Вчені дарують мертвим мізкам нове життя. Що може піти не так?

 В експериментах на органах свиней вчені з Єльського зробили відкриття, яке колись може поставити під сумнів наше розуміння того, що означає померти.

Кілька років тому науковець на ім'я Ненад Сестан почав нав'язувати ідею експерименту настільки очевидно божевільної, такої "дикої" і "цілковито", як він нещодавно сказав мені, що спочатку майже нікому не розповідав про це: ні його дружина чи діти, ні його начальники у відділі нейрології Єльського університету, ні декан медичної школи університету.

Як і все, що вивчає Сестан, ідея зосереджена на мозку ссавців. Більш конкретно, він зосереджений на деревоподібних нейронах, які керують мовою, руховою функцією та мисленням - клітинами, коротше кажучи, які роблять нас такими, якими ми є. В ході своїх досліджень Сестан, фахівець з нейробіології розвитку, регулярно замовляв зрізи тканин мозку тварин і людини у різних банках мозку, які доставляли зразки до Єльського у охолоджувачах, повних льоду. Іноді тканини надходили протягом трьох-чотирьох годин після смерті донора. Іноді це займало більше доби. Тим не менше, Сестан та його команда змогли культивувати або вирощувати активні клітини з цієї тканини - тканини, яка для всіх практичних цілей була цілком мертва. За правильних обставин вони могли насправді підтримувати клітини живими протягом декількох тижнів.

Коли я цієї весни зустрівся із Сестаном у його лабораторії в Нью-Хейвені, він з великою обережністю підкреслив, що він був далеко не єдиним вченим, який помітив це явище. "Багато людей знали це", - сказав він. "Багато-багато". І все-таки він, здається, був одним з небагатьох, хто взяв ці висновки і просунув їх уперед: якщо б ви могли відновити активність до окремих посмертних клітин мозку, він міркував у собі, що мало заважати вам відновлювати активність до цілих зрізів посмертний мозок?

Зробити це означало б створити абсолютно нове середовище для розуміння функції мозку. "Однією з речей, яку ми вивчали в нашій лабораторії, був коннектом - своєрідна схема з'єднання мозку", - сказав мені Сестан. Дослідження коннектома, який включає 90 мільярдів нейронів мозку та сотні трильйонів синапсів, широко розглядається серед неврологів як невід’ємне значення для розуміння - і, можливо, лікування - цілого ряду порушень, від аутизму до шизофренії. І все ж існує кілька надійних способів простежити всі ці зв’язки в мозку великих ссавців. "Я думав, О.К., давайте подивимось, чи це" - фрагменти клітинно відродженої тканини мозку - "це шлях", - сказав Сестан.

У 2012 році Сестан звернувся до двох членів своєї лабораторії, Миховіла Плетикоса та Даніеля Франжича, і попросив їх допомогти йому у реалізації проекту. Протягом весни 2014 року вченим, часто працюючи вчасно, викрадаючи їх з інших проектів, вдалося розробити спеціальну рідину, яка могла б тривалий час зберігати сантиметрові шматки мозку миші, свині та людини. "Шість днів були нашим рекордом", - згадував Сестан. "Шість днів, а в камерах все ще можна було проходити культуру". Але була затримка: тканина залишалася цілою лише тоді, коли зразки зберігалися в холодильнику. Після того, як їх видалили і довели до кімнатної температури (будь-яке точне моделювання функції нейронів повинно було відбуватися при 98,6 градусах за Фаренгейтом), швидко розпочалося розкладання.

Основною проблемою, здавалося, була проблема оксигенації. Мозок ссавців - це сплутані вузли артерій і капілярів, кожен з яких сприяє циркуляції крові (а разом з нею і кисню та поживних речовин) по всьому органу. Нарізавши цілий мозок на надзвичайно тонкі листки тканини, витончена внутрішня архітектура була знищена. Але Сестан впертий, сказали мені пізніше кілька його колег - на манеру собаки, яка зафіксувала щелепи на довжині вузликової мотузки, йому важко відпустити справи. "Я отримую ідею і хочу її закінчити", - зізнався він. "Я повинен це закінчити". Експеримент, продовжував він, «постійно був у мене в голові. Мовляв, яке тут рішення? "

Одного дня вдень він завітав до відділу патології Єльського університету, щоб обговорити непов’язану проблему з колегою Арт Белангером, на той час керівником університетської морги. "Я дивлюсь, і ось цей людський мозок у раковині, встановлений догори дном", - згадував Сестан. Під час спостереження консервант із сусідньої пластикової пляшки стікав через кілька ліній труб і потрапляв у артерії органу. Бурова установка, так звана гравітаційна подача, використовувалася для "фіксації" мозку, пояснив Белангер, - щоб зберегти його для подальшого вивчення. Сестан кивнув. У своїй лабораторії він часто фіксував органи, як правило, заморожуючи зразки або занурюючи їх у формальдегід. "Повірте мені", - сказав Белангер Сестану. "Перфузія набагато ефективніша".

На відміну від занурення, перфузія використовує існуючу судинну мережу - вона імітує потік крові через орган. Отримана фіксація є більш рівномірною і різко швидшою, ніж традиційні методи. І якщо це зробити досить швидко після забою, це може запобігти клітинному розкладанню. «Ви не бачите розпаду тканин; ви не бачите ніякого розмноження бактерій, - сказав мені недавно Белангер. "Все просто ставиться на паузу".

Сестан зупинився перед силою тяжіння, широко розплющивши очі. Можливо, подумав він, він неправильно думав про проблему. Можливо, рішення не в шматочках мозку, а в цілому мозку, пронизаному способом, яким Белангер перфузував цей, із насиченою гемоглобіном рідиною, яка представляє собою консервант. "Це був мій момент з лампочкою", - сказав він. (Белангер сказав мені: "Протягом 30 років я чекав, коли науковець піде з коридором, кричачи:" Еврика! "Це був момент. Нарешті".) Але досить скоро за ейфорією Сестана настало світання усвідомлення того, куди може завести його експеримент. Якби шлях до клітинної реставрації справді лежав у перфузії цілого мозку, його експеримент входив би на цілком незвідану територію. "Це якось дивно, враховуючи все, що прийшло пізніше, але це було походженням", - сказав мені Сестан. "Ми не хотіли перезапустити життя, розумієш?"

Поки вчені зрозуміли роль мозку ссавців, докладаються зусилля з його реанімації. «Проводити енергетичну рідину до загального місця всіх вражень, - писав італійський фізик Джованні Алдіні на рубежі 19 століття, - продовжувати, відроджувати і, якщо мені дозволять це висловлювати, керувати життєвими силами - такі об’єкти мого дослідження ».

У своїй книзі 1803 року Алдіні описує обезголовлення вола і підключення голови до елементарної батареї; майже відразу голова почала бурхливо тремтіти, ніби переживаючи якийсь припадок. Пізніше він перейшов до людей. "Ліве око насправді відкрилося", - написав він про вбивцю Джорджа Форстера, нещодавно страчений труп був наданий йому британським урядом для експериментів. (Коли Альдіні притиснув провідний стрижень до прямої кишки і вуха Форстера, скорочення м’язів «настільки збільшилося, що мало не надати видимість реанімації», - похвалився вчений.)

Зрозуміло, що Алдіні не вдалося зрозуміти, це те, що життя не живиться лише електрикою. Він живиться кров’ю та киснем, газами та кислотами, неможливо хитромудрою симфонією клітин, які гинуть, відроджуються, еволюціонують та ростуть, як ми. І пройшло б понад 150 років, поки технологія не досягла такої межі, коли можна було спостерігати, не кажучи вже про копіювання, найосновнішої з цих функцій.

У другій половині 20 століття нова ера досліджень мозку стала можливою завдяки таким винаходам, як мікроелектроди, які всі завдячував вченим прослуховувати нейронні комунікаційні та найсучасніші пристрої, такі як функціональні магнітно-резонансні сканери, які дозволяють дослідникам відстежувати кровотік та нейрональну активність у мозку, а також дізнатись, як мозок реагує на травму. Врешті-решт вчені досягли великих успіхів на клітинному рівні: у 1982 році японський дослідник Такаакі Кіріно опублікував новаторський документ, що зафіксував "затримку нейрональної смерті" у монгольських піщанок. Як зазначав Кіріно, багато клітини мозку тварин, очевидно, залишалися цілими ще довго після того, як кровотік був припинений до мозку. Пізніше те саме явище спостерігалося в патологоанатомічній мозковій тканині людини. А в 1991 році вчені виявили, що нейрони в мозку лабораторних щурів, евтаназованих до трьох годин раніше, все ще зберігали значну електричну активність. У сукупності дослідження довели, що смерть мозку не була жодною подією. Це відбувалося поступовими кроками. І саме тому, що він був поступовим, вчені виявили, що вони можуть затримати його або взагалі змінити частини процесу - можливо, не настільки різко, як передбачав Джованні Алдіні, але не менш рішуче.

Культивування клітин із мертвих тканин було лише невеликою її частиною: Дослідження показали, що мозок набагато стійкіший, ніж було зрозуміло. Наприклад, це могло відновити функцію нейронів через півгодини дефіциту кисню та крові - іншими словами, його можна було б вимкнути з мережі та знову включити. «Що сталося, я б заперечив, - каже Крістоф Кох, президент і головний науковий співробітник Інституту наук про мозок Аллена, - це те, що багато речей про мозок, які ми колись вважали незворотними, виявилося не обов'язково так."

В останні роки деякі вчені перейшли від вивчення органічної тканини до оптового створення штучної речовини мозку. Вирощені з людських стовбурових клітин, перепрограмованих на дію нейронів, органоїдів мозку або "міні-мозок", можуть імітувати деякі функції своїх біологічних аналогів - минулого року, наприклад, біолог Аліссон Муотрі оголосив, що його лабораторія в Каліфорнійському університеті зросли органоїди мозку з нейронами, які стріляли на рівні, що відповідає рівню недоношених. Муотрі заявив, що сподівається використовувати ці творіння для дослідження функції мозку та формулювання моделей захворювань, не купуючи лабораторних тварин або дорогі зразки в банках мозку. "Потенційне використання величезне", - сказав він.

Так само є і етичні труднощі. У своїй майбутній книзі про біологічні витоки свідомості "Почуття самого життя: чому свідомість широко розповсюджене, але неможливо обчислити", Кох стверджує, що шанс того, що просунутий органоїд "відчуває щось подібне до того, що відчуває людина - дистрес , нудьга чи какофонія чуттєвих вражень - віддалена. Але це щось відчує ". В ідеалі, додає Кох, "найкраще, якби цю тканину знеболили".

Для Сестана та інших є доручення продовжувати наполягати, не в останню чергу через те, що це може означати для світу в цілому: більше захворювань бореться, більше методів лікування, більше врятованих життів і, перш за все, повний погляд на складний складний орган. Мозок залишається «найзагадковішим» з усіх органів, як сказав мені Сестан. “Найменше - яке правильне слово? Подивимось - добре зрозуміли ". Він продовжував: "Якщо ви достатньо божевільні, щоб зробити мозок тим, що вивчаєте, ви повинні визнати, що запитань завжди буде більше, ніж відповідей. Ви завжди будете шукати. Завжди ".

За останні пів десятиліття Сестан працював у тому самому невеликому кабінеті в стерлінг-холі, в центрі медичного містечка Йеля. У кімнаті є одне вікно із щілиною стрілки, яке майже завжди закрито віконницями, та обгорнутий письмовий стіл, похований під незначним Еверестом непрочитаних журналів. Навпаки - його єдині поступки в оформленні: синій диван Ikea та подушка для підтримки попереку, необхідні речі для вечорів, які він вирішує писати протягом ночі, а не повертатися до будинку Медісона, яким він ділиться з родиною. "Я неспокійно від природи", - сказав мені Сестан. “Високий рівень тривожності, високий рівень нервозності. Але маючи такий тихий, цей спокій, він зосереджує мене. Фокусує мене ".

До цього року Сестан був найбільш відомий як старший автор першого повного генетичного обстеження мозку людини, що розвивається; стаття, опублікована в Nature, принесла йому безліч нагород, включаючи престижну премію Констанції Лібер за інновації в розвитку нейронаук, яка вручається кожні два роки новатору-неврологу. "Я рідко бачив, щоб учений зміг визначити, що потрібно цій галузі краще, ніж Ненад, або вирішити цю порожнечу творчими ідеями", - сказав мені один з його колег. «Він приймає ці, здавалося б, різнорідні спостереження і синтезує їх у щось абсолютно нове. Для мене це саме те, що становить великого мислителя ".

Вперто Сестан не тримає себе як великий мислитель. Він любить пердеть жарти. Він каже: "Святе гуакамоле!" більше, ніж ви очікували. Він їздить на іржавому Subaru, який він паркує на вулицях, що оточують лабораторію, відмовляючись платити, як він вважає, "вимагаючий" збір за ділянки медичної школи. Перший раз, коли я зустрів його, він підніс брелок Subaru до голови і пояснив, що жир у мозку, виконуючи роль провідника, дозволить йому заблокувати машину більше ніж за квартал. Він натиснув великий палець; певно, Subaru видав слухняний звуковий сигнал. "Я дізнався про це на YouTube", - сказав він мені. “YouTube! Це як, святий гуакамоле! "

Уродженець Земуніка Донжі, села неподалік від узбережжя Далмації Хорватії, Шестан мав те, що він називає "найдосконалішим вихованням, яке ви могли собі уявити". Його батько був сержантом військово-морського флоту Югославії, а мати - сумісником; більшу частину свого дитинства він провів, граючи на сільськогосподарських угіддях, що оточують Земунік. Коли йому було 11, мати придбала йому передплату на серію медичної енциклопедії. Він був захоплений. Школа була для нього важкою: він страждав від, як він підозрює, дислексії та розладу уваги. "Але мені подобалися систематичні речі", - сказав він. "Мій мозок працював так: від А до В до С."

Переглядаючи книги, він натрапив на статтю-енциклопедію анатома на ім'я Івіка Костович, який пізніше стане його наставником у медичній школі. "Костович зробив усі ці розтини, всю цю роботу на людський мозок, і він написав, що не було жодної теми, яка б захоплювала", - сказав мені Сестан. "Я сказав:" Я збираюся вивчити людський мозок і зроблю це з цим чоловіком "."

Він зайняв деякий час, щоб туди дістатися. За його власним визнанням, він гуляв, можливо, більше, ніж мав; він виявив Iron Maiden, відростив волосся і заснував власну групу, яка називається Twilight Zone. Перед старшим курсом середньої школи, коли він планував врешті-решт виїхати до коледжу в Загребі, він дізнався, що його дівчина, яка незабаром стане другокурсницею, вагітна. "Я хотів одружитися з нею, але її батько каже:" Вона занадто молода. Зачекаємо '', - сказав Сестан. Вони зустрічалися на далекі відстані два роки; коли вона закінчила школу, вона разом із їхнім сином ненадовго приєдналася до Сестана в столиці, де Сестан взявся утвердити себе як невролога. Він був співавтором двох робіт, які одними з перших виявили в мозку людини, що розвивається, фермент, який утворює оксид азоту, який функціонує як передавач між нейронами.

Потім настали роки війни. На початку 1990-х Шестан згадує, що його рідне місто було оточене хорватськими сербами та військами Югославської народної армії; в ході боїв його будинок дитинства був знищений. "Моя сім'я, моя дівчина, мій син, вони втекли до Словенії, стали біженцями", - сказав мені Сестан. Але Загреб значною мірою пощадили, і Сестан зміг залишитися в столиці, щоб продовжити навчання. (Будинок його родини в Земуніку з тих пір відбудований.)

Взимку 1994 року Сестан, який ще пройшов кілька місяців після здобуття ступеня медика, скликав зустріч для обговорення своїх досліджень ферментів. Був присутній його наставник Костович, який став віце-прем'єр-міністром республіки. "Розмова в основному йшла:" О.К., як ми можемо довести, що це правильно? Нам потрібно провести молекулярні тести, і ми не можемо зробити це тут. У нас немає необхідного обладнання », - нагадав Сестан. Але Єль, який запропонував кілька стипендій перспективним іноземним неврологам, зробив це. "Мій колега, хлопець, з яким я писав газету, сказав:" У мене є старші діти і сім'я. Ненад повинен піти "."

В Єльському університеті Сестан приєднався до лабораторії, якою керував відомий невролог Пасько Ракіч, тоді керівник університетської програми неврології. "Зараз мені 80 років, і я працював із багатьма студентами", - сказав мені Ракіч. "Деякі з цих студентів задоволені сидіти на місці і робити те саме, що й усі інші. Ненад був не таким. Він завжди хотів нового. Наступне ». Ракіч відомий в наукових колах своїми дослідженнями кори головного мозку, центру обробки інформації в мозку. Під його керівництвом Сестан широко публікував інформацію про експресію генів та розвиток клітин у корі головного мозку, привертаючи увагу комітету з найму департаменту. "Думаю, люди бачили те, що я бачив: на що здатний Ненад", - сказав мені Ракіч. До літа 2002 року Сестан був призначений доцентом і отримав власну лабораторію в стерлінг-холі разом з півдюжиною дослідників та аспірантів. Йому було 32.

Демонстрація в Єльському морзі надихнула Сестана, і за допомогою своєї команди він взявся за отримання всієї відповідної літератури про перфузію, включаючи дослідження 1964 року, в якому брали участь мозок собак, просочений цільною кров’ю. Це було не порівняння яблук із яблуками: тварини в цих експериментах ніколи не були по-справжньому мертвими, і мозок не вилучався з тіл. Але це було щось. "Якщо ви озирнетеся на мої записки того періоду, ви побачите багато екстраполяції", - сказав мені Сестан. “Точного прецеденту не було, але були речі, які здавались близькими. І це підтримало мене ».

По мірі сучасних медичних технологій перфузія є відносно старою: перший перфузійний насос, винайдений у 1930-х роках вченим-лауреатом Нобелівської премії і симпатиком нацистів Алексісом Каррелем та його близьким другом, авіатором Чарльзом Ліндбергом, використовувався для підтримки кровообігу. у щитовидної залози у котів під час серії трансплантаційних операцій. Послідовні покоління інженерів вдосконалили та автоматизували «штучне серце» Каррела та Ліндберга - якщо ви робили операцію на відкритому серці протягом останньої чверті століття, у ваших лікарів, мабуть, була під рукою система перфузії, щоб утримувати кров у мозку.

Цей тип перфузії, виконаний на живому органі, що все ще знаходиться в тілі господаря, відомий як "in vivo". Завдяки сучасним технологіям це порівняно легко досягти. Однак вчені вважають перфузію "ex vivo" набагато складнішою, тоді як значні спроби відновити метаболічні функції за допомогою забою перфузії первинної перфузії цілого мозку настільки рідкісні, що є по суті нечуваними. (Найвідомішу спробу зробив радянський вчений Сергій Брухоненко, який використовував циркуляційну машину, щоб «оживити» обезголовленого собаку, оскільки Переглядаючи книги, він натрапив на статтю-енциклопедію анатома на ім'я Івіка Костович, який пізніше стане його наставником у медичній школі. "Костович зробив усі ці розтини, всю цю роботу на людський мозок, і він написав, що не було жодної теми, яка б захоплювала", - сказав мені Сестан. "Я сказав:" Я збираюся вивчити людський мозок і зроблю це з цим чоловіком "."

Він зайняв деякий час, щоб туди дістатися. За його власним визнанням, він гуляв, можливо, більше, ніж мав; він виявив Iron Maiden, відростив волосся і заснував власну групу, яка називається Twilight Zone. Перед старшим курсом середньої школи, коли він планував врешті-решт виїхати до коледжу в Загребі, він дізнався, що його дівчина, яка незабаром стане другокурсницею, вагітна. "Я хотів одружитися з нею, але її батько каже:" Вона занадто молода. Зачекаємо '', - сказав Сестан. Вони зустрічалися на далекі відстані два роки; коли вона закінчила школу, вона разом із їхнім сином ненадовго приєдналася до Сестана в столиці, де Сестан взявся утвердити себе як невролога. Він був співавтором двох робіт, які одними з перших виявили в мозку людини, що розвивається, фермент, який утворює оксид азоту, який функціонує як передавач між нейронами.

Потім настали роки війни. На початку 1990-х Шестан згадує, що його рідне місто було оточене хорватськими сербами та військами Югославської народної армії; в ході боїв його будинок дитинства був знищений. "Моя сім'я, моя дівчина, мій син, вони втекли до Словенії, стали біженцями", - сказав мені Сестан. Але Загреб значною мірою пощадили, і Сестан зміг залишитися в столиці, щоб продовжити навчання. (Будинок його родини в Земуніку з тих пір відбудований.)

Взимку 1994 року Сестан, який ще пройшов кілька місяців після здобуття ступеня медика, скликав зустріч для обговорення своїх досліджень ферментів. Був присутній його наставник Костович, який став віце-прем'єр-міністром республіки. "Розмова в основному йшла:" О.К., як ми можемо довести, що це правильно? Нам потрібно провести молекулярні тести, і ми не можемо зробити це тут. У нас немає необхідного обладнання », - нагадав Сестан. Але Єль, який запропонував кілька стипендій перспективним іноземним неврологам, зробив це. "Мій колега, хлопець, з яким я писав газету, сказав:" У мене є старші діти і сім'я. Ненад повинен піти "."

В Єльському університеті Сестан приєднався до лабораторії, якою керував відомий невролог Пасько Ракіч, тоді керівник університетської програми неврології. "Зараз мені 80 років, і я працював із багатьма студентами", - сказав мені Ракіч. "Деякі з цих студентів задоволені сидіти на місці і робити те саме, що й усі інші. Ненад був не таким. Він завжди хотів нового. Наступне ». Ракіч відомий в наукових колах своїми дослідженнями кори головного мозку, центру обробки інформації в мозку. Під його керівництвом Сестан широко публікував інформацію про експресію генів та розвиток клітин у корі головного мозку, привертаючи увагу комітету з найму департаменту. "Думаю, люди бачили те, що я бачив: на що здатний Ненад", - сказав мені Ракіч. До літа 2002 року Сестан був призначений доцентом і отримав власну лабораторію в стерлінг-холі разом з півдюжиною дослідників та аспірантів. Йому було 32.

Демонстрація в Єльському морзі надихнула Сестана, і за допомогою своєї команди він взявся за отримання всієї відповідної літератури про перфузію, включаючи дослідження 1964 року, в якому брали участь мозок собак, просочений цільною кров’ю. Це було не порівняння яблук із яблуками: тварини в цих експериментах ніколи не були по-справжньому мертвими, і мозок не вилучався з тіл. Але це було щось. "Якщо ви озирнетеся на мої записки того періоду, ви побачите багато екстраполяції", - сказав мені Сестан. “Точного прецеденту не було, але були речі, які здавались близькими. І це підтримало мене ».

По мірі сучасних медичних технологій перфузія є відносно старою: перший перфузійний насос, винайдений у 1930-х роках вченим-лауреатом Нобелівської премії і симпатиком нацистів Алексісом Каррелем та його близьким другом, авіатором Чарльзом Ліндбергом, використовувався для підтримки кровообігу. у щитовидної залози у котів під час серії трансплантаційних операцій. Послідовні покоління інженерів вдосконалили та автоматизували «штучне серце» Каррела та Ліндберга - якщо ви робили операцію на відкритому серці протягом останньої чверті століття, у ваших лікарів, мабуть, була під рукою система перфузії, щоб утримувати кров у мозку.

Цей тип перфузії, виконаний на живому органі, що все ще знаходиться в тілі господаря, відомий як "in vivo". Завдяки сучасним технологіям це порівняно легко досягти. Однак вчені вважають перфузію "ex vivo" набагато складнішою, тоді як значні спроби відновити метаболічні функції за допомогою забою перфузії первинної перфузії цілого мозку настільки рідкісні, що є по суті нечуваними. (Найвідомішу спробу зробив радянський вчений Сергій Брухоненко, який використовував циркуляційну машину, щоб «оживити» обезголовленого собаку, оскільки Переглядаючи книги, він натрапив на статтю-енциклопедію анатома на ім'я Івіка Костович, який пізніше стане його наставником у медичній школі. "Костович зробив усі ці розтини, всю цю роботу на людський мозок, і він написав, що не було жодної теми, яка б захоплювала", - сказав мені Сестан. "Я сказав:" Я збираюся вивчити людський мозок і зроблю це з цим чоловіком "."

Він зайняв деякий час, щоб туди дістатися. За його власним визнанням, він гуляв, можливо, більше, ніж мав; він виявив Iron Maiden, відростив волосся і заснував власну групу, яка називається Twilight Zone. Перед старшим курсом середньої школи, коли він планував врешті-решт виїхати до коледжу в Загребі, він дізнався, що його дівчина, яка незабаром стане другокурсницею, вагітна. "Я хотів одружитися з нею, але її батько каже:" Вона занадто молода. Зачекаємо '', - сказав Сестан. Вони зустрічалися на далекі відстані два роки; коли вона закінчила школу, вона разом із їхнім сином ненадовго приєдналася до Сестана в столиці, де Сестан взявся утвердити себе як невролога. Він був співавтором двох робіт, які одними з перших виявили в мозку людини, що розвивається, фермент, який утворює оксид азоту, який функціонує як передавач між нейронами.

Потім настали роки війни. На початку 1990-х Шестан згадує, що його рідне місто було оточене хорватськими сербами та військами Югославської народної армії; в ході боїв його будинок дитинства був знищений. "Моя сім'я, моя дівчина, мій син, вони втекли до Словенії, стали біженцями", - сказав мені Сестан. Але Загреб значною мірою пощадили, і Сестан зміг залишитися в столиці, щоб продовжити навчання. (Будинок його родини в Земуніку з тих пір відбудований.)

Взимку 1994 року Сестан, який ще пройшов кілька місяців після здобуття ступеня медика, скликав зустріч для обговорення своїх досліджень ферментів. Був присутній його наставник Костович, який став віце-прем'єр-міністром республіки. "Розмова в основному йшла:" О.К., як ми можемо довести, що це правильно? Нам потрібно провести молекулярні тести, і ми не можемо зробити це тут. У нас немає необхідного обладнання », - нагадав Сестан. Але Єль, який запропонував кілька стипендій перспективним іноземним неврологам, зробив це. "Мій колега, хлопець, з яким я писав газету, сказав:" У мене є старші діти і сім'я. Ненад повинен піти "."

В Єльському університеті Сестан приєднався до лабораторії, якою керував відомий невролог Пасько Ракіч, тоді керівник університетської програми неврології. "Зараз мені 80 років, і я працював із багатьма студентами", - сказав мені Ракіч. "Деякі з цих студентів задоволені сидіти на місці і робити те саме, що й усі інші. Ненад був не таким. Він завжди хотів нового. Наступне ». Ракіч відомий в наукових колах своїми дослідженнями кори головного мозку, центру обробки інформації в мозку. Під його керівництвом Сестан широко публікував інформацію про експресію генів та розвиток клітин у корі головного мозку, привертаючи увагу комітету з найму департаменту. "Думаю, люди бачили те, що я бачив: на що здатний Ненад", - сказав мені Ракіч. До літа 2002 року Сестан був призначений доцентом і отримав власну лабораторію в стерлінг-холі разом з півдюжиною дослідників та аспірантів. Йому було 32.

Демонстрація в Єльському морзі надихнула Сестана, і за допомогою своєї команди він взявся за отримання всієї відповідної літератури про перфузію, включаючи дослідження 1964 року, в якому брали участь мозок собак, просочений цільною кров’ю. Це було не порівняння яблук із яблуками: тварини в цих експериментах ніколи не були по-справжньому мертвими, і мозок не вилучався з тіл. Але це було щось. "Якщо ви озирнетеся на мої записки того періоду, ви побачите багато екстраполяції", - сказав мені Сестан. “Точного прецеденту не було, але були речі, які здавались близькими. І це підтримало мене ».

По мірі сучасних медичних технологій перфузія є відносно старою: перший перфузійний насос, винайдений у 1930-х роках вченим-лауреатом Нобелівської премії і симпатиком нацистів Алексісом Каррелем та його близьким другом, авіатором Чарльзом Ліндбергом, використовувався для підтримки кровообігу. у щитовидної залози у котів під час серії трансплантаційних операцій. Послідовні покоління інженерів вдосконалили та автоматизували «штучне серце» Каррела та Ліндберга - якщо ви робили операцію на відкритому серці протягом останньої чверті століття, у ваших лікарів, мабуть, була під рукою система перфузії, щоб утримувати кров у мозку.

Цей тип перфузії, виконаний на живому органі, що все ще знаходиться в тілі господаря, відомий як "in vivo". Завдяки сучасним технологіям це порівняно легко досягти. Однак вчені вважають перфузію "ex vivo" набагато складнішою, тоді як значні спроби відновити метаболічні функції за допомогою забою перфузії первинної перфузії цілого мозку настільки рідкісні, що є по суті нечуваними. (Найвідомішу спробу зробив радянський вчений Сергій Брухоненко, який використовував циркуляційну машину, щоб «оживити» обезголовленого собаку, оскільки згаданий у фільмі 1940 р. "Експерименти у відродженні організмів", хоча багато хто підозрює, що кадри були зроблені з документами.) "Ви скажете вченому, що хочете це зробити, вони подумають, що у вас розвинувся психоз", - сказав мені Сестан.

Сестан твердо вирішив мислити як учений, а не філософ. Екзистенційні питання цікавили його набагато менше, ніж практичні. "Нашою метою, нашим наміром було займатися базовою біологією", - сказав він мені. «І ми мусили бути зосередженими на тому, що робимо, бо це було настільки важливо, щоб все було зроблено правильно, щоб усі дані були надійними. Коли ви пускаєте свою уяву на розум, коли ваш розум блукає, ви робите помилки, і одне, що я знав, було, що це, мабуть, буде найважчим, технічно кажучи, я коли-небудь робив, і ми не могли собі дозволити будь-які помилки ".

І все ж, як мені визнав Сестан, проект був для нього незвичним. Він відчував себе змушеним встановити певні запобіжні заходи: він додав «блокатори» до перфузатора, щоб запобігти зростанню електричної активності, якщо експеримент вдасться відновити нейрони до чогось, що нагадує свідомість; пізніше з тієї ж причини він почав тримати у своїй лабораторії шприц, повний потужного анестетика.

Технічні перешкоди були величезними: щоб пронизувати мозок після забою, вам доведеться якось пропустити рідину через лабіринт крихітних капілярів, які починають згортатися через хвилини після смерті. Все, починаючи від складу кровозамінника і закінчуючи швидкістю потоку рідини, потрібно було б ідеально відкалібрувати. У 2015 році Сестан завів електронне листування з Джоном Л. Робертсоном, ветеринаром та професором-дослідником кафедри біомедичної інженерії компанії Virginia Tech. Протягом багатьох років Робертсон співпрацював з компанією з Північної Кароліни, BioMedInnovations, або BMI, у системі, відомій як CaVESWave - перфузійна машина, здатна тривалий час утримувати нирки, серця та печінку за межами тіла. Зрештою, Робертсон та BMI сподівались, машина замінить холодильне сховище як спосіб збереження органів, призначених для трансплантації.

На даний момент одна з небагатьох доступних машин - третє покоління системи CaVESWave - знаходилася в лабораторії Робертсона в місті Блексбург, штат Вікторія; більшість досліджуваних були органами свиней, отриманими з сусідньої бойні. Сестан був заінтригований, і коли в лютому він поїхав до району Вашингтона, щоб представити статтю про свої дослідження експресії генів, він домовився про поїздку до Блексбурга, щоб особисто зустрітися з Робертсоном. "Я не зміг туди дістатися досить швидко", - сказав мені Сестан. На автомагістралі 81, поблизу Роанок, його перетягнув штабний військовий. "Я сказав:" Я буду чесний з вами, сер. Все своє життя я ненавидів їздити за великими вантажівками. Вони мене лякають. Це моя паранойя ''. Військовий дякував йому за чесність і все-таки написав квиток.

Повернувшись у Нью-Хейвен, Сестан показав фотографії машини своїм колегам. Деякі ставили під сумнів його осудність. ("Це не жарт, чоловіче!", - згадує Сестан, - хтось йому сказав.) Інші, зайняті власними проектами, насторожено брали участь. "І саме тоді я знайшов Звоніміра", - згадував Сестан. Звонімір - це Звонімір Вршеля, хлопець-хорват, якому на той момент було 28 років. Кутовий та світлоокий, Врселя спеціалізувався на рентгенології; він опублікував інформацію про судинну систему мозку та пульсацію мозку - про те, як кров рухається через кору. Наприкінці 2015 року колега Вршеля з Хорватії зв’язався із Сестаном і запропонував обом науковцям поговорити. "Набір навичок Звоніміра був саме тим, що я хотів", сказав мені Сестан. "Точно".

Через кілька місяців Врселя переїхав до Нью-Хейвена; разом він та Сестан звернулися до третього вченого: Стефано Даніеле, 25-річного юнака, який роками досліджував дегенерацію мозку у пацієнтів із хворобою Паркінсона. Даніеле був скептично налаштований. Приєднавшись до того, що тоді все ще було надсекретним проектом, йому довелося б переставити свої плани щодо свого подвійного докторського ступеня. ступінь. «Ненад відвів мене вбік, - сказав мені Даніеле, - і сказав:« Я ніколи не робив нічого подібного; ми не маємо даних. Але якщо це спрацює, це змінить неврологію ".

Навесні 2015 року Сестан здійснив перший із декількох платежів за машиною ІМТ, на виготовлення яких Робертсон і компанія за оцінками зайняли півроку. Тим часом Даніеле та Врселя могли випробувати версію системи, розміщеної у Virginia Tech. (Було вирішено, що Сестан з його академічними зобов'язаннями залишиться в Нью-Хейвені.)

Всі троє вчених були категоричні, що жодного разу не замислювались про проведення будь-яких випробувань на людських зразках. Нормативно-правовий бар був занадто високим, і, як сказав мені Сестан, коли справа стосується людської тканини, після забою чи ні, “з етичної точки зору повинно бути надзвичайне обґрунтування. Що саме так і повинно бути ». Дещо меншою мірою те саме стосується інших великих ссавців. Але мертві тварини - це інша справа. І ІМТ мав стосунки з бійнею поблизу Virginia Tech. Не може бути проблемою, вважав Сестан, домовитись про придбання тканини мозку свиней - свинячий мозок, зрештою, зазвичай відкидається після смерті тварини.

"Ми знали, що в проекті, подібному до цього, це будуть спроби та помилки", - сказав мені Врселя. “Багато спроб і помилок. І вбити таку кількість тварин, це просто здавалося абсурдом ". Але якби на бійні їм продали еквівалент відходів, то етичних труднощів взагалі не було б. “Я пам’ятаю, ми пішли до начальника бійні, і він знизав плечима. Він сказав: «Ти збираєшся мені платити?». Коли вони сказали, що будуть, менеджер відповів: «Чудово, ти можеш працювати поза моїм офісом».

Майже відразу після прибуття до Вірджинії Врселя і Даніеле зіткнулися з дуже великою проблемою. "Щоб щось перфузувати, ти повинен знати, як це працює", - згадував Врселя. “Ви ходите на заняття анатомії, і це те, що ви дізнаєтесь - як функціонує орган. Але хорошої літератури про судинну систему свиней не так багато. І точно не про те, як кров циркулює в мозку свині. Ми повинні були це зрозуміти з нуля ».

Щоранку протягом декількох тижнів вчені прокидались близько 4:30, щоб опинитися на бійні, коли перших свиней вели на підлогу. Поки вони чекали, тварини ми повторно оглушені, вбиті, випотрошені та позбавлені корисного м'яса; пізніше Даніеле та Врселя бігли, несучи криваву свинячу голову в сумці, до кабінету менеджера, де за допомогою насоса спорожняли зайву кров з неї. Нарешті, поклавши череп на лід, вони загнали його назад із собою в лабораторію в Блексбурзі.

Важко було не впасти духом. Архітектура мозку складала лише половину: вчені також повинні були навчитися видаляти череп таким чином, щоб зберегти життєво важливу архітектуру органу, як артерії. І спочатку вони працювали без нейрохірургічних інструментів. "У нас була коливальна пилка від Home Depot", - сказав Даніеле. "Це було як розпилювати невідоме, тому що потрібно було йти міліметр за міліметром, і вся суть полягала в тому, щоб пройти якомога ближче до мозку, але не пробиватися в нього, бо ви насправді не знали, де знаходиться підлога, де був мозок ".

З кожними двома кроками вперед вони, здавалося, робили ще один назад. Провівши харчові барвники по артеріях мозку, Врселя і Даніеле могли побачити, як кров рухається по органу, але артерії розщеплювались і з’єднувались з такими нерегулярними інтервалами, що знадобилися дні, щоб з’ясувати, як кожна з них впливає на циркуляцію крові. "Кожного разу, коли ми думали, що у нас все це знизилося, - сказав мені Даніеле, - дивна гілка підходила і викрадала кровообіг у мозку, а потім витікала таким чином".

До 20-го мозку вони вже відчували, які артерії з якими пов’язані; до 40-го вони розробили, які судини потрібно закрити - і які ділянки черепа повинні залишатися прикріпленими. "Я пам'ятаю, що фізично я відчував себе як лайно, тому що ми вставали о 4 щоранку, лягали спати опівночі і знову робили те саме", - сказав мені Вршеля. "Але врешті-решт, був прогрес".

У кінцевому підсумку Сестан та його команда модифікують майже всі аспекти машини ІМТ. Тим не менше, як оригінал, так і поточна ітерація, яку Єльський шукає патент на використання назви BrainEx, працюють принципово однаково. По-перше, мозок здебільшого звільняється від черепа; всі звисаючі артерії, за винятком каротид, припікаються або зашиваються. Далі орган промивається із залишкової крові. У той же час кількість резервуару перфузату, еквівалентна пляшці вина, доводиться до температури тіла у резервуарі машини та кисневим способом - як і у випадку з справжньою кров’ю, насичення киснем перетворює перфузат на темніший, червоний червоний колір.

Після того, як рідина - сучасна форма якої включає антибіотики та дев'ять різних типів цитопротекторних засобів - готова, мозок опускається у пластиковий футляр, який вчені прозвали «футболом» та з'єднали через каротиди. Невеликий тепловий блок (мініатюрний кондиціонер та обігрівач) сидить під футболом, контролюючи температуру органу; Тиск і швидкість перфузату тим часом регулюються типом насоса. Тупим вихором рідина починає циркулювати по артеріях, капілярах і венах мозку по петлі, виходячи по кожному контуру через блок діалізу, який «очищає» будь-які відходи та через фільтр, який видаляє будь-які природні бульбашки.

Мабуть, найбільш інноваційною модифікацією була механіка рідини, одна із спеціальностей Вршеля в аспірантурі. Як британському математику Джону Вомерслі вдалося кількісно визначити кількість півстоліття тому, кров не циркулює по наших артеріях з рівномірним ритмом - вона циркулює в імпульсах, узгоджено з тремтінням наших сердець. Щоб врахувати таку динаміку, блок ІМТ постачав з автоматизованим «генератором імпульсів», пристроєм, що відтворює пульсацію серцебиття в органах.

Але налаштування генератора імпульсів виявилися непридатними для мозку, який має іншу схему потоку, ніж решта тіла. До того, як команда Сестана налаштувала параметри, рідина могла не повністю пронизувати судинну систему органу, залишаючи частини мозку практично не обробленими. У такій тканині Даніеле сказав мені: «Ви отримаєте цю негідну білу йогуртову речовину. Це був безлад ”. І навпаки, якщо тиск був занадто високим, „мозок міг просто фізично не витримати”. Орган розпався.

До цього літа Врселя і Даніеле відрегулювали генератор імпульсів і приєднали декілька спеціальних датчиків, які працювали на програмному забезпеченні, розробленому Врселя; технологія дозволила їм експериментувати легше та ширше з різними налаштуваннями. «Хороший спосіб сказати це, - сказав мені Врселя, - чи нам потрібно з’ясувати мільйони років еволюції за дуже короткий проміжок часу».

Протягом тижнів Врселя і Даніеле виявили щось обнадійливе: внутрішня тканина мозку мала вологий сірий відтінок, як живий орган, - ознака того, що якась клітинна функція відновлена. Але щоб точно знати, їм довелося б виконати необхідну лабораторну роботу.

Протягом тієї весни вони виправили мізки з окремих наборів зразків і доставили їх у Сестан. "Це було найдивовижніше", - згадує Сестан. Активні клітини головного мозку можуть мати різноманітну форму, залежно від типу та функції. Але мертві або вмираючі або неактивні клітини головного мозку схожі на те, ніби бомба запущена десь у ядрі і вся структура вибухнула зсередини. Попри майже все, що було відомо про мозок - перед століттями наукових досліджень - клітини експериментальної групи були метаболічно активними. Сестан, згорбившись під мікроскопом, навряд чи міг повірити в те, що бачив. "О, боже мій", - згадує він, прошепотівши собі.

Незабаром вчені збільшили тривалість перфузії з однієї години до двох-трьох, і Сестан виявив, що дивиться на свіжу і незвичну дилему. Сам по собі він знав, що клітинна функція не є показником життя, як і гальванічні експерименти Джованні Алдіні не означали воскресіння розуму тварини. І тим не менше, чим довше Вршеля і Даніеле перфузували мозок свиней, і чим краще вони ставали в процесі, тим більше клітин мозку відновлювалось.

У 2016 році Сестан застосував апарат, відомий як BIS, або монітор біспектрального індексу, який використовується в лікарнях для вимірювання того, наскільки глибоко пацієнт знаходиться "під" під час операції. Результати BIS класифікуються за шкалою від нуля до 100: нуль - це відсутність електричної активності - шматок деревини отримав би нуль за біспектральним індексом - тоді як 90 до 100 відповідає повній мозковій функції у живої людини. (Людина від 40 до 60, цільові цифри для загальної анестезії, не реагуватиме на більшість подразників.)

Того літа Сестан готував заявку на грант, коли Врселя і Даніеле викликали його до перфузійної кімнати. Показання BIS щойно досягли 10 - у нижньому кінці того, що називається придушенням спалаху, характер заїкання часто спостерігається у пацієнтів-людей у ​​глибокій комі. "Цей рівень не пов'язаний з будь-яким пізнанням", - сказав мені Даніеле. «Мозок вважається абсолютно неактивним. Мертвий ".

І все ж, наскільки низьким був результат, він не був нульовим. "Я просто подумав, так, добре, забудь", - згадував Сестан. "Я не ризикую. Я сказав: "Відключіть машину від мережі. Зупиніть експеримент, поки ми не зможемо з'ясувати, що відбувається ''. Того ж дня він написав два електронні листи. Перший - це контакт із Національним інститутом охорони здоров’я. Другий - Стівен Латам, директор Єльського міждисциплінарного центру з біоетики.

Латем високий і рум'яний, з акуратно розділеним сивим волоссям і великою розкритою посмішкою. Навчений як адвокат, він говорить точно, часто повними абзацами, ніби зважує кожне слово, перш ніж воно покине його рот. "Я пам'ятаю, що поділився реакцією Ненада, яка звучала так:" Ні, у нас не може бути такого ", - нещодавно він сказав мені. "Якщо є навіть можливість свідомості, так, ви повинні зупинити експеримент".

Юридично, Латам знав, Сестан та його команда не були в небезпеці. "Те, як працюють наші існуючі закони про дослідження тварин - і я запевняю, що це закони, з якими стикаються багато людей з питань етики тварин, - ви можете вбити тварину", - сказав мені Летем. "Ви можете передати тварині таку хворобу, як рак, ви можете дати їй загинути, і ви можете розібрати цю тварину, щоб побачити, що сталося". Сестан не вбив жодної тварини; він просто переробив плоть, яка в іншому випадку була б утилізована. "Ненад навіть не знаходився на межі недопустимого", - сказав Летем.

І ще по-іншому, Сестан давно перейшов будь-які відомі межі. Клітинно відроджені мертві тканини є "середньою категорією", - сказала Ніта Фарахані, юрист та етик з Університету Дьюка. "Це повна сіра зона". Не було правил, яких слід дотримуватися , і ніяких правил не порушувати.

Для Сестана, найгостріше питання було зосереджене на свідомості та на те, чи команда Єльських, ненавмисно, могла якось придумати спосіб вилучити його з мертвої плоті. У 2019 році смерть мозку - і, отже, повна втрата свідомості - стала рушійною мішенню: дослідження показали, що пацієнти, яких ми колись вважали в глибокій комі в результаті черепно-мозкової травми, насправді здатні спілкуватися. Як пише невролог Кристоф Кох, усі неврологи сходяться на думці, що електрика в мозку є необхідною умовою для роздумів. Але нові технології, включаючи машину на прізвисько "zip-and-zap", яка використовує як моніторинг ЕЕГ, так і транскраніальну магнітну стимуляцію, були використані для виявлення мозкової діяльності у пацієнтів, які, як вважається, перебувають у вегетативному стані. Ці машини, пише Кох, кидають виклик "клініцистам розробити більш досконалі фізіологічні та поведінкові заходи для виявлення слабких виразних ознак розуму".

Як знав Сестан, завдяки блокаторам каналів шанси справжньої свідомості, що виникає через переповнений мозок, були незначними. Але був найгірший сценарій: частково відроджений посмертний мозок, затиснутий у гарячковому кошмарі, постійно переживаючи той самий момент свого забою. "Уявіть собі остаточний резервуар для сенсорної депривації", - сказав мені член Робочої групи з нейроетики N.I.H. “Немає входів. Виходів немає. У вашому мозку ніхто не чує вашого крику ".

У серпні, коли експеримент тепер призупинений, Сестан та його команда вирушили до Вашингтона, щоб зустрітися з членами робочої групи N.I.H. "Чесно сказати, що ми були шоковані", - сказав мені учасник цієї весни. "Здивований, мабуть".

Правління запропонувало Сестану торгувати монітором BIS, який не призначений для нелюдських суб'єктів, на більш чутливу систему електричного моніторингу. І колега дав йому ім’я: Рафід Алкавадрі, фахівець з інвазивних внутрішньочерепних оцінок ЕЕГ - форма електрокортикографії або ЕКГ, при якій електроди підключаються безпосередньо до поверхні мозку, а не до зовнішньої частини голови. "Електрокортикографія була правильним шляхом, але з ECoG, загалом кажучи, у вас є шкіра голови", - згадав Сестан. «Під час нашого експерименту у нас не було шкіри голови. Ми сказали: “Давайте доставимо це обладнання в лабораторію”.

Кілька днів потому Алкавадрі провів раунд тестів на перфузійному свинячому мозку. Він не вбачав "спонтанної глобальної активності" в органі або зв'язку між різними частинами мозку; показання BIS 10, як теоретизував Алкавадрі, було результатом електричних перешкод, які створює машина.

І все-таки інцидент був не зовсім хибною тривогою. Сестан вважав це скоріше попередженням. Видаліть блокатори каналів, сказав він мені, "і ви можете отримати сигнал" - справжній. Я подумав, чи не думав він про це спробувати. "Ні", - швидко відповів він. "Не зараз. І просто говорити тут за себе, можливо, ніколи ».

На початку 2017 року Даніеле та Вршеля знову збільшили тривалість перфузій за останні три години, а потім до чотирьох. Але мозок контрольної групи не міг вижити клітинно протягом 240 хвилин, після чого наступив розпад, що робило порівняння з експериментальною групою неможливим після цього.

Після Н.І.Х. на засіданні, Сестан був запрошений до університету Дьюка, щоб поспілкуватися з членами факультету біоетики школи та іншими. «Люди були в шоці, - сказав мені один знайомий із зустріччю, - тому що кожен мав це зображення свинячої голови на лабораторному візку, прикріплене до зв’язки шлангів і трубки, і свиняча голова ожила. Було багато занепокоєння, - продовжила людина, - що якщо це буде оприлюднено неправильним чином, це справді може бути невдачею для дослідження мозку. Мовляв, десятиліття невдач. Це було так легко карикатуризувати ".

Того літа, після того, як джерело розповіло мені про зустріч герцога, я потягнувся до Сестана. Під час телефонного дзвінка він назвав експеримент «найважливішим, що я коли-небудь робив, і найважливішим, що я коли-небудь буду робити», і згадав, що готується подати статтю до «Природи». Як тільки це було прийнято, він продовжив, він знову зв’яжеться зі мною; до цього часу він не міг коментувати запис.

У березні 2018 року Сестан знову зустрівся з N.I.H. Під враженням, що все, що він сказав, буде конфіденційним, він підготував презентацію щодо свого експерименту, і поки десяток учасників дивився на це, він клацав по серії слайдів, що показували відновлені клітини переповненого мозку. Згідно з пізнішими звітами, Сестан, посилаючись на найновіші дані ECoG, наголосив, що він впевнений, що мозок в його експерименті "нічого не знав". Тим не менше, він продовжував, він не міг говорити з тим, що інші вчені можуть робити з дослідженням. "Гіпотетично, хтось використовує цю технологію, вдосконалює її та відновлює чиюсь [мозкову] діяльність", - сказав він. “Це відновлення людини. Якщо у цієї людини пам'ять, я б зовсім збентежив ".

З кожною зустріччю кількість людей, обізнаних про проект, зростала, і Сестан, незважаючи на те, що він назвав мене "благанням і благанням", не зміг запобігти публікації минулої весни статті в MIT Technology Review, яка була очевидно, засноване на відео про NIH Сестана у 2018 році презентація. Опублікована зі знімком сцени з комедії Стіва Мартіна "Людина з двома мізками", стаття охарактеризувала роботу Сестана як "крок, який може змінити визначення смерті" - "подвиг", який "відкриває химерну нову можливість у продовження життя ".

Протягом кількох годин новини були підібрані засобами масової інформації по всьому світу. "Вчені тримають свинячий мозок" живим "у своїх НЕКОЛЬКО головах під час досліджень у стилі Франкенштейна", - читається в заголовку британського таблоїду "Дзеркало" Теоретик змови Алекс Джонс підніс експеримент у своєму радіошоу.

Електронний лист потрапив до офісу Сестана. «Якщо з’явиться дослідження, і я в той час відчую себе вмираючим, я зголошуюся взяти участь у дослідженні мозку», - читаю я. "Це правильно, я даю вам дозвіл після моєї передчасної смерті витягти мій мозок і тримати його" живим "до тих пір, поки зможете поза контекстом мого тіла". Інший письменник докоряв Сестану за вжиття заходів щодо запобігання появі свідомості. «Прогрес не можна і не слід стримувати. ... Я пропоную вам звернутися за приватним фінансуванням досліджень до Кремнієвої долини. Існує багато великих держав та впливових людей, які фінансують цей напрямок досліджень та реалізують його у повному обсязі ». Нарешті, і найтрагічніше, були родичі пацієнтів, які перенесли травму мозку. Те, що довів проект Сестана, одна мати з Нової Англії з надією написала: "Неможливо дізнатися, коли хтось справді помер". Сестан сказав мені: «Ви хочете відповісти на кожен електронний лист, хочете спробувати пояснити науку, але не можете. Просто їх занадто багато ».

Цієї весни я прилетів до Нью-Хейвена, щоб відвідати лабораторію Сестана. На урочистій церемонії він остаточно переглянув перегляд BrainEx. "Ви, - з гордістю сказав він, відчинивши двері до переобладнаної шафи, - це перший представник громадськості, який це побачив". Приблизно вісім футів завширшки та розміщений на полицях довгих металевих госпітальних візків, BrainEx був менш єдиною машиною, ніж щетина колекції окремих машин, кожна з яких була підключена до наступної, в симулякрі людського тіла. Тут генератор імпульсів - еквівалент серця. Тут фільтри - механізовані нирки. Там пристрій, який, як легені, допоміг оксигенувати перфузат. "Ми будемо танцювати", - сказав Даніеле і розпочав сухий, без мозку процес, імітуючи кожен крок.

"Не забувайте про Каньє", - пожартував Даніеле.

"Наш саундтрек", - сказав Вршеля з посмішкою.

За будь-якими мірками, зміст статті, яку Сестан та його команда опублікували в Nature у квітні цього року, був вражаючим: не тільки Сестан та його команда в кінцевому підсумку змогли підтримувати перфузію протягом шести годин в органах, але їм вдалося відновити повну метаболічну функцію більшості мозку - клітини мозку мертвих свиней приймали кисень і глюкозу і перетворювали їх у метаболіти, такі як вуглекислий газ, які є життєво важливими для життя. "Ці висновки, - пишуть вчені, - показують, що за допомогою відповідних втручань великий мозок ссавців зберігає недооцінену здатність до нормотермічного відновлення мікроциркуляції та певних молекулярних та клітинних функцій через кілька годин після зупинки кровообігу".

Коли ми говорили в червні, незадовго до того, як ця стаття вийшла в пресу, Сестан сказав мені, що він часто дивувався напрямку, який в кінцевому підсумку прийняв експеримент. "Ви знаєте, я почав сподіватися, що зможу простежити зв'язки", - сказав він. "Але за останні три роки сталося те, що проект справді став більше стосуватися смерті, ніж будь-якого відношення до коннектома".

"Весь проект свідчить про те, що найпростіші спостереження можуть призвести до найцікавіших висновків", - сказав Стівен Л. Хаузер, директор Інституту нейронаук Уейла при Каліфорнійському університеті, Сан-Франциско. "Це такий тип висновків, який після його здійснення може здатися очевидним. Однією з реакцій може бути: «Гей, чому ми не думали про це?» Але для цього потрібна була творчість, потрібна була завзятість ».

У наших розмовах Сестан завжди був радий розповісти про науку, яка стоїть за його експериментом, але вибагливіше, коли справа дійшла до наслідків. У галузі сучасної неврології Хаузер сказав мені: «Ви постійно намагаєтеся пом'якшити надмірну інтерпретацію. Часто це легко, тому що те, що про нього пишуть, - це поступова зміна того, що вже було встановлено, або це просто загальна криза. Однак у цій статті ми маємо щось інше: це справді чудові вчені. Я думаю, є ще багато іншого, чого нам ще доведеться навчитися; історія ще не закінчена. Але це цікава, справжня наука ».

Сестан справді визнав, що так, теоретично ніщо не заважає вченому негайно побудувати перфузійну машину, яка могла б підтримувати людський мозок. Технологія BrainEx є відкритим кодом, а мозок свиней та гомо сапієнсів має досить багато спільного. І існує безліч можливих додатків для оптимізованого людиною BrainEx. Портативна система перфузії, окрім ідеальної моделі для випробування наркотиків, може бути використана на полі бою для захисту мозку солдата, тіло якого було важко поранено; це могло б, у якомусь далекому майбутньому, стати стандартним обладнанням для тих, хто швидше реагував. "Справа в тому, - сказав Сестан, - що ще багато досліджень". Зараз він зосереджується на кращому розумінні того, як можна врятувати клітини мозку після основних серцевих подій. Він не бачить шляху до випробувань на людях. "Якби ви були абсолютно впевнені, що можете зробити це на посмертному людському мозку і не отримувати жодної електричної активності, тоді, можливо, можливо, ми поговоримо більше", - продовжив він. "На даний момент я не бачу виправдання".

І все ж, як нещодавно доводив мені етик і професор права Стенфордського університету Хенк Грілі, ми живемо в час шаленого наукового прогресу; у 2019 році «що якщо» переходить до етапу експериментів швидше, ніж будь-коли раніше. Розглянемо, запропонував Грілі, справу італійського нейрохірурга Серджо Канаверо та його соратника, китайського вченого Сяопіна Реня, які стверджують, що пересаджували голову з одного трупа на інший. Безсумнівно, з'явиться вчений з меншою кількістю скрупулів, ніж Сестан, з меншою кількістю моральних сумнівів щодо людських експериментів. "Хтось зробить перфузію мертвого людського мозку, і я думаю, що це буде в нетрадиційній обстановці, не обов'язково в чисто дослідницькій манері", - сказав мені Грілі. "Це буде хтось із великими грошима, і він знайде вченого, готового це зробити".

Грілі та Ніта Фарахані з Герцога разом із молодим вченим герцога Чарльзом М. Джаттіно нещодавно опублікували в "Природі" довгий нарис про висновки Сестана. (Їх есе з 2000 слів - одне з двох, що з’являється поряд з роботою.) “На наш погляд, необхідні нові настанови для досліджень, що стосуються збереження або відновлення цілого мозку, - писали вони, - оскільки тварини, що використовуються для таких досліджень, можуть закінчитися в сірій зоні - не живий, але і не повністю мертвий ". Вони зазначили: "Нам нагадується рядок із фільму 1987 року" Наречена принцеси ":" Існує велика різниця між переважно мертвими та всіма мертвими. В основному мертвий трохи живий. "

У статті Грілі, Фарахані та Джаттіно виступають за прийняття настанов за зразком тих, що були встановлені в 2005 році щодо використання стовбурових клітин. "Озираючись назад, ці рекомендації дійсно допомогли сформувати поле", - сказав мені Грілі. «Ось, у нас нічого. У нас є серйозні прогалини в системі регулювання. Нам потрібно бути активними ".

Сестан, зі свого боку, погоджується. "Кожне з цих рішень, - сказав він мені перед тим, як я покинув Нью-Хейвен, - не повинно вирішувати лише я". Вирішуючи незліченну кількість технічних проблем, він знав, що створив абсолютно новий набір наслідків для всіх нас, для боротьби. «Я не повинен вирішувати, - продовжував він, - що ми робимо або чого не повинні робити. Це залежить від вас; це залежить від усіх нас. Ми приймаємо рішення разом ».

Метью Шер - письменник на широкому терені журналу. Восени він стане членом Емерсона в Новій Америці.

Джерело