Kenangan muncul utuh dari mesin kebangkitan kriogenik

Banyak hewan dapat bertahan hidup dalam waktu lama jika terpapar suhu beku. Untuk melakukan ini, mereka menjalankan program 'pembekuan' yang canggih dalam perjalanan ke keadaan beku, dan program 'pencairan' lainnya di jalan keluar. Meskipun ada kemajuan dalam pembekuan dan pencairan hewan yang tidak memiliki respons bertahan hidup dingin bawaan ini, belum dijelaskan apakah fungsi penting di tingkat yang lebih tinggi, seperti memori, akan muncul tanpa cedera. Dua peneliti, Natasha Vita-More dan Daniel Barranco, kini telah membuktikan untuk pertama kalinya bahwa cacing yang tersuspensi secara kriogenik mempertahankan ingatan tertentu yang diperoleh setelah dihidupkan kembali.

Untuk melakukan ini, file peneliti pertama kali dilatih cacing berpindah ke area tertentu saat mereka mencium benzaldehida (komponen minyak almond). Setelah menguasai tugas baru ini, cacing dimandikan dalam larutan krioprotektan berbasis gliserol dan dibekukan. Ketika cacing dicairkan, mereka mengingat pekerjaan mereka dan pindah ke tempat yang tepat ketika benzaldehida masuk. Para peneliti membandingkan dua metode pendinginan yang berbeda: Yang pertama didasarkan pada cara kuno untuk membekukan sel atau organ - konsentrasi rendah krioprotektan dan siklus pendinginan / pencairan yang lambat. Cara kedua adalah prosedur yang lebih agresif yang dikenal sebagai vitrifikasi.

Vitrifikasi membutuhkan konsentrasi krioprotektan yang lebih tinggi, tetapi proses pembekuan dan pencairan begitu cepat sehingga kristal es yang merusak tidak memiliki banyak kesempatan untuk terbentuk. Hanya sekitar sepertiga dari cacing yang dibekukan dengan metode lambat yang benar-benar bertahan hidup, sementara hampir semua cacing yang dibekukan akan bertahan. Anehnya, Vita-More dan Barranco menemukan bahwa worm yang dibekukan dengan salah satu metode mempertahankan memori yang tepat untuk apa yang harus dilakukan.



Cacing

Sementara semua itu adalah kabar baik untuk cryonics, jika kita mengharapkan filamen rapuh dan kotoran lembut dari sistem saraf yang jauh lebih besar (seperti milik kita) untuk selamat dari cobaan yang utuh, dibutuhkan sedikit lebih banyak perawatan. Untuk mengirimkan krioprotektan ke semua sudut dan celah tubuh yang lebih besar dari luar, Anda biasanya perlu mengalirkan darah keluar dan memompa larutan baru ke dalam melalui sistem peredaran darah. Sementara itu mungkin bekerja cukup baik jika dilakukan dengan benar, masalahnya ada di sisi lain - yaitu, mengeluarkan krioprotektan kembali.

Hewan seperti ikan kutub, katak, atau serangga dapat bertahan hidup dalam beberapa siklus pembekuan / pencairan karena mereka melakukannya dari bawah ke atas, bukan dari atas ke bawah. Dengan kata lain, setiap sel memiliki salinan lokal dari protokol pembekuan, yang telah dibuat skripnya secara unik. Oleh karena itu, sel dapat membuat atau mengimpor tidak hanya krioprotektan dan bahan pembantu terkait yang dibutuhkannya, tetapi juga membuat dan mengekspor produk yang dibutuhkan oleh organ inang sel (yang pada gilirannya, harus dikirim ke organ lain yang menuntut organ inang) .

Jika semua yang diperlukan untuk bertahan hidup dari pembekuan adalah setiap sel mengeluarkan beberapa juta salinan protein antibeku, mensintesis beberapa kristal es yang memblokir gliserol, atau mengimpor glukosa, maka pengaturan genetik tertentu mungkin siap dibuat untuk mengakomodasi itu. DNA baru bisa disambung, bersama dengan 'promotor' yang diinduksi hangat untuk menjaga protein beku ditekan dengan benar selama masa bahagia.

Sayangnya, hal-hal tidak berjalan seperti itu. Sinterklas tidak memenuhi pesanan 10.000 kereta luncur jika tidak ada pohon di Kutub Utara. Dengan cara yang sama, sel mungkin tidak dapat memenuhi persyaratan yang dibuat oleh sintesis protein antibeku yang masif dan hampir seketika kecuali seluruh genomnya, atau setidaknya gen-gen itu dalam siklus metabolisme kritis yang memasok blok bangunan (dan menurunkannya setelah itu) , telah diadaptasi secara bersamaan melalui waktu evolusi yang dalam. Dalam kasus protein antibeku, tampaknya protein asli berevolusi dari trypsin pencernaan di usus, kemungkinan untuk menangani cairan yang rentan terhadap dingin yang cenderung menumpuk di sana.

Makhluk yang mensintesis krioprotektan lain seperti gliserol atau glukosa memiliki kebutuhan khususnya sendiri. Sistem operasi tingkat organisme harus digunakan sehingga setiap organ memasok apa yang dibutuhkan, dan kemudian dimatikan dalam urutan yang benar, sehingga fungsi yang paling penting tetap online hingga akhir. Misalnya, pada suhu rendah, katak Arktik menghasilkan insulin khusus untuk merangsang sel agar melahap glukosa yang disuplai darah. Urutan glukosa itu harus diisi oleh hati, yang dengan susah payah mengemasnya ke dalam bentuk molekul glikogen besar, yang sekarang harus dipecah dengan menjalankan program sintesis metabolik secara terbalik. Ketika musim semi tiba dan katak menghangat, glukosa ekstra harus segera dikeluarkan dari sel sebelum protein membahayakan, dan kemudian didaur ulang melalui ekskresi ginjal dan akhirnya disimpan di kandung kemih.

Ketika kristal es benar-benar terbentuk, biasanya mereka mulai di daerah ekstraseluler, mendorong molekul terlarut yang didistribusikan di sana menjadi kumpulan padat. Konsentrasi tinggi berikutnya secara osmotik menarik air keluar dari interior sel dan juga macet di sana. Pada makhluk yang beradaptasi dengan beku, tubuh memindahkan air ekstra ke berbagai kompartemen 'aman', di mana ia ditangani oleh berbagai mekanisme, semuanya sangat terencana dan dijalankan secara rutin.

Menunjukkan bahwa otak cacing dapat menangani pembekuan dari atas ke bawah dengan cara buatan adalah langkah penting untuk melakukan hal yang sama untuk organisme yang lebih besar. Jika lebih banyak peneliti mengambil tempat Vita-More dan Barranco sekarang memimpin, penangguhan cryonic yang dapat bertahan pada akhirnya dapat diarusutamakan bagi mereka yang menginginkannya.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com