусственные имплантанты печени, сер дечного клапана, мочевого пузыря, поджелудочной железы – всего лишь малая часть известных разработок. Безусловно, с развитием науки и техники все больше имплантантов войдет в клиническую практику, а искусственные органы будут стано виться все надежнее и совершеннее. Так же как сейчас покупа ют автомобили, в будущем станут приобретать более быстрые ноги, слышащие ультразвук уши и видящие радиоволны глаза. Плохо это или хорошо, судить сложно, но такая перспектива кажется вполне осуществимой.

Итак, вероятно, что в будущем перенос сознания на техни ческий носитель окончательно сотрет различие между челове ком и машиной и устранит любимую тему футурологов – опас ность подчинения человека более развитым искусственным ин теллектом: ведь тогда этим самым более развитым искусствен ным интеллектом и будет сам человек.

Однако подобный перенос сознания порождает ряд фило софских проблем, связанных, например, с появлением нес кольких копий одного и того же сознания – одновременно в биологическом и машинном теле. После сканирования биоло гический человек останется тем же самым и впоследствии ум рет своей смертью. Более того, он может быть отсканирован да же без его ведома и лично для него (биологического) не столь важна судьба его электронной копии, потому что его инстинкт самосохранения все равно не будет удовлетворен.

Эту проблему можно разрешить постепенным замещением биологических нейронов искусственными. Тогда непрерыв ность сознания во времени и пространстве сохранится и новый кибернетический человек будет той же личностью, что и его би ологический предшественник, как в каждый момент переноса, так и после него. Таким образом, замена естественных нейронов искусственными не будет принципиально отличаться от естест венного обновления атомов в нервных клетках. Это не обяза тельно потребует надстройки искусственных нейронов вместо удаленных живых, можно обойтись включением готовых нейро нов на чипе по мере подсоединения интерфейсов к старым.

358

ГЛАВА 6. Биотехнологии и наномедицина

Принимая во внимание все вышесказанное, нет оснований предполагать, что человеческое сознание и человеческое обще ство являются наивысшими формами материи, выше которых она развиться уже не сможет. Но тогда мы должны будем рас сматривать человека уже не как “венец творения”, а как лишь одну из ступеней в бесконечной лестнице развития. То, что будет стоять на более высоких ступенях, может оказаться во столько же раз сложнее человека, во сколько раз человек сложнее однокле точного организма. Ну а если мы сконструируем искусственные носители сознания, то нет причин, почему они должны быть подвержены старости и смерти подобно биологическим.

Проект третий – криосохранение

С каждым днем все популярнее становится так называемая криотерапия – лечение холодом (от греч. krios – холод). В кри отерапии используется самый что ни на есть экстремальный хо лод: –196°C (температура жидкого азота). Современные крио терапевтические методы позволяют эффективно лечить многие кожные заболевания, улучшают обменные процессы, стимули руют иммунитет и даже борются с артритом, радикулитом и ревматизмом.

Испокон веков холод использовали как эффективный спо соб хранения быстропортящихся продуктов. Глубоко заморо женные мясо, рыба, овощи и фрукты могут храниться в моро зильной камере годами, не разлагаясь и практически не теряя своих свойств. Это говорит о том, что в условиях глубокого холо да все внутриклеточные процессы протекают очень медленно. При температуре жидкого азота эти процессы останавливаются полностью, а, значит, любая органическая ткань в таких услови ях может храниться веками без каких либо изменений. С по мощью современных криобиологических методов медики замо раживают донорские кожу, роговицу, костный мозг, сперму, эмб рионы и другие ткани, чтобы их можно было безопасно хранить и транспортировать в любую точку мира, после чего возможно их размораживание и возврат к нормальному состоянию.

Открытия 50 х годов в области молекулярной биологии в основном прояснили картину клеточной и молекулярной при роды жизни. Это позволило высказать предположение о том, что повреждения клеток, происходящие и в начальные стадии смерти, и от замораживания, теоретически могут быть не нас

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВСЕХ

только велики, чтобы наука будущего не могла их вылечить. Все это привело к идее крионирования умерших людей с целью раз морозить их в будущем, когда наномедицина разовьется нас только, что сможет починить поврежденные ткани. Какие на учные факты подтверждают такую возможность?

Личность человека определяется деятельностью его мозга. Причем как общие принципы обработки информации мозгом, так и индивидуальные особенности человека, его память в ос новном зависят от характера соединений между собой нейро нов. Это значит, что для будущего оживления человека доста точно сохранить структуру связей нервных клеток между собой. Или, по крайней мере, сохранить столько информации об этих связях, чтобы восстановить их с достаточной точностью.

Во вторых, экспериментальные данные свидетельствуют, что после смерти человека его нервные клетки разрушаются очень медленно. В течение нескольких часов после смерти еще хорошо сохраняются связи между нервными клетками. А мно гие нервные клетки еще живы. И, следовательно, есть шанс на оживление нервных клеток и восстановление функций всего мозга, всей памяти человека, если реанимацию проводить сред ствами медицины будущего, дающими возможность лечить нейроны на молекулярном уровне. Таким образом, то, что се годняшняя медицина считает смертью человека, является лишь констатацией факта, что человека нельзя реанимировать совре менными методами. На самом деле человек действительно не обратимо умирает лишь через несколько часов после остановки сердца и исчезновения электрической активности мозга. Поэ тому существующая практика замораживания сразу после реги страции смерти по критериям современной медицины оставля ет человеку шанс на реанимацию медициной будущего.

Уже сейчас можно замораживать и размораживать отдель ные нервные клетки и небольшие кусочки мозга так, что после размораживания они оказываются живыми. Это означает, что и при замораживании целого мозга или тела многие его клетки сохраняют свою жизнеспособность, а те, которые умирают, скорее всего, разрушаются не полностью, а лишь частично. А когда замораживают органы целиком и анализируют поврежде ния, получаемые отдельными клетками при помощи электрон ной микроскопии, то этот анализ свидетельствует, что такие

360

ГЛАВА 6. Биотехнологии и наномедицина

повреждения в принципе могут быть восстановлены при ис пользовании молекулярных роботов или другой медицинской технологии будущего.

Наибольшую опасность при замораживании представляет механическое повреждение мембран клеток образующимися кристаллами льда. Образуясь как вне, так и, что гораздо опас нее, внутри клеток, они разрывают липидный бимолекулярный слой, формирующий эти мембраны. Для защиты клеток от пов реждения при замораживании используют специальные веще ства – криопротекторы. Они делятся на две группы: проникаю щие внутрь клетки (например, диметилсульфоксид, ацетамид, пропиленгликоль, глицерин, этиленгликоль), и не проникаю щие (полиэтиленгликоли и полиэтиленоксиды, фиколл, саха роза, трегалоза и др.), которые действуют снаружи, осмотичес ки вытягивая из клетки воду.

Последнее выгодно: чем меньше в клетке останется воды, тем меньше потом образуется льда. Однако удаление воды при водит к повышению концентрации остающихся внутри клетки солей, вплоть до значений, при которых происходит денатура ция белка. Криопротекторы же первого типа не только снижают температуру замерзания, но и разбавляют образующийся при кристаллизации «рассол», не давая белкам денатурироваться.

Использованием криопротекторов – еще не панацея от пов реждающего воздействия льда. Дело в том, что высокие концент рации криопротекторов ядовиты, а низкие – малоэффективны. Устранить это противоречие предполагается путем поэтапного повышения концентрации криопротекторов по мере охлажде ния, так как понижение температуры уменьшает отравляющее воздействие криопротекторов. Также ведутся поиски новых эф фективных криопротекторов и условий замораживания.

Еще одной проблемой замораживания больших объектов является неоднородность биологических тканей, входящих в состав организма, что ведет к неравномерным скоростям за мерзания различных участков тканей и органов, возникнове нию химических и механических напряжений. Результатом этого является образование многочисленных повреждений на клеточном (разрыв стенок клеток) и на тканевом (микротрещи ны) уровнях. Это делает простое размораживание, без предва рительного исправления повреждений, невозможным. Однако

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВСЕХ

такие повреждения могут быть ликвидированы медицинскими нанороботами будущего.

Крионика как отдельное биомедицинское направление обязана своим возникновением профессору физики Роберту Эттинджеру – автору книги “Перспективы бессмертия”, издан ной в США в 1964 году. В ней были представлены основные идеи крионики. Начиналась она с вывода, что большинство ныне живущих людей имеют хороший шанс на возобновление физической жизни после смерти. Этот вывод следовал из того факта, что замороженные тела подвержены лишь незначитель ным изменениям, и из предположения, что перспективные тех нологии в конечном счете позволят осуществить оживление и омолаживание замороженных организмов.

Публикация “Перспектив бессмертия” и ее последующий перевод на другие языки инициировало крионическое движе ние в США и в некоторых других странах. Стали создаваться крионические организации для пропаганды крионики и для обеспечения возможности практического осуществления замо раживания (т. е. для привлечения финансовых средств и обору дования, покупки или строительства депозитариев для хране ния замороженных тел, юридического и организационного обеспечения и т. д.).

1967 год ознаменовался замораживанием первого человека, произведенным «по всем правилам». Этим первым пациентом был американский профессор психологии Джеймс Бедфорд.

В настоящее время замораживание для продления жизни применяется рядом частных американских клиник. Сегодня ими заморожено около 100 пациентов. К процедуре заморажи вания в основном прибегают люди, которые хотят либо жить долго, либо получить шанс воспользоваться передовыми воз можностями медицины будущего в случаях, когда бессильна современная медицина (если им грозит неизбежная смерть от рака, СПИДа, сердечно сосудистых заболеваний и т. п.).

Поскольку при температуре жидкого азота никаких изме нений в замороженном теле не происходит, теоретически замо роженные пациенты могут храниться тысячи лет. Однако, по наиболее оптимистичным оценкам, технология для их оживле ния может появиться уже во второй половине следующего века. Поэтому, скорее всего, им предстоит храниться в течение пяти десяти ста лет.

362